高二上学期物理培优（八）静电场综合（无答案）

高二物理培优之（八）·静电场综合
一、电场力的性质
1.如图，绝缘光滑圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，ac连线与竖直方向成60°角，bc连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是
A．a、b、c小球带同种电荷
B．a、b小球带异种电荷，b、c小球带同种电荷
C．a、b小球电量之比为
D．a、b小球电量之比
2.a、b两个带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为和-q,两球间用绝缘细线连接,a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向向左的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧.则平衡时可能位置是( )


A B C D
3.已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如图所示，半径为的球体上均匀分布着电荷量为的电荷，在过球心的直线上有、两个点，和、和间的距离均为。现以为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为，球的体积公式为，则A点处场强的大小为（ ）。
A: B:
C: D:
4.一半径为的绝缘环上，均匀地带有电荷量为的电荷，在垂直于圆环平面的对称轴上有一点P，它与环心O的距离。设静电力常量为，关于P点的场强，下列四个表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析，判断正确的表达式是（ ）。
A:
B:
C:
D:
二、电场能的性质
5.图中虚线、、、、代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面上的电势为。一电子经过时的动能为，从到的过程中克服电场力所做的功为。下列说法正确的是（ ）。
A.平面上的电势为零
B.该电子可能到达不了平面
C.该电子经过平面时，其电势能为
D.该电子经过平面时的速率是经过时的倍
6.如图，同一平面内的、、、四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，为、连线的中点，为、连线的中点。一电荷量为（）的粒子从点移动到点，其电势能减小；若该粒子从点移动到点，其电势能减小。下列说法正确的是（ ）。
A: 此匀强电场的场强方向一定与、两点连线平行
B: 若该粒子从点移动到点，则电场力做功一定为
C: 若、之间的距离为，则该电场的场强大小一定为
D: 若，则、两点之间的电势差一定等于、两点之间的电势差
7.两个等量同种点电荷固定于光滑绝缘水平面上，其连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2C、质量为1Kg的带正电的小物块（可视为质点）从C点由静止释放，其运动的v-t图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置，图中标出了图线在B点处的切线。下列说法正确的是（ ）
A.B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=0.2N/C
B.由C到A的过程中，物块的电势能先减小后增大
C.A、B两点间的电势差UAB=5v
D.UCB8.两电荷量分别为和的点电荷固定在x轴上的O、M两点，规定无穷远处为电势能零点，一带负电的试探电荷在x轴上各点具有的电势能随x变化关系如图所示，其中试探电荷在A、N两点的电势能为零，在ND段中C点电势能最大，则下列说法正确的是( )
A. 为正电荷，为负电荷
B. 电荷量小于的电荷量
C. 将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功
D. 将一正点电荷从N点静止释放后会沿x轴正方向运动且到达C点时速度最大
三、带电粒子在电场中的运动
9.如图所示，A、B为水平放置的两个平行金属板，两板相距d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一个小孔M和N．今有一带电油滴，质量为m，从A板的上方距A板为d的P点由静止开始自由下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力忽略不计，带电油滴通过N孔时的动能EK＜2mgd．若将极板A向上移一小段距离，到图中虚线所示位置，则带电油滴通过N孔时的动能EK’和油滴所带电荷的种类是（　　）
A．油滴带正电，EK′=EK B．油滴带正电，EK′＜EK
C．油滴带负电，EK′=EK D．油滴带负电，EK′＜EK
10.如图所示,氕核、氘核、氚核种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场,之后进入电场线竖直向下的匀强电场,发生偏转,最后打在屏上.整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么( )
A.偏转电场对三种粒子做功一样多
B.三种粒子打到屏上时的速度一样大
C.三种粒子运动到屏上所用时间相同
D.三种粒子一定打到屏上的同一位置
11.如图所示为某电场的电场强度E随时间t变化的图象。当t＝0时，在此电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（ ）
A．0 - 3s内，电场力的总功为零
B．2s末带电粒子回到原出发点
C．带电粒子在0 - 1s与0 - 2s两过程中位移相同
D．带电粒子将始终向同一个方向运动 12.如图所示，一个竖直放置的平行板电容器，充电后，左板上电荷量为- Q，板间可看成匀强电场。一个带电荷量为 - q的油滴，从 O点以速度 射入板间， v的方向与电场线成 θ角，已知油滴的质量为 m，测得油滴到达运动轨迹的最高点时，它的速度大小又为 v，并恰好垂直打到平行板上，则以下说法中正确的是（）
A．油滴最后打在左板上B．最高点处（设为N）与O点的电势差为C．板间的电场强度D．如果两板间距离变小，O到右板的距离不变，则最高点处（设为N）的位置不变
13.真空中存在电场强度大小为 E 1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为 v 0。在油滴处于位置 A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段时间 t 1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到 B点。重力加速度大小为 g。
（1）求油滴运动到 B点时的速度。
（2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的 t 1和 v 0应满足的条件。已知不存在电场时，油滴以初速度 v 0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于 B、 A两点间距离的两倍。