高中物理静电场经典习题(包含答案)

学习必备欢迎下载1．（2012江苏卷）．一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变，在两板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是()A．C和U均增大B．C增大，U减小C．C减小，U增大D．C和U均减小B2（2012天津卷）.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中()A．做直线运动，电势能先变小后变大B．做直线运动，电势能先变大后变小C．做曲线运动，电势能先变小后变大D．做曲线运动，电势能先变大后变小C3．（2012安徽卷）.如图所示，在平面直角中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V,点B处的电势为3V,则电场强度的大小为()A.200V/mB.2003V/mC.100V/mD.1003V/mA4．（2012重庆卷）．空中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正点电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如题20图所示，a、b、c、d为电场中的四个点。则()A．P、Q两点处的电荷等量同种B．a点和b点的电场强度相同C．c点的电热低于d点的电势D．负电荷从a到c，电势能减少D5.（2012海南卷）关于静电场，下列说法正确的是()Oox(cm)y(cm)A(6,0)B(0,3)●●学习必备欢迎下载A．电势等于零的物体一定不带电B．电场强度为零的点，电势一定为零C．同一电场线上的各点，电势一定相等D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加D6.（2012山东卷）.图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子()A．带负电B．在c点受力最大C．在b点的电势能大于在c点的电势能D．由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化CD7．[2014·北京卷]如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是()A．1、2两点的场强相等B．1、3两点的场强相等C．1、2两点的电势相等D．2、3两点的电势相等D本题考查电场线和等势面的相关知识．根据电场线和等势面越密集，电场强度越大，有E1E2＝E3，但E2和E3电场强度方向不同，故A、B错误．沿着电场线方向，电势逐渐降低，同一等势面电势相等，故φ1φ2＝φ3，C错误，D正确．8.如图所示，A、B是位于竖直平面内、半径R＝0.5m的14圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度E＝5×103N/C.今有一质量为m＝0.1kg、带电荷量＋q＝8×10－5C的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.05，取g＝10m/s2，求：(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时B点的压力．(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程．答案：(1)2.2N(2)6m解析：(1)设小滑块第一次到达B点时的速度为vB，对圆弧轨道最低点B的压学习必备欢迎下载力为F，则：mgR－qER＝12mvB2F－mg＝mvB2R，故F＝3mg－2qE＝2.2N。(2)由题意知小滑块最终将停在B点由动能定理得－Ff·S＝0－12mvB2结合Ff＝μmg可得小滑块在水平轨道上通过的总路程S＝6m.9．如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为()A．U1∶U2＝1∶8B．U1∶U2＝1∶4C．U1∶U2＝1∶2D．U1∶U2＝1∶1答案：A解析：由y＝12at2＝12Uqmdl2v02得：U＝2mv02dyql2，所以U∝yl2，可知A项正确．10．(10分)质量都是m的两个完全相同、带等量异种电荷的小球A、B分别用长l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2l的M、N两点，平衡时小球A、B的位置如图甲所示，线与竖直方向夹角α＝30°，当外加水平向左的匀强电场时，两小球平衡位置如图乙所示，线与竖直方向夹角也为α＝30°，求：(1)A、B小球电性及所带电荷量Q；(2)外加匀强电场的场强E.答案：(1)3mg3kl(2)1033mgk9l。解析：(1)A球带正电，B球带负电两小球相距d＝2l－2lsin30°＝l。由A球受力平衡可得：mgtanα＝kQ2l2，解得：Q＝3mg3kl.(2)外加电场时，两球相距d′＝2l＋2lsin30°＝3l，根据A球受力平衡可得：QE－kQ23l2＝mgtanα，解得：E＝1033mgk9l.11．(10分)(2010·莱芜模拟)一质量为m、带电荷量为＋q的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中，如图甲所示．今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y与水平方向的位移x之间的关系如图乙所示，根据图乙给出的信息，(重力加速度为g)求：(1)匀强电场场强的大小；(2)小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中，电场力做的功；(3)小球在h高度处的动能．答案：(1)mgq－2hmv02qL2(2)2h2mv02－mghL2L2(3)2h2mv02L2＋mv022解析：(1)小球进入电场后，水平方向做匀速直线运动，设经过时间t，水平方向：v0t＝L，竖直方向：mg－qEt22m＝h，所以E＝mgq－2hmv02qL2.(2)电场力做功为W＝－qEh＝2h2mv02－mghL2L2.(3)根据动能定理mgh－qEh＝Ek－mv022，得Ek＝2h2mv02L2＋mv022.学习必备欢迎下载12．两个等量点电荷P、Q在真空中产生的电场线（方向未画出）如图所示，一电子在A、B两点所受的电场力分别为FA和FB，则它们的大小关系为()A．FA=FBB．FAFBC．FAFBD．无法确定【答案】C13．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两板间有一个正电荷固定在P点，如图所示，以E表示两板间的场强，U表示电容器两板间的电压，W表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板向下移到图示的虚线位置则()A．U变小，E不变B．E变小，W不变C．U变小，W不变D．U不变，W不变14．图中三条实线a、b、c表示三个等势面。一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示途径由M点运动到N点，由图可以看出()A．三个等势面的电势关系是abcB．三个等势面的电势关系是abcC．带电粒子在N点的动能较小，电势能较大D．带电粒子在N点的动能较大，电势能较小【答案】C15．如图所示，虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一族等势线及其电势值，一带电粒子只在电场力的作用下飞经该电场时，恰能沿图中的实线从A点飞到B点，则下列判断正确的是()A．粒子一定带负电学习必备欢迎下载B．A点的场强大于B点的场强C．粒子在A点的电势能大于在B点的电势能D．粒子在A点的动能小于在B点的动能16．如图，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为Ua、Ub和Uc，UaUbUc.一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知()A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功C．粒子从K到L的过程中，静电势能增加D．粒子从L到M的过程中，动能减少【答案】AC17．如图所示，匀强电场强度E=CN/102.12，方向水平向右，一点电荷q=C8100.4，沿半径R=20cm的圆周，从A点移动到B点。已知090AOB，且OB与电场线平行。求：(1）这一过程中电场力做的功是多少?是做正功还是做负功?(2）A、B两点间的电势差ABU是多少?【答案】(1）EqRWAB=2.0100.4102.182=J7106.9负功(2）VqWUABAB24100.4106.98720．[2014·福建卷Ⅰ]如图，真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形，边长L＝2.0m．若将电荷量均为q＝＋2.0×10－6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9×109N·m2/C2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小；(2)C点的电场强度的大小和方向．20．(1)9.0×10－3N(2)7.8×103N/C沿y轴正方向[解析](1)根据库仑定律，A、B两点电荷间的库仑力大小为F＝kL2q2①代入数据得F＝9.0×10－3N②(2)A、B两点电荷在C点产生的场强大小相等，均为E1＝kL2q③A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为E＝2E1cos30°④学习必备欢迎下载由③④式并代入数据得E＝7.8×103N/C⑤场强E的方向沿y轴正方向．22．[2014·安徽卷](14分)如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔．质量为m，电荷量为＋q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)．求：(1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间．22．[答案](1)(2)Cgmg（h＋d）(3)hh＋dg2h[解析](1)由v2＝2gh得v＝(2)在极板间带电小球受重力和电场力，有mg－qE＝ma0－v2＝2ad得E＝qdmg（h＋d）U＝EdQ＝CU得Q＝Cqmg（h＋d）(3)由h＝21gt12、0＝v＋at2、t＝t1＋t2可得t＝hh＋dg2h