高二物理《电场》作业题(三)
班级姓名。一、单项选择题。
1.如图所示画出了匀强电场的几条电场线,m、n是该电场中的两点,一个带正电荷的离子(不计重力)仅在电场力作用下由m点运动到n点,则。
a.该离子在m点的速度不为零。
b.该离子在m点的速度可能为零
c.该离子在m点的电势能小于在n点的电势能
d.该离子在m和n点的电势能哪个大不能确定。
2.某静电场沿x方向的电势分布如图所示,则。
a.在0—x1之间不存在沿x方向的电场。
b.在0—x1之间存在着沿x方向的匀强电场。
c.在x1—x2之间存在着沿x方向的匀强电场。
d.在x1—x2之间存在着沿x方向的非匀强电场。
3.如图,把一带正电的小球a放在光滑绝缘面上,欲使球a能静止在斜面上,需在mn间放一带电小球b,则b应 (
a.带负电,放在a点b.带正电,放在b点。
c.带负电,放在c点d.带正电,放在c点。
4.如图所示,水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连,带电液滴p在金属板a、b间保持静止,现设法使p固定,再使两金属板a、b分别绕中心点o、o垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度α,然后释放p,则p在电场内将做。
a.匀速直线运动b.水平向右的匀加速直线运动
c.斜向右下方的匀加速直线运动 d.曲线运动。
5.如图所示,在x轴上关于原点o对称的两点固定放置等量异种点电荷+q和-q,x轴上的p点位于的右侧。下列判断正确的是。
a.在x轴上还有一点与p点电场强度相同。
b.在x轴上还有两点与p点电场强度相同。
c.若将一试探电荷+q从p点移至o点,电势能增大。
d.若将一试探电荷+q从p点移至o点,电势能减小。
二、多项选择题(每小题至少有两个答案是正确的)
7.如图所示,一个不带电的导体球a放在带负电的可以看做是点电荷的导体b附近,达到静电平衡后,则有a.导体球a左端的电势高于右端的电势。
b.导体球a左端的电势等于右端的电势。
c.当导体球a接地后,导体b的电势将降低。
d.当导体球a接地后,导体b的电势将升高。
8.如图两个等量异种点电荷电场,ab为中垂线,且ao=bo,则( )
a.a、b两点场强相等。
b.正电荷从a运动到b,电势能增加。
c.负电荷从a运动到b,电势能增加
d.a、b两点电势差为零
9.如图所示,o是一固定的点电荷,另一点电荷p从很远处以初速度v0射入点电荷o的电场,在电场力作用下的运动轨迹是曲线mn. a、b、c是以o为中心,ra、rb、rc为半径画出的三个圆,rc-rb= rb-ra为运动轨迹mn与三个圆的一些交点.以|w12|表示点电荷p由1到2的过程中电场力做的功的大小,|w34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小,则。
a.|w12|=2|w34b.|w12|>2|w34|
c.p、q两电荷一定是异种电荷 d.p的初速度方向可能指向圆心o
10. 如图所示,质量相同的两个带电粒子p、q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中。p从两极板正**射入,q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点 (重力不计),则从开始射入到打到上板的过程中。
a. 它们运动的时间tq>tp
b. 它们的电势能减小量之比δep∶δeq=1∶4
c. 它们所带的电荷量之比qp∶∶2
d. 它们的动量增量之比δpp∶δpq=1∶2
三、填空题。
11.带正电1.0×10 -2c的粒子,在电场中先后经过a、b两点,飞经a点时动能为10j,飞经b点时动能为4j,则带电粒子从a点到b点过程中电势能增加了___j,ab两点电势差为。
12.如图所示,a、b、c、d是匀强电场中的一个长方形的四个顶点,已知a、b、c三点的电势分别为φa=14v,φb=3v,φc=-3v,,由此可得d点电势φd= v。
13.两个带电小球,电量分别为+q和-q,固定在长度为l的绝缘细杆的两端,置于电场强度为e的匀强电场中,杆与场强方向平行,其位置如图所示,若此杆绕过o点垂直于杆的轴线转过180°,则在此转动过程中电场力做的功为。
四、计算题。
14.在与x轴平行的匀强电场中,一带电量为1.0×10-4c,质量为2.5×10-3kg的物体在光滑水平面上沿着x轴方向做直线运动,其位移与时间的关系是x=0.
16t-0.02t2,式中x以米为单位,t以秒为单位。从开始运动到5s末物体所经过的路程为多少?
克服电场力做的功是多少?
15.一个带正电的微粒,从a点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线ab运动, ab与电场线夹角θ=30°,已知微粒的质量m=1.0×10-7kg,电量q=1.0×10-10c,a、b相距l=20cm。
(取g=10m/s2,结果保留二位有效数字)求:
1)说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由。
2)电场强度的大小和方向?
3)要使微粒从a点运动到b点,微粒射入电场时的最小速度是多少?
16.水平放置的两块平金属板长l=5.0cm,两板间距d=1.0cm,两板间电压为90v,且上板为正,一个电子沿水平方向以速度v0=2.
0×107m/s,从两板中间射入,如图所示,求:
1)电子偏离金属板时侧位移是多少?
2)电子飞出电场时的速度是多少?
3)电子离开电场后,打在屏上的p点,若s=10cm,求op之长。
17.如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为r,下端与光滑绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场e中.一质量为m、带电量为+q的物块(可视为质点),从水平面上的a点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点c,场强大小e<mg/q.
1)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功.
2)证明物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小e无关,且为一常量.
j -600v
eql16、g
17、解:位移与时间的关系式x=0.16t-0.02t2,当t=4s时,x正向最大为xm=0.32m 当t=5s时,x=0.3m
所以路程为s=0.32+(0.32-0.3)=0.34m
由位移与时间的关系式可得v0=0.16m/s,a=-0.04m/s2,所以t=5s时,vt=v0+at=-0.04m/s
由动能定理得,w电=⊿ek=m(v02-vt2)/2=3×105j
18解:(1)微粒只在重力和电场力作用下沿ab方向运动,在垂直于ab方向上的重力和电场力必等大反向,可知电场力的方向水平向左,如图所示,微粒所受合力的方向由b指向a,与初速度va方向相反,微粒做匀减速运动。
2)在垂直于ab方向上,有qesinθ-mgcosθ=0
所以电场强度e=1.7×104n/c 电场强度的方向水平向左。
3)微粒由a运动到b时的速度vb=0时,微粒进入电场时的速度最小,由动能定理得,mglsinθ+qelcosθ=mva2/2 代入数据,解得va=2.8m/s
19解:(1)0.05m
20、解:(1)物块恰能通过圆弧最高点c,即圆弧轨道此时与物块间无弹力作用,物块受到的重力和电场力提供向心力。
2分)1分)
物块在由a运动到c的过程中,设物块克服摩擦力做的功wf ,根据动能定理。
3分) 2分)
2) 物块离开半圆形轨道后做类平抛运动,设水平位移为s
s=vct ⑤ 2分)
2r3分)
由⑤⑥联立解得 s=2r1分)
因此,物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小e无关,大小为2r.
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