静电场测试题1
一、选择题(1-7题为单选择,8-12为多选择,每题5分,多项选不全得2分,选错0分,共60分)
1、如图所示,在两个正点电荷Q1、Q2(其中Q1=2Q0,Q2=Q0)形成的电场中,a、b为两点电荷连线的中垂线上的两点,且aO=bO.c、d为两点电荷连线的三等分点,即Mc=cd=dN.则下列说法中正确的是( )
A.a、b两点的电场强度和电势相同
B.将带电量为q的正点电荷从c沿cd连线移到d的过程中,电场力一直做正功 C.将带电量为q的正点电荷从a沿ab连线移到O的过程中,电场力不做功 D.a、b两点的电势相同
2、如图所示,虚线表示某电场的等势面,一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示.粒子在A、B点的加速度分别为aA、aB,电势能分别为EA、EB,下列判断正确的是( ) A.aA>aB,EA>EB B.aA>aB,EA<EB
C.aA<aB,EA>EB D.aA<aB,EA<EB
3、如图所示,在真空中的正方体(边长为l)的七个顶点上分别同定+Q的点电荷,在另外的一个顶点上同定﹣Q的点电荷,则这八个点电荷在正方体的中心处产生的合场强为(k为静电力常量)( )
A.0 B. C. D.
4、直角坐标系xoy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图.M、N两点各固定一负点电荷,一电量为q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零.静电力常量用k表示.若将该正点电荷移离该区域,并将另一个电荷量为﹣q的点电荷固定至H点,则G点处场强的大小和方向分别为( )
A.
,沿y轴正向 B.
,沿y轴负向
C.,沿y轴正向 D.
,沿y轴负向
5、把电荷量为q=5×10﹣6
C的点电荷从A点移动到B点,静电力做功W﹣4
AB=1×10J,则有关粒子从A到B电势能变化及AB间电势差正确的是( ) A.电势能增加,UAB=20V B.电势能减少,UAB=20V C.电势能增加,UAB=﹣20V D.电势能减少,UAB=﹣20V
6、如图所示实线为某电场中的三条电场线,一点电荷从M点射入电场,只受电场力作用下沿图中虚线运动到N点,则( )
A.点电荷一定带负电 B.从M向N运动的过程中点电荷的电势能一直减少 C.从M向N运动的过程中点电荷的动能一直减小
D.从M向N运动的过程中点电荷的动能和电势能的总和一直减少
7、如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速运动,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是( )
A.先变大后变小,方向水平向左 B.先变大后变小,方向水平向右 C.先变小后变大,方向水平向左 D.先变小后变大,方向水平向右 8、如图甲所示,一绝缘的竖直圆环上均匀分布着正电荷.一光滑细杆从圆心垂直圆环平面穿过圆环,杆上套有带正电的小球,现使小球从a点由静止释放,并开始计时,后经过b、c两点,运动过程中的v-t图如图乙所示.下列说法正确的是( ) A.带电圆环在圆心处产生的场强为零 B.a点场强大于b点场强 C.电势差
D.小球由b到c的过程中平均速度小于0.55 m/s
9、如图所示,正四面体所有棱长都相等长度为a,A、B、C 、D是其四个顶点,现在B、D两点分别固定电量均为q的正负点电荷,静电力常量为k,下列说法正确的是( ) A.C点的场强大小为
3kq
a2
B.A、C两点的场强方向相同 C.A、C两点电势相同
D.将一正电荷从A点沿直线移动到C点,电场力先做正功后做负功
10、如图,带电荷量为+q、质量为m的滑块,沿固定的绝缘斜面匀速下滑.现加上一竖直向上的匀强电场,电场强度为E,且qE<mg.物体沿斜面下滑的过程中,以下说法正确的是( )
A.滑块将沿斜面减速下滑 B.滑块仍沿斜面匀速下滑 C.加电场前,系统机械能守恒
D.加电场后,重力势能的减少量大于电势能的增加量
11、如图,足够大的光滑绝缘水平面上有三个点电荷M、O、N,电荷O恰能保持静止,电荷M、N均围绕电荷O做匀速圆周运动.已知电荷M、N与电荷O的距离分别为L1、L2.(不计万有引力作用)下列说法中正确的是( )
A.M与N带有异种电荷 B.M与N所带电荷量之比为()2
C.M与N的质量之比为()
2
D.M与N的比荷之比为 ()3
12、如图中的实线是一正点电荷电场中的一根电场线(电场线方向未知),虚线为一负电荷在该电场中仅受电场力时的一段运动轨迹,则从a到b的过程中( )
A.电荷的加速度逐渐减小 B.电荷的动能逐渐减小 C.电场的电势逐渐降低 D.电荷的电势能逐渐减小 二、填空题(每小题6分,共12分)
13、匀强电场中有M、N、P三点,连成一个直角三角形,MN=4cm,MP=5cm,如图所示,把一个电量为﹣2×10﹣9C的检验电荷从M点移到N点,电场力做功8×10﹣9J,从M点移到P点电场力做功也是8×10﹣9J.则匀强电场的方向由 点指向 点,电场强度大小为 N/C.
14、如图所示为一正点电荷电场的电场线,电场中A、B两点间的电势差UAB=300V.电量q=+6.0×10﹣8C的点电荷从A点移到B点,电场力对其做功为_______J.若已知B点的电势φB=100V,则A点的电势φA.
三、计算题(共38分) 15、(12分)如图,一质量为m、电荷量为q(q>0)的例子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°。不计重力。求A、B两点间的电势差。
16、(12分)如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为2×10﹣5C的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,已知A.B两点间距离为2cm,两点连线与电场方向成60°角,求: (1)A.B两点间的电势差UAB;
(2)该匀强电场的电场强度大小E. 17、(14分)如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线,将带电荷量为q=﹣1.0×10﹣6C的点电荷由A点沿水平线移至B点,静电力做了﹣2×10﹣6J的功,已知A、B间的距离为2cm. (1)试求A、B两点间的电势差UAB;
(2)若A点的电势为φA=1V,试求B点的电势φB; (3)试求该匀强电场的大小E 并判断其方向.
静电场测试题1参考答案
强;单个电荷在中心处形成的场强E0=
;R=
;故合场强为:E=2E0=
4解答: 解:G点处的电场强度恰好为零,说明负电荷在G点产生的合场强与正电荷在G点产生的场强大小相等反向相反,
根据点电荷的场强公式可得,正电荷在G点的场强为
,负电荷在G点的合场强也为
,
当正点电荷移到G点时,正电荷与H点的距离为2a,正电荷在H点产生的场强为,方向沿y
轴正向,所以H点处场合强的大小为,方向沿y轴正向,所以C正确;
9.BC、由题,通过BD的中垂面是一等势面,A、C在同一等势面上,电势相等,A、C两点的场强都
与等势面垂直,方向指向B一侧,方向相同,根据对称性可知,场强大小相等, 故A、C两点的场强、电势均相同,故B、C正确; A、两个电荷在A点产生的场强:E1=E2=
kq
a2
,A点的合场强: E=2E0kq
1cos60=a
2,如图,故A错误;
D、由题,通过BD的中垂面是一等势面,A、C在同一等势面上,电势相等,将一正电荷从C点移动到D点,电场力不做功,故D错误。
12解答: 解:A、由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动,电场力指向轨迹内侧,电场力方向大致向左,该电荷为负电荷,所以电场强度方向向右,则从a到b电势降低,而电荷为负电荷,所以电势能增大,动能减小,a点离正电荷较近,所以a点受到的电场力大,所以从a到b加速度逐渐减小,故ABC正确 故选:ABC
13.答案为:N,M,100解答: 解:根据电场力做功的公式得,UMN==
V=﹣4V,而从M
移到P时,电场力做功也为8×10﹣9J,所以UMP=﹣4V,所以N、P两点为等势点,且N点的电势大
于M点的电势,即场强方向由N指向M;由E===100N/c 14.1.8×10﹣5;400
15.【解析】设带电粒子在B点的速度大小为, 粒子在垂直于电场方向做匀速直线运动,速度
分量不变,即
16.分析: (1)根据电势能变化和电场力做功的关系,电势能增加多少,电场力做负功多少.由
求解电势差.
(2)由U=Ed=Ecos60°求解电场强度E. 解答: 解:(1)负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,则电场力所做的功:WAB=﹣0.1J A、B两点间的电势差:
V (2)根据匀强电场中电势差和电场强度的关系:U=Ed=Ecos60°
得:
N/C
17.解答: 解:(1)由题意可知,静电力做负功,有: WAB=﹣2×10﹣6J 根据UAB=
得:UAB=2V
(2)由UAB=φA﹣φB,可得φB=φA﹣UAB=1V﹣2V=﹣1V
(3)沿着电场方向的位移为d=2×10﹣2cos60°m=1×10﹣2
m E=
沿着电场线方向电势降低,所以电场线的方向:沿电场线斜向下
静电场测试题1
一、选择题(1-7题为单选择,8-12为多选择,每题5分,多项选不全得2分,选错0分,共60分)
1、如图所示,在两个正点电荷Q1、Q2(其中Q1=2Q0,Q2=Q0)形成的电场中,a、b为两点电荷连线的中垂线上的两点,且aO=bO.c、d为两点电荷连线的三等分点,即Mc=cd=dN.则下列说法中正确的是( )
A.a、b两点的电场强度和电势相同
B.将带电量为q的正点电荷从c沿cd连线移到d的过程中,电场力一直做正功 C.将带电量为q的正点电荷从a沿ab连线移到O的过程中,电场力不做功 D.a、b两点的电势相同
2、如图所示,虚线表示某电场的等势面,一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示.粒子在A、B点的加速度分别为aA、aB,电势能分别为EA、EB,下列判断正确的是( ) A.aA>aB,EA>EB B.aA>aB,EA<EB
C.aA<aB,EA>EB D.aA<aB,EA<EB
3、如图所示,在真空中的正方体(边长为l)的七个顶点上分别同定+Q的点电荷,在另外的一个顶点上同定﹣Q的点电荷,则这八个点电荷在正方体的中心处产生的合场强为(k为静电力常量)( )
A.0 B. C. D.
4、直角坐标系xoy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图.M、N两点各固定一负点电荷,一电量为q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零.静电力常量用k表示.若将该正点电荷移离该区域,并将另一个电荷量为﹣q的点电荷固定至H点,则G点处场强的大小和方向分别为( )
A.
,沿y轴正向 B.
,沿y轴负向
C.,沿y轴正向 D.
,沿y轴负向
5、把电荷量为q=5×10﹣6
C的点电荷从A点移动到B点,静电力做功W﹣4
AB=1×10J,则有关粒子从A到B电势能变化及AB间电势差正确的是( ) A.电势能增加,UAB=20V B.电势能减少,UAB=20V C.电势能增加,UAB=﹣20V D.电势能减少,UAB=﹣20V
6、如图所示实线为某电场中的三条电场线,一点电荷从M点射入电场,只受电场力作用下沿图中虚线运动到N点,则( )
A.点电荷一定带负电 B.从M向N运动的过程中点电荷的电势能一直减少 C.从M向N运动的过程中点电荷的动能一直减小
D.从M向N运动的过程中点电荷的动能和电势能的总和一直减少
7、如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速运动,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是( )
A.先变大后变小,方向水平向左 B.先变大后变小,方向水平向右 C.先变小后变大,方向水平向左 D.先变小后变大,方向水平向右 8、如图甲所示,一绝缘的竖直圆环上均匀分布着正电荷.一光滑细杆从圆心垂直圆环平面穿过圆环,杆上套有带正电的小球,现使小球从a点由静止释放,并开始计时,后经过b、c两点,运动过程中的v-t图如图乙所示.下列说法正确的是( ) A.带电圆环在圆心处产生的场强为零 B.a点场强大于b点场强 C.电势差
D.小球由b到c的过程中平均速度小于0.55 m/s
9、如图所示,正四面体所有棱长都相等长度为a,A、B、C 、D是其四个顶点,现在B、D两点分别固定电量均为q的正负点电荷,静电力常量为k,下列说法正确的是( ) A.C点的场强大小为
3kq
a2
B.A、C两点的场强方向相同 C.A、C两点电势相同
D.将一正电荷从A点沿直线移动到C点,电场力先做正功后做负功
10、如图,带电荷量为+q、质量为m的滑块,沿固定的绝缘斜面匀速下滑.现加上一竖直向上的匀强电场,电场强度为E,且qE<mg.物体沿斜面下滑的过程中,以下说法正确的是( )
A.滑块将沿斜面减速下滑 B.滑块仍沿斜面匀速下滑 C.加电场前,系统机械能守恒
D.加电场后,重力势能的减少量大于电势能的增加量
11、如图,足够大的光滑绝缘水平面上有三个点电荷M、O、N,电荷O恰能保持静止,电荷M、N均围绕电荷O做匀速圆周运动.已知电荷M、N与电荷O的距离分别为L1、L2.(不计万有引力作用)下列说法中正确的是( )
A.M与N带有异种电荷 B.M与N所带电荷量之比为()2
C.M与N的质量之比为()
2
D.M与N的比荷之比为 ()3
12、如图中的实线是一正点电荷电场中的一根电场线(电场线方向未知),虚线为一负电荷在该电场中仅受电场力时的一段运动轨迹,则从a到b的过程中( )
A.电荷的加速度逐渐减小 B.电荷的动能逐渐减小 C.电场的电势逐渐降低 D.电荷的电势能逐渐减小 二、填空题(每小题6分,共12分)
13、匀强电场中有M、N、P三点,连成一个直角三角形,MN=4cm,MP=5cm,如图所示,把一个电量为﹣2×10﹣9C的检验电荷从M点移到N点,电场力做功8×10﹣9J,从M点移到P点电场力做功也是8×10﹣9J.则匀强电场的方向由 点指向 点,电场强度大小为 N/C.
14、如图所示为一正点电荷电场的电场线,电场中A、B两点间的电势差UAB=300V.电量q=+6.0×10﹣8C的点电荷从A点移到B点,电场力对其做功为_______J.若已知B点的电势φB=100V,则A点的电势φA.
三、计算题(共38分) 15、(12分)如图,一质量为m、电荷量为q(q>0)的例子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°。不计重力。求A、B两点间的电势差。
16、(12分)如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为2×10﹣5C的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,已知A.B两点间距离为2cm,两点连线与电场方向成60°角,求: (1)A.B两点间的电势差UAB;
(2)该匀强电场的电场强度大小E. 17、(14分)如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线,将带电荷量为q=﹣1.0×10﹣6C的点电荷由A点沿水平线移至B点,静电力做了﹣2×10﹣6J的功,已知A、B间的距离为2cm. (1)试求A、B两点间的电势差UAB;
(2)若A点的电势为φA=1V,试求B点的电势φB; (3)试求该匀强电场的大小E 并判断其方向.
静电场测试题1参考答案
强;单个电荷在中心处形成的场强E0=
;R=
;故合场强为:E=2E0=
4解答: 解:G点处的电场强度恰好为零,说明负电荷在G点产生的合场强与正电荷在G点产生的场强大小相等反向相反,
根据点电荷的场强公式可得,正电荷在G点的场强为
,负电荷在G点的合场强也为
,
当正点电荷移到G点时,正电荷与H点的距离为2a,正电荷在H点产生的场强为,方向沿y
轴正向,所以H点处场合强的大小为,方向沿y轴正向,所以C正确;
9.BC、由题,通过BD的中垂面是一等势面,A、C在同一等势面上,电势相等,A、C两点的场强都
与等势面垂直,方向指向B一侧,方向相同,根据对称性可知,场强大小相等, 故A、C两点的场强、电势均相同,故B、C正确; A、两个电荷在A点产生的场强:E1=E2=
kq
a2
,A点的合场强: E=2E0kq
1cos60=a
2,如图,故A错误;
D、由题,通过BD的中垂面是一等势面,A、C在同一等势面上,电势相等,将一正电荷从C点移动到D点,电场力不做功,故D错误。
12解答: 解:A、由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动,电场力指向轨迹内侧,电场力方向大致向左,该电荷为负电荷,所以电场强度方向向右,则从a到b电势降低,而电荷为负电荷,所以电势能增大,动能减小,a点离正电荷较近,所以a点受到的电场力大,所以从a到b加速度逐渐减小,故ABC正确 故选:ABC
13.答案为:N,M,100解答: 解:根据电场力做功的公式得,UMN==
V=﹣4V,而从M
移到P时,电场力做功也为8×10﹣9J,所以UMP=﹣4V,所以N、P两点为等势点,且N点的电势大
于M点的电势,即场强方向由N指向M;由E===100N/c 14.1.8×10﹣5;400
15.【解析】设带电粒子在B点的速度大小为, 粒子在垂直于电场方向做匀速直线运动,速度
分量不变,即
16.分析: (1)根据电势能变化和电场力做功的关系,电势能增加多少,电场力做负功多少.由
求解电势差.
(2)由U=Ed=Ecos60°求解电场强度E. 解答: 解:(1)负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,则电场力所做的功:WAB=﹣0.1J A、B两点间的电势差:
V (2)根据匀强电场中电势差和电场强度的关系:U=Ed=Ecos60°
得:
N/C
17.解答: 解:(1)由题意可知,静电力做负功,有: WAB=﹣2×10﹣6J 根据UAB=
得:UAB=2V
(2)由UAB=φA﹣φB,可得φB=φA﹣UAB=1V﹣2V=﹣1V
(3)沿着电场方向的位移为d=2×10﹣2cos60°m=1×10﹣2
m E=
沿着电场线方向电势降低,所以电场线的方向:沿电场线斜向下