电场综合练习

电场综合练习 一、例题精选： 例1：两个可以自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图1所示，A处电荷带正电Q1、B处电荷带负电Q2，且Q2 = 4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在AB直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则 A．Q3为负电荷，且放于A左方 B．Q3为负电荷，且放于B右方 C．Q3为正电荷，且放于AB之间 D．Q3为正电荷，且放于B右方 解析：对Q3进行分析，由于它受电场力合力为零，即要处在A、B点电荷电场合场为零的位置，由题意可以其必在AB连线上A点左方。由二力平衡条件和电荷间相互作用规律可知，三电荷电性应两边同，中间异。所以Q3应为负电荷，本题还能具体计算出Q3的位置和电量。正确选项是A，三个带电体在一条直线上平衡时，它们的位置应遵守： ①相邻带电体带异种电荷； ②两电量乘积小的导体相距近； ③若要从电场特征分析，应是两带电体在第三带电体处场强矢量和为零。 例2：如图3所示，在一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷所受电场力跟其电量的函数关系图象，下列叙述正确的是 A．这个电场是匀强电场 B．四点场强大小关系是 C．四点场强大小关系是 D．无法确定四个点的场强大关系 解析：由图象知识可知F—q图斜率，即表示场强。其正负表示场强方向，数值表示E的大小 ，正确选项是B。 例3：如图4所示，完全相同的金属球A和B带等量异种电荷，中间连着一个轻质绝缘弹簧，放光滑绝缘的水平面上，平衡时弹簧压缩量为x0，现将不带电的与A、B完全相同的金属球C与A球接触一下，然后拿走，重新平衡后，弹簧的压缩量为x，则 A． B． C． D． 解析：决定库仑力大小，有两个因素，一是两点电荷电量乘积，二是两点电荷间的距离。本题可以先假设弹簧压缩量不变，而A球电量变为原来一半，A、B间库仑力变为原来的一半。实际上弹簧应伸长，使得A、B间距离也要增大，即（K为弹簧劲度系数）F = Kx，所以。选项C正确。 例4：如图5所示，A、B两小球用等长绝缘细线悬挂在支架上，A球带电2×10－3C的正电荷，B球带等量负电荷，两悬点相距3cm，在外加匀强电场作用下，两球都在各自悬点正下方处于平衡状态，则该场强的大小是 N/C（两带电球皆可视为点电荷） 解析：以A球为研究对象，其竖直方向受重力和绳拉力，水平方向受B的电场力和外加电场的电场力。A处于平衡态，即外加场强大小应等于B电荷在A处产生的场强大小，方向与其相反。B在A处场强方向向右。答案：外加匀强电场大小是2×1010N/C方向水平向左。 例5：一粒子质量为m，带电量为+Q，以初速度v与水平方向成45 角射向匀强电场区域，粒子恰好作直线运动。求这个匀强电场的最小场强的大小及方向； 解析：由题意可知粒子处于直线运动状态又有初速度v，因此粒子受合力必与v在一直线上，如图6所示。由力的合成分解知识可知，电场力方向垂直于v斜向上时有极小值。 ，答案。方向垂直v斜上方向。 例6：如图7所示，在匀强电场中有A、B、C三点，当把一个电量q = 10－5C的正电荷从A沿AB 移到B时，电场力做功为零，从B移到C时，电场力做功－1.73×10－3J，已知BC = 0.2m, ABC = 60 , AC BC，试判断该场强的方向和大小？ 解析：由题意可知AB在一个等势面上，句强电场的场强方向必与AB垂直，由于正电荷从B到C电场力作负功，可以判定C点电势比B高， ，答案场强方向垂直于AB斜向下。场强大小E = 103V/m。本题要用到几个静电场的基本知识： ①电场线和等势线垂直。 ②沿电场移动电荷电场力不做功。 ③由电势高到电势低移动正电荷，电场力做正功，反之能做负功。 ④沿电场线方向电势降低。 例7：如图8所示，实直线是某电场中一条电场线，虚线是两条该电场的等势线，由图可以得出的正确结论是 A．UM > UN B．EM > EN C．由M向N移动电荷时，电势能的改变量与零电势选取无关 ... ...