(高三物理一轮复习)电场练习题

高三物理电场练习题

一、选择题

1、下列关于电荷在电场中电势能的说法正确的是( )

A．电荷在电场强度大的地方，电势能一定大 B．电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零

C．电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点，电荷的电势能一定减少 D．电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点，电荷的电势能可能增加，也可能减少

2、在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则( )

A．b点的电场强度一定比a点大 B．电场线方向一定从b指向a C．b点的电势一定比a点高 D．该电荷的动能一定减小

3、如图所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处有另一带电小球B，现给B一个垂直于AB方向的速度v0，则下列说法中正确的是( )

A．B球可能做直线运动 B．B球的电势能可能增加

C．A球对B球的库仑力可能对B球不做功 D．B球可能从电势较高处向电势较低处运动

4、如图所示，A、B是真空中的两个等量异种点电荷，M、N、O是AB连线的垂线上的点，且AO>OB.一带负电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，M、N为轨迹和垂线的交点，设M、N两点的场强大小分别EM、EN，电势分别为φM，φN，下列说法中正确的是( )

A．点电荷A一定带正电 B．EM小于EN

C．φM大于φN

D．此试探电荷在M处的电势能小于N处的电势能

5、两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上．将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q2(位于坐标原点O)．设无穷远处电势为零，此过程中，试探电荷的电势能Ep随位置变化的关系如图所示．则下列判断正确的是( )

A．M点电势为零，N点场强为零 B．M点场强为零，N点电势为零

C．Q1带负电，Q2带正电，且Q2电荷量较小 D．Q1带正电，Q2带负电，且Q2电荷量较小

6、两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于

O点，A为MN上的一点．一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则( )

A．q由A向O的运动是匀加速直线运动 B．q由A向O的运动的过程电势能逐渐减小 C．q运动到O点时的动能最大 D．q运动到O点时电势能为零

7、平行板电容器两板间的电压为U，板间距离为d，一个质量为m，电荷量为q的带电粒子从该电容器的正沿与匀强电场的电场线垂直的方向射入，不计重力．当粒子的入射初速度为v0时，它恰好能穿过电场而不碰到金属板．现在使该粒子以v0/2的初速度以同样的方式射入电场，下列情况正确的是( )

A．该粒子将碰到金属板而不能飞出

B．该粒子仍将飞出金属板，在金属板内的运动时间将变为原来的2倍 C．该粒子动能的增量将不变

D．该粒子动能的增量将变大

8、在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB＝2BC，如图所示．由此可见( )

A．电场力为3mg B．小球带正电

C．小球从A到B与从B到C的运动时间相等

D．小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等

二、计算题

9、如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏．现有一电荷量为＋q、质量为m的带电粒子(重力不计)，以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中，v0方向的延长线与屏的交点为

O.试求：

(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间．

(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tan α； (3)粒子打在屏上的点P到O点的距离x.

10、如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆，AB是一条直径，空间有匀强电场场强大小为E，方向与水平面平行．在圆上A点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电荷量为＋q的小球，小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，经过C点的小球的动能最大．由于发射时刻不同时，小球间无相互作用．己知∠CAB＝α＝30°，求：

(1)电场的方向与AC间的夹角；

(2)若小球在A点的初速度与电场方向垂直，则小球恰能落到C点，则初动能为多大．

高三物理电场练习题答案

1、D

2、解析：选C 电场力做负功，该电荷的电势能增大，正电荷在电势高处电势能较大，C正确．电场力做负功，同时电荷可能还受其他力作用，总功不一定为负，由动能定理可知，动能不一定减小，D错误．电势高低与场强大小无必然联系，A错误．b点电势高于a点，但a、b可能不在同一条电场线上，B错误。

3、解析：选BCD 由于两带电小球之间有库仑力作用，给B一个垂直于AB方向的速度v0，B球不可能做直线运动，A错误．若A、B两小球带异种电荷，给B的垂直于AB方向的速度v0较大，在库仑引力作用下，B球做离心运动，克服库仑力做功，B球的电势能可能增加，B正确．若给B的速度v0恰好使B球做匀速圆周运动，则库仑力对B球不做功，C正确．若A、B两球均带正电，B球将做离心运动，即B球从电势较高处向电势较低处运动，D正确。

4、解析：选B 根据带负电的试探电荷运动轨迹，点电荷A一定带负电，选项A错误；根据两个等量异种点电荷电场特点可知，EM小于EN，φM小于φN，此试探电荷在M处的电势能大于N处的电势能，选项B正确C、D错误。

5、解析：选AC 由试探电荷的电势能Ep随位置变化的关系图可知，M点电势能为零，N点电势能最小，说明动能最大，所受电场力为零，所以M点电势为零，N点场强为零，选项A正确B错误；根据N点场强为零，可知Q1带负电，Q2带正电，且Q2电荷量较小，选项C正确D错误。

6、解析：选BC 等量同种电荷的中垂线上，自M向O电场强度先增大后减小，q受到的电场力为变力，故不是匀变速直线运动，A错误．q自A向O电场力做正功，电势能减小，动能增加，在O点动能最大，B、C正确．q沿MN由无限远移动到O点电场力做正功，电势能减小，故q在O点时电势能为负，D错误。

7、解析：选AC 使该粒子以v0/2的初速度以同样的方式射入电场，粒子在电场中运动时间变长，该粒子将碰到金属板而不能飞出，选项A正确B错误；电场力做功相同，该粒子动能的增量将不变，选项C正确D错误。

8、解析：选AD 设AC与竖直方向的夹角为θ，对带电小球从A到C，电场力做负功，小球带负电，由动能定理，mg·AC·cos θ－qE·BC·cosθ＝0，解得电场力为qE＝3mg，选项A正确B错误．小球水平方向做匀速直线运动，从A到B的运动时间是从B到C的运动时间的2倍，选项C错误；小球在竖直方向先加速后减速，小球从A到B与从B到C竖直方向的速度变化量的大小相等，水平速度不变，小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等，选项D正确。

9、解析 (1)根据题意，粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，所以粒子从射

2L

入到打到屏上所用的时间t＝

v0

(2)设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为vy，根据牛顿第二定律，粒子在电场中

Eq

的加速度为：a＝

mLqEL

所以vy＝a＝

v0mv0

vyqEL

粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为tan α＝＝2 v0mv 0

(3)解法一 设粒子在电场中的偏转距离为y，则

1L21qEL2

y＝a()＝·2 2v02mv 0

又x＝y＋Ltanα

3qEL2

解得：x＝2

2mv 0

L3qEL2

解法二 x＝vy·＋y＝2 v02mv 0

LL＋2x3qEL2

解法三 由 ＝ 得：x＝3y＝2 yL2mv 0

2

10、解析：(1)电场的方向与AC之间的夹角为30°，沿OC方向

(2)小球做类平抛运动，由类平抛运动规律， 12,

2Rcosα·cosα＝at2Rcosα·sinα＝v0t

2

qE＝ma

1Ek0＝mv20

2

1

解得：Ek0＝qER

8