第八章电场学习诊断。
班级姓名成绩。
一、选择正确答案。
1.在x轴上坐标为零处放一个带电量为-q 的点电荷.在坐标为2处放一个带电量为4q的点电荷,则电场强度为零处的x坐标为。
a.4 b.1 c.-1 d.-2
2.右图是某负点电荷形成的电场中的一条电场线,m—n是电场线上的两个点.比较m、n两点的电势高低和场强大小,下面说法中正确的是 (
a.umen.
c.um>un,em>en. d.um>un,em3.如图,曲是电场中的一条电场线,箭头表示场强方向.ab⊥ac,将一个带正电的点电荷从a点移到c点.下列判断正确的是。
a.电场力一定不做功,电荷的电势能不变
b.电场力一定做正功,电荷的电势能减少
c.电场力可能做负功,电荷的电势能增加
d.电场力可能做负功,电荷的电势能减少
4.一个带电粒子以一定的速度进入一个匀强电场中,则( )
a.粒子在电场中一定作匀加速直线运动.
b.粒子在电场中一定作匀变速运动.
c.经过一段时间,粒子动能一定增加.
d.经过一段时间,粒子电势能一定增加.
5.用如右图的实验装置研究平行板电容器的电容与哪些因素有关.下面哪些说法符合实验结果。
a.把m板向左平移,静电计指针示值加大.
b.把m板向右平移,静电计指针示值加大.
c.把m板向上平移,静电计指针示值加大.
d.保持两板不动,在m、n之间插入一块云母板,静电计指针示值加大.
二、填空题。
1.图中a、b、c、d是匀强电场中二正方形的四个顶点.已知a、b、c三点的电势分别为ua=1 5v,ub=3v,uc=-3 v。由此可得d点电势udv.
2.一个平行板电容器带电量为5×10-5 c时,两板电压为10v.则电容器的电容为___
如果使两板电压增加1v,则电容器的电容为___带电量填增加或减少)了c。
3.一个带负电的质点,q=2.0 ×10-8 c.在静电场中由m点移到n点,非静电力做功为w1=3.2×1 0-5 j,质点的动能增加δek=5.6 ×10-5j.则计算电场力对质点所做的功w2的计算式是其数值w2j,m、n两点间的电势差巩umnv。
4.平行板电容器板间距离d=l0cm,与一个直流电源连接.电源电压为10v,n板接地.取大地电势为零.两板间有一点p.p点距离m板5 cm.把k闭合给电容器充电,然后再断开.p点场强大小为电势为___若把n板向下移动10cm,则p点场强大小为电势为。
三、如图所示,一对平行金属板水平放置,板间距离为d.两板与直流电源连接,电源电压为u.把一个质量为m的带电绝缘小球(可视为质点)从m上方h高处自由下落,进入电场后恰好不打在n板上.求小球带电的种类和带电量大小.
四.三个带正电的小球带电量分别为q1、q2、q3,质量都是m.它们原先都被固定在光滑的水平面上.若单独释放小球1,能获得向左的加速度a1=1m/s2;若单独释放小球3,能获得向右的加速度a3=3m/s2.求:如果单独释放小球2,能获得多大的瞬时加速度?方向如何?
五、如图两个无限大平行板竖直放置,相距0.08m.两板间电压是2400v,在两板间电场中用丝线悬挂质量是0.005 kg的带电小球,平衡后,丝线与竖直方向夹角θ=30.g取l0m/s2.求。
(1)小球带电量.
2)如果剪断丝线,小球作何种运动?若小球与带负电的板相距0.06m,问经过多长时间小球与板相碰?
六、如图所示,两平行金属板间电压为u,板长为l1,‘板间距离为0,板间形成匀强电场.不同的正离子(质子至.h,氘核量h,a粒子主he)垂直于电场线方向进入电场.’试计算。
1.当它们以相同的初速度射人电场,在离开电场时沿电场线方向偏移距离y之比及偏向角正切值tg9之比·
2.若改为以相同动能ek射人,情况又如何?
3.若改为以相同动量p射入,情况又如何?
练习一 (a组)
1.如图8—1所示,一条直线上有a、b、c三点.ab=bc.在这三点分别放三个点电荷,在静电力的作用下都处于平衡状态.巳知a点电荷带正电,电量为q则。
a.c点电荷一定带正电. b.若b也带正电,那么c带负电.
c.c所带的电量为9q. d.b,c两点电荷电量之比为1: 9.
2.如图8—2所示,为负点电荷形成的电场中的一条电场线.p、q为这条电场线上的两点,比较p、q两处的场强和电势 (
a.ep>eq,up>uq. b.ep=eq,up=uq.
c.epuq. d.ep3.若带正电荷的小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内。
a.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动。
b.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动。
c.不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动。
d.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动。
4.如图8—3是一个平行板电容器,其电容为c,带电量为q,上极板带正电.现将一个试探电荷q由两极板间的a点移动到b点.a、b两点间的距离为s,连线ab与极板间的夹角为30°.则电场力对试探电荷 q所做的功等于( )
a. b. q c. d.
5.把2×10-8c的负电荷从电场中a点移到b点,电场力做功3×10-6 j;从b点移到c点需克服电场力做功4×1 0-6 j,a、c两点相比较。
a.电势差50v,a点电势低. b.电势差50v,a点电势高.
c.电势差3 50v,a点电势高. d.电势差350v,a点电势低.
6.如图8—4,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.入射方向跟极板平行.整个装置处在直空中.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. b.u1变小、u2变大.
c.u1变大、u2变小. d.u1变小、u2变小.
7.如图8—5所示,先接通k使平行板电容器充电,然后断开k.再使电容器两板间距离增大.则电容器的带电量q、电容c、电压u、板间场强e的变化情况是。
a.q变小,c不变,u不变,e变小.
b.q变小,c变小,u不变,e不变.
c.q不变,c变小,u变大,e不变.
d.q不变,c变小,u变大,e变小.
8.如图8—6,一个带电粒子射入固定在o点的点电荷q的电场中.粒子运动轨迹如图中实线abc所示,图中虚线表示电场中的等势面.粒子在由a→b→c的运动过程中,受点电荷q的作用力的情况是 (
a.该粒子在整食过程中一直受斥力作用. .
b.该粒子在整个过程中一直受引力作用.
c.该粒子在a→b段受引力作用,在b→c段受斥力作用.
d.该粒子在a→b段受斥力作用.在b→c段受引力作用.
9.在场强为e、方向竖直向下的匀强电场中有两个质量均为m的带电小球,电量分别为+2q和-q.两小球用长为l的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于o点而处于平衡状态,如图8-7所示.重力加速度为g,细线对悬点o的作用力大小等于___
10.如图8—8所示,a、b、c三点为一直角三角形的三个顶点,∠b=30°.在a、b两点放置两个点电荷qa、qb,测得c点场强的方向与ab平行,则qa带___电,qa:qb
11.如图8—9,a,b两点各放有电量为+q和+2q的点电荷,a、b、c、d四点在同一直线上,且ac=cd=db.将一正电荷从c点沿直线移到d点,则。
a.电场力一直做正功。
b.电场力先做正功再做负功。
c.电场力一直做负功。
d.电场力先做负功再做正功。
12.如图8—10,某匀强电场中有a,b、c三点构成边长为10cm 的等边三角形.带电量q=-2×10-6c的粒子由a点沿直线移动b点的过程中,电场力始终不做功,由b移到c过程中电场力做功为-4×10-4j.由此可知uacv,场强太小为v/m,方向是。
练习二(b组)
1.如图8一l1,虚线所示为静电场中的等势面,相邻的等势面之间的电势差相等.其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动.经过a、b点时的动能分刷为26ev和5ev.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8ev时,它的动能应为。
a.8ev b.13ev c.20ev d.34ev
2.一金属球原来不带电,现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆mn,如图8一12所示.金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为ea、eb、ec,三者相比 (
a.ea最大 b.eb最大。
c.ec最大 d.ea=eb=ec
3.传感器是把非电学量(如高度,温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件.它在自动控制中有着广泛的应用.如图8—13,是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图.金属捧与导电液体构成一个电容器.将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极相连接.从电容c和导电液与金属棒间的电压u的变化就能反映液面的升降情况.
①电源接通后.电容c减小.反映h减小。
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