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第十章靜電場(chǎng)中的能量一、選擇題1.如圖所示是一個(gè)由電池、電阻R、電鍵S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路,電鍵閉合。在增大電容器兩極板間距離的過(guò)程中:A.電容器的電容變小B.電阻R中沒(méi)有電流C.電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大D.電阻R中有從a流向b的電流2.一平行板電容器兩極板之間充滿(mǎn)云母介質(zhì),接在恒壓直流電源上。若將云母介質(zhì)移出,則電容器A.
極板上的電荷量變大,極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大B.
極板上的電荷量變小,極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大C.
極板上的電荷量變大,極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變D.
極板上的電荷量變小,極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變3.圖中的實(shí)線(xiàn)為電場(chǎng)線(xiàn),但電場(chǎng)線(xiàn)的方向沒(méi)有畫(huà)出,虛線(xiàn)1、2為電場(chǎng)中的兩條等勢(shì)線(xiàn),兩個(gè)不同的帶電粒子、由圖中的點(diǎn)沿虛線(xiàn)1的切線(xiàn)方向以相同的初速度射入電場(chǎng),、僅在電場(chǎng)力作用下的軌跡分別如圖中的虛線(xiàn)、所示。則下列說(shuō)法正確的是()A.粒子、的加速度均逐漸增大B.粒子、的速度均逐漸減小C.粒子帶正電荷,粒子帶負(fù)電荷D.粒子、帶異種電荷4.研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()A.實(shí)驗(yàn)前,只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸,能使電容器帶電B.實(shí)驗(yàn)中,只將電容器b板向上平移,靜電計(jì)指針的張角變小C.實(shí)驗(yàn)中,只在極板間插入有機(jī)玻璃板,靜電計(jì)指針的張角變大D.實(shí)驗(yàn)中,只增加極板帶電量,靜電計(jì)指針的張角變大,表明電容增大5.一封閉的金屬容器置于絕緣板上,帶電小球用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛于容器中,容器中的電場(chǎng)線(xiàn)分布情況如圖所示。容器內(nèi)表面為等勢(shì)面,、為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn),為容器內(nèi)一點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是()A.點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比點(diǎn)的大B.若點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn),則小球帶正電C.點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直D.將檢驗(yàn)電荷從點(diǎn)沿不同路徑移動(dòng)到點(diǎn),電場(chǎng)力做功不同6.如圖所示的同心圓是某正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中等間距的三條等勢(shì)線(xiàn),、、分別處在三個(gè)圓上,已知點(diǎn)的電勢(shì)為,點(diǎn)的電勢(shì)為,則點(diǎn)的電勢(shì)()A. B. C. D.上述均不正確7.空間中有一范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng),圖中虛線(xiàn)表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面,相鄰兩條虛線(xiàn)之間的距離為d,一電子經(jīng)過(guò)b時(shí)的動(dòng)能為8eV,從a到f的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為8eV,規(guī)定平面c的電勢(shì)為零,下列說(shuō)法正確的是()A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向左B.a(chǎn)、b之間的電勢(shì)差為Uab=-2VC.該電子在電場(chǎng)中具有的總能量為5eVD.該電子經(jīng)過(guò)等勢(shì)面a時(shí)的動(dòng)能為10eV8.一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對(duì)面積、間距和電荷量不變,在兩極板間插入一電介質(zhì),其電容C和兩極板間的電勢(shì)差U的變化情況是()A.C和U均增大 B.C增大,U減小C.C減小,U增大 D.C和U均減小9.下列關(guān)于等勢(shì)面的說(shuō)法正確的是()A.沿電場(chǎng)線(xiàn)方向,電勢(shì)降低;電勢(shì)降低的方向就是電場(chǎng)的方向B.在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí),電場(chǎng)力不做功C.在電場(chǎng)中將電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零,則該電荷一定是在等勢(shì)面上運(yùn)動(dòng)D.處于靜電平衡下的導(dǎo)體其表面和內(nèi)部電勢(shì)不相等10.如圖所示,a、b、c為電場(chǎng)中同一條水平方向電場(chǎng)線(xiàn)上的三點(diǎn),c為ab的中點(diǎn),a、b電勢(shì)分別為φa=5V、φb=3V。下列敘述正確的是()A.該電場(chǎng)在c點(diǎn)處的電勢(shì)一定為4VB.一正電荷從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)電勢(shì)能一定減少C.a(chǎn)點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)Ea一定大于b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)EbD.一正電荷運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)受到的靜電力由c指向a11.空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)中建立Oxyz直角坐標(biāo)系如圖所示,a、b、c三點(diǎn)分別在三個(gè)坐標(biāo)軸上,距離原點(diǎn)O的距離ra=rc=2cm,rb=23cm,d點(diǎn)在yOz平面上,且db⊥Ob.將帶電荷量為q=+2.5×10-16C的試探電荷從d點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功為零,從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功W=-1.2×10-14J,bO間電勢(shì)差UbO=24V,A.空間電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿x軸正方向B.空間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為83×102V/mC.cO間電勢(shì)差UcO=24VD.電場(chǎng)中的等勢(shì)面垂直于xOy平面12.如圖所示,水平固定的小圓盤(pán)A,帶電荷量為Q,電勢(shì)為零,從盤(pán)心處O由靜止釋放一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球,由于電場(chǎng)的作用,小球豎直上升的高度可達(dá)盤(pán)中心豎直線(xiàn)上的c點(diǎn),Oc=h.又知道過(guò)豎直線(xiàn)上的b點(diǎn)時(shí),小球速度最大,由此可知在Q所形成的電場(chǎng)中,可以確定的物理量是A.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)
B.c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)
C.b點(diǎn)電勢(shì)
D.c點(diǎn)電勢(shì)13.(多選)如圖5所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A、B、C、D點(diǎn)構(gòu)成一位于紙面內(nèi)平行四邊形,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與紙面平行,已知A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=12V、φB=6V,則C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)可能分別為()A.9V、18V B.9V、15V C.0V、6V D.6V、0V14.(多選)如圖6所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,極板A接地,平行板電容器的極板B與一個(gè)靈敏的靜電計(jì)相接.將A極板向左移動(dòng),增大電容器兩極板間的距離時(shí),電容器所帶的電量Q、電容C、兩極間的電壓U,電容器兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)E的變化情況不正確的是()A、Q變小,C不變,U不變,E變小B、Q變小,C變小,U不變,E不變C、Q不變,C變小,U變大,E不變D、Q不變,C變小,U變大,E變小二、非選擇題15.已充電的平行板電容器與靜電計(jì)連接如圖所示,電容器極板上的電荷量不變。(1)當(dāng)板間距離增大時(shí)(如圖①),靜電計(jì)指針的偏角將
(增大;減小),板間電勢(shì)差將
(增大;減?。?,電容器的電容將
(增大;減?。?,說(shuō)明電容器的電容跟板間距離成
(正比;反比);(2)當(dāng)正對(duì)面積減小時(shí)(如圖②),靜電計(jì)的偏角將
(增大;減?。?,板間電勢(shì)差將
(增大;減?。娙輰?/p>
(增大;減?。?,說(shuō)明電容器的電容跟正對(duì)面積成
(正比;反比);(3)當(dāng)兩板間插入電介質(zhì)時(shí)(如圖③),靜電計(jì)的偏角將
(增大;減?。姲彘g電勢(shì)差將
(增大;減小),電容將
(增大;減?。f(shuō)明電容器的電容跟兩板間的電介質(zhì)有關(guān)。16.如圖為示波管的原理圖。(1)如果在熒光屏上P點(diǎn)位置出現(xiàn)亮斑,則示波管中的
。A.極板X(qián)應(yīng)帶正電B.極板X(qián)'應(yīng)帶正電C.極板Y應(yīng)帶正電D.極板Y'應(yīng)帶正電(2)甲、乙兩圖所示的電壓均為周期性變化的交變電壓,周期均為T(mén)。①若YY'兩極板上加如圖甲所示的電壓,而XX'兩極板不加電壓。請(qǐng)?jiān)诒麍D中畫(huà)出熒光屏上顯示的圖形;②若XX'兩極板上加如圖乙所示的電壓,而YY'兩極板不加電壓。請(qǐng)?jiān)诙D中畫(huà)出熒光屏上顯示的圖形;③若XX'兩極板上加如圖乙所示的電壓,而YY'兩極板上加如圖甲所示的電壓。請(qǐng)?jiān)谖靾D中畫(huà)出熒光屏上顯示的圖形。17.將試探電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功為;從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能增加了,已知試探電荷帶負(fù)電,電荷量,設(shè)B點(diǎn)的電勢(shì)為零,求:(1)A點(diǎn)的電勢(shì);(2)B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。18.圖中虛線(xiàn)a、b、c、d代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面,已知平面b上的電勢(shì)為2V。一電子從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV,經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10eV,求:(1)平面a與平面d之間的電勢(shì)差Uad;(2)該電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的速率vb與經(jīng)過(guò)平面d時(shí)的速率vd之比。19.如圖所示,光滑水平軌道與半徑為R的光滑豎直半圓軌道在B點(diǎn)平滑連接.在過(guò)圓心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng).現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的小球從水平軌道上A點(diǎn)由靜止釋放,小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)離開(kāi)圓軌道后,經(jīng)界面MN上的P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)(P點(diǎn)恰好在A(yíng)點(diǎn)的正上方,如圖所示.小球可視為質(zhì)點(diǎn),小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)之前電荷量保持不變,經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后電荷量立即變?yōu)榱?.已知A、B間距離為2R,重力加速度為g.在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,求(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??;(2)小球在圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速率(3)小球?qū)A軌道的最大壓力的大小20.如圖所示,ABCD是半徑為R的四分之三光滑絕緣圓形軌道,固定在豎直面內(nèi)。以軌道的圓心O為
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