20018.3.29带电体专题训练.docx

《20018.3.29带电体专题训练.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《20018.3.29带电体专题训练.docx（18页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、（2014安徽模拟）如图所示，电荷Q均匀分布在半径为R的球面上，在球壳上任取一小圆片B,0,点是小圆圆心，小圆半径r远小于大球半径R,图中M、N、三点在一条半径上，非常靠近圆片内外的两点M、N的场强都可以看做是圆片B上电荷产生的场强与剩余球壳A上电荷产生场强的桎加而成的，均匀带电球壳内部的电场强度为零，在其外部某处产生的场强表达式是E=号，r是该点到球心的距尚，则球壳表面的场强是（）A.0B.kQ2R2C.驾D.当R24R2简要答案详细解析【考点】A6：电场强度.【专题】532：电场力与电势的性质专题.【分析】根据题意表示出M、N的场强的表达式，由于M、ON点的距离非常近，所以在M、ON点的E

2、A都相等，根据M、N两点场强的关系求出A点场强，又圆片B上的电荷在0,点处产生的场强为零，所以，0,点的场强等于Ea,从而求解球壳表面的场强.【解答】解：根据题意可知，M、N的场强可以表达为：EM=O=EA-EB=OEi1=EA+Eb书其中EA是剩余球壳A上电荷产生场强，由于M、ON点的距离非常近，所以在M、ON点的EA都相等，-Eb、EB分别是圆片B点上的电荷在M点和N点处产生的场强，Ea.EB场强方向相同，由得：EAh吗，乂圆片B上的电荷在0,点处产生的场强为零，所以，CT点的场强等于Ea,得：e0,r,。点为任意取的小圆片，所以。点也是球壳表面的任意一点，所以球壳表面的场强是景.故选：B

3、【点评】本题考查了场强桎加与极限思想的应用，知道由于M、ON点的距离非常近，所以在M、0N点的EA都相等，难度适中.一均匀带正电的半球壳，球心为O点，AB为其对称轴，平面1垂直AB把半球壳一分为二，且左右两恻球壳的表面积相等，1与AB相交于M点.如果左侧部分在M点的电场强度为E”右侧部分在M点的电场强度为E2.（己知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零），则（）A.E1E2B.Ei=EaC.E1方向向右D.。点电场强度为零简要答案详细解析【考点】AA：电场的叠加；A6：电场强度.【专题】31：定性思想：43：推理法；532：电场力与电势的性质专题.【分析】根据电场的桎加原理，分析半球壳在M点

4、的场强方向，再比较场强的大小关系，进行分析.【解答】解：ABC、一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零，是由于左右两个半个球壳在同一点产生的场强大小、方向相反，右半球壳在M点产生的场强方向向左，可知，左半球壳在M点产生的场强方向向右，则根据电场的强加可知：左侧部分在M点产生的场强比右侧电荷在M点产生的场强大，E1E2,故AC正确，B错误；D、同理，依据矢量的合成法则，可知，O点电场强度不为零，故D错误.故选：AC.【点评】本题运用点电荷场强公式和电场的光加原理理解场强关系，要读懂题意，同时注意电场强度是矢量.（2013秋庆安县校级期末）某同学通过查资料得知，电荷量为Q的均匀带电球壳外的场强公式

5、E=与为距离球心的距离）.现已知电荷q均匀分布在看球面AB上，球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线，如图所示，M位于CD轴线上球面外侧，且OM=ON=2R.已知球面A1B1在M点产生的场强为E,则N点的场强大小为（）A.EB.C.E4R4R2D.-E8R2简要答案详细解析【考点】AG：匀强电场中电势差和电场强度的关系：A6：电场强度.【专题】532：电场力与电势的性质专题.【分析】将AB部分补上变成一个完整的均匀球壳，根据点电荷场强公式求出球壳在M点产生的场强，运用电场的叠加，求出AIABB1在M点产生的场强，利用对称性，求出AAB1B在N点产生的场强，即为所求.【解答】解：将AB部

6、分补上变成一个完整的均匀球壳，该球壳带电荷量为：Q=q则该球壳在M点产生的场强为根据电场的桎加原理可知：球壳上AIABB1部分在M点产生的场强大小为EmW-E8Rz根据对称性可知：AAIB1B在N点产生的场强大小EN=Ej=当-E8Rz所以N点的场强大小为粤-E.8Rz故选：D.【点评】本题采用“补缺法”，补成,个完整的球壳，就可以运用点电荷场强公式E=k4和对称性进行求解.（2016秋沙河口区校级期末）已知，个均匀带电的球壳在壳内任意点产生的电场强度均为零，在壳外某点产生的电场强度等同于把壳上电量全部集中在球心处的点电荷所产生的电场强度，即：E=OC小于R）,E=K4（r大于R）,式中R为球

7、壳的半径，r为某点到球壳球心的距离，Q为球壳所带的电荷量，k为静电力常量.在真空中有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球壳，球心位置O固定，P为球壳外一点，M为球壳内一点，如图所示，以无穷远为电势零点，关于P、M两点的电场强度和电势，下列说法中正确的是（）A.若Q不变，P点的位置也不变，而令R变小，则P点的场强不变B.若Q不变，P点的位置也不变，而令R变小，则P点的电势升高C.若Q不变，M点的位置也不变，而令R变小（M点仍在壳内）,则M点的电势升高D.若Q不变，M点的位置也不变，而令R变小（M点仍在壳内），则M点的场强不变简要答案详细解析【考点】AD：电势差与电场强度的关系；A6：电场强度.【

8、专题】34：比较思想：43：推理法；532：电场力与电势的性质专题.【分析】均匀带电的球壳，壳外某点的电场强度则可由点电荷的电场强度公式求解，是将带电量的球壳看成处于O点的点电荷来处理.而壳内任一点的电场强度，全是零.对于电势则可以由该点移动电势为零处电场力做功与电量的比值来确定.【解答】解：A、若Q不变，P点的位置也不变，属于处于球光外的某一点，由E=k*,P到Q的距离r不变，无论球半径R怎么变小，P点的电场强度仍不变，故A正确：B、若Q不变，P点的位置也不变，而令R变小，由于P点的电场强度不变，所以电荷从该点移到电势为零处，电场力做功不变，因而P点的电势不变.故B错误；C、若Q不变，M点的

9、位置也不变，使令R变小（M点仍在壳内），根据题意可知，M点的电场强度仍为零，因此球壳内的电势处处相等，由于球壳的变小，导致电荷从球壳移到电势为零处电场力做功增加，而球壳的电势比零高，所以球壳处的电势升高，M点的电势升高，故C正确：D,若Q不变，M点的位置也不变，使令R变小（M点仍在壳内），根据题就可知，M点的电场强度仍为零，不变.故D正确；故选：ACD【点评】本题首先要认真读题，抓住题中的有效信息进行解答.知道带电球壳内部是等势体且电场强度处处为零，壳外则是看成点电荷模型来处理.；而电势则由电荷从该点移到电势为零处电场力做功与电量的比值来确定.（2017房山区一模）（1）已知均匀带电球壳内部任

10、意一点的场强均为零.均匀带电球体可以看成由一层层的均匀带电球壳组成的，球体积公式为V=4兀H实验证明，一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在球的外部产生的电场，与个位于球心、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，研究均匀带电球体（或球壳）在球外产生的电场时可以认为全部电荷集中在球心.如图1所示，一个半径为R的均匀带电球体，带电量为Q，球体中心为O点，取空间中任意一点为P,O到P点的距离为r,求当rR（P在球体外）时，P点的电场强度大小.当rVR（P在球体内）时，P点的电场强度大小.（2）假设地球是一半径为R、质量分布均匀密度为P的实心球体.理论已经证明质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零.设

11、想有一条笔直的隧道通过地心，贯穿整个地球，从隧道的一端由静止释放一个质量为m的小物体（可视为质点）.试证明小物体做简谐运动.简要答案详细解析【考点】AG：匀强电场中电势差和电场强度的关系：74：简谐运动的回旦力和能量.【专题】11：计算题；32：定量思想；43：推理法；532：电场力与电势的性质专题.【分析】（1）根据电场等价于点电荷在O点，由点电荷的场强公式求解；求得P点所在半径内球体所带电荷，即可根据电场等价于点电荷在O点，由点电荷的场强公式求解;（2）由球体体积公式即平均密度定义求得地球内半径为r的球体质量，进而由万有引力定律求得物体运动过程的受力情况，即可根据合外力符合回复力形式得到物

12、体做简谐运动.【解答】解：（1）当rR（P在球体外）时，P点电场与O点的点电荷Q产生的电场相同，故由点电荷电场强度公式可得：E气；当rVR（P在球体内）时，半径大于r的球壳内的电荷在P点产生的电场强度为零，故P点电场强度为*半径为r的球体产生的电场强度，球体所带电荷量Q4/KR所以，P点电场强度E=PQfr2R3（2）设地球密度为p,物体在离地心距离为r时，地球内半径为r的球体质量K=P.r3,那么，球体对物体的万有引力F=V兀GPmr：故物体运动过程受力大小和地心距离成正比，方向指向地心，所以，物体做简谐运动：答：当rR（P在球体外）时，P点的电场强度大小为号.当rVR（P在球体内）时，P点

13、的电场强度大小为驾.R3【点评】当物体受力情况和距离有关时，在某一物体内部的物体受力情况，常以物体所处位置分为圆内和圆外两部分分别求解，然后再进行叠加求解.（2017春苏州期末）已知均匀带电球壳内部电场强度处处为零，电势处处相等.如图所示，正电荷均匀分布在半球面上，OX为通过半球顶点与球心。的轴线.A、B为轴上的点，且OA=OB.C、D为直径上的两点，且OC=OD.则下列判断正确的是（）A. A点的电势与B点的电势相等B. C点的电场强度与D点的电场强度不相同C. A点的电场强度与B点的电场强度相同D.在A点由静止开始释放重力不计的带正电粒子，该粒子将沿AB做匀加速凫线运动简要答案详细解析【考

14、点】A6：电场强度.【专题】31：定性思想：43：推理法：532：电场力与电势的性质专题.【分析】通过割补法将球壳补全，然后结合合场强分析A、B两点电场强度的关系.根据电场线的方向分析电势高低.通过分析带电粒子受力情况，分析粒子的运动情况.【解答】解：A、根据电场的叠加原理可知，X轴上电场线方向向右，则A点的电势高于B点的电势，故A错误；B、根据电场的叠加原理可知，C点的电场强度与D点的电场强度大小相等，方向不相同.故B正确.C、将题中半球壳补成一个完整的球壳，且带电均匀，设左、右半球在A点产生的场强大小分别为日和E2.由题知，均匀带电球壳内部电场强度处处为零，则知Ei=E2.根据对称性可知，

15、左、右半球在B点产生的场强大小分别为E2和且E1=E2.则在图示电场中，A的场强大小为E,方向向右.B的场强大小为E2,方向向右，所以A点的电场强度与B点的电场强度相同，故C正确.D、在A点由静止开始释放重力不计的带正电粒子，由于电场强度是变化的，所以粒子所受的电场力是变化的，则该粒子将做变加速直线运动，故D错误.故选：BC.【点评】本题解题关键是抓住对称性，找出两部分球面上电荷产生的电场关系.左半球面在A点的场强与缺失的右半球面在B点产生的场强大小相等，方向相反是解题的关健.（2014漳州一模）均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的点电荷电场.如图所示，在着球面上均匀分布正电荷，总电荷量为q,球面半径为R，球心为0,CD为球面AB的对称轴，在轴线上有M、N两点，且OM=ON=2R,AiABiBCD,已知球面AiBi在M点的场强大小为E,静电力常量为k,则N点的场强大小为（）D.-E12R2A.EB.C.-E2R24R28R2简要答案详细解析【考点】A6：电场强度.【分析】将AB部分补上变成一个完整的均匀球壳，根据点电荷场强公式