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1、、多選題靜電場(chǎng)專題1. (2018?卷H)如圖,同一平面內(nèi)的 a,b,c,d四點(diǎn)處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向與此平面平行,M 為 a,c 連線的中點(diǎn),N 為 b,d 連線的中點(diǎn)。一電荷量為q(q0)的粒子從 a 點(diǎn)移動(dòng)到 b 點(diǎn),其電勢(shì)能減?。黄簗;若該粒子從 c 點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn),其電勢(shì)能減小。下列說(shuō)法正確的是()電子可能到達(dá)不了平面 fC.該電子經(jīng)過(guò)平面 d 時(shí),其電勢(shì)能為 4cV是經(jīng)過(guò) d 時(shí)的 2 倍【答案】A,B【解析】【解答】根據(jù)題述,勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)面間距相等,相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等。設(shè)相鄰等勢(shì)面之間的電 勢(shì)差為U,根據(jù)電子從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做功為Wab=6eV,電場(chǎng)方向水平
2、向右。 由Wb=3eV,聯(lián)立解得:U=2Vo 已知 b 的電勢(shì)為 2V,則平面 c 上的電勢(shì)為零,A 符合題意;由于 af 之間的電勢(shì)差為 4U=8V, 電子經(jīng)過(guò) a時(shí)的動(dòng)能為 10eV,由于題述沒有指出電子速度方向,若該電子速度方向指向左或指向上或下,則該電子就到達(dá)不了 平面 f , B 符合題意;由于題述沒有指出電子速度方向,CD 不符合題意。故答案為:AB【分析】該題主要考查電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能與動(dòng)能的變化關(guān)系:若只有電場(chǎng)力做功,電子的動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,其代數(shù)和不變;電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系,以及等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系:電場(chǎng)線垂直等勢(shì)面且由高電勢(shì)指向低電勢(shì)。3. (2018?江蘇)如圖所示,電源
3、E對(duì)電容器C充電,當(dāng)C兩端電壓達(dá)到 80 V 時(shí),閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光,C放電.放電后,閃光燈斷開并熄滅,電源再次對(duì)C充電.這樣不斷地充電和放電, 閃光燈就周期性地發(fā)光. 該電路(D.該電子經(jīng)過(guò)平面 b 時(shí)的速率A.此勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定與兩點(diǎn)連線平行B.若該粒子從點(diǎn)移動(dòng)到 點(diǎn),則電場(chǎng)力做功一定為C.D.【答案】【解析】之間的距離為,則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小一定為邛)-邛則兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差一定等于B,D【解答】A 選項(xiàng)根據(jù)題意無(wú)法判斷,故7Wy亠qL兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差命C-IOgFn/f=5kfl1 11 -90 V11A 項(xiàng)錯(cuò)誤。B 由于電場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng),M為a、c連線的中點(diǎn),N為b、d連線的中點(diǎn),
4、所以松22A.B.C.D.充電時(shí),通過(guò)R的電流不變?nèi)鬜增大,則充電時(shí)間變長(zhǎng)若C增大,則閃光燈閃光一次通過(guò)的電荷量增大若E減小為 85 V,閃光燈閃光一次通過(guò)的電荷量不變?nèi)粼摿W訌腗點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),則電場(chǎng)力做功一定為w=qSw=d化述 _C 因?yàn)椴恢绖驈?qiáng)電場(chǎng)方向,所以場(chǎng)強(qiáng)大小不一定是D 若 W=W ,說(shuō)明J丁,故 C 錯(cuò)誤;甲-1-0由因?yàn)?;ITFu*.MBj解得:,故 D 正確;故答案為:BD【分析】勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿同一直線降落相同距離,電勢(shì)降落相等,知道場(chǎng)強(qiáng)是矢量,明確電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系,是解決此題的關(guān)鍵。2. (2018?卷I)圖中虛線 a、b、c、d、f 代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等
5、勢(shì)面,已知平面電子經(jīng)過(guò) a 時(shí)的動(dòng)能為 10eV,從 a 到 d 的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV。下列說(shuō)法正確的是(b 上的電勢(shì)為 2V。A. 平面 c 上的電勢(shì)為零B.該【答案】B,C,D【解析】 【解答】 電容器充電時(shí)兩端電壓不斷增大, 所以電源與電容器極板間的電勢(shì)差不斷減小, 因此充電電流變 小,A 不符合題意;當(dāng)電阻R增大時(shí),充電電流變小,電容器所充電荷量不變的情況下,充電時(shí)間變長(zhǎng),意;若C增大,根據(jù)Q=CU,電容器的帶電荷量增大,C 符合題意;當(dāng)電源電動(dòng)勢(shì)為仍能達(dá)到閃光燈擊穿電壓 80V 時(shí),所以閃光燈仍然發(fā)光,閃光一次通過(guò)的電荷量不變,故答案為:BCD【分析】熟練掌握形成電流的
6、條件,電流的定義式以及電容器充放電的原理、知道4. (2018?卷川)如圖,一平行板電容器連接在直流電源上,電容器的極板水平,兩微粒 符號(hào)相反,使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近,與極板距離相等。現(xiàn)同時(shí)釋放 運(yùn)動(dòng),在隨后的某時(shí)刻t,a、b經(jīng)過(guò)電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面, 下列說(shuō)法正確的是()B 符合題85V 時(shí),電源給電容器充電 D符合題意。a、Q=CU 即可解決此題。a、b所帶電荷量大小相等、a、b,它們由靜止開始b間的相互作用和重力可忽略。B.在t時(shí)刻,a的動(dòng)能比b的大C.在t時(shí)刻,a和b的電勢(shì)能相等時(shí)刻,a和b的動(dòng)量大小相等【答案】B,D【解析】【解答】根據(jù)題述可知,微粒a向
7、下加速運(yùn)動(dòng),微粒b向上加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)區(qū)域的同一水平面,可知a的加速度大小大于b的加速度大小,即aaab。對(duì)微粒a,由牛頓第二定律,qE=maa, 對(duì)微粒b,由牛頓第二定律,qE =mab,聯(lián)立解得:壬 鹽,由此式可以得出a的質(zhì)量比b小,選項(xiàng) A 不a、b經(jīng)過(guò)電容器兩極板間下半 ,由牛頓第二定律,符合題意;在a、b兩微粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,a微粒所受合外力大于b微粒,a微粒的位移大于b微粒,根據(jù)動(dòng)能定理, 在t時(shí)刻,a的動(dòng)能比b大,選項(xiàng) B 符合題意;由于在t時(shí)刻兩微粒經(jīng)過(guò)同一水平面,電勢(shì)相等,電荷量大小相等, 符號(hào)相反,所以在t時(shí)刻,a和b的電勢(shì)能不等,選項(xiàng) C 不符合題意;由于a微粒受到的電場(chǎng)力(合
8、外力)等于b微粒受到的電場(chǎng)力(合外力),根據(jù)動(dòng)量定理,在t時(shí)刻,a微粒的動(dòng)量大小等于b微粒,D 符合題意。故答案為:BD【分析】由題意結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式=-1,牛頓第二定律、動(dòng)能定理、動(dòng)量定理可分別求得a和b的加速度、質(zhì)量、 動(dòng)能、動(dòng)量的關(guān)系。由于某時(shí)刻t,兩微粒在同一水平面可知電勢(shì)相等,根據(jù)Ep=q ,(此公式需注意每個(gè)物理量的正負(fù)號(hào))可求得兩微粒電勢(shì)能的關(guān)系。5. 關(guān)于電場(chǎng)力和電場(chǎng)強(qiáng)度,以下說(shuō)法正確的是()A.電荷受到的電場(chǎng)力大則場(chǎng)強(qiáng)大B.電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,則檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為零C.在電場(chǎng)某點(diǎn)如果沒有檢驗(yàn)電荷,則電場(chǎng)力為零,電場(chǎng)強(qiáng)度也為零D.一檢驗(yàn)電荷在以一個(gè)點(diǎn)電荷為球心,半徑為r
9、 的球面上各點(diǎn)所受電場(chǎng)力相同【答案】A,B【解析】【解答】A.一點(diǎn)電荷分別處于電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn),根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的定義式:-丁可知,電荷受到的電場(chǎng)力大,場(chǎng)強(qiáng)大,A 符合題意;B. 電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E為零,由電場(chǎng)力公式F=qE可知,檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力一定為零,B 符合題意;C.在電場(chǎng)中某點(diǎn)沒有檢驗(yàn)電荷時(shí),電場(chǎng)力為零,但電場(chǎng)強(qiáng)度不為零,電場(chǎng)強(qiáng)度與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān),由電場(chǎng)本身決定,C不符合題意;D.檢驗(yàn)電荷在以一個(gè)點(diǎn)電荷為球心,半徑為r的球面上各點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小相等,但方向不同,所以電場(chǎng)力不同,D 不符合題意?!痉治觥侩妶?chǎng)強(qiáng)度有兩種計(jì)算方法,種是定義法,用試探電荷受到的力除以本身的電荷量即可,但是此點(diǎn)的
10、電場(chǎng)強(qiáng) 度與試探電荷無(wú)關(guān),二是直接利用庫(kù)侖定律直接求解。6. 真空中距點(diǎn)電荷(電量為Q)為 r 的 A 點(diǎn)處,放一個(gè)帶電量為 q (qvvQ)的點(diǎn)電荷,q 受到的電場(chǎng)力大小為 F,則 A 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為()A.中垂線上B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大C.電荷在 B 點(diǎn)時(shí)的加速度為 m/s2【答案】A,D【解析】【解答】v-t 圖象的斜率等于加速度,B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大, 得:B 點(diǎn)的加速度為4 mv2,則得,所以 UBC UAB, 故答案為:ADbB.中垂線上B點(diǎn)電勢(shì)最高D.UBcLKBB 點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置,說(shuō)明物塊在 B 處加速度最大,A 符合題意;從 A 到 B 電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,
11、可知A 點(diǎn)的電勢(shì)最高,B 不符合題意;由圖,-;二-,C 不符合題意;物塊從 A 到 B 的過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理得:qUAB=-、: :1- -I ,同理可知卸十 &D 符合題意?!痉治觥吭?v-t 圖像中,圖像的斜率表示加速度,利用牛頓第二定律分析受到的電場(chǎng)力的大小即可;結(jié)合兩正電荷 的電場(chǎng)強(qiáng)度的分布,分析電勢(shì)差的關(guān)系。8.電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)分布如圖所示,a、b 是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)下列說(shuō)法正確的是()A.等B.C.D.a、b 兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相a 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于同一個(gè)點(diǎn)電荷在同一個(gè)點(diǎn)電荷在b 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)a 點(diǎn)所受的電場(chǎng)力小于在 b 點(diǎn)所受的電場(chǎng)力 a點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大于在 b 點(diǎn)所受的電場(chǎng)力【答案】B
12、,D【解析】【解答】場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式,B 對(duì),場(chǎng)強(qiáng)決定式丄,D 對(duì),A 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)可以利用某試探電荷在該點(diǎn)【答案】B,D【解析】【解答】A B 電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小, 意,B 符合題意;C、D、a 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大,同一點(diǎn)電荷放在 故答案為:BD【分析】用電場(chǎng)線表示電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí),電場(chǎng)線密集的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度大,9. 一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于 列說(shuō)法正確的是()* y/cma 點(diǎn)的電場(chǎng)線密,所以電場(chǎng)強(qiáng)度較大.a 點(diǎn)受到的電場(chǎng)力較大. C 不符合題意,A 不符合題D 符合題意.電場(chǎng)線稀疏的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度小。 xOy 平面,平面內(nèi) a、b、c 三點(diǎn)的位置如圖所示,三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10V、17V、26
13、V.下所受電場(chǎng)力和其電荷量的比值計(jì)算, B 符合題意,點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)強(qiáng)度可以用 -進(jìn)行計(jì)算,D 符合題意 故答案為:BD【分析】該題目求 A 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度有兩種方法,一種是定義法,用試探電荷受到的力除以本身的電荷量即可,二是 直接利用庫(kù)侖定律求解。7.光滑絕緣水平面上固定兩個(gè)等量點(diǎn)電荷,它們連線的中垂線上有A、B、C三點(diǎn),如圖甲所示。一帶正電粒子由A點(diǎn)靜止釋放,并以此時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),沿光滑水平面經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn)(圖中未畫出),其運(yùn)動(dòng)過(guò)程的v-t圖象如圖乙所示,其中圖線在B點(diǎn)位置時(shí)斜率最大,根據(jù)圖線可以確定()2 4 6 8 Vcm乙A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2.5V/cmB.坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為1 VC
14、.電子在 a 點(diǎn)的電勢(shì)能比在 b 點(diǎn)的低 7eVD.電子從 b 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 c 點(diǎn),電場(chǎng)力做功為 9eV【答案】A,B,D【解析】【解答】解:A、如圖所示,在 ac 連線上,確定一 b點(diǎn),電勢(shì)為 17V,將 bb連線,即為等勢(shì)線,那么垂 直 bb連線,則為電場(chǎng)線,再依據(jù)沿著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)降低,則電場(chǎng)線方向如下圖,因?yàn)閯驈?qiáng)電場(chǎng),則有:E=上丄,依據(jù)幾何關(guān)系,則 d=3.6cm ,因此電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=dbb涉+4.亍=2.5V/cm,故 A 正確;B 根據(jù)0c-0a=0b-0o,因 a、b、c 三點(diǎn)電勢(shì)分別為oa=10V、0b=17V、$c=26V,解得:原點(diǎn)處的電勢(shì)為 $o=1 V,故 B 正
15、確;C 因 Uab=0a-0b=10- 17=- 7V,電子從 a 點(diǎn)到 b 點(diǎn)電場(chǎng)力做功為 W=qU=7 eV,因電場(chǎng)力做正功,則電勢(shì)能減小, 那么電子在 a 點(diǎn)的電勢(shì)能比在 b 點(diǎn)的高 7 eV ,故 C 錯(cuò)誤;D 同理,Uc=0b-0c=17-26= - 9V,電子從 b 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 c 點(diǎn),電場(chǎng)力做功為 W=qU=9 eV,故 D 正確; 故選:ABD【分析】根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=當(dāng),結(jié)合勻強(qiáng)電場(chǎng)等勢(shì)面特點(diǎn),電場(chǎng)線一定與等勢(shì)面垂直,即可求解;根據(jù)電場(chǎng)力做功表達(dá)式 W=qU 從而確定電場(chǎng)力做功,同時(shí)也能確定電勢(shì)能的變化情況.10.在x 軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷 qi、q2,其靜電場(chǎng)的電勢(shì)0
16、在 x 軸上分布如圖所示.下列說(shuō)法正確有()B.xi處D.負(fù)電荷從 xi移到 X2,受到的電場(chǎng)力增大【答案】A,C【解析】【解答】A、由圖可知:無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,有電勢(shì)為正的地方,故存在正電荷;有電勢(shì)為負(fù)的地方,故也 存在負(fù)電荷,所以,qi和 q2帶有異種電荷,故 A 正確;B 電場(chǎng)強(qiáng)度等于圖中曲線斜率,Xi處的斜率不為零,故電場(chǎng)強(qiáng)度不為零,故B 錯(cuò)誤;C 負(fù)電荷從 xi移到 X2,電勢(shì)增大,由涇一洱知負(fù)電荷在電勢(shì)高的位置電勢(shì)能小,故C 正確;D 負(fù)電荷從 xi移到 X2,曲線斜率減小,所以電場(chǎng)強(qiáng)度減小,電荷受到的電場(chǎng)力減小,故D 錯(cuò)誤;故選:AC.【分析】 由電勢(shì)的變化及無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零可得
17、源電荷帶異號(hào)電荷, 再根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度即曲線斜率得到電場(chǎng)強(qiáng)度變化, 進(jìn)而得出電場(chǎng)力變化.ii.下列靜電學(xué)公式中,F(xiàn)、q、E、U、r 和 d 分別表示靜電力、電荷量、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)差及距離,OF2,U=Ed,下列有關(guān)四個(gè)公式的說(shuō)法中不正確的是()A.它們都只對(duì)點(diǎn)電荷或點(diǎn)電荷的電場(chǎng)成立B.只對(duì)點(diǎn)電荷或點(diǎn)電荷電場(chǎng)成立,對(duì)任何電場(chǎng)都成立C.只對(duì)點(diǎn)電荷成立,對(duì)任何電場(chǎng)都成立,只對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)成立D.只對(duì)點(diǎn)電荷成立,對(duì)任何電場(chǎng)都成立【答案】A,B,D【解析】【解答】公式 T-;的點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式,只適用點(diǎn)電荷的電場(chǎng),公式杯-.呂 是場(chǎng)強(qiáng)的定義式,適用于任何電場(chǎng),公式U=Ed 為勻強(qiáng)電場(chǎng)中得出的場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式,
18、只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),故ABD 昔誤符合題意。【分析】公式是庫(kù)侖定律,只適用于點(diǎn)電荷, 公式是根據(jù)定義及庫(kù)侖定律求出的公式得到的點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式,只適用點(diǎn)電荷的電場(chǎng),公式 是場(chǎng)強(qiáng)的定義式,適用于任何電場(chǎng),公式U 為勻強(qiáng)電場(chǎng)中得出的場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式,只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)i2.平行板電容器的兩極板A B接在電池兩極,一個(gè)帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部,閉合開關(guān) 時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為0保持開關(guān) S 閉合,帶正電的 保持開關(guān) S 閉合,帶正電的 開關(guān) S 斷開,帶正電的A極板向B極板靠近,則0角增大開關(guān) S 斷開,帶正電的A極板向B極板靠近,則0角不變要判斷0增大,0【分析】電容器在電壓不變的情況下,場(chǎng)強(qiáng)
19、與距離成反比。在斷開電源后場(chǎng)強(qiáng)不變,兩極板電壓與距離成反比。i3.關(guān)于元電荷,下列說(shuō)法中正確的是()A.元電荷實(shí)質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身量一定等于元電荷的整數(shù)倍C.元電荷的值通常取作 e=i.60 xio-i9C物理學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的【答案】B,C,D【解析】【解答】解:A、元電荷是指最小的電荷量,不是指質(zhì)子或者是電子,故A 不符合題意;B、何帶電體所帶電荷都等于元電荷或者是元電荷的整數(shù)倍.故B 符合題意;C 元電荷的值通常取作 e=i.60 xio-i9C,故 C 符合題意;D 電荷量 e 的數(shù)值最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的,故D 符合題意;S,電容器充電,這,如圖所示,則(A極板
20、向B極板靠近,則A極板向B極板靠近,則A.B.C.D.0角增大0角不變【答案】A,D【解析】【解答】球在電場(chǎng)中平衡,則所受電場(chǎng)力、重力及繩的拉力的合力為零。由平衡條件得tan0二誹,故 由 E= ,可知 E的變化,只需判斷電場(chǎng)強(qiáng)度 E 的變化即可。S 閉合時(shí),U 不變,A 向 B 靠近,d 減小,角增大,故 A 正確,B 錯(cuò)誤;S 斷開,則 Q 不變,A 向 B 靠近,E 不變,則0角不變,故 C 錯(cuò)誤,D 正確。B.所有帶電體的電荷D.電荷量 e 的數(shù)值最早是由美國(guó)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.負(fù)電荷從 xi移到 X2,電勢(shì)能減小故答案為:B、C、D.【分析】此題屬于基礎(chǔ)題型,考查對(duì)元電荷的認(rèn)識(shí)和理解,
21、比較簡(jiǎn)單,但需引起重視。14. 下列說(shuō)法中正確的是()A.只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在著電場(chǎng)B.電場(chǎng)是一種物質(zhì),它與其他物質(zhì)一樣,是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西C.電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)而產(chǎn)生的,電場(chǎng)最基本的性質(zhì)是對(duì)處在它里面的電荷有力的作用D.場(chǎng)強(qiáng)的定義式 E=乞 中,F(xiàn) 是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力,q 是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電荷量【答案】A,B,C【解析】【解答】電荷在其周圍產(chǎn)生電場(chǎng),故A 對(duì);電場(chǎng)是一種特殊的物質(zhì),實(shí)物和場(chǎng)是物質(zhì)存在的兩種不同形式,故 B 對(duì);電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)產(chǎn)生的,故C 對(duì);在其定義式 E=中,F(xiàn) 是試探電荷所受的力,q是放入電場(chǎng)中的試探電荷?!痉治?/p>
22、】對(duì)電場(chǎng)性質(zhì)的基本描述。15. 關(guān)于電勢(shì)差和靜電力做功的說(shuō)法中,正確的是()A.電勢(shì)差是矢量,靜電力做的功是標(biāo)量B.在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷,靜電力不做功,則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零C.在兩點(diǎn)間被移動(dòng)的電荷的電荷量越大,則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差越大D.在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí),靜電力做正功,則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差不一定大于零【答案】B,D【解析】【解答】電勢(shì)差是標(biāo)量,其正負(fù)號(hào)不表示方向,故A 錯(cuò);兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與被移動(dòng)的電荷的電荷量無(wú)關(guān),故 C 錯(cuò);若在兩點(diǎn)間移動(dòng)負(fù)電荷時(shí),靜電力做正功,則這兩點(diǎn)間電勢(shì)差為負(fù)值,故D 正確。【分析】電勢(shì)差為標(biāo)量,電勢(shì)差為零電場(chǎng)力不做功,電勢(shì)差由電場(chǎng)決定,與有無(wú)電荷無(wú)關(guān),W=Uq 做功正負(fù)不但要看
23、電勢(shì)差還要看電荷量。16.如圖所示, 在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中,實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場(chǎng)線,虛線AB是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)電子在A B兩點(diǎn)的加速度大小分別為aAaB,電勢(shì)能分別為EA &B。下列說(shuō)法正確的是 題考查帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),要注意本題中油滴受到重力和電場(chǎng)力作用,這里應(yīng)先考慮合力,再去分析電 場(chǎng)力的性質(zhì);同時(shí)注意掌握物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件應(yīng)用.二、單選題18. (2018?卷I)如圖,三個(gè)固定的帶電小球a、b 和 c,相互間的距離分別為 ab=5cm,所受庫(kù)侖力的合力的方向平行于 a、b 的連線。設(shè)小球 a、b 所帶電荷量的比值的絕對(duì)值為A.電子一定
24、從A向B運(yùn)動(dòng)B.若aAaB,則Q靠近M端且為正電荷C.無(wú)論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EPA&BD.B點(diǎn)電勢(shì)可能高于A點(diǎn)電勢(shì)【答案】B,C【解析】【解答】電子在電場(chǎng)中只在電場(chǎng)力作用下沿虛線做曲線運(yùn)動(dòng),根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)條件知電子受到的電場(chǎng) 力沿電場(chǎng)線直線指向曲線凹側(cè)(如圖),負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力與電場(chǎng)線方向相反,即指向。根據(jù)所知條件無(wú)法判斷電子的運(yùn)動(dòng)方向,故 A 項(xiàng)錯(cuò)誤;若,說(shuō)明電子在靠近點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大,根據(jù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)分布規(guī)律知,靠近端為場(chǎng)源電荷位置,電場(chǎng)線方向指向,應(yīng)為正電荷,故 B 項(xiàng)正確;若電子由 運(yùn)動(dòng)到,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,若電子由運(yùn)動(dòng)到,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,得出
25、電勢(shì)能一定是EPAVN, EpMQB.只有沿虛線 b 切開,才有 A 帶正電,B 帶負(fù)電,且 Q= QC.沿虛線 a 切開,A 帶正電,B 帶負(fù)電,且 Qv QD.沿任意一條虛線切開,都有A 帶正電,B 帶負(fù)電,而 Q、Q 的值與所切的位置有關(guān)【答案】D【解析】【解答】靜電感應(yīng)使得 A 帶正電,B 帶負(fù)電;導(dǎo)體原來(lái)不帶電,只是在帶正電的導(dǎo)體球 C 靜電感應(yīng)的作用下, 導(dǎo)體中的自由電子向 B 部分轉(zhuǎn)移,使 B 部分帶了多余的電子而帶負(fù)電; A 部分少了電子而帶正電。 根據(jù)電荷守恒定律, A 部分移走的電子數(shù)目和 B 部分多余的電子數(shù)目是相同的,因此無(wú)論從哪一條虛線切開, 兩部分的電荷量總是相等的
26、,但由于電荷之間的作用力與距離有關(guān),自由電子在不同位置所受C 的作用力的強(qiáng)弱是不同的,這樣導(dǎo)致電子在導(dǎo)體上的分布的不均勻,越靠近右端負(fù)電荷密度越大,越靠近左端正電荷密度越大,所以從不同位置切開時(shí)左右兩部分 所帶電荷量的值 Q、Q 是不同的,故只有 D 符合題意。故答案為:D?!痉治觥看祟}考查感應(yīng)起電的原理,由于電荷之間的相互作用規(guī)律會(huì)使得負(fù)電荷集中于靠近正電荷的 一端,而正電荷會(huì)遠(yuǎn)離靠近正電荷的一端,這就是感應(yīng)起電的基本原理。30.平行板電容器的兩極板 A、B 接于電源的兩極,兩極板豎直、平行正對(duì)放置,一個(gè)帶正電的小球懸掛在電容器的 內(nèi)部,閉合電鍵 S,電容器充電,懸線偏離豎直方向的夾角為0,
27、如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是()A. 保持電鍵 S 閉合,帶正電的 A 板向 B 板靠近,則0減小B. 保持電鍵 S 閉合,帶正電的 A 板向 B 板靠近,則0不變A 板向 B 板靠近,則0不變A 板向 B 板靠近,則0增大S 閉合,電容器兩端的電壓不變,帶正電的A 板向 B 板靠近,則兩極板間的間距減小,0增大,AB 錯(cuò)誤;若電鍵 S 斷開,電容器兩極板上的電荷總量不變,帶正電的 A 板向 B 板靠近,則兩極板間的間距減小,根據(jù)公式:、廠 、聯(lián)立解得一 ” 4nJcdUflAnkQ、,即兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和極板間的距離無(wú)關(guān),所以電場(chǎng)強(qiáng)度不變, 故0不變,C 正確 D 錯(cuò)誤?!痉治觥侩娙萜?/p>
28、在電壓不變的情況下,場(chǎng)強(qiáng)與距離成反比。在斷開電源后場(chǎng)強(qiáng)不變,兩極板電壓與距離成反比。Q 板運(yùn)動(dòng),則關(guān)于電子到達(dá) Q 板時(shí)的速度,下列說(shuō)法正確的是()A.兩板間距離越大,加速的時(shí)間就越長(zhǎng),獲得的速度就越大B.兩板間距離越小,加速度就越大,獲得的速度就越大C.電子到達(dá) Q 板時(shí)的速度與兩板間距離無(wú)關(guān),僅與加速電壓有關(guān)D.以上說(shuō)法均不正確【答案】C【解析】【解答】電子由 P 板附近到 Q 板的過(guò)程中,靜電力做功,根據(jù)動(dòng)能定理有 eU=m& ,解得 v = 速度大小與 U 有關(guān),與兩板間距離無(wú)關(guān),選項(xiàng) C 正確。【分析】?jī)蓸O板始終接在電源正負(fù)兩極, 電壓不變,根據(jù) 一 可知,當(dāng)間距增大時(shí),場(chǎng)強(qiáng)
29、減小,加速度減小,間距增加,運(yùn)動(dòng)時(shí)間變小,但是最終速度是有電場(chǎng)力做功決定的, 不是由時(shí)間來(lái)決定,兩極板電壓不變,做功不變,末速度仍不變。32.某電容器的電容是 30 卩 F,額定電壓為 200 V,擊穿電壓為 400 V,對(duì)于該電容器,下列說(shuō)法正確的是()A.為使它的兩極板間的電壓增加1 V,所需要的電荷量是 3X10-5CB.給電容器 1 C 的電荷量,兩極板間的電壓為3X105VC.該電容器能容納的電荷量最多為6X10-3CD.該電容器能承受的最大電壓為200 V【答案】A【解析】 【解答】由 Q=C- U=30X 10-6x1 C=3X10-5C, A 對(duì);由 U=Q/C=1/(30X1
30、0-6) V=3.3x104V 可知,電 容器被擊穿,B 錯(cuò);擊穿電壓為 400 V 表示能承受的最大電壓為 400 V,最大電荷量 Q=CU=X10-5x400 C=1.2X10-2C, CD 錯(cuò)?!痉治觥坷秒娙萜麟娙荻x式的變換公式可得結(jié)果,擊穿電壓為所承受最大電壓,比如小于交變電流的峰值即可工作。33.如圖所示,將帶電棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球,兩個(gè)導(dǎo)體球開始時(shí)互相接觸且對(duì)地絕緣,下述幾種方法中能使兩球都帶電的是()* 1先把兩球分開,再移走棒2先移走棒,再把兩球分開3先將棒接觸一下其中的一球,再把兩球分開4以上都不對(duì)A. B. C.D.【答案】B【解析】【解答】感應(yīng)起電是帶電體移近導(dǎo)體
31、但不與導(dǎo)體接觸,從而使導(dǎo)體上的電荷重新分布,此時(shí)分開甲、乙, 則甲、乙上分別帶等量的異種電荷,故符合題意;如果先將棒接觸一下其中的一球,則甲、乙兩球會(huì)同時(shí)帶上和 棒同性的電荷,故符合題意;即選項(xiàng) B 符合題意。故答案為:B?!痉治觥看祟}屬于基礎(chǔ)題型,考查對(duì)感應(yīng)起電和接觸起電的理解和認(rèn)識(shí),比較簡(jiǎn)單。34.如圖所示,平行板電容器中懸浮一帶電微粒P,今把AB 兩半方形金屬盒相對(duì)插入,當(dāng)A B 合攏時(shí),對(duì)微粒運(yùn)動(dòng)情況的判斷正確的是( )B. 向下運(yùn)C.仍保持靜C. 電鍵 S 斷開,帶正電的D. 電鍵 S 斷開,帶正電的【答案】C【解析】【解答】保持電鍵根據(jù)公式 可得,兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大,故個(gè)電子由
32、靜止開始向A. 向上運(yùn)動(dòng) 動(dòng)止【答案】BD.條件不足,無(wú)法判斷【解析】【解答】帶電微粒在勻強(qiáng)電場(chǎng)中懸浮,說(shuō)明重力與靜電力平衡,若兩個(gè)金屬盒相對(duì)插入,電容變大,電壓 減小,場(chǎng)強(qiáng)減小,直到當(dāng)它們合攏時(shí),金屬盒有靜電屏蔽的作用,其內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)將變?yōu)榱?,所以帶電微粒所受靜電力 減小,向下運(yùn)動(dòng),故 B 正確?!痉治觥快o電屏蔽的應(yīng)用,中間無(wú)場(chǎng)強(qiáng),不受電場(chǎng)力,自然下落35.圖所示,帶電體 Q 靠近一個(gè)接地空腔導(dǎo)體,空腔里面無(wú)電荷。在靜電平衡后,下列物理量中不為零的是(A.導(dǎo)體空腔內(nèi)任意點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.導(dǎo)體空腔內(nèi)任意點(diǎn)的電勢(shì)C. 導(dǎo)體外表面的電荷A. a、b、c 三點(diǎn)的電勢(shì)都相等 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,但電勢(shì)最高B.
33、b 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,但電勢(shì)大于零 度都為零【答案】B【解析】【解答】A 球帶正電,不帶電的空腔 B 可以理解為導(dǎo)體的靜電平衡,故巳=民=0,空腔內(nèi)壁感應(yīng)電荷為負(fù),外壁感應(yīng)電荷為正。空腔內(nèi)的電場(chǎng)線分布為由A 指向 B,所以0a0b0c, Eb工 0,選項(xiàng) B 正確。【分析】靜電平量D. 導(dǎo)體空腔內(nèi)表面的電荷量【答案】C【解析】【解答】靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,且內(nèi)表面不帶電。由于導(dǎo)體接地,故整個(gè)導(dǎo)體的電勢(shì)為零。導(dǎo)體外表面受帶電體Q 的影響,所帶電荷量不為零,故選項(xiàng)C 正確。【分析】靜電平衡的金屬體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零,沒有電荷,與大地連接電勢(shì)為零,由于靜電感應(yīng)在近端為異種電荷,遠(yuǎn)端
34、為同種電荷。36.如圖所示,帶正電的導(dǎo)體球A 置于原來(lái)不帶電的空腔導(dǎo)體球B 之間的一點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()B 內(nèi),a、c 分別為導(dǎo)體 A、B 內(nèi)的點(diǎn),b 為導(dǎo)體 A 和分別過(guò) OP作 MN 的垂線,垂足分別為 A、B。由幾何知識(shí)可知3:/-jm。因?yàn)?E-= 1 V 所以=E -7 .1:y V= 一V,因0M= 0,故0B= =V,又因 PB垂直電場(chǎng)線,PB為等勢(shì)線,0P=04亠4 _1故 D 選項(xiàng)正確?!痉治觥坷玫入妱?shì)法尋找等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直,并根據(jù)幾何關(guān)系可得到電勢(shì)大小38.如圖所示,M N 為兩個(gè)等量同種電荷,在其連線的中垂線上的P 點(diǎn)放一靜止的點(diǎn)電荷 q (負(fù)電荷)下列說(shuō)法中正確
35、的是()UMf= E-BM,不計(jì)重力,B. aD. a、b、c 三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)V3-43-4DV1-41-4e【答案】D【解析】 【解答】沿 z 軸負(fù)向觀察, 題意可知0p=0PM N P 三點(diǎn)的位置如圖所示,其中P 與它在 Oxy 平面內(nèi)的投影點(diǎn) P重合,由20 V10 V0V-10 V-20 VA.-5.0X10-7JB.6C.-3.5X10D.3.5X10-6J5.0X10【答案】B【解析】【解答】UAB=0A-0B=-10 V , WAB=qUAE=5.0X10-7J , B 正確?!痉治觥?W=Uq 僅由初末位置的電勢(shì)差來(lái)決 定的,與路徑無(wú)關(guān)。40.(2016?新課標(biāo)H)如圖,P 為固
36、定的點(diǎn)電荷,虛線是以P 為圓心的兩個(gè)圓.帶電粒子Q 在 P 的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)軌跡與兩圓在同一平面內(nèi),a、b、c 為軌跡上的三個(gè)點(diǎn).若Q 僅受 P 的電場(chǎng)力作用,其在a、b、c 點(diǎn)的加速度大衡導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零.37.空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)中建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系O-xyz , M N、P 為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn), M 點(diǎn)的坐標(biāo)為(0, a, 0) , N 點(diǎn)的坐標(biāo)為(a, 0, 0), P 點(diǎn)的坐標(biāo)為(a,弓,號(hào))。已知電場(chǎng)方向平行于直線 MN M 點(diǎn)電 勢(shì)為 0, N 點(diǎn)電勢(shì)為 1 V,貝UP 點(diǎn)的電勢(shì)為()A.點(diǎn)電荷在從 P 到 O 的過(guò)程中,加速度越來(lái)越大,速度也越來(lái)越大B.點(diǎn)電荷在從
37、 P 到 O 的過(guò)程中,加速度越來(lái)越小,速度越來(lái)越大C.點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)在 O 點(diǎn)時(shí)加速度為零,速度達(dá)最大值D.點(diǎn)電荷越過(guò) O 點(diǎn)后,速度越來(lái)越小,加速度越來(lái)越大,直到粒子速度為零【答案】C【解析】【解答】由等量同種電荷周圍的電場(chǎng)線的分布可知,O 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零, 從 O 點(diǎn)沿著中垂線向無(wú)窮遠(yuǎn)處延伸,場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小,所以點(diǎn)電荷在從P 到 O 的過(guò)程中,加速度可能先增大后減小,選項(xiàng)A、B 錯(cuò);但負(fù)電荷所受M N兩點(diǎn)電荷庫(kù)侖力的合力方向豎直向下,到O 點(diǎn)一直加速,選項(xiàng) C 對(duì);同理點(diǎn)電荷越過(guò) O 點(diǎn)后,速度越來(lái)越小,但加速度先增大后減小,選項(xiàng) D 錯(cuò)。【分析】等量同種電荷連線中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小為零,速度最大,中
38、垂線上自中點(diǎn)向兩端 延伸,場(chǎng)強(qiáng)先減小后增加。39.圖中的平行直線表示一簇垂直于紙面的等勢(shì)面。一個(gè)電荷量為-5.0X10-8C 的點(diǎn)電荷,沿圖中的曲線從 A點(diǎn)移動(dòng)到 B 點(diǎn),電場(chǎng)力做的功為()小分別為 aa、ab、ac,速度大小分別為Va、Vb、Vc,則( )邑_邑_目(2) a.地球上不同望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)同一天體,單位面積上接收的功率應(yīng)該相同,因此b.在宇宙大尺度上,天體的空間分布是均勻的。因此一個(gè)望遠(yuǎn)鏡能觀測(cè)到的此類天體數(shù)目正比于以望遠(yuǎn)鏡為球心、以最遠(yuǎn)觀測(cè)距離為半徑的球體體積。設(shè)地面上望遠(yuǎn)鏡能觀測(cè)到此類天體需收集到的電磁波的總功率的最小值為測(cè)到的最遠(yuǎn)距離分別為L(zhǎng)0和L,則A.aaab ac,Va
39、Vc VbB.aaab ac,Vb Vc VaC.abac aa,Vb Vc VaD.abac aa, Va Vc Vb【答案】D【解析】【解答】解:點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的特點(diǎn)是離開場(chǎng)源電荷距離越小,場(chǎng)強(qiáng)越大,粒子受到的電場(chǎng)力越大,帶 電粒子的加速度越大,所以ab ac aa,根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出,粒子在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,一直受靜電斥力作用,離電荷最近的位置,電場(chǎng)力對(duì)粒子做的負(fù) 功越多,粒子的速度越小,所以VaVcVb,所以 D 正確,ABC 錯(cuò)誤;故選:D.【分析】根據(jù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲方向,即可判斷庫(kù)侖力是引力還是斥力;電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大,電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度小,電場(chǎng)力做正功,速
40、度增大,電場(chǎng)力做負(fù)功,速度減小,根據(jù)這些知識(shí)進(jìn)行分析即可.本題中,點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的特點(diǎn)是離開場(chǎng)源電荷距離越大,場(chǎng)強(qiáng)越小,掌握住電場(chǎng)線和等勢(shì)面的特點(diǎn),即可解決本題.屬于基礎(chǔ)題目.三、綜合題41. (2018?北匕京)(1)靜電場(chǎng)可以用電場(chǎng)線和等勢(shì)面形象描述。a.請(qǐng)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義和庫(kù)侖定律推導(dǎo)出點(diǎn)電荷Q 的場(chǎng)強(qiáng)表達(dá)式;b.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面分布如圖所示,等勢(shì)面 S?、S?到點(diǎn)電荷的距離分別為 r?、r?我們知道,電場(chǎng)線的疏密反映了空間區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。請(qǐng)計(jì)算S? S?上單位面積通過(guò)的電場(chǎng)線條數(shù)之比N0N2?。(2)觀測(cè)宇宙中輻射電磁波的天體,距離越遠(yuǎn)單位面積接收的電磁波功率越小,觀測(cè)越
41、困難。為了收集足夠強(qiáng)的來(lái) 自天體的電磁波,增大望遠(yuǎn)鏡口徑是提高天文觀測(cè)能力的一條重要路徑。2016 年 9 月 25 日,世界上最大的單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡 FAST 在我國(guó)貴州落成啟用,被譽(yù)為“中國(guó)天眼”。FAST直徑為500m,有效提高了人類觀測(cè)宇宙的精度和范圍。a.設(shè)直徑為 100m 的望遠(yuǎn)鏡能夠接收到的來(lái)自某天體的電磁波功率為P?,計(jì)算FAST能夠接收到的來(lái)自該天體的電磁波功率 P?b.在宇宙大尺度上, 天體的空間分布是均勻的,僅以輻射功率為 P 的同類天體為觀測(cè)對(duì)象,設(shè)直徑為 100m望遠(yuǎn)鏡能夠觀測(cè)到的此類天體數(shù)目是N0,計(jì)算 FAST 能夠觀測(cè)到的此類天體數(shù)目N?!敬鸢浮?1) a
42、在距Q為r的位置放一電荷量為q的檢驗(yàn)電荷。 根據(jù)庫(kù)侖定律檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義-O得b.穿過(guò)兩等勢(shì)面單位面積上的電場(chǎng)線條數(shù)之比可得L=5Lo則 二H二:T【解析】【分析】(1 )推導(dǎo)孤立點(diǎn)電荷的電場(chǎng)表達(dá)式,根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的定義式即可推導(dǎo);(2)根據(jù)題意, 等勢(shì)面S1、S2到點(diǎn)電荷的距離分別為 九、2。我們知道,電場(chǎng)線的疏密反映了空間區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,可知列出等式;(3)a.地球上不同望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)同一天體,單位面積上接收的功率應(yīng)相同,b.在宇宙大尺度上,天體的空間分布是均勻的。因此一個(gè)望遠(yuǎn)鏡能觀測(cè)到的此類天體數(shù)目正比于以望遠(yuǎn)鏡為球心、以最遠(yuǎn)觀測(cè)距離為半徑的球體體積。42.如圖所示,在豎
43、直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣的光滑軌道, 一個(gè)帶負(fù)電的小球從斜軌上的A點(diǎn)由靜止釋放,沿軌 道滑下,已知小球的質(zhì)量為m,電荷量為一q,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E,斜軌道的傾角為a,圓軌道 半徑為R,小球的重力大于所受的電場(chǎng)力.A(1)求小球沿軌道滑下的加速度的大??;(2)若使小球通過(guò)圓軌道頂端的B點(diǎn), 求A點(diǎn)距水平地面的高度h至少為多大;(3)若小球從斜軌道h2= 5R處由靜止釋放.假設(shè)其能通過(guò)B點(diǎn).求在此過(guò)程中小球機(jī)械能的改變量.【答案】(1 )解:根據(jù)牛頓第二定律有:(mg qE) sina= ma(2)解:若小球剛好通過(guò) B 點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律有:mg- qE=小球由 A 到 B,根據(jù)動(dòng)能定理
44、有:聯(lián)立以上兩式得 h=(3)解:小球從靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)的過(guò)程中,設(shè)機(jī)械能的變化量為由丘機(jī)=W電,W電=一 3qER得 E機(jī)=一 3qER【解析】【分析】電場(chǎng)力做功和重力做功一樣,均是由初末位置來(lái)決定的,與路徑無(wú)關(guān)。在復(fù)合場(chǎng)中計(jì)算豎直平面 的F0,直徑為 100 m 望遠(yuǎn)鏡和 FAST 能觀_,500.2Pmg- qE)(h-2R) =7E( (圓周運(yùn)動(dòng)需要找到”等效重力“和”等效最高點(diǎn)“類比在重力場(chǎng)中的臨界條件進(jìn)行分析。機(jī)械能的改變是除重力 和彈力意外做功,這個(gè)力就是電場(chǎng)力。四、填空題43._油罐車后拖一條鐵鏈的目的是;電容器是儲(chǔ)存的裝置;電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間
45、的_ ?!敬鸢浮繉?dǎo)走靜電;電荷;電壓【解析】【解答】油罐車后拖一條鐵鏈?zhǔn)菫榱税旬a(chǎn)生的靜電導(dǎo)走,屬于靜電的防止;電容器是儲(chǔ)存電荷的裝置,根 據(jù)閉合電路歐姆定律得知,電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電壓之和,當(dāng)電源沒有接入電路時(shí)內(nèi)電壓等于零,則電源的電動(dòng) 勢(shì)等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓。【分析】該題目考察的是物理的基本的概念,拖一條鐵鏈?zhǔn)菫榱藢?dǎo)走靜 電,電容器用來(lái)存儲(chǔ)電能,當(dāng)電源沒有接通時(shí),電動(dòng)勢(shì)等于電壓。44._ 如圖所示,AB 為一對(duì)平行正對(duì)帶電金屬板, B 板帶正電,A、B 兩板間的電勢(shì)差為 U。質(zhì)量為 m 的帶電粒子(重 力可忽略木計(jì))以初速 vo水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)。若粒子帶電荷量為- q,則粒子
46、到達(dá) B 板時(shí)速度大小為 _;若經(jīng)過(guò)反復(fù)多次接觸后,小球的帶電荷量為多少?粒子帶電荷量為+ q,它到達(dá) B 板時(shí)速度大小為 _W0【解析】【解答】AB 兩極板間的電勢(shì)差 U,粒子的帶電量-q ,【答案】解:由于兩個(gè)球的形狀和大小不等, 所以在接觸過(guò)程中,兩球的電荷量分配比例不是 1: 1,但應(yīng)該是一個(gè)確定的值。根據(jù)第一次接觸達(dá)到靜電平衡時(shí)兩者的電荷關(guān)系可知,此比例為(Qq): q【分析】由于兩次電荷量不同電場(chǎng)力方向不同,做功情況不同,可根據(jù)動(dòng)能定理計(jì)算出末速度。經(jīng)過(guò)多次接觸后,從大球上遷移到小球上的電荷量越來(lái)越少,最終將為零,設(shè)最終 =Q解得 q【解析】45.如圖所示,我們可以探究平行板電容器
47、的電容與哪些因素有關(guān)。平行板電容器已充電,帶電量為分開才會(huì)平分電荷量,而此時(shí)是形狀、大小不等的兩個(gè)小球,故先設(shè)定一個(gè)電荷量分配的比值,從而得出小球的最針偏角大小,表示兩極板間電勢(shì)差的大小。如果使極板間的正對(duì)面積變小,發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針的偏角變大,我們就說(shuō) 平行板電容器的電容 _(填“變大”或“變小”);如果使兩極板間的距離變大,發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針的偏角變大,我們就說(shuō)平行板電容器的電容 _(填“變大”或“變小”)。我們之所以能夠得出這些結(jié)論是因?yàn)殡娙萜鞯碾娙?C=_。【答案】變??;變??;呈U【解析】【解答】根據(jù) C=,正對(duì)面積變小說(shuō)明電容減小,又C=,電壓增大則發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針的偏角變大;AjtkdUO使
48、兩極板間的距離變大,根據(jù)C=,說(shuō)明電容減小,又 C=,電壓增大則發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針的偏角變大。我們之所以能夠得出這些結(jié)論是因?yàn)殡娙萜鞯碾娙軨=4。【分析】根據(jù)電容器的決定式,由正對(duì)面積和極板間距以及有無(wú)相對(duì)電解質(zhì)判斷電容器電容的變化,且在電荷量不變的情況下,再根據(jù)電容器電容定義式分析電壓及極板間場(chǎng) 強(qiáng)變化。46._把電荷量為一 5X10一9C 的電荷,從圖示電場(chǎng)中的 A 點(diǎn)移到 B 點(diǎn),其電勢(shì)能 _(填“增加”“減少”或“不變”);若 A 點(diǎn)的電勢(shì)$A=15V, B 點(diǎn)的電勢(shì)$B=10V,則此過(guò)程中靜電力做的功為 _ J。一終電荷量。48.如圖所示,在枕形金屬導(dǎo)體外的M N 兩點(diǎn)分別放置一個(gè)電荷量
49、為 +Q 的點(diǎn)電荷,A 為導(dǎo)體內(nèi)一點(diǎn),MAL AN A、N位于同一水平線上,且 MA=AN=。求枕形金屬導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在A 點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度 E。I *J【答案】解:由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式 E= ,得:+Q 和+Q 的兩個(gè)點(diǎn)電荷在 A 點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度都為: 形金屬導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)時(shí),內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,枕形金屬導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在 強(qiáng)度 E 大小等于+Q 和+Q 的兩個(gè)點(diǎn)電荷在 A 點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng),方向相反,則由矢量合成得: 場(chǎng)強(qiáng)方向沿二者的角分線斜向右上方。【解析】【分析】靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零,感應(yīng)電場(chǎng)與源電荷在此形成電場(chǎng)等大反向,利用矢量合成法 則即可得
50、到結(jié)果。六、計(jì)算題49.如圖所示,長(zhǎng) l=1m 的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定,下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球,小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,繩與豎直方向的夾角0=37.已知小球所帶電荷量q=1.0X106C,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng) E=3.0X103N/C,取重2力加速度 g=10m/s, sin 37 =0.6 , cos 37 =0.8 .求:【答案】增加;一 2.5X10一【解析】【解答】將電荷從電場(chǎng)中的 A 點(diǎn)移到 B 點(diǎn),靜電力做負(fù)功,其電勢(shì)能增加;A 點(diǎn)的電勢(shì)能為E,A=q $A,B點(diǎn)的電勢(shì)能為&B=q $B,靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量,即WAB=EPAEPB=-2.5X10_8J?!痉治觥控?fù)電荷沿B 球帶電荷量為 q,則有 蘭【分析】此題屬于典型題型,比較簡(jiǎn)單,考查接觸起電的原理和應(yīng)用,只有
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