靜電場復(fù)習(xí)題答案

1、靜電場復(fù)習(xí)題如圖5所示，A、B為兩個帶等量異號電荷的金屬球，將兩根不帶電的金屬棒C、D放在兩球之間，則下列敘述正確的是(ABD)AC棒的電勢一定高于D棒的電勢B若用導(dǎo)線將C棒的x端與D棒的y端連接起來的瞬間，將有從y流向x的電子流C若將B球接地，B所帶的負(fù)電荷全部流入大地D若將B球接地，B所帶的負(fù)電荷還將保留一部分如圖175所示，在球殼內(nèi)部球心放置帶電荷量Q的點(diǎn)電荷，球殼內(nèi)有A點(diǎn)，殼壁中有B點(diǎn)，殼外有C點(diǎn)，則下列說法正確的是(C)AA、B兩點(diǎn)場強(qiáng)均為零BEAEBECC如果A、C和球心在一條直線上，則A、C兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向相同DB點(diǎn)場強(qiáng)方向指向球心下圖中P是一個帶電體，N是一個不帶電的金屬空腔，在

2、哪些情況下，放在絕緣板上的小紙屑(圖中S)不會被吸引()4如圖所示，有三個質(zhì)量相等分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，從平行板電場中的P點(diǎn)以相同的初速度垂直于電場方向進(jìn)入電場，它們分別落到A、B、C三點(diǎn)，則可以斷定： A落到A點(diǎn)的小球帶正電，落到C點(diǎn)的小球帶負(fù)電B三小球在電場中運(yùn)動時間相等C三小球到達(dá)正極板的動能關(guān)系是D三小球在電場中運(yùn)動的加速度是 yxoCAB如圖所示，在坐標(biāo)系所在空間存在電場。將一個正點(diǎn)電荷從C點(diǎn)分別沿直線移動到A、B兩點(diǎn)的過程中，均需要克服電場力做功，而且做功的數(shù)值相同。那么空間的電場可能是: DA.沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場B.沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場C.位于第象限的某個負(fù)點(diǎn)電荷

3、形成的電場Q1Q2PXOD.位于第象限的某個正點(diǎn)電荷形成的電場x軸上有兩點(diǎn)電荷Q1和Q2， Q1和Q2之間各點(diǎn)對應(yīng)的電勢高低如圖中曲線所示，從圖中可看出：ACDAQ1一定大于Q2 BQ1和Q2一定是同種電荷，但不一定是正電荷C電勢最低處P點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0 DQ1和Q2之間各點(diǎn)的電場方向都指向P點(diǎn)靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器其除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板，圖中直線ab為該收塵板的橫截面工作時收塵板帶正電，其左側(cè)的電場線分布如圖所示：粉塵帶負(fù)電，在電場力作用下向收塵板運(yùn)動，最后落在收塵板上若用粗黑曲線表示原來靜止于P點(diǎn)的帶電粉塵顆粒的運(yùn)動軌跡，下列4幅圖中可能正確的是(忽略重力

4、和空氣阻力)(A)如圖所示裝置，從A板釋放一個無初速度的電子向B板方向運(yùn)動，指出下列對電子的描述中正確的是(ABD)A電子到達(dá)B板時動能是1eVB電子從B板到C板時動能變化為零C電子到達(dá)D板時動能是3eVD電子在A板和D板之間往復(fù)運(yùn)動三個粒子在同一地點(diǎn)沿同一方向垂直飛入偏轉(zhuǎn)電場，出現(xiàn)了右圖所示的運(yùn)動軌跡，由此可判斷()A在b飛離電場的同時，a剛好打在負(fù)極板上Bb和c同時飛離電場C進(jìn)入電場時，c的速度最大，a的速度最小D動能的增加值c最小，a和b一樣大10如圖所示是一個平行板電容器，兩極板間的距離為d，其電容為C，帶電荷量為Q，上極板帶正電，現(xiàn)將一個試探電荷q由兩極板間的A點(diǎn)移動到B點(diǎn)，A、B兩

5、點(diǎn)間的距離為x，連線AB與極板間的夾角為30，則靜電力對試探電荷q所做的功等于()A.B.C. D.11空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨X變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（A）O點(diǎn)的電勢最低 （B）X2點(diǎn)的電勢最高（C）X1和- X1兩點(diǎn)的電勢相等 （D）X1和X3兩點(diǎn)的電勢相等12如圖112甲所示，兩平行正對的金屬板A、B間加有如圖112乙所示的交變電壓，一重力可忽略不計的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處若在t0時刻釋放該粒子，粒子會時而向A板運(yùn)動，時而向B板運(yùn)動，并最終打在A板上則t0可能屬于的時間段是(B)A0t0Bt0Ct0TDTt013如圖所示，處于真空中的勻強(qiáng)電場

6、與水平方向成15o角，AB直線與強(qiáng)場E互相垂直在A點(diǎn)，以大小為vo的初速度水平拋出一質(zhì)量為m，帶電荷量為+q 的小球，經(jīng)時間t，小球下落一段距離過C點(diǎn)（圖中未畫出）時其速度大小仍為vo，但方向與初速度的方向相反，在小球由A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是 B （A）電場力對小球做功為零（B）小球的電勢能增加（C）小球機(jī)械能減少量為 （D）C點(diǎn)可能位于AB直線的左方14示波器是一種常見的電學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測的電壓隨時間變化的情況電子經(jīng)電壓u1加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場下列關(guān)于所加豎直偏轉(zhuǎn)電壓u2、水平偏轉(zhuǎn)電壓u3與熒光屏上所得的圖形的說法中不正確的是：CA如果只在u2上加上甲圖所示

7、的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖(a)B如果只在u3上加上乙圖所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖(b)C如果同時在u2和u3上加上甲、乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖(c)D如果同時在u2和u3上加上甲、乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖(d)15如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子，以初速度v0，從A點(diǎn)豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強(qiáng)電場中，粒子通過電場中B點(diǎn)時，速率vB=2v0，方向與電場的方向一致，則A，B兩點(diǎn)的電勢差為：C16如圖所示,帶正電的粒子以一定的初速度v0沿兩板的中線進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi),恰好沿下板的邊緣飛出,已知板長為L,板間的距離為d,板間電

8、壓為U,帶電粒子的電荷量為q,粒子通過平行金屬板的時間為t,（不計粒子的重力）,則（ B ）A在前t/2時間內(nèi),電場力對粒子做的功為qU/220070122B在后t/2時間內(nèi),電場力對粒子做的功為3qU/8C在粒子下落前d/4和后d/4的過程中,電場力做功之比為1：2D在粒子下落前d/4和后d/4的過程中,電場力做功之比為217如圖所示，質(zhì)量分別為和的兩個小球、，帶等量異種電荷，通過絕緣輕彈連接，置于絕緣光滑的水平面上，當(dāng)突然加一水平向右的勻強(qiáng)電場后，兩小球、將由靜止開始運(yùn)動，則在以后的運(yùn)動中，對兩個小球和彈簧所組成的系統(tǒng)（設(shè)整個過程中不考慮電荷之間的庫侖力作用且彈簧不超過彈性限度），以下說法

9、中正確的是（Bc） A因電場力分別對球和球做正功，故系統(tǒng)的機(jī)械能不斷增加B當(dāng)小球所受的電場力與彈簧的彈力相等時，系統(tǒng)動能最大C、兩球分別做簡諧運(yùn)動D當(dāng)彈簧長度達(dá)到最大值時，系統(tǒng)的機(jī)械能最小 18如圖951所示，一束帶電粒子（不計重力） 垂直電場方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，試討論以下情況中，粒子應(yīng) 具備什么條件下才能得到相同的偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角 （U、d、L保持不變）（1）進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的速度相同（2）進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的動能相同（3）進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的動量相同（4）先由同一加速電場加速后，再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場解析由題意可得：偏轉(zhuǎn)距離y： 偏轉(zhuǎn)角：（1）因?yàn)関0相同，當(dāng)q/m相同，y、相同（2）因?yàn)橄嗤?，?dāng)q相同，y、相同

10、（3）因?yàn)閙v0相同，當(dāng)q/v0相同，y、相同(4)設(shè)加速電壓為U，由 可得： 不論帶電粒子的m、q如何，只要經(jīng)過同一加速電場加速，再垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場，y和都相同。 19如圖所示，相距為d的兩塊平行金屬板M、N與電源相連，電鍵S閉合后，M、N間有勻強(qiáng)電場，一個帶電粒子垂直于電場方向從M板邊緣射入電場，恰打在N板中央，若不計重力，求：(1)為了使粒子能剛好飛出電場，N板應(yīng)向下移動多少？(2)若把S打開，為達(dá)上述目的，N板應(yīng)向下移動多少？答案：(1)d(2)3d解析：設(shè)電源電壓為U，粒子初速度為v0，極板長為L.(1)當(dāng)S閉合時，兩板間電壓U不變v0t1da1t12t12設(shè)向下移動的距離為x1

11、，則Lv0t2dx1t22由聯(lián)立，解得：x1d.(2)當(dāng)S打開時，電容器帶電荷量不變，改變距離，場強(qiáng)E不變，設(shè)向下移動距離為x2，dt12dx2t22由聯(lián)立，得x23d.20 半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一質(zhì)量為m、帶正電的珠子，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，如圖所示.珠子所受靜電力是其重力的3/4倍.將珠子從環(huán)上最低位置A點(diǎn)靜止釋放，求：（1）珠子所能獲得的最大動能和在最大動能處環(huán)對珠子的作用力；（2）要使珠子恰好能繞圓環(huán)做完整的圓周運(yùn)動，則應(yīng)在A點(diǎn)給珠子以多大的初速度？答案：（1）珠子的平衡位置和圓心連線與豎直方向的夾角有珠子在平衡位置速度最大，珠子從A點(diǎn)運(yùn)動到平衡位置，

12、由動能定理最大動能 在動能最大處圓環(huán)對珠子的作用力根據(jù)圓周運(yùn)動 得：（2）如圖，此時珠子做圓周運(yùn)動的“最高點(diǎn)”為D，在D點(diǎn)，珠子速度為零，從A點(diǎn)到D點(diǎn)過程，由動能定理 得：21在圖962（a）中，A和B表示在真空中相距為d的兩平行金屬板。加上電壓后，它們之間的電場可視為勻強(qiáng)電場，圖962（b）表示一周期性交變電壓的波形，橫坐標(biāo)代表時間t，縱坐標(biāo)代表電壓u。從t=0開始，電壓為 一給定值U0，經(jīng)過半個周期，突然變?yōu)閁0；再經(jīng)過半個周期，由突然變?yōu)閁0如此周期性地交替變化。在t=0時，將上述交變電壓u加在A、B兩板上，使開始時A板電勢比B板高，這時在緊靠B板處有一初速度為零的電子（質(zhì)量為m，電量為

13、e）,在電場作用下開始運(yùn)動，要想使這電子到達(dá)A時具有最大的動能，問所加交變電壓的頻率最大不能超過多少？解析由題意，電子開始做勻加速直線運(yùn)動，其動能不斷增大。若頻率很高，即周期很短，在電子尚未到達(dá)A板之前，交變電壓已過了半個周期而開始加反向電壓，故電子將沿原方向做勻減速直線運(yùn)動；再過半個周期后，其動能又減小到零。接著又變?yōu)閯蚣铀龠\(yùn)動，半個周期后又做勻減速運(yùn)動，這樣交替進(jìn)行下去，最后電子到達(dá)B板。在勻減速直線運(yùn)動過程中，電子動能減少，因此，要想使電子到達(dá)A板時具有最大的動能，必須使電子從B到A的過程中始終做加速運(yùn)動，就是說，要使交變電壓的半周期不小于電子從B極處于一直加速到A板處所需的時間，即頻率

14、不能大于某一值。設(shè)電子的電量和質(zhì)量分別為e和m，在電場力的作用下，電子的加速度a為：。設(shè)t為電子從B一直加速到A所需的時間，則令T表示交變電壓周期，f表示其頻率，依題意，應(yīng)滿足以下要求：tT/2, 即 f1/2t 由上面各式可得 ， 即交變電壓的頻率不能超過 。22兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板如圖所示，大量電子（質(zhì)量m、電量e）由靜止開始，經(jīng)電壓為U0的電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入兩板之間。當(dāng)兩板均不帶電時，這些電子通過兩板之間的時間為3t0；當(dāng)在兩板間加如圖所示的周期為2t0，幅值恒為U0的周期性電壓時，恰好能使所有電子均從兩板間通過。問：這些電子通過兩板之間后，側(cè)向位移

15、的最大值和最小值分別是多少？側(cè)向位移分別為最大值和最小值的情況下，電子在剛穿出兩板之間時的動能之比為多少？答案：（1） （2）解析：(畫出電子在t=0時和t=t0時進(jìn)入電場的v-t圖象進(jìn)行分析)（1）， 解得 ，（2）由此得， 而23為研究靜電除塵，有人設(shè)計了一個盒狀容器，容器側(cè)面是絕緣的透明有機(jī)玻璃，它的上下底面是面積S0.04 m2的金屬板，間距L0.05 m，當(dāng)連接到U2 500 V的高壓電源正、負(fù)兩極時，能在兩金屬板間產(chǎn)生一個勻強(qiáng)電場，如圖8所示現(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，每立方米有煙塵顆粒1013個，假設(shè)這些顆粒都處于靜止?fàn)顟B(tài)，每個顆粒帶電荷量為q1.01017 C，質(zhì)量為m2.01015 kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力求合上電鍵后： (1)經(jīng)過多長時間煙塵顆粒可以被全部吸附？(2)除塵過程中電場對煙塵顆粒共做了多少功？(3)經(jīng)過多長時間容器中煙塵顆粒的總動能達(dá)到最大？答案(1)0.02 s(2)2.5104 J(3)0.014 s解析(1)由題可知，