2019电场练习

发布 2023-05-20 03:51:28 阅读 6277

1.下列物理量属于矢量的是。

a.磁感应强度b.电势差 c.电动势d. 电流。

2.已知两个质点相距为r时,它们之间的万有引力大小为f。若只将它们之间的距离变为2r,则它们之间的万有引力大小为

a. 4fb.2fc. fd. f

3.取一对用绝缘支柱支撑的金属导体a和b,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在a、b下面的金属箔是闭合的。现在把带正电荷的球c移近导体a,可以看到a、b上的金属箔都张开了。

下列说法正确的是。

a.a内部的场强比b内部的场强大 b.a、b内部的场强均为零。

c.a左端的电势比b右端的电势低 d.a左端的电势比b右端的电势高。

4.如图2所示,取一对用绝缘柱支撑的导体a和b,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体a、b下部的金属箔均是闭合的。下列关于实验现象描述中正确的是。

a.把带正电荷的物体c移近导体a稳定后,a、b下部的金属箔都会张开。

b.把带正电荷的物体c移近导体a稳定后,只有a下部的金属箔张开。

c.把带正电荷的物体c移近导体a后,再把b向右移动稍许使其与a分开,稳定后a、b下部的金属箔都还是张开的。

d.把带正电荷的物体c移近导体a后,再把b向右移动稍许使其与a分开,稳定后a、b下部的金属箔都闭合。

5.正点电荷的电场线如图所示,a、b是电场中的两点。下列说法中正确的是。

a.a点的电场强度一定等于b点的电场强度

b.a点的电场强度一定大于b点的电场强度

c.a点的电势一定小于b点的电势

d.a点的电势一定等于b点的电势。

6.如图所示为等量异号点电荷周围电场线的分布图,图中m点是两点电荷连线的中点,n点和m点到正电荷的距离相等。若m、n两点电场强度的大小分别为em和en,电势分别为φm和φn,则。

a.em >en,φm >φn b.em >en,φm <φn

c.em =en,φm >φn d.em =en,φm <φn

7.如图甲所示是某电场中的一条电场线,a、b是这条电场线上的两点,一带正电的粒子只受电场力作用,由静止开始从a运动到b。在此过程中,带电粒子的v – t图像如图乙所示,比较a、b两点电势的高低和场强的大小,下列判断正确的是

a. φa>φb,ea=ebb. φa>φb,eac. φa<φb,ea=ebd. φa<φb,ea>eb

8.如图1所示,图中以点电荷q为圆心的虚线同心圆是该点电荷电场中球形等势面的横截面图。一个带正电的粒子经过该电场,它的运动轨迹如图中实线所示,m和n是轨迹上的两点。不计带电粒子受到的重力,由此可以判断。

a.此粒子在m点的加速度小于在n点的加速度。

b.此粒子在m点的电势能大于在n点的电势能。

c.此粒子在m点的动能小于在n点的动能。

d.电场中m点的电势低于n点的电势。

9.在图7所示的空间直角坐标系所在的区域内,同时存在匀强电场e和匀强磁场b。已知从坐标原点o沿x轴正方向射入的质子,穿过此区域时未发生偏转,则可以判断此区域中e和b的方向可能是

a.e和b都沿y轴的负方向。

b.e和b都沿x轴的正方向。

c.e沿y轴正方向,b沿z轴负方向。

d.e沿z轴正方向,b沿y轴负方向。

10.一质量为m的带电液滴以竖直向下的初速度v0进入某电场中。由于电场力和重力的作用,液滴沿竖直方向下落一段距离h后,速度变为0。在此过程中,以下判断正确的是

a.液滴一定带负电b.重力对液滴做的功为。

c.合外力对液滴做的功为 d.液滴的机械能减少了。

11.静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线。一带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向在区间[-a,a]内做周期性运动,a a.x=x0处的电场强度。

b.粒子经过x=x0时加速度的大小。

c.粒子经过x=x0时的动能与电势能之和。

d.粒子经过x=x0时速度的大小。

12.如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、电荷量为+q的小球,系在一根长为l的绝缘细线一端,可以在竖直平面内绕o点做圆周运动。ab为圆周的水平直径,cd为竖直直径。已知重力加速度为g,电场强度。

下列说法正确的是。

a.若小球在竖直平面内绕o点做圆周运动,则它运动的最小速度为。

b.若小球在竖直平面内绕o点做圆周运动,则小球运动到b点时的机械能最大。

c.若将小球在a点由静止开始释放,它将在acbd圆弧上往复运动。

d.若将小球在a点以大小为的速度竖直向上抛出,它将能够到达b点。

13.(8分)如图16所示,长为l的绝缘细线一端悬于o点,另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在a点,此时细线与竖直方向成37角。重力加速度为g,sin37=0.

6,cos37=0.8。

1)判断小球的带电性质;

2)求该匀强电场的电场强度e的大小;

3)若将小球向左拉起至与o点处于同一水平高度且细绳刚好张紧,将小球由静止释放,求小球运动到最低点时的速度大小。

14.(8分)如图17所示的装置放置在真空中,炽热的金属丝可以发射电子,金属丝和竖直金属板之间加以电压u1=2500v,发射出的电子被加速后,从金属板上的小孔s射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置,板长l=6.0cm,相距d=2cm,两极板间加以电压u2=200v的偏转电场。

从小孔s射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e=1.6×10-19c,电子的质量m=0.

9×10-30kg,设电子刚离开金属丝时的速度为0,忽略金属极板边缘对电场的影响,不计电子受到的重力。求:

1)电子射入偏转电场时的动能ek;

2)电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y;

3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功w。

15.(6分)如图所示,质量为m、电荷量为+q的滑块,静止在绝缘水平面上。某时刻,在mn的左侧加一个场强为e的匀强电场,滑块在电场力的作用下开始向右运动。已知滑块与mn之间的距离为d,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。

求:(1)滑块在电场中运动时加速度a的大小;

(2)滑块停止时与mn间的距离x。

16.(10分)如图19所示,在水平向左、电场强度为e的匀强电场中,竖直固定着一根足够长的粗糙绝缘杆,杆上套着一个质量为m、带有电荷量-q的小圆环,圆环与杆间的动摩擦因数为μ。

1)由静止释放圆环,圆环沿杆下滑,求圆环下滑过程中受到的摩擦力f;

2)若在匀强电场e的空间内再加上磁感应强度为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场,圆环仍由静止开始沿杆下滑。求:

圆环刚开始运动时加速度a0的大小;

圆环下滑过程中的最大动能ek。

17.(12分)如图所示,在xoy平面内第二象限存在水平向左的匀强电场,场强为e,第一象限和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场。有一质量为m,电荷量为e的电子,从x轴上的p点以某一初速度垂直于x轴进入电场,而后经过y轴上a点进入右侧磁场做圆周运动,轨迹交于x轴上的c点,电子在c点的速度垂直于x轴指向y轴负方向,继续运动从y轴上的某点离开磁场。已知p点坐标(-l,0),a点坐标(0,2l),忽略电子所受重力。

求:1)电子从p点进入电场时的初速度大小;

2)匀强磁场的磁感应强度b的大小;

3)电子从p点进入电场到离开磁场所经历的时间。

18.(10分)如图所示,lmn是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,mn水平且足够长,lm下端与mn相切。在虚线op的左侧,有一竖直向下的匀强电场e1,在虚线op的右侧,有一水平向右的匀强电场e2和垂直纸面向里的匀强磁场b。c、d是质量均为m的小物块(可视为质点),其中c所带的电荷量为+q,d不带电。

现将物块d静止放置在水平轨道的mo段,将物块c从lm上某一位置由静止释放,物块c沿轨道下滑进入水平轨道,速度为v,然后与d相碰,粘合在一起继续向右运动。求:

(1)物块c从lm上释放时距水平轨道的高度h;

(2)物块c与d碰后瞬间的共同速度v共;

(3)物块c与d离开水平轨道时与op的距离x。

19.(12分)空间有一静电场,在x轴上的电场方向竖直向下,轴上的电场强度大小按e=kx分布(x是轴上某点到o点的距离),如图所示。在o点正下方有一长为l的绝缘细线连接a、b两个均带负电的小球(可视为质点),a球距o点的距离为l,两球恰好静止,细绳处于张紧状态。已知a、b两球质量均为m, b所带电量为-q,,不计两小球之间的静电力作用。

1)求a球的带电量;

2)画出a球所受电场力f与x的图像;剪断细线后,a球向上运动,求a球运动的最大速度;(提示:借助f-x图像可以确定电场力做功的规律)

3)剪断细线后,求b球的运动范围。

20.(12分)在地面上方某处的真空室里存在着水平向左的匀强电场,以水平向右和竖直向上为x轴、y轴正方向建立如图所示的平面直角坐标系。一质量为m、电荷量为+q的微粒从点p(,0)由静止释放后沿直线pq运动。当微粒到达点q(0,-l)的瞬间,撤去电场同时加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度的大小,该磁场有理想的下边界,其他方向范围无限大。

已知重力加速度为g。求:

1)匀强电场的场强e的大小;

2)撤去电场加上磁场的瞬间,微粒所受合外力的大小和方向;

3)欲使微粒不从磁场下边界穿出,该磁场下边界的y轴坐标值应满足什么条件?

21.(10分)如图甲所示,b为电源,电动势e=75v,内阻不计。r1为固定电阻,r2为光敏电阻。c为平行板电容器,虚线oo′到两极板距离相等,极板长l=6.

0×10-2m,两极板的间距d=1.0×10-2m。p为一圆盘,由形状相同、透光率不同的两个半圆形透光片a和b构成,它绕aa′轴按图中箭头方向匀速转动。

当细光束通过不同的透光片照射光敏电阻r2时,r2的阻值不同。有一细电子束沿oo′以速度v0=2.0×107m/s连续不断地射入平行板电容器c,电子发生偏转。

平行板电容器右端有一接收屏s,电子打到屏上的位置与oo′的距离记为y。当光束刚开始通过透光片a照射r2时取t=0,随着圆盘转动,y随时间t变化的关系如图乙所示。忽略细光束的宽度,忽略电容器的充、放电时间以及电子所受的重力。

假设照在r2上的光强发生改变时r2阻值立即有相应的改变。

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