一、选择题
1.如图,将带负电的试探电荷沿着等量异种点电荷的中垂线从A点移动到B点,再沿连线从B点移动到C点。在此全过程中,下列说法正确的是( )
A.电场先不变后变大 C.电势能先不变后变小
B.电势先变小后变大 D.所受的静电力先变大后变小
2.如图所示为某一点电荷产生的电场中的7条电场线,电场线的分布关于y轴对称,O是坐标原点,M、N、P、Q是以O为圆心的,一个圆周上的4个点,其中M、N两点在y轴上,Q点在x轴上,P点在第5条电场线上,则下列说法正确的是( )
A.M点的电势和P点的电势相等
B.将一正点电荷由M点移到P点,电势能减小
C.将一负点电荷由N点分别移到Q点和P点,电场力做功WNQWNP D.Q点的电场强度小于M点的电场强度
3.如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是( )
A.U1变大、U2变大 C.U1变大、U2变小
B.U1变小、U2变大 D.U1变小、U2变小
4.真空中,在x轴上x=0和x=8 m处分别固定两个电性相同的点电荷Q1和Q2。电荷间连线上的电场强度E随x变化的图象如图所示(x轴正方向为场强正方向),其中x=6 m处E=0。将一个正试探电荷在x=2 m处由静止释放(重力不计,取无穷远处电势为零)。则( )
A.Q1、Q2均为负电荷 B.Q1、Q2带电荷量之比为9:1 C.在x=6 m处电势为0
D.该试探电荷向x轴正方向运动时,电势能一直减小
5.如图所示,虚线表示某电场中的一组等差等势线,实线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹。则下列判断正确的是( )
A.电场中A、B两点的电势关系为AB B.粒子在A点的加速度比在B点的加速度大 C.A处的电场线比B处的电场线密集
D.粒子运动的过程中,动能与电势能相互转化,总量保持不变,机械能守恒
6.如图所示,带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出。已知板长为L,板间距离为d,板间电压为U,带电粒子的电
荷量为q,粒子通过平行金属板的时间为t(不计粒子的重力),则( )
A.在前B.在后
tUq时间内,电场力对粒子做的功为
42t3Uq时间内,电场力对粒子做的功为
82C.粒子的出射速度偏转角满足tanθ=1
D.粒子前
dd和后的过程中,运动时间之比为2:1 447.为了研究影响平行板电容器电容的因素,实验中,使电容器的两个极板A、B分别带上等量异种电荷,并将A极板和静电计的外壳分别接地,如图所示。若保持极板所带电荷量不变,下列判断正确的是( )
A.增大两极板之间的距离,静电计指针张角变小 B.A板稍微上移,静电计指针张角变大
C.若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大 D.若将A板向右移少许,则静电计指针张角不变
8.如图所示,M、N是竖直放置的两平行金属板,分别带等量异种电荷,两板间产生个水平向右的匀强电场,场强为E,一质量为m、电荷量为+q的微粒,以初速度v0竖直向上从两极正中间的A点射入匀强电场中,微粒垂直打到N板上的C点。已知AB=BC,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A.微粒在电场中做非匀变速曲线运动
B.微粒打到C点时的速率与射入电场时的速率相等
22mv0C.MN板间的电势差为
q2Ev0D.MN板间的电势差为
89.如图所示,虚线MN下方存在着方向水平向左、范围足够大的匀强电场,场强
E3mg,AB为绝缘光滑且固定的四分之一圆弧轨道,轨道半径为R,O为圆心,B位于4qO点正下方。一质量为m、电荷量为q的带正电小球,从A点由静止释放进入轨道。空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A.小球在运动过程中机械能守恒 B.小球不能到达B点
C.小球沿轨道运动的过程中,对轨道的压力一直增大 D.小球沿轨道运动的过程中,动能的最大值为
1mgR 210.空间存在平行于x轴方向的静电场,其电势随x的分布如图所示。一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始,仅在电场力作用下沿x轴正方向运动。则下列说法正确的是( )
A.该电场可能是正的点电荷周围的电场
B.空间存在的静电场场强E是沿x轴正方向均匀减小的 C.该粒子从原点O运动到x0过程中电势能是增加的 D.该粒子从原点O运动到x0处做匀加速直线运动
11.某一电场的电场线如图所示,M、N、P为电场线上的三个点,则M、N是同一电场线上两点。下列判断不正确的是( )
A.只受电场力作用时,同一负电荷在N点的加速度最大 B.M、N、P三点中N点的电势最高
C.正电荷从M点自由释放,不可能沿电场线运动到N点
D.只受电场力作用时,同一正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
12.如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+2.0×10﹣8C和Q2=﹣4.0×10﹣8C,分别固定在 x坐标轴上,其中Q1位于x=0处,Q2位于x=6cm处。在x轴上( )
A.场强为0的点有两处
B.在x>6cm的区域,电势沿x轴正方向降低 C.质子从x=1cm运动到x=5cm的过程中,电势能升高 D.在x>6cm的区域,场强沿x轴负方向
13.如图所示,两电荷量分别为Q和2Q的点电荷固定在直线MN上,两者相距为L,
L为半径画圆,a、b、c、d是圆周上四点,其中a、b2在MN直线上,c、d两点连线垂直于MN,下列说法正确的是( )
以2Q点电荷所在位置为圆心、
A.c、d两点的电场强度相同 C.a点的电势高于b点的电势
B.c、d两点的电势相同
D.a点的电场强度小于b点的电场强度
14.下列关于电势、电势能功说法正确的是( )
A.电荷在电场中具有的电势能越大,电荷所在位置的电势就越高
B.把正电荷从初位置移到末位置电场力做正功,初位置的电势一定比末位置电势高 C.电势为零的位置,电势能不一定为零 D.电荷在电场中运动,电势能一定会发生改变
15.如图,空间有一范围足够大、水平向右的匀强电场,在电场中用绝缘细线悬挂一质量为m、电荷量为+q的小球,静止时细线与竖直方向的夹角为37°。若小球获得垂直于细
线、方向斜向右上的速度v0,小球恰好可在竖直平面内做圆周运动。A点为圆轨迹上的最高点,已知细线长为l取sin370.6v,cos370.8,则( )
A.电场强度大小为E4mg 3qB.球运动到A点时速度最小 C.球运动过程中的最小速度为gl D.球运动的初速度v05gl 2二、填空题
16.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,粒子由M运动到N对这个运动,我们可以作如下分析:
①②运动轨迹粒子带正电粒子电势能减小粒子动能增大,其中,①的理由是
③曲线运动合外力指向轨迹内侧,与场强方向相同。 请写出②的理由:______; 请写出③的理由:______。
17.如图所示,水平平行线代表电场线,但未指明方向,带电量为10-8C的正电微粒,在电场中只受电场力的作用,由A运动到B,动能损失2104J,A点的电势为2103V,则微粒运动轨迹是虚线______(填“1”或“2”),B点的电势为______V。
18.下面三个图为探究平行板电容器电容大小因素的实验,请将正确的结论填在横线上,两平行板之间的电场可以视为匀强电场,给电容器充电后与电源断开,那么:
①若保持板间距离d不变,正对面积S变小,则两板电容C__________(填“变小”、“变大”或“不变”)
②若保持S不变,d变大,两板板间电场强度E__________(填“变小”、“变大”或“不变”) ③若保持S和d都不变,插入介质板后,则板间电势差U_______,板间电场强度E_______(填“变小”、“变大”或“不变”)
19.如图所示,边长为2cm的正方形ABCD处在一个匀强电场中,电场线与正方形所在平面平行。已知A、B、C三点的电势依次为6V,2V,-2V则D点的电势为__________V,电场强度大小为________V/m。
20.图示为“探究影响平行板电容器电容大小因素”的实验装置,竖直平行板电容器两板带等量异种电荷,两板正对。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(1)其他情况不变,左板竖直向上平移时,静电计的指针偏角______; (2)其他情况不变,左板水平远离右板时,静电计的指针偏角______; (3)其他情况不变,两板间插入玻璃板时,静电计的指针偏角______。
21.两平行金属板相距为d,电势差为U。一质量为m,电荷量为e的电子,从靠近左极板的O点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A点,OA=L,如图所示,则此电子具有的初动能是________。
22.如图所示A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点.已知A、B、C三点的电势分别为A15V,B3V,C3V,由此可知D点的电势D_______.
23.带电荷量为q=+5.0×10-8 C的点电荷从A点移到B点时,克服电场力做功3.0×10-6 J.已知B点的电势为φB=20 V,A、B间的电势差UAB=_________ V;A点的电势φA=_____V;点电荷从A到B的电势能变化为____________。
24.如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,不改变A、B两极板带的电量,若减小两极板间的距离,那么静电计指针的偏转角度_____(填“增大”、“减小”或“不变”),若在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度_____(填“增大”、“减小”或“不变”).
25.有一充电的平行板电容器,两板间电压为3 V,正极板所带的电荷量为+3×10-4 C,负极板所带的电荷量为-3×10-4 C,则此电容器的电容是________ μF;若将电容器极板上的电荷全部放掉,电容器的电容是________ μF.
26.水平方向的匀强电场中,一个质量为m、带电荷量为q的质点,从A点射入电场并沿直线运动到B点,运动轨迹跟电场线(虚线表示)夹角为,如图所示,该匀强电场的方向是_________,场强大小E____________。
三、解答题
27.如图所示,光滑绝缘水平面AB与竖直放置半径为R的光滑绝缘半圆弧BC在B点平滑连接,在水平面AB上方,存在电场强度Emgq的水平方向匀强电场。一可视为质点带电
量为+q的小球从距B点4R的D点无初速释放,从C点飞出后落在水平面上的H点。小球质量为m,重力加速度为g。求: (1)小球运动到B点的速度大小;
(2)小球运动到C点时,轨道对小球压力的大小;
28.如图是使初速度为零的正离子加速偏转的装置。 已知加速电压为U1,板间距为d1;偏转电压为U2,偏转板长L,板间距为d2。 从偏转板中点O到荧光屏的距离为D,若正离子质量为m,电量为q,求∶ (1) 正离子离开加速电场时的速度 v; (2) 正离子在偏转电场中的侧向位移 y ;
29.如图所示,在平面坐标系第一象限内有水平向左的匀强电场,电场强度为
E300N/C。y轴与直线x4cm区域之间有竖直向下的匀强电场,电场强度也为E,
一个质量为m3109kg。带电量为q2109C的粒子(不计重力)从第一象限的S点由静止释放,S点坐标为4cm,4cm。 (1)求粒子通过y轴时的速度大小; (2)求粒子通过x轴时离坐标原点的距离d;
30.如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30o角倾斜固定。细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E=23×104N/C。在细杆上套有一个带负电的小球,带电量为q=1×10-5C、质量为m=3×10-2kg。现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C 点。已知AB间距离x1=0.4m, g=10m/s2求:
(1)小球通过B点时的速度大小vB; (2)求小球从A运动到B所用的时间t; (3)小球进入电场后滑行的最大距离x2;
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