周末-物理練習(xí)-課時(shí) 3 電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線(xiàn)、電勢(shì)能

0周測(cè)試--物理-選0

電場(chǎng)力、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線(xiàn)日期：

如圖，一半徑為R的盤(pán)上均勻分布著電荷量為的電荷，在垂直于圓盤(pán)且過(guò)圓心的線(xiàn)上有、、三點(diǎn)和、b、c和間距離均為，a處有一電荷量為（）的固定點(diǎn)電荷，已知點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則處場(chǎng)強(qiáng)的大小為（k為電力常量）

圖中邊長(zhǎng)為的正三角形的個(gè)頂點(diǎn)分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷q＋、q則該三角形中心O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為（）N）個(gè)電荷量均為qq）的小球，均勻分布在半徑為R的周上，如圖所示，若移去位于圓周上P點(diǎn)圖中未標(biāo)出）的一個(gè)小球，則圓心點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，向知電力常量為k）如所示，、為個(gè)固定的等量同號(hào)正電荷，在它們連線(xiàn)的中點(diǎn)處有一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的正電荷，現(xiàn)給電荷C一個(gè)垂直于連線(xiàn)的初速度v，不計(jì)C所的重力，則關(guān)于電荷C以后的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是（）A.加度始終增大B.加速度先減小后增大速度先增大后減小速始終增大豎放置的兩塊夠長(zhǎng)的帶電平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度為，在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用絲線(xiàn)懸掛質(zhì)量為的帶正電小球，當(dāng)絲線(xiàn)跟豎直方向成小球與的距離為b時(shí)小球恰好平衡圖示力加速度為）求：（）球所帶荷量是少？（）剪斷絲，小球碰到金屬板需多長(zhǎng)時(shí)間？1

如所示，一質(zhì)為、帶電荷量為q的球，用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，靜止時(shí)懸線(xiàn)向左與豎直方向成，重力加速度為。（）斷小球何種電荷；（）電場(chǎng)強(qiáng)E；（）在某時(shí)突然將細(xì)線(xiàn)剪斷，求經(jīng)過(guò)t時(shí)間小球的速度v。、圖所示，兩個(gè)帶等量負(fù)電荷的球AB（可視為點(diǎn)電荷固定在光滑的絕緣水平面上，P、N是小球連線(xiàn)的水平中垂線(xiàn)上的兩點(diǎn)PO＝ON現(xiàn)一個(gè)電荷量很小的帶正電的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從點(diǎn)靜止釋放，在小向N點(diǎn)動(dòng)的過(guò)程中，求速度的變化趨勢(shì)？加速度變化趨勢(shì)？

如圖所示，a點(diǎn)處分別固定有等量異種點(diǎn)電荷和，c是段的中點(diǎn)是的中點(diǎn)，e是的直分線(xiàn)上的一點(diǎn)，將一個(gè)正點(diǎn)電荷先后放在d、c、點(diǎn)它所受的電場(chǎng)力分別為、、，de求三處電場(chǎng)力的大小關(guān)系，以及電場(chǎng)力的方向。例如所示，軸上相距為L(zhǎng)的點(diǎn)固定兩個(gè)等量種點(diǎn)電荷、－Q，虛是以Q在點(diǎn)為圓心、

2

為半徑的圓、b、c、d是上的四個(gè)點(diǎn)其中ac兩在軸上、d兩關(guān)于x軸稱(chēng)，則下列判斷正確的是（）、d兩處的電勢(shì)相同2

四個(gè)點(diǎn)中點(diǎn)處的電勢(shì)最低C.、d兩處的電場(chǎng)強(qiáng)度相將試探電荷＋圓周由a點(diǎn)至點(diǎn)＋的電勢(shì)能減小例2兩帶等量正電點(diǎn)電荷，固定在圖中的P點(diǎn)為PQ線(xiàn)的中垂線(xiàn)，交PQ于點(diǎn)，A為上一點(diǎn)，一帶負(fù)電的試探電荷，從點(diǎn)靜止釋放，只在靜電力作下運(yùn)動(dòng)，取無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則（）q由向O的動(dòng)是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)q由向O運(yùn)的過(guò)程電勢(shì)能逐漸減小C.q運(yùn)到點(diǎn)的動(dòng)能最大運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)電勢(shì)能為零、圖所示、兩是粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)的兩個(gè)點(diǎn)，平行直線(xiàn)表示電場(chǎng)線(xiàn)，但方向未知，整個(gè)過(guò)程中只有電場(chǎng)力做功，已知粒子在點(diǎn)動(dòng)能比B點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是（）無(wú)論粒子是從A到B還是從BA，電場(chǎng)力均做負(fù)功電場(chǎng)線(xiàn)方向從右向左C.粒的運(yùn)動(dòng)軌跡為，則粒子一定帶負(fù)電無(wú)粒子是帶正還是負(fù)電，均不可能沿軌跡2運(yùn)如，、為沿豎直方向電場(chǎng)線(xiàn)上的兩點(diǎn)，一帶電小球從點(diǎn)靜止釋放，沿電場(chǎng)線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)，到b點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，下列說(shuō)法正確的是（）A.點(diǎn)的電勢(shì)比點(diǎn)電勢(shì)高B.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大帶電小球受到的電場(chǎng)力方向始終豎直向上帶小球在點(diǎn)的電勢(shì)能比在點(diǎn)的電勢(shì)能大如所示，在x軸固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)+、－，點(diǎn)電荷之間相距L。線(xiàn)是+Q所點(diǎn)為中心、邊長(zhǎng)為的正方形bcd為正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，其中c兩在軸上、兩關(guān)于x軸稱(chēng)。下列判斷正確的是（）3

A.四中點(diǎn)處的電勢(shì)最低B.ab兩的電勢(shì)差U等于、兩的電勢(shì)差abad將一正的試探電荷沿→b從點(diǎn)至c點(diǎn)電勢(shì)能先增后減小點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)度的大小大于c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小4

9R周測(cè)試--理-選3-19R

電場(chǎng)力、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線(xiàn)、電勢(shì)能、路析電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在處場(chǎng)強(qiáng)E＝b

kqR

，方向水平向右，由于b點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，故圓盤(pán)上的電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在b處場(chǎng)＝，向水平向左，故Q，由于、關(guān)bkq于圓盤(pán)對(duì)稱(chēng)，故Q產(chǎn)的電場(chǎng)在d處場(chǎng)強(qiáng)E＝＝，方向水平向右，電荷產(chǎn)的電場(chǎng)在d的場(chǎng)強(qiáng)＝d答：

kqkq(3)2

10q，方向水平向右，所以d處的合場(chǎng)強(qiáng)的大小E＝＋E＝。dd思路析：個(gè)點(diǎn)電荷在點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小都是E＝

kq(3/3)

2

3a

，畫(huà)出矢量疊加的示意圖如圖所示，由圖可得點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為E＝E＝0

6a2

，方向由指，項(xiàng)確。、路析點(diǎn)帶小球在圓心處電場(chǎng)強(qiáng)度大小為＝1

qR

，方向沿PO指向ON小球在點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度疊加后，合場(chǎng)強(qiáng)為零；移去P點(diǎn)小球后則剩余N－1個(gè)球在圓心O的電場(chǎng)強(qiáng)度與點(diǎn)小球在圓心處電強(qiáng)度等大反向E＝＝1P。

qR

方沿OP指答：

kqR

沿OP向D解：、根等量同號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的特點(diǎn)，可知兩個(gè)電荷連線(xiàn)上中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電場(chǎng)強(qiáng)度從C點(diǎn)無(wú)窮遠(yuǎn)增后減小以電荷C的速度先增大后減錯(cuò)、D在過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，點(diǎn)電荷C的速度始終增大，故錯(cuò)，正。故選。解小球受力平衡，對(duì)小球受力分析如圖所示：Fsin＝qE①Fcos＝mg②5

2合7由①②得q＝mgtan/E2合7（）究水平向的運(yùn)動(dòng)。剪斷絲線(xiàn)后，小球沿水平方向做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。加速度為

Eq

tan

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得＝

12

at解得t

2gtan

（利用合運(yùn)動(dòng)或豎直分運(yùn)動(dòng)計(jì)算也可）解負(fù)電荷；（）球受力析如圖所示，其中電場(chǎng)力F＝，由平衡條件得：＝，E＝θ/q.（）斷細(xì)線(xiàn)小球做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)F＝mg/cosθ＝，，所以＝gt/cosθ速度方向與豎直方向夾角為，向左下方。思分：AB的垂線(xiàn)上，從無(wú)窮遠(yuǎn)處到點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小，到O點(diǎn)變?yōu)榱?，故正電荷受?kù)侖力沿連線(xiàn)的中垂線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電荷的加速度先變大后變小，速度不斷增大在O點(diǎn)加速度變?yōu)榱悖俣冗_(dá)到最大；點(diǎn)無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，速度變化情況與另一側(cè)速度的變化情況具有對(duì)稱(chēng)性，如果、相很近，則加速度先減小，再增大。答：思分根場(chǎng)強(qiáng)疊原理量異種點(diǎn)電荷連線(xiàn)及中垂線(xiàn)上的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示c三場(chǎng)強(qiáng)方向都是水向右點(diǎn)荷在各點(diǎn)受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同可知A正確、C錯(cuò)；連線(xiàn)上場(chǎng)強(qiáng)由A到B先小后增大，中垂線(xiàn)上由O到窮處逐漸減小因此場(chǎng)強(qiáng)是連線(xiàn)上最小的（但不為中線(xiàn)上最大的，故FFF，故D錯(cuò)。dce答：A6

、路析在等量異種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，根據(jù)電場(chǎng)分布規(guī)律和電場(chǎng)的對(duì)稱(chēng)性可以判斷bd兩電勢(shì)相同，均大于點(diǎn)勢(shì)d兩場(chǎng)強(qiáng)大小相同但方向不同，選項(xiàng)AB正，C誤；將q沿圓周由a點(diǎn)至點(diǎn)Q對(duì)作用力不做功，Q對(duì)作用力做正功，所以的電勢(shì)能減小，選項(xiàng)D正。答：ABD、路析A向運(yùn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力的方向始終由向O但力的大小變化所以電荷做變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)做正功通點(diǎn)在電場(chǎng)力的作用下做變減速運(yùn)動(dòng)，所以q到點(diǎn)速度最大，動(dòng)能最大，電勢(shì)能最小，因無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則O點(diǎn)電勢(shì)所以q在點(diǎn)的電勢(shì)能不為零，故選項(xiàng)B、C均確，選項(xiàng)A、錯(cuò)。答：、路析由于粒子在點(diǎn)動(dòng)能比點(diǎn)，結(jié)合電場(chǎng)線(xiàn)與軌跡形狀（質(zhì)點(diǎn)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)合力必指向凹側(cè)）進(jìn)行分析，若粒子沿軌跡運(yùn)，則在任意位置時(shí)粒子所受到的電場(chǎng)力一定水平向左，若粒子從到B，則電場(chǎng)力做負(fù)功，從到，電場(chǎng)力做正功，由此可知A錯(cuò)；此時(shí)若粒子帶正電，電場(chǎng)方向一定向左，且由A向B運(yùn)，若粒子帶負(fù)電，電場(chǎng)方一定向右，且向A運(yùn)動(dòng)，均滿(mǎn)足粒子在點(diǎn)動(dòng)能比點(diǎn)；若粒子沿軌跡運(yùn)，則在任意位置時(shí)粒子所受到的電場(chǎng)力一定水平向右，同理可判斷此情況下粒子在A的動(dòng)能一定比點(diǎn)小，不符合題意，即符合題意的粒子一定沿軌跡1運(yùn)，由此可知BC錯(cuò)D選項(xiàng)正確。答：DBCD

解析：小球開(kāi)始由靜止向上運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力大于重力，且方向豎直向上。但由于小球的電性未知，不能判斷電場(chǎng)線(xiàn)的方向，所以不能判斷a、兩電勢(shì)的高低，故A錯(cuò)；由題意可知，電場(chǎng)力方向始終豎直向上，帶電小球受兩個(gè)力：重力和電場(chǎng)力，在點(diǎn)電場(chǎng)力大于重力，到b點(diǎn)恰好速度為零，可知先加速后減速，所b所受的電場(chǎng)力小于重力，所以a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，故B、正；由到，電場(chǎng)力一直做正功，則電勢(shì)能減小，則a點(diǎn)電勢(shì)能大于點(diǎn)的電勢(shì)能，故正，故選。AB解：如圖，正電荷是正方形的中心d到電荷的距離相等，若只有正電荷，則

d

，若只有負(fù)電荷，b

，兩點(diǎn)電荷電場(chǎng)疊加后，電勢(shì)為標(biāo)量，實(shí)際某