- 电场：电流
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将带电量为q=+1×10-8C的试探电荷放入电场中的P点，如图所示，它受到的电场力为F=4×10-5N，方向水平向右，求P点的电场强度E的大小和方向？
正确答案
已知试探电荷的电量q=+1×10-8C，电场力F=4×10-5N，方向水平向右，则
P点的电场强度大小E=
答：P点的电场强度E的大小是4×103N/C，方向水平向右．
如图所示，两平行金属板P、Q相距d=1.0m，电势差为U=2v，两板间的匀强电场方向水平向右，A点与P板的距离x=0.6m．求：
（1）两极板间的电场强度E为多大？
（2）A点与P板间的电压UPA为多少？若规定P板的电势φP=0，则A点的电势φA为多少？
（3）将一带电量q=-3×10-8C的粒子放在A点时，其电势能Ep为多少？
正确答案
（1）两极板间的电场强度E为 E=
（2）A点与P板间的电压UPA=Ex=2×0.6V=1.2V
由UPA=φP-φA，结合条件φP=0，即得φA=φP-UPA=0-1.2V=-1.2V
（3）将一带电量q=-3×10-8C的粒子放在A点时，其电势能Ep为：Ep=qφP=-3×10-8×（-1.2）J=3.6×10-8J
答：
（1）两极板间的电场强度E为2V/m；
（2）A点与P板间的电压UPA为1.2V，若规定P板的电势φP=0，则A点的电势φA为-1.2V．
（3）将一带电量q=-3×10-8C的粒子放在A点时，其电势能Ep为3.6×10-8J．
把一个电量q=-5×10-9C的负电荷放在电场中的A点，测得受到的电场力大小为5×10-4N，方向水平向右，则A点的场强是______ N/C，方向______．
正确答案
根据电场强度的定义式：E=
故答案为：1.0×105，向左．
在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为＋Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点．当把一试探电荷＋q放在d点恰好平衡(如右图所示，不计重力)
(1)匀强电场场强E的大小、方向如何？
(2)试探电荷＋q放在点c时，受力Fc的大小、方向如何？
(3)试探电荷＋q放在点b时，受力Fb的大小、方向如何？
正确答案
(1) 
试题分析：(1)由题意可知：
由
(2)试探电荷放在c点：
所以
方向与ac方向成45°角斜向下(如右图所示)．
(3)试探电荷放在b点：
所以
方向沿db方向．
点评：根据点电荷场强的计算公式及电场叠加原理即可求解．
某同学将一个带电量为0.1C的正点电荷放入匀强电场中，测得其受到的电场力大小为1N，方向水平向左，则此电场的电场强度大小为______N/C，方向______（填“水平向左”或“水平向右”）．若将另一点电荷放入该电场中，测得其受到的电场力大小为0.5N，则此点电荷的电量大小为______C．
正确答案
正试探电荷在该点所受的电场力方向水平向右，则该点的电场方向水平向左．
该点的电场强度E=
若将另一点电荷放入该电场中，则
q′=
故答案为：10；水平向左，0.05．
如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离为2 cm，已知UAC="60" V，求：
小题1:电场强度是多大?
小题2:设B点电势为零，求A、C、D、P点的电势．
小题3:求将q=－1．0×10－10C的点电荷由A移到D电场力所做的功WAD．
小题4:将q=2×10－10C的点电荷由B移到C，再经D最后回到P，电场力所做的功WBCDP．
正确答案
小题1:
小题2:
小题3:
小题4:0
如左图所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m=0．2kg，带电量为
求：（1）15秒末小物块的速度大小（2）15秒内小物块的位移大小
正确答案
（1） 2m/s方向向右；（2）31m
0～2s内，电场力F=qE=2.0×10-6×3×105=0.6N＞μmg，物块做匀加速直线运动，加速度a=
如图所示，在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1=-2.0×10-8 C的电荷，测出其受到的静电力
F1大小为4.0×10-6 N，方向如图，则B处场强是多大？如果换用一个q2=4.0×10-7 C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？
正确答案
由场强公式可得
EB=
因为是负电荷，所以场强方向与F1方向相反．
q2在B点所受静电力 F2=q2EB=4.0×10-7×200N=8.0×10-5N，方向与场强方向相同，也就是与F1反向．
此时B处场强：
EB′=
答：B处场强是200N/C．换用一个q2=4.0×10-7 C的电荷放在B点，其受力是8.0×10-5N，此时B处场强是200N/C．
本题为选做题，考生只选择一题作答，若两题都作答，则按24-1题计分．
（1）（本题供使用选修1一1教材的考生作答．）
如图所示，将条形磁铁分别以速度υ和2υ插入线圈，电流表指针偏转角度______
A．以速度υ插入时大
B．以速度2υ插入时大
C．一样大
D．不能确定
思考：磁通量的变化量、
磁通量的变化率呢？
（2）．（本题供使用选修3一1教材的考生作答．）
下列说法中，正确的是______
A．电场强度和电势能都是矢量
B．电势为零的地方，电场强度也一定为零
C．电场中某两点的电势差为零，当把点电荷从这其中一点移到另一点时，电场力做功一定为零
D．由公式E=F/q可知，电场中某点的电场强度与放在该点的检验电荷所受的电场力F成正比，与该检验电荷的电荷量q成反比．
正确答案
解 （1）条形磁铁插入线圈的速度大时，线圈中的磁通量的变化率大，产生的感应电动势大，感应电流也大，正确选项为B，思考：两次磁通量的变化量相同，以2v时磁通量的变化率大．
（2）电场强度是矢量，电势是标量，A错误；电场强度和电势分别从力和能量的角度来描述电场，电势为零的地方，电场强度不一定为零，B错误；根据W=qU可知，两点之间的电势差为零，则电场力做功为零，C正确；公式E=F/q采用比值法定义，电场强度和检验电荷无关，D错误，故选C．
在电场中A点的电场强度E=5×103N/C，电量q =6×10-9C的电荷在A点所受电场力多大？若移去电荷，A点的电场强度又为多少？
正确答案
解：由电场强度的定义式E=F/q，可得电荷在A点受到的电场力F=Eq=3×10-3N
由于电场强度是由电场本身决定的物理量，所以当移去电荷后，A点的电场强度不变，E=5×103N/C
（8分）如图所示，平行带电金属极板A、B间的匀强电场场强E=1.2×103V/m，两极板间的距离d=5cm，电场中C点和D点分别到A、B极板的距离均为0.5cm，C、D间的水平距离L=3cm，B板接地，
求:（1）C、D两点间的电势差UCD；
（2）一带电量q=-2×10—3C的点电荷从C沿直线运动到D的过程中，电荷的电势能变化了多少？
正确答案
(1) 
试题分析：平行板电容器两极板间是匀强电场
（1）根据匀强电场场强与电势差的关系有
(2)电场力做的功等于电势能的减少量，
负号表示电势能减少，减少了0.096J
点评：容易题。注意U=Ed中的d是沿电场线方向的距离。
（1）试计算物块在从A到C运动过程中克服摩擦力做的功。
（2）求物块离开轨道落回水平面过程的水平距离。
正确答案
（1）W= mv02/2+5（qE-mg）R/2（2）S="2R "
（1）物块恰能通过最高点C时，圆弧轨道与物块之间没有力作用，物块受到重力和电场力提供向心力。mg-qE=mvc2/R ① （4分）
物块在由A运动到C的过程中，设物块克服摩擦力做的功为W，根据动能定理有qE2R-W-mg2R=mvC2/2-mv02/2 ② （4分）
解得W= mv02/2+5（qE-mg）R/2 （2分）
（2）物块离开半圆形轨道后做类平抛运动，设水平位移为S，则水平方向有S=vCt ③ (3分)
竖直方向有2R=(g-qE/m)t2/2 ④ （3分）
由①③④解得 S="2R " （2分）
“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成．偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面，其过球心的截面如图所示．一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N，其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间．忽略电场的边缘效应．
（1）判断球面A、B的电势高低，并说明理由；
（2）求等势面C所在处电场强度E的大小；
（3）若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC，则到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量△Ek左和△Ek右分别为多少？
（4）比较|△Ek左|和|△Ek右|的大小，并说明理由．
正确答案
（1）电子做匀速圆周运动，电场力提供向心力，受力的方向与电场的方向相反，所以B板的电势较高；
（2）电场力提供向心力：eE=
又：R=
联立以上3式，得：E=
（3）到达N板左、右边缘处的电子，在运动的过程中，电场力对它们做功，电子动能的改变量等于电场力做功，即：
△EK左=eUCB=e（φC-φB），△EK右=eUCA=e（φC-φA）
（4）该电场是放射状电场，内侧的电场线密，电场强度大，所以UBC＞UCA，即：φC-φB＞φC-φA，所以：|△EK左|＞|△EK右|
答：（1）B板电势高于A板； （2）求等势面C所在处电场强度E的大小E=
A、B两带电平行板间电场强度E＝6×103 N/C，两板间距离为5cm，电场中P1点距A板0.5cm，B板接地，如图所示． P1点电势为________V，今将一个带电荷量为2×10－3 C的带电粒子由P1点移到P2点，此过程电场力做功－9.6×10－2 J，则P2点距离B板__________cm.
正确答案
－270 3.7
本题考查电势差、场强、电势的关系，UBA＝Ed＝6×103×0.05 V＝300 V
－φP1＝Ed′＝6×103×0.045 V＝270 V 所以φP1＝－270 V
因为WP1P2＝qUP1P2＝－qEd″ 所以d″＝0.8cm
所以dBP2＝(5－0.5－0.8)cm＝3.7cm.
点评：公式U=Ed中d为两点间距离在沿着电场线方向的投影，求某一点电势的时候根据电势差
如图所示，真空中有两个固定的点电荷Q1=4.0×10-8C和Q2=8.0×10-8C．求它们连线上P点的场强的大小和方向．
正确答案
点电荷Q1=4.0×10-8C在P点的场强大小为 E1=k
点电荷Q2=8.0×10-8C在P点的场强大小为 E2=k
根据电场的叠加原理得：P点的场强的大小 E=E1-E2=1000N/C，方向向右．
答：P点的场强的大小为1000N/C，方向向右．
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