静电场练习卷二

一、不定项选择题

1.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是（ ）

A.5 F/9 B.4F/5 C.5F/4 D.9F/5

2.点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图1所示，电场强度为零的地方在 ( )

A．A和B之间 B．A右侧

C．B左侧 D．A的右侧及B的左侧

Q 4Q

B 图1

A

图2

图3

3．如图2所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）

A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大 B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变 C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大 D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变

4．如图3所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ）

A．自由落体运动 B．曲线运动

C．沿着悬线的延长线作匀加速运动 D．变加速直线运动

5.如图4是表示在一个电场中的a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（ ）

A．这个电场是匀强电场

B．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec C．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea>Eb>Ec>Ed D．无法确定这四个点的场强大小关系 6．以下说法正确的是（ ）

A．由EF可知此场中某点的电场强度E与F成正比 qB．由公式EP可知电场中某点的电势φ与q成反比 qC．由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大

D．公式C=Q/U，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关

a F b q O c d 图图２5 图6 图4 7. A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线的距离相等,如图5所示,则（ ）

A.同一点电荷在A、B两点的电势能相等

B.把正电荷从A点移到B点,电势能先增大后减小 C.把正电荷从A点移到B点,电势能先减小后增大 D. A、B两点的连线上任意两点的电势差为零 8．一个电子在电场中A点具有80eV的电势能，当它由A运动到B克服电场力做功30eV，则（ ）

A．电子在B点的电势能是50eV B．电子的电势能增加了30eV C．B点的电势为110V D．B点的电势为-110V

9.如图6所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是（ ）

A．电荷从a到b加速度减小 B．b处电势能大 C．b处电势高 D．电荷在b处速度小

10.如图7所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为：( )

B

A 图8 图7

二、填空题

11．氢原子中电子绕核做匀速圆周运动，当电子运动轨道半径增大时,电子的电势能 , 电子的动能增 , 运动周期 .(填增大、减小、不变)

12．如图8所示，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×104V／m，A、B两板相距

1cm，C点与A相距0.4cm，若B接地，则A、C间电势差UAC＝____,将带电量为－1.0×10-12C的点电荷置于C点，其电势能为____ ． 13.带正电1.0×10-3C的粒子，不计重力,在电场中先后经过A、B两点，飞经A点时动能为10J，飞经B点时动能为4J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了______，AB两点电势差 为____． 三、计算题

14、如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一电子(其电荷量为e=1.6×10-19C)从a移到b电场力做功为Wab=3.2×10-18J求： （1）匀强电场的场强大小及方向。

（2）电子从b移到c，电场力对它做功。

（3）设φa=0，则电子在c点的电势能为多少电子伏？ （4）a、c两点的电势差等于多少？

15、如图所示（a），一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B，将丝线的两端共同系于天花板上的O点，使金属环带电后，便因排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上，若不计环与线间的摩擦，求金属环所带电量是多少？某同学在解答这道题时的过程如下：设电量为q，小环受到三个力的作用，拉力T、重力mg和库仑力F，受力分析如图b，由受力平衡知识得，k2=mgtan30°，

L3mgL2。你认为他的解答是否正确？如果不正确，请给出你的解答？ 3kq2q

16、如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。 求：（1）电子穿过A板时的速度大小；

（2）电子从偏转电场射出时的侧移量； （3）P点到O点的距离。

A M d N L1 P O

L2

KU1 17.如图所示，两块长3 cm的平行金属板AB相距1 cm，并与300 V直流电源的两极相连接，UA

-31-19

＜UB.如果在两板正中间有一电子（m=9×10 kg,e=-1.6×10 C）,沿着垂直于电场线方向以2

7

×10 m/s的速度飞入，则：

（1）电子能否飞离平行金属板正对空间？

（2）如果由A到B分布宽1 cm的电子带通过此电场，能飞离电场的电子数占总数的百分之几？

《静电场》检测答案

1. BD 2. C 3. D 4. C 5. B 6.D 7. AD 8. BD 9. BD 10. C 11. 增大、

-11

减小、增大 12. 40V -6.0×10J 13. 6J 6000V 14、（1）400V/m，水平向左； （2）Wbc=3.84×10-18J； （3）44eV； （4）44V 15、他的解答是错误的。

小环是穿在丝线上，作用于小环上的两个拉力大小相等，方向不同。小环受四个力，如图所示.

竖直方向 Tsin60°=mg ①

水平方向 Tcos60°+T=kq2L2

②

（23）mg2L由①②联立得 q

k16、（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得：

e U1=

12mv0， 解得：v022eU1 m（2）电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向作匀速直线运动，沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1，

P 根据牛顿第二定律和运动学公式得： y2 A UeU2F=eE， E=2 ， F=ma， a =

dmd212L1U2L1t1=， y1=at1，解得： y1=

2v04U1dK d M y1 N L2 O

U1 L1 （3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy，根据运动学公式得：vy=at1=

eU2L1 dmv0电子离开偏转电场后作匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的侧移量为y2，如图所示

t2=

ULLL2， y2= vyt2 解得：y2=212

2dU1v0(2L2L1)U2L1

4U1d7

P到O点的距离为 y=y1+y2=

17.解析：（1）当电子沿AB两板正中央以v0=2×10 m/s的速度飞入电场时，若能飞出电场，则电子在电场中的运动时间为tl① v0在沿AB方向上，电子受电场力的作用，在AB方向上的位移为：y=

12

at② 2aFeEeUAB③，由①②③式得 mmmd1eUABl211.6101930031022y（）（） m31272mdv02910110210dd6103m0.6 cm而0.5 cm,所以y＞，22故粒子不能飞出电场.

(2)从（1）的求解可知，与B板相距为y的电子带是不能飞出电场的，而能飞出电场的电子带

宽度为x=d-y=（1-0.6） cm=0.4 cm。故能飞出电场的电子数占总电子数的百分比为

n

x0.4100%100%40%.答案：（1）不能（2）40% d1