电场。1.(14年北京15)如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是 ( d )
a两点的场强相等。
b两点的场强相等。
c两点的电势相等。
d两点的电势相等
2.(14年海南4)如图,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为d,在下极板上叠放一厚度为l的金属板,其上部空间有一带电粒子p静止在电容器中,当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子p开始运动,重力加速度为g。粒子运动加速度为 ( a )
a. b.
c. d.
3.(14年海南9)如图(a),直线mn表示某电场中一条电场线,a、b是线上的两点,将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放,粒子从a运动到b过程中的v-t图线如图(b)所示,设a、b两点的电势分别为、,场强大小分别为、,粒子在a、b两点的电势能分别为a、b,不计重力,则有 ( bd )
a.> b.>
c.< d.a>b
4.(14年安徽17)一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的。
直线运动,取该直线为x轴,起始点o为坐标原点,其电势能ep与位。
移x的关系如右图所示,下列图象中合理的是( d )
5.(14年浙江19)如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球a,细线与斜面平行。小球a的质量为m、电量为q。
小球a的右侧固定放置带等量同种电荷的小球b,两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷。小球a静止在斜面上,则( ac )
a.小球a与b之间库仑力的大小为。
b.当时,细线上的拉力为0
c.当时,细线上的拉力为0
d.当时,斜面对小球a的支持力为0
6.(14年江苏4)如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心o。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是 ( b )
a.o点的电场强度为零,电势最低。
b.o点的电场强度为零,电势最高。
c.从o点沿x轴正方向,电场强度减小,电势升高。
d.从o点沿x轴正方向,电场强度增大,电势降低。
7.(14年山东19)如图,半径为r的均匀带正电的薄球壳,其上有一小孔a。已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场,与将球壳上的全部电荷集中于球心o时在壳外产生的电场一样。一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能ek0沿oa方向射出。
下列关于试探电荷的动能ek与离开球心的距离r的关系,可能正确的是 ( a )
abcd8.(14年大纲15)地球表面附近某区域存在大小为150n/c、方向竖直向下的电场。一质量为1.00×10-4kg、带电量为-1.
00×10-7c的小球从静止释放,在电场区域内下落10.0m。对此过程,该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加速度大小取9.
80m/s2,忽略空气阻力) (d )
a.-1.50×10-4j和 9.95×10-3jb.1.50×10-4j和 9.95×10-3j
c.-1.50×10-4j和 9.65×10-3jd.1.50×10-4j和 9.65×10-3j
9.(14年广东20)如图12所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一个带电量为+q的小球p,带电量分别为-q和+2q的小球m和n,由绝缘细杆相连,静止在桌面上,p与m相距l,p、m和n视为点电荷,下列说法正确的是 ( bd )
a.m与n的距离大于l
b. p、m和n在同一直线上。
c.在p产生的电场中,m、n处的电势相同。
d.m、n及细杆组成的系统所受合外力为零。
10.(14年课标i21)如图,在正点电荷q的电场中有m、n、p、f四点,m、n、p为直角三角形的三个顶点,f为mn的中点, m=30°,m、n、p、f四点的电势分别用、、、表示。已知=,=点电荷q在m、n、p三点所在的平面内,则 ( ad )
a.点电荷q一定在mp的连线上。
b.连接pf的线段一定在同一等势面上。
c.将正试探电荷从p点搬运到n点,电场力做负功。
d.大于。11.(14年课标ii19)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是 ( ad )
a.电场强度的方向处处与等势面垂直。
b.电场强度为零的地方,电势也为零。
c.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低
d.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向。
12.(14年天津2)如图所示,电路中均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器的极板水平放置。闭合电键s,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是( b )
a.增大的阻值b.增大的阻值。
c.增大两板间的距离d.断开电键s
13.(14年天津4)如图所示,平行金属板水平正对放置,分别带等量异号电荷.一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么( c )
a.若微粒带正电荷,则板一定带正电荷。
b.微粒从点运动到点电势能一定增加。
c.微粒从点运动到点动能一定增加。
d.微粒从点运动到点机械能一定增加。
14.(14年上海19)静电场在x轴上的场强e随x的变化关系如图所示,x轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则点电荷 ( bc )
a.在x2和x4处电势能相等。
b.由x1运动到x3的过程中电势能增大。
c.由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小。
d.由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大。
15.(14年重庆)如题3图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线。两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为wa和wb,a、b两点的电场强度大小分别为ea和eb,则 ( a )
a.wa =wb,ea >eb
b.wa≠wb,ea >eb
c.wa=wb,ea d.wa≠wb,ea 16.(14年课标i 25)如图,o、a、b为同一竖直平面内的三个点,ob沿竖直方向, =60°,ob=oa。将一质量为m的小球以一定的初动能自o点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过a点。使此小球带电,电荷量为q(q>0),同时加一匀强电场,场强方向与△oab所在平面平行。
现从o点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了a点,到达a点时的动能是初动能的3倍;若该小球从o点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过b点,且到达b点的动能为初动能的6倍,重力加速度大小为g。求。
1)无电场时,小球到达a点时的动能与初动能的比值;
(2)电场强度的大小和方向。
25.(20分)
解:(1)设小球的初速度为v0,初动能为ek0,从o点运动到a点的时间为t,令oa= d,则ob =d,根据平抛运动的规律有。
d sin60°= v0t
d cos60°=gt2
又有ek0 =mv
由①②③式得。
ek0 =mgd
设小球到达a点时的动能为eka,则。
eka = ek0 +mgd
由④⑤式得。
2)加电场后,小球从o点到a点和b点,高度分别降低了和,设电势能分别减小δepa和δepb,由能量守恒及④式得。
epa=3ek0 - ek0 -mgd =ek0
epb=6ek0 - ek0 -mgd =ek0
在匀强电场中,沿任一直线,电势的降落是均匀的。设直线ob上的m点与a点等电势,m与o点的距离为x,如图,则有。
解得x = d。ma为等势线,电场必与其垂线oc方向平行。设电场方向与竖直向下的方向夹角为α,由几何关系可得。
即电场方向与竖直向下的方向的夹角为30°。
设场强的大小为e,有。
qed cos30°=δepa
由④⑦式得。
e17.(14年安徽22)如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为c,极板间的距离为d,上板正中有一小孔。质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g)。求:
1)小球到达小孔处的速度;
2)极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量;
3)小球从开始下落运动到下极板处的时间。
18.(14年福建20)如图,真空中xoy平面直角坐标系上的abc三点构成等边三角形,边长l=2.0m。若将电荷量均为q=+2.
0×10-6c的两点电荷分别固定在a、b点,已知静电力常量k=9.0×109n·m2/c2。求:
1)两点电荷间的库仑力大小;
2)c点的电场强度的大小和方向。
解析: (1)根据库伦定律,a、b两点间的库仑力大小为:
代入数据得:f=9.0×10-3n
(2)a、b点电荷在c点产生的场强大小相等,均为:
a、b两点电荷形成的电场在c点的合场强大小为:
代入数据得,方向沿y轴正方向。
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