6電場(chǎng)補(bǔ)充習(xí)題_第1頁(yè)
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1、物理一輪復(fù)習(xí)靜電場(chǎng)補(bǔ)充習(xí)題1(2012·福州聯(lián)考)如右圖所示,圖中實(shí)線(xiàn)是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線(xiàn),虛粒是某帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b是軌跡上的兩點(diǎn),若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受到電場(chǎng)力作用,根據(jù)此圖可以作出的判斷,錯(cuò)誤的是()A帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)B帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大D帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大2(2012·蘇北檢測(cè))某電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布如右圖所示,下列說(shuō)法正確的是()Aa點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)Bc點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C若將一正試探電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功D若將一負(fù)試探電

2、荷由c點(diǎn)移到d點(diǎn),電勢(shì)能增加3(2012·德州檢測(cè))如右圖所示,虛線(xiàn)AB和CD分別為橢圓的長(zhǎng)軸和短軸,相交于O點(diǎn),兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別固定在橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)M、N上,A、E兩點(diǎn)關(guān)于M點(diǎn)對(duì)稱(chēng)下列說(shuō)法正確的是()AA、B兩點(diǎn)電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均相同BC、D兩點(diǎn)電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均相同CA點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于E點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)D帶正電的試探電荷在O點(diǎn)的電勢(shì)能小于在E點(diǎn)的電勢(shì)能4(2012·安徽質(zhì)檢)x軸上有兩點(diǎn)電荷Q1和Q2,Q1和Q2之間各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電勢(shì)高低如右圖中的曲線(xiàn)所示,從圖象可知下列推理中與圖象信息相符合的是()AQ1一定大于Q2BQ1和Q2一定是同種電荷,但不一定是正電荷C電勢(shì)最低處P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0

3、DQ1和Q2之間各點(diǎn)的電場(chǎng)方向都指向P點(diǎn)5(2011·鄭州質(zhì)檢)如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣斜面,斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下,已知在金屬塊滑下的過(guò)程中動(dòng)能增加了12 J,金屬塊克服摩擦力做功8 J,重力做功24 J,則以下判斷正確的是()A金屬塊帶負(fù)電荷B金屬塊克服電場(chǎng)力做功8 JC金屬塊的電勢(shì)能減少4 J D金屬塊的機(jī)械能減少12 J6(2012·唐山高三摸底)電場(chǎng)中等勢(shì)面如圖所示,下列關(guān)于該電場(chǎng)描述正確的是()AA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比C點(diǎn)的小B負(fù)電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能比C點(diǎn)電勢(shì)能大C電荷沿等勢(shì)面AB移動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力始終不做功D正電荷由A移到C,電場(chǎng)力做負(fù)功7(20

4、11·承德月考)如下圖所示的真空空間中,僅在正方體中的黑點(diǎn)處存在著電荷量大小相等的點(diǎn)電荷,則圖中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均相同的是()8(2012·黃岡期末)如右圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有a,b,c,d四個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn),各以水平向左、水平向右、豎直向下和豎直向上的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),不計(jì)質(zhì)點(diǎn)間的相互作用力,則有 ()Ac,d帶異種電荷 Ba,b帶同種電荷且電勢(shì)能均不變Cd的電勢(shì)能減小,重力勢(shì)能增大Dc的電勢(shì)能增大,機(jī)械能減小9電荷量和質(zhì)量之比叫比荷,質(zhì)量和電荷量不同的帶電粒子,在具有相同電壓的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速后,必定是()A比荷大的粒子其動(dòng)能大,電荷量大的粒子其

5、速度大B比荷大的粒子其速度大,電荷量大的粒子其動(dòng)能大C比荷大的粒子其速度和動(dòng)能都大D電荷量大的粒子其速度和動(dòng)能都大10如下圖所示的示波管,當(dāng)兩偏轉(zhuǎn)電極XX、YY電壓為零時(shí),電子槍發(fā)射的電子經(jīng)加速電壓加速后會(huì)打在熒光屏上的正中間(圖示坐標(biāo)為O點(diǎn),其中x軸與XX電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向平行,x軸正方向垂直于紙面指向紙內(nèi),y軸與YY電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向平行)若要電子打在圖示坐標(biāo)的第象限,則 ()AX、Y接電源的正極,X、Y接電源的負(fù)極BX、Y接電源的正極,X、Y接電源的負(fù)極CX、Y接電源的正極,X、Y接電源的負(fù)極DX、Y接電源的正極,X、Y接電源的負(fù)極11示波器是一種常見(jiàn)的電學(xué)儀器,可以在熒光屏上顯示出被檢測(cè)的電壓

6、隨時(shí)間變化的情況電子經(jīng)電壓u1加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)下列關(guān)于所加豎直偏轉(zhuǎn)電壓u2、水平偏轉(zhuǎn)電壓u3與熒光屏上所得的圖形的說(shuō)法中正確的是()A如果只在u2上加上(甲)圖所示的電壓,則在熒光屏上看到的圖形如圖(a)所示B如果只在u3上加上(乙)圖所示的電壓,則在熒光屏上看到的圖形如圖(b)所示C如果同時(shí)在u2和u3上加上(甲)、(乙)所示的電壓,則在熒光屏上看到的圖形如圖(c)所示D如果同時(shí)在u2和u3上加上(甲)、(乙)所示的電壓,則在熒光屏上看到的圖形如圖(d)所示12(2013天津卷)兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷,固定在圖中P、Q兩點(diǎn),MN為PQ連線(xiàn)的中垂線(xiàn),交PQ于O點(diǎn),A點(diǎn)為MN上的一點(diǎn)。一帶負(fù)電

7、的試探電荷q,從A點(diǎn)由靜止釋放,只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)取無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,則A.q由A向O的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.q由A向O運(yùn)動(dòng)的過(guò)程電勢(shì)能逐漸減小C.q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大o.q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零13(2010·山東師大附中二模)如圖所示,一價(jià)氫離子(11H)和二價(jià)氦離子(24He)的混合體,經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后,垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,偏轉(zhuǎn)后,打在同一熒光屏上,則它們()A同時(shí)到達(dá)屏上同一點(diǎn) B先后到達(dá)屏上同一點(diǎn)C同時(shí)到達(dá)屏上不同點(diǎn) D先后到達(dá)屏上不同點(diǎn)14如圖所示,a、b、c三條虛線(xiàn)為電場(chǎng)中的等勢(shì)面,等勢(shì)面b的電勢(shì)為零,且相鄰兩個(gè)等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等,一個(gè)帶正電的粒子在

8、A時(shí)的動(dòng)能為10J,在電場(chǎng)力作用下從A運(yùn)動(dòng)到B速度為零,當(dāng)這個(gè)粒子的動(dòng)能為7.5J時(shí),其電勢(shì)能為()A12.5J B2.5JC0 D2.5J15如圖所示,由兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器的極板N與靜電計(jì)相接,極板M接地。用靜電計(jì)測(cè)量平行板電容器兩極板間的電勢(shì)差U。在兩板相距一定距離d時(shí),給電容器充電,靜電計(jì)指針張開(kāi)一定角度。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,保持電容器所帶電量Q不變,下面哪些操作將使靜電計(jì)指針張角變?。?)A將M板向下平移B將M板沿水平向左方向遠(yuǎn)離N板C在M、N之間插入云母板(介電常數(shù)>1)D在M、N之間插入金屬板,且不和M、N接觸16如右圖所示,質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子P、Q

9、以相同的速度沿垂直于電場(chǎng)方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,P從兩極板正中央射入,Q從下極板邊緣處射入,它們最后打在同一點(diǎn)(重力不計(jì)),則從開(kāi)始射入到打到上極板的過(guò)程中()A它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tQtpB它們運(yùn)動(dòng)的加速度aQ<apC它們所帶的電荷量之比qPqQ12D它們的動(dòng)能增加量之比EKPEKQ1217如右圖所示,在xOy豎直平面內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)有一帶正電的小球自坐標(biāo)原點(diǎn)沿著y軸正方向以初速度v0拋出,運(yùn)動(dòng)軌跡最高點(diǎn)為M,與x軸交點(diǎn)為N,不計(jì)空氣阻力,則小球 ()A做勻加速運(yùn)動(dòng)B從O到M的過(guò)程動(dòng)能增大C到M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為零D到N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于mvabc18如圖,在光滑絕緣水平面上,三個(gè)帶

10、電小球a、b和c分別位于邊長(zhǎng)為l的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上;a、b帶正電,電荷量均為q,c帶負(fù)電。整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知靜電力常量為k。若 三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài),則勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小為A B C D19(2012重慶)空中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷,其中P點(diǎn)處為正點(diǎn)電荷,P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如題20圖所示,a、b、c、d為電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)。則AP、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種Ba點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同Cc點(diǎn)的電熱低于d點(diǎn)的電勢(shì)D負(fù)電荷從a到c,電勢(shì)能減少8兩個(gè)質(zhì)量相同的小球用不可伸長(zhǎng)的長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線(xiàn)連接,置于場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,小球1和小球2均帶負(fù)電,電荷量分別為q1和q

11、2(q1>q2)將細(xì)線(xiàn)拉直并使之與電場(chǎng)方向平行,如上圖所示若將兩小球同時(shí)從靜止釋放,則釋放后細(xì)線(xiàn)中張力T為(不計(jì)重力及兩小球間的庫(kù)侖力)()AT(q1q2)E BT(q1q2)E CT(q1q2)E DT(q1q2)E20如圖,勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道,軌道平面與電場(chǎng)方向平行。、b為軌道直徑的兩端,該直徑與電場(chǎng)方向平行。一電荷量為(q> 0)的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小分別為N和。不計(jì)重力,求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E、質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。答案: 21(2012·宿遷模擬)如右圖所示,在豎直平面內(nèi)一個(gè)帶正電的小球質(zhì)量為m,所帶的電荷量

12、為q,用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線(xiàn)系在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中的O點(diǎn)勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右,分布的區(qū)域足夠大現(xiàn)將帶正電小球從O點(diǎn)右方由水平位置A點(diǎn)無(wú)初速度釋放,小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)速度恰好為零(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??;(2)若小球從O點(diǎn)的左方由水平位置C點(diǎn)無(wú)初速度釋放,則小球到達(dá)最低點(diǎn)B所用的時(shí)間t是多少? 答案 (1)(2) 22(2012·上海長(zhǎng)寧期中)如右圖所示,固定于同一條豎直線(xiàn)上的A,B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷,電荷量分別為Q和Q,A,B相距為2d.MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿,另有一個(gè)穿過(guò)細(xì)桿的帶電小球p,其質(zhì)量為m,電荷量為q(可視為點(diǎn)電荷,不影響電場(chǎng)的分布),現(xiàn)將小球

13、p從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開(kāi)始釋放,小球p向下運(yùn)動(dòng)到距C點(diǎn)距離為d的O點(diǎn)時(shí),速度為v,已知MN與AB之間的距離為d,靜電力常量為k,重力加速度為g.求:(1)C,O間的電勢(shì)差UCO;(2)小球p在O點(diǎn)時(shí)的加速度;(3)小球p經(jīng)過(guò)與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度 答案 (1)(2)g,方向豎直向下(3)v23(2012四川)24.如圖所示,ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道,AB段光滑水平,BC段位光滑圓弧,對(duì)應(yīng)的圓心角=37°,半徑r=2.5m,CD段平直傾斜且粗糙,各段軌道均平滑鏈接,傾斜軌道所在區(qū)域有場(chǎng)強(qiáng)大小為E=2×105N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。質(zhì)量m=5

14、×10-2kg、電荷量q=+1×10-6C的小球(視為質(zhì)點(diǎn))被彈簧槍發(fā)射后,沿水平軌道向左滑行,在C點(diǎn)以速度v0=3m/s沖上斜軌。以小物體通過(guò)C點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),0.1s以后,場(chǎng)強(qiáng)大小不變,方向反向。已知斜軌與小物體之間的動(dòng)摩擦因素為=0.25。設(shè)小物體的電荷量保持不變,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1) 求彈簧槍對(duì)小物體做的功;(2) 在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點(diǎn)為P,球CP的長(zhǎng)。答案:(1)Wf=0.475J (2)s=0.57m24(2010·福建龍巖五校聯(lián)考)如圖所示,在水平光滑絕緣的平面xOy內(nèi),水

15、平勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與x軸負(fù)方向成45°角,電場(chǎng)強(qiáng)度E1×103N/C.某帶電小球所帶電荷量為q2×106C,質(zhì)量為m1×103kg,以初速度v02m/s從坐標(biāo)軸原點(diǎn)出發(fā),初速度v0方向與勻強(qiáng)電場(chǎng)方向垂直,當(dāng)帶電小球再次經(jīng)過(guò)x軸時(shí)與x軸交于A點(diǎn),求:(1)從坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)到A點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間;(2)帶電小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小及A點(diǎn)的坐標(biāo);(3)OA間電勢(shì)差UOA.答案(1)2s(2)(4,0)(3)4×103V25在與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一帶電量為2×106C、質(zhì)量為4×102kg的帶電物體在絕緣光滑水平面上沿著x軸做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其位

16、移x隨時(shí)間t的變化規(guī)律是x0.3t0.05t2,式中的x、t的單位均用國(guó)際單位制的基本單位求:(1)該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大??;(2)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第5s末帶電物體所運(yùn)動(dòng)的路程;(3)若第6s末突然將勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向變?yōu)閥軸方向,場(chǎng)強(qiáng)大小保持不變,在08s內(nèi)帶電物體電勢(shì)能的增量答案(1)2×103N/C(2)0.65m(3)8×104J26 (2011·金麗衢模擬)如圖所示,豎直平面xOy內(nèi)有三個(gè)寬度均為L(zhǎng)首尾相接的電場(chǎng)區(qū)域ABFE、BCGF和CDHG.三個(gè)區(qū)域中分別存在方向?yàn)閥、y、x的勻強(qiáng)電場(chǎng),其場(chǎng)強(qiáng)大小比例為212.現(xiàn)有一帶正電的物體以某一初速度從坐標(biāo)為(0,L)的P

17、點(diǎn)射入ABFE場(chǎng)區(qū),初速度方向水平向右物體恰從坐標(biāo)為(2L,L/2)的Q點(diǎn)射入CDHG場(chǎng)區(qū),已知物體在ABFE區(qū)域所受電場(chǎng)力和所受重力大小相等,重力加速度為g,物體可以視做質(zhì)點(diǎn),y軸豎直向上,區(qū)域內(nèi)豎直方向電場(chǎng)足夠大求:(1)物體進(jìn)入ABFE區(qū)域時(shí)的初速度大??;(2)物體在ADHE區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;(3)物體在DH邊界射出位置的坐標(biāo)答案(1)(2)(3)(3L,)27 (2011·浙江菱湖中學(xué)第二次月考)如圖所示,處于同一條豎直線(xiàn)上的兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B帶等量同種電荷,電荷量為Q;GH是它們連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn). 另有一個(gè)帶電小球C,質(zhì)量為m、電荷量為q(可視為點(diǎn)電荷),被長(zhǎng)為l的絕緣輕細(xì)線(xiàn)

18、懸掛于O點(diǎn). 現(xiàn)在把小球C拉起到M點(diǎn),使細(xì)線(xiàn)水平且與A、B處于同一豎直面內(nèi),由靜止開(kāi)始釋放,小球C向下運(yùn)動(dòng)到GH線(xiàn)上的N點(diǎn)時(shí)剛好速度為零,此時(shí)細(xì)線(xiàn)與豎直方向上的夾角30°.試求:(1)在A、B所形成的電場(chǎng)中,MN兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,并指出M、N哪一點(diǎn)的電勢(shì)高?(2)若N點(diǎn)與A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷所在位置正好形成一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正三角形,則小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)瞬間,輕細(xì)線(xiàn)對(duì)小球的拉力F(靜電力常量為k)答案(1)M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小為 ,N點(diǎn)的電勢(shì)高于M點(diǎn)的電勢(shì)(2)(mgk)28如圖所示,一矩形絕緣木板放在光滑水平面上,另一質(zhì)量為m、帶電量為q的小物塊沿木板上表面以某一初速度從A端沿水平方向滑入,

19、木板周?chē)臻g存在足夠大、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)已知物塊與木板間有摩擦,物塊沿木板運(yùn)動(dòng)到B端恰好相對(duì)靜止若將勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向改為豎直向上,大小不變,且物塊仍以原初速度沿木板上表面從A端滑入,結(jié)果物塊運(yùn)動(dòng)到木板中點(diǎn)時(shí)相對(duì)靜止求:物塊所帶電荷的性質(zhì)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小答案:(1)帶負(fù)電E = 29如圖23所示,A、B為兩塊平行金屬板,A板帶正電、B板帶負(fù)電。兩板之間存在著勻強(qiáng)電場(chǎng),兩板間距為d、電勢(shì)差為U,在B板上開(kāi)有兩個(gè)間距為L(zhǎng)的小孔。C、D為兩塊同心半圓形金屬板,圓心都在貼近B板的O處,C帶正電、D帶負(fù)電。兩板間的距離很近,兩板末端的中心線(xiàn)正對(duì)著B(niǎo)板上的小孔,兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等,方向

20、都指向O。半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計(jì)?,F(xiàn)從正對(duì)B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電微粒(微粒的重力不計(jì)),問(wèn): 圖23(1)微粒穿過(guò)B板小孔時(shí)的速度多大;(2)為了使微粒能在CD板間運(yùn)動(dòng)而不碰板,CD板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小應(yīng)滿(mǎn)足什么條件;(3)從釋放微粒開(kāi)始,經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間微粒會(huì)通過(guò)半圓形金屬板間的最低點(diǎn)P答案(1) (2) (3)時(shí)間,微粒經(jīng)過(guò)P點(diǎn)。30如圖35所示,一根長(zhǎng) L = 1.5m 的光滑絕緣細(xì)直桿MN ,豎直固定在場(chǎng)強(qiáng)為 E =1.0 ×105N / C 、與水平方向成300角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。桿的下端M固定一個(gè)帶電小球 A ,電荷

21、量Q+4.5×106C;另一帶電小球 B 穿在桿上可自由滑動(dòng),電荷量q+1.0 ×10一6 C,質(zhì)量m1.0×10一2 kg ?,F(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。(靜電力常量k9.0×10 9N·m2C2,取 g =l0m / s2)(1)小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大?(2)小球B 的速度最大時(shí),距 M 端的高度 h1為多大?(3)小球 B 從 N 端運(yùn)動(dòng)到距 M 端的高度 h20.6l m 時(shí),速度為v1.0m / s ,求此過(guò)程中小球 B 的電勢(shì)能改變了多少? 答案:(1) (2) (3)物理一輪復(fù)習(xí)靜電場(chǎng)補(bǔ)充習(xí)題8兩個(gè)質(zhì)量

22、相同的小球用不可伸長(zhǎng)的長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線(xiàn)連接,置于場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,小球1和小球2均帶負(fù)電,電荷量分別為q1和q2(q1>q2)將細(xì)線(xiàn)拉直并使之與電場(chǎng)方向平行,如上圖所示若將兩小球同時(shí)從靜止釋放,則釋放后細(xì)線(xiàn)中張力T為(不計(jì)重力及兩小球間的庫(kù)侖力)()AT(q1q2)EBT(q1q2)ECT(q1q2)E DT(q1q2)E解析由牛頓第二定律,對(duì)球2有TEq2ma對(duì)球1、2整體有Eq1Eq22ma兩式聯(lián)立得T,A正確答案A1(2012·福州聯(lián)考)如右圖所示,圖中實(shí)線(xiàn)是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線(xiàn),虛粒是某帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b是軌跡上的兩點(diǎn),若帶電

23、粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受到電場(chǎng)力作用,根據(jù)此圖可以作出的判斷,錯(cuò)誤的是()A帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)B帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大D帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大解析由電場(chǎng)線(xiàn)的疏密可知,a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大,帶電粒子在a點(diǎn)的加速度大,故C正確;畫(huà)出初速度方向結(jié)合運(yùn)動(dòng)軌跡的偏轉(zhuǎn)方向,可判斷帶電粒子所受電場(chǎng)力的方向,但由于電場(chǎng)的方向未知,所以不能判斷帶電粒子的電性,故A錯(cuò),B對(duì);利用初速度的方向和電場(chǎng)力方向的關(guān)系,可判斷帶電粒子由a到b做負(fù)功,動(dòng)能減小,因此va>vb,選項(xiàng)D正確答案 A2(2012·蘇北檢測(cè))某電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布如右圖所示,下列說(shuō)法正

24、確的是()Aa點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)Bc點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C若將一正試探電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功D若將一負(fù)試探電荷由c點(diǎn)移到d點(diǎn),電勢(shì)能增加解析沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低,故A錯(cuò);電場(chǎng)線(xiàn)密集的地方場(chǎng)強(qiáng)大,故B錯(cuò);若將一正試探電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn),是逆著電場(chǎng)線(xiàn)移動(dòng),所以電場(chǎng)力做負(fù)功,C對(duì);若將一負(fù)試探電荷由c點(diǎn)移到d點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,所以電勢(shì)能減少,D錯(cuò)答案 C3(2012·德州檢測(cè))如右圖所示,虛線(xiàn)AB和CD分別為橢圓的長(zhǎng)軸和短軸,相交于O點(diǎn),兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別固定在橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)M、N上,A、E兩點(diǎn)關(guān)于M點(diǎn)對(duì)稱(chēng)下列說(shuō)法正確的是()AA、B兩點(diǎn)電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均相同BC、D

25、兩點(diǎn)電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均相同CA點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于E點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)D帶正電的試探電荷在O點(diǎn)的電勢(shì)能小于在E點(diǎn)的電勢(shì)能解析取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,CD左側(cè)電勢(shì)均為正,右側(cè)電勢(shì)均為負(fù),CD線(xiàn)上電勢(shì)為零,所以A錯(cuò),B對(duì);M、N兩電荷在A處的場(chǎng)強(qiáng)方向相反,在E處的場(chǎng)強(qiáng)方向一致,所以A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于E點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),C對(duì);由于O點(diǎn)電勢(shì)為零,E點(diǎn)電勢(shì)為正,所以帶正電的試探電荷在O點(diǎn)的電勢(shì)能小于在E點(diǎn)的電勢(shì)能,D對(duì)答案 BCD4(2012·安徽質(zhì)檢)x軸上有兩點(diǎn)電荷Q1和Q2,Q1和Q2之間各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電勢(shì)高低如右圖中的曲線(xiàn)所示,從圖象可知下列推理中與圖象信息相符合的是()AQ1一定大于Q2BQ1和Q2一定是同種電荷,但不一定是正

26、電荷C電勢(shì)最低處P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0DQ1和Q2之間各點(diǎn)的電場(chǎng)方向都指向P點(diǎn)解析兩個(gè)點(diǎn)電荷間的電勢(shì)都為正,因此兩點(diǎn)電荷都為正電荷,B錯(cuò)誤;兩正點(diǎn)電荷的連線(xiàn)上有一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,一正的檢驗(yàn)電荷從兩電荷中的任一電荷附近沿連線(xiàn)向場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)移動(dòng)時(shí)電勢(shì)都降低,到場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn),電勢(shì)最低,C正確;場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)離Q1遠(yuǎn),因此Q1一定大于Q2,A正確;Q1和Q2之間各點(diǎn)的電場(chǎng)方向都指向P點(diǎn),D正確答案 ACD5(2011·鄭州質(zhì)檢)如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣斜面,斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下,已知在金屬塊滑下的過(guò)程中動(dòng)能增加了12 J,金屬塊克服摩擦力做功8 J,重力做功24 J,則以下判

27、斷正確的是()A金屬塊帶負(fù)電荷B金屬塊克服電場(chǎng)力做功8 JC金屬塊的電勢(shì)能減少4 J D金屬塊的機(jī)械能減少12 J解析金屬塊滑下的過(guò)程中動(dòng)能增加了12 J,由動(dòng)能定理知合外力做功12 J,其中包括重力、摩擦力和電場(chǎng)力做功,摩擦力做功Wf8 J,重力做功WG24 J,所以可得電場(chǎng)力做功WF4 J,電場(chǎng)力做負(fù)功,金屬塊帶正電,電勢(shì)能增加了4 J,A、B、C錯(cuò)誤;由功能關(guān)系可知,機(jī)械能的變化EWfWF12 J,即機(jī)械能減少12 J,D正確答案D6(2012·唐山高三摸底)電場(chǎng)中等勢(shì)面如圖所示,下列關(guān)于該電場(chǎng)描述正確的是()AA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比C點(diǎn)的小B負(fù)電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能比C點(diǎn)電勢(shì)能大C電荷沿

28、等勢(shì)面AB移動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力始終不做功D正電荷由A移到C,電場(chǎng)力做負(fù)功解析根據(jù)等電勢(shì)差處距離越近電場(chǎng)強(qiáng)度越大可知,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比C點(diǎn)的大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;負(fù)電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能比C點(diǎn)電勢(shì)能小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電荷沿等勢(shì)面AB移動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力始終不做功,選項(xiàng)C正確;正電荷由A移到C,電場(chǎng)力做正功,選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案C7(2011·承德月考)如下圖所示的真空空間中,僅在正方體中的黑點(diǎn)處存在著電荷量大小相等的點(diǎn)電荷,則圖中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均相同的是()解析A、B、D中的場(chǎng)強(qiáng)方向不同,C中的a、b兩點(diǎn)在等量異種電荷連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)上,且關(guān)于中點(diǎn)對(duì)稱(chēng),電勢(shì)相同,場(chǎng)強(qiáng)也相同,選C.答案C8(2012

29、·黃岡期末)如右圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有a,b,c,d四個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn),各以水平向左、水平向右、豎直向下和豎直向上的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),不計(jì)質(zhì)點(diǎn)間的相互作用力,則有()Ac,d帶異種電荷Ba,b帶同種電荷且電勢(shì)能均不變Cd的電勢(shì)能減小,重力勢(shì)能增大Dc的電勢(shì)能增大,機(jī)械能減小解析各個(gè)質(zhì)點(diǎn)所受重力均向下,要使它們分別以水平向左、水平向右、豎直向下和豎直向上的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),所受電所力均向上,各個(gè)質(zhì)點(diǎn)均帶負(fù)電,且與重力平衡,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;a,b沿等勢(shì)面運(yùn)動(dòng),帶同種電荷且電勢(shì)能均不變,選項(xiàng)B正確;d豎直向上運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力做正功,d的電勢(shì)能減小,重力勢(shì)能增大,選項(xiàng)C正確;c豎直向下運(yùn)動(dòng)

30、,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,重力勢(shì)能減小,機(jī)械能減小,選項(xiàng)D正確答案 BCD9電荷量和質(zhì)量之比叫比荷,質(zhì)量和電荷量不同的帶電粒子,在具有相同電壓的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速后,必定是()A比荷大的粒子其動(dòng)能大,電荷量大的粒子其速度大B比荷大的粒子其速度大,電荷量大的粒子其動(dòng)能大C比荷大的粒子其速度和動(dòng)能都大D電荷量大的粒子其速度和動(dòng)能都大解析由動(dòng)能定理Ekmv2qU可知,電荷量大的粒子其動(dòng)能大又可得v ,可知比荷大的粒子其速度大,B對(duì)答案 B10如下圖所示的示波管,當(dāng)兩偏轉(zhuǎn)電極XX、YY電壓為零時(shí),電子槍發(fā)射的電子經(jīng)加速電壓加速后會(huì)打在熒光屏上的正中間(圖示坐標(biāo)為O點(diǎn),其中x軸與XX電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方

31、向平行,x軸正方向垂直于紙面指向紙內(nèi),y軸與YY電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向平行)若要電子打在圖示坐標(biāo)的第象限,則 ()AX、Y接電源的正極,X、Y接電源的負(fù)極BX、Y接電源的正極,X、Y接電源的負(fù)極CX、Y接電源的正極,X、Y接電源的負(fù)極DX、Y接電源的正極,X、Y接電源的負(fù)極解析電子槍發(fā)射的帶負(fù)電的電子在靜電力作用下向第象限偏轉(zhuǎn),故Y、X是帶正電的極板故選項(xiàng)D正確答案 D11示波器是一種常見(jiàn)的電學(xué)儀器,可以在熒光屏上顯示出被檢測(cè)的電壓隨時(shí)間變化的情況電子經(jīng)電壓u1加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)下列關(guān)于所加豎直偏轉(zhuǎn)電壓u2、水平偏轉(zhuǎn)電壓u3與熒光屏上所得的圖形的說(shuō)法中正確的是()A如果只在u2上加上(甲)圖所示的電壓

32、,則在熒光屏上看到的圖形如圖(a)所示B如果只在u3上加上(乙)圖所示的電壓,則在熒光屏上看到的圖形如圖(b)所示C如果同時(shí)在u2和u3上加上(甲)、(乙)所示的電壓,則在熒光屏上看到的圖形如圖(c)所示D如果同時(shí)在u2和u3上加上(甲)、(乙)所示的電壓,則在熒光屏上看到的圖形如圖(d)所示解析如果只在AB上加上題圖(甲)所示的電壓,電子將在豎直方向偏轉(zhuǎn),故A正確;如果只在CD上加上題圖(乙)所示的電壓,則電子將在水平方向上偏轉(zhuǎn),故B正確;如果同時(shí)在AB和CD上加上(甲)、(乙)所示的電壓,則t0時(shí),向x軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn)位移最大,之后電子在豎直方向上,先向上偏再向下偏,在T內(nèi)豎直方向電子振動(dòng)一個(gè)

33、周期,形成一個(gè)完整的波形,故C錯(cuò)誤,D正確答案 ABD12(2013天津卷)兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷,固定在圖中P、Q兩點(diǎn),MN為PQ連線(xiàn)的中垂線(xiàn),交PQ于O點(diǎn),A點(diǎn)為MN上的一點(diǎn)。一帶負(fù)電的試探電荷q,從A點(diǎn)由靜止釋放,只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)取無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,則A.q由A向O的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.q由A向O運(yùn)動(dòng)的過(guò)程電勢(shì)能逐漸減小C.q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大o.q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零答案:BC13(2010·山東師大附中二模)如圖所示,一價(jià)氫離子(11H)和二價(jià)氦離子(24He)的混合體,經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后,垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,偏轉(zhuǎn)后,打在同一熒光屏上,則它們()A同時(shí)

34、到達(dá)屏上同一點(diǎn) B先后到達(dá)屏上同一點(diǎn)C同時(shí)到達(dá)屏上不同點(diǎn) D先后到達(dá)屏上不同點(diǎn)答案B解析一價(jià)氫離子(11H)和二價(jià)氦離子(24He)的比荷不同,經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)的末速度不同,因此在加速電場(chǎng)及偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間均不同,但在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)距離相同,所以會(huì)打在同一點(diǎn)選B.14如圖所示,a、b、c三條虛線(xiàn)為電場(chǎng)中的等勢(shì)面,等勢(shì)面b的電勢(shì)為零,且相鄰兩個(gè)等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等,一個(gè)帶正電的粒子在A時(shí)的動(dòng)能為10J,在電場(chǎng)力作用下從A運(yùn)動(dòng)到B速度為零,當(dāng)這個(gè)粒子的動(dòng)能為7.5J時(shí),其電勢(shì)能為()A12.5J B2.5JC0 D2.5J答案D解析由題意可知,粒子從A到B,電場(chǎng)力做功10J,則帶電粒子由A運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面b

35、時(shí),電場(chǎng)力做功5J,粒子在等勢(shì)面b時(shí)的動(dòng)能為5J.粒子在電場(chǎng)中電勢(shì)能和動(dòng)能之和為5J,當(dāng)動(dòng)能為7.5J時(shí),其電勢(shì)能為2.5J.15如圖所示,由兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器的極板N與靜電計(jì)相接,極板M接地。用靜電計(jì)測(cè)量平行板電容器兩極板間的電勢(shì)差U。在兩板相距一定距離d時(shí),給電容器充電,靜電計(jì)指針張開(kāi)一定角度。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,保持電容器所帶電量Q不變,下面哪些操作將使靜電計(jì)指針張角變?。?CD )A將M板向下平移B將M板沿水平向左方向遠(yuǎn)離N板C在M、N之間插入云母板(介電常數(shù)>1)D在M、N之間插入金屬板,且不和M、N接觸16如右圖所示,質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子P、Q以相同的

36、速度沿垂直于電場(chǎng)方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,P從兩極板正中央射入,Q從下極板邊緣處射入,它們最后打在同一點(diǎn)(重力不計(jì)),則從開(kāi)始射入到打到上極板的過(guò)程中()A它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tQtpB它們運(yùn)動(dòng)的加速度aQ<apC它們所帶的電荷量之比qPqQ12D它們的動(dòng)能增加量之比EKPEKQ12解析設(shè)P、Q兩粒子的初速度為v0,加速度分別為aP和aQ,粒子P到上極板的距離是h/2,它們做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離為l.則對(duì)P,由lv0tP,aPt,得到aP.同理對(duì)Q,lv0tQ,haQt,得到aQ.由此可見(jiàn)tPtQ,aQ2aP,而aP,aQ,所以qPqQ12.由動(dòng)能定理,它們的動(dòng)能增加量之比EkPEkQm

37、aPmaQh14.綜上所述,A、C正確答案 AC17如右圖所示,在xOy豎直平面內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)有一帶正電的小球自坐標(biāo)原點(diǎn)沿著y軸正方向以初速度v0拋出,運(yùn)動(dòng)軌跡最高點(diǎn)為M,與x軸交點(diǎn)為N,不計(jì)空氣阻力,則小球 ()A做勻加速運(yùn)動(dòng)B從O到M的過(guò)程動(dòng)能增大C到M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為零D到N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于mv解析帶正電的小球自坐標(biāo)原點(diǎn)沿著y軸正方向以初速度v0拋出后受到恒定的合力作用做勻變速運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的一段時(shí)間內(nèi)合力與速度的夾角為鈍角,速度減小,A、B都錯(cuò);小球自坐標(biāo)原點(diǎn)到M點(diǎn),y方向在重力作用下做速度減小到零的勻變速運(yùn)動(dòng),x方向在靜電力作用下做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),所以到M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不

38、為零,C錯(cuò);由動(dòng)能定理有:qExmvmv>0,D正確答案 Dabc18如圖,在光滑絕緣水平面上,三個(gè)帶電小球a、b和c分別位于邊長(zhǎng)為l的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上;a、b帶正電,電荷量均為q,c帶負(fù)電。整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知靜電力常量為k。若 三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài),則勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小為A B C D答案:B19(2012重慶)空中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷,其中P點(diǎn)處為正點(diǎn)電荷,P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如題20圖所示,a、b、c、d為電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)。則AP、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種Ba點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同Cc點(diǎn)的電熱低于d點(diǎn)的電勢(shì)D負(fù)電荷從a到c,電勢(shì)能減少20.考

39、點(diǎn)透析:以特殊電場(chǎng)模型為載體綜合考察電場(chǎng)線(xiàn)、電勢(shì)、電勢(shì)能等概念答案:D20(14分)如圖,勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道,軌道平面與電場(chǎng)方向平行。、b為軌道直徑的兩端,該直徑與電場(chǎng)方向平行。一電荷量為(q> 0)的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小分別為N和。不計(jì)重力,求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E、質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。24 21(2012·宿遷模擬)如右圖所示,在豎直平面內(nèi)一個(gè)帶正電的小球質(zhì)量為m,所帶的電荷量為q,用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線(xiàn)系在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中的O點(diǎn)勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右,分布的區(qū)域足夠大現(xiàn)將帶正電小球從O點(diǎn)右方由水平位置A點(diǎn)無(wú)初速度釋放

40、,小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)速度恰好為零(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;(2)若小球從O點(diǎn)的左方由水平位置C點(diǎn)無(wú)初速度釋放,則小球到達(dá)最低點(diǎn)B所用的時(shí)間t是多少?解析(1)對(duì)小球由A到B的過(guò)程,由動(dòng)能定理得0mgLqEL,所以E(2)小球由C點(diǎn)釋放后,將做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),到B點(diǎn)時(shí)的速度為vB.小球做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度為aamg/mg,v2aL所以t 答案 (1)(2) 22(2012·上海長(zhǎng)寧期中)如右圖所示,固定于同一條豎直線(xiàn)上的A,B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷,電荷量分別為Q和Q,A,B相距為2d.MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿,另有一個(gè)穿過(guò)細(xì)桿的帶電小球p,其質(zhì)量為m,電荷量為

41、q(可視為點(diǎn)電荷,不影響電場(chǎng)的分布),現(xiàn)將小球p從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開(kāi)始釋放,小球p向下運(yùn)動(dòng)到距C點(diǎn)距離為d的O點(diǎn)時(shí),速度為v,已知MN與AB之間的距離為d,靜電力常量為k,重力加速度為g.求:(1)C,O間的電勢(shì)差UCO;(2)小球p在O點(diǎn)時(shí)的加速度;(3)小球p經(jīng)過(guò)與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度解析(1)小球p由C運(yùn)動(dòng)到O時(shí),由動(dòng)能定理得:mgdqUCOmv20,UCO.(2)小球p經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)受力如右圖所示:由庫(kù)侖定律得:F1F2k,它們的合力為:FF1cos45°F2cos45°,p在O點(diǎn)處的加速度ag,方向豎直向下(3)由電場(chǎng)特點(diǎn)可知,在C,D間電場(chǎng)的分布是對(duì)

42、稱(chēng)的,即小球p由C運(yùn)動(dòng)到O與由O運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程中合外力做的功是相等的,運(yùn)用動(dòng)能定理W合mv02mv2,解得vDv.答案 (1)(2)g,方向豎直向下(3)v23(2012四川)24.如圖所示,ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道,AB段光滑水平,BC段位光滑圓弧,對(duì)應(yīng)的圓心角=37°,半徑r=2.5m,CD段平直傾斜且粗糙,各段軌道均平滑鏈接,傾斜軌道所在區(qū)域有場(chǎng)強(qiáng)大小為E=2×105N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。質(zhì)量m=5×10-2kg、電荷量q=+1×10-4C的小球(視為質(zhì)點(diǎn))被彈簧槍發(fā)射后,沿水平軌道向左滑行,在C點(diǎn)以速度v0=3m/s沖上斜

43、軌。以小物體通過(guò)C點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),0.1s以后,場(chǎng)強(qiáng)大小不變,方向反向。已知斜軌與小物體之間的動(dòng)摩擦因素為=0.25。設(shè)小物體的電荷量保持不變,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(3) 求彈簧槍對(duì)小物體做的功;(4) 在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點(diǎn)為P,球CP的長(zhǎng)。24.解:(1)設(shè)彈簧槍對(duì)小物體做功為Wf,由動(dòng)能定理得Wf-mgr(l-cos)=mv02代人數(shù)據(jù)得Wf=0.475J說(shuō)明:式4分,式2分。(2)取沿平直斜軌向上為正方向。設(shè)小物體通過(guò)C點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)后的加速度為a1,由牛頓第二定律得mgsin(mgcos+qE)=ma1小物體向上做勻減

44、速運(yùn)動(dòng),經(jīng)t1=0.1s后,速度達(dá)到v1,有v1=v0+a1t1由可知v1=2.1m/s,設(shè)運(yùn)動(dòng)的位移為s1,有s1=v0t1+a1t12電場(chǎng)力反向后,設(shè)小物體的加速度為a2,由牛頓第二定律得mgsin(mgcos-qE)=ma2設(shè)小物體以此加速度運(yùn)動(dòng)到速度為0,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,位移為s2,有0=v1+a2t2s2=v1t2+a2t22設(shè)CP的長(zhǎng)度為s,有s=s1+s2聯(lián)立相關(guān)方程,代人數(shù)據(jù)解得s=0.57m說(shuō)明:式各3分,式各1分,式2分。24(2010·試題調(diào)研)如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來(lái)兩極板不帶電,上極板接地,極板長(zhǎng)L0.1m,兩板間距離d0.4cm,有一束相同

45、的帶電微粒以相同的初速度先后從兩板中央平行于極板射入,由于重力作用微粒能落到下極板上,微粒所帶電荷立即轉(zhuǎn)移到下極板且均勻分布在下極板上若前一微粒落到下極板上時(shí)后一微粒才能開(kāi)始射入兩極板間已知微粒質(zhì)量為m2×106kg,電荷量q1×108C,電容器電容C106F,取g10m/s2.求:(1)為使第一個(gè)帶電微粒的落點(diǎn)范圍能在下極板中點(diǎn)到右邊緣的B點(diǎn)之內(nèi),求微粒入射的初速度v0的取值范圍;(2)若帶電微粒以第一問(wèn)中初速度v0的最小值入射,則最多能有多少個(gè)帶電微粒落到下極板上答案(1)2.5m/sv05m/s(2)600個(gè) 解析(1)若第1個(gè)帶電微粒落到下極板中點(diǎn)O,由v01t1g

46、t12,得v012.5m/s若微粒落到B點(diǎn),由Lv02t2,gt22得v025m/s故微粒入射初速度v0的取值范圍為2.5m/sv05m/s.(2)由Lv01t,得t4×102s由at2,得a2.5m/s2由mgqEma,E,得Q6×106C所以n600(個(gè))25(2010·福建龍巖五校聯(lián)考)如圖所示,在水平光滑絕緣的平面xOy內(nèi),水平勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與x軸負(fù)方向成45°角,電場(chǎng)強(qiáng)度E1×103N/C.某帶電小球所帶電荷量為q2×106C,質(zhì)量為m1×103kg,以初速度v02m/s從坐標(biāo)軸原點(diǎn)出發(fā),初速度v0方向與勻強(qiáng)電場(chǎng)方向

47、垂直,當(dāng)帶電小球再次經(jīng)過(guò)x軸時(shí)與x軸交于A點(diǎn),求:(1)從坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)到A點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間;(2)帶電小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小及A點(diǎn)的坐標(biāo);(3)OA間電勢(shì)差UOA.答案(1)2s(2)(4,0)(3)4×103V解析(1)由題意可知小球在水平面內(nèi)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),加速度大小為am/s22m/s2當(dāng)小球經(jīng)過(guò)x軸上的A點(diǎn)時(shí)有cot45°由式解得從坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)到A點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為ts2s(2)到達(dá)A點(diǎn)時(shí)垂直v0方向的速度為vEat2×2m/s4m/s所以帶電小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度大小為vAm/s2m/sA點(diǎn)的橫坐標(biāo)為:xAm4m所以A點(diǎn)的坐標(biāo)為(4,0)(3)OA間電勢(shì)差UOA為U

48、OAEdEEv0t1×103×4V4×103V26(10分)在與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一帶電量為2×106C、質(zhì)量為4×102kg的帶電物體在絕緣光滑水平面上沿著x軸做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其位移x隨時(shí)間t的變化規(guī)律是x0.3t0.05t2,式中的x、t的單位均用國(guó)際單位制的基本單位求:(1)該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大??;(2)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第5s末帶電物體所運(yùn)動(dòng)的路程;(3)若第6s末突然將勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向變?yōu)閥軸方向,場(chǎng)強(qiáng)大小保持不變,在08s內(nèi)帶電物體電勢(shì)能的增量答案(1)2×103N/C(2)0.65m(3)8×104J解析(1)由帶電物體

49、的位移x隨時(shí)間t的變化規(guī)律可得物體的加速度為:a0.1m/s2,初速度為:v00.3m/s,由牛頓第二定律得:qEma,解得場(chǎng)強(qiáng)大小為:E2×103N/C(2)帶電物體減速時(shí)間為:t13s,加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t22s,帶電物體5s內(nèi)所經(jīng)過(guò)的路程為:sx1x2v0t1at(a)t0.65m(3)第6s末帶電物體回到出發(fā)點(diǎn),速度大小等于v00.3m/s,方向與初速度方向相反,6s內(nèi)電場(chǎng)力做功為零勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向變?yōu)閥軸方向后,在y方向物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),6s8s內(nèi)物體在y方向上的位移:yat0.2m帶電物體電勢(shì)能的增量為:EW電Eqy2×103×2×106

50、15;0.2J8×104J27(11分)(2011·金麗衢模擬)如圖所示,豎直平面xOy內(nèi)有三個(gè)寬度均為L(zhǎng)首尾相接的電場(chǎng)區(qū)域ABFE、BCGF和CDHG.三個(gè)區(qū)域中分別存在方向?yàn)閥、y、x的勻強(qiáng)電場(chǎng),其場(chǎng)強(qiáng)大小比例為212.現(xiàn)有一帶正電的物體以某一初速度從坐標(biāo)為(0,L)的P點(diǎn)射入ABFE場(chǎng)區(qū),初速度方向水平向右物體恰從坐標(biāo)為(2L,L/2)的Q點(diǎn)射入CDHG場(chǎng)區(qū),已知物體在ABFE區(qū)域所受電場(chǎng)力和所受重力大小相等,重力加速度為g,物體可以視做質(zhì)點(diǎn),y軸豎直向上,區(qū)域內(nèi)豎直方向電場(chǎng)足夠大求:(1)物體進(jìn)入ABFE區(qū)域時(shí)的初速度大??;(2)物體在ADHE區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;(3

51、)物體在DH邊界射出位置的坐標(biāo)答案(1)(2)(3)(3L,)解析設(shè)三個(gè)區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度大小依次為2E、E和2E,物體在三個(gè)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2和t3:(1)在BCGF區(qū)域,對(duì)物體進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律有mgqEma2,而2qEmg解得a2在水平方向和豎直方向分別有Lv0t2,a2t由以上解得:v0,t2在ABFE區(qū)域,對(duì)物體進(jìn)行受力分析,在豎直方向2qEmg,物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),所以物體進(jìn)入ABFE區(qū)域時(shí)的初速度為v0(2)t1t2在BCGF區(qū)域,物體做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),在Q點(diǎn)豎直方向速度vya2t2,則Q點(diǎn)速度vQ,方向斜向下與水平方向夾角為45°在CDHG區(qū)域,由于2q

52、Emg,方向沿x軸正方向,對(duì)物體進(jìn)行受力分析,F(xiàn)合mg,方向斜向下與水平方向夾角為45°,與速度方向相同,物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)的合成與分解易知:水平方向Lv0t3a3xt,解得t3所以tt1t2t3(3)物體在ABFE區(qū)域做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在BCGF區(qū)域,物體做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),偏移量為,在CDHG區(qū)域,物體做與水平方向夾角為45°的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),豎直方向位移L,則物體從DH邊界射出處的坐標(biāo)位置為(3L,)28 (2011·浙江菱湖中學(xué)第二次月考)如圖所示,處于同一條豎直線(xiàn)上的兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B帶等量同種電荷,電荷量為Q;GH是它們連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn). 另有一個(gè)帶電小球C,質(zhì)量為m、電荷量為q(可視為點(diǎn)電荷),被長(zhǎng)為l的絕緣輕細(xì)線(xiàn)懸掛于O點(diǎn). 現(xiàn)在把小球C拉起到M點(diǎn),使細(xì)線(xiàn)水平且與A、B處于同一豎直面內(nèi),由靜止開(kāi)始釋放,小球C向下運(yùn)動(dòng)到GH線(xiàn)上的N點(diǎn)時(shí)剛好速度為零,此時(shí)細(xì)線(xiàn)與豎直方向上的夾角30°.試

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