電場(chǎng)力的性質(zhì)能的性質(zhì)

/電場(chǎng)力的性質(zhì)能的性質(zhì)一、選擇題:1．下面是對(duì)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E＝eq\f(kQ，r2）的幾種不同理解，正確的是(）A．當(dāng)r→0時(shí)，E→∞B。當(dāng)r→∞時(shí)，E→0C．某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小與距離r成反比D．以點(diǎn)電荷Q為中心、r為半徑的球面上各處的場(chǎng)強(qiáng)相同2.空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中建立如圖所示的直角坐標(biāo)系O—ｘｙz，Ｍ、Ｎ、P為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，Ｍ點(diǎn)的坐標(biāo)（０,a,０），N點(diǎn)的坐標(biāo)為（a，0,0),P點(diǎn)的坐標(biāo)為（a,，)。已知電場(chǎng)方向平行于直線MN，M點(diǎn)電勢(shì)為0，N點(diǎn)電勢(shì)為1V,則P點(diǎn)的電勢(shì)為()A.ＶB。VC．ＶD。Ｖ3．如圖所示,在真空中上、下兩個(gè)區(qū)域均有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，下面區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)是上面區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)的2倍．有一帶負(fù)電的粒子,從上面區(qū)域沿電場(chǎng)線方向以速率v０勻速下落，并進(jìn)入下面區(qū)域（該區(qū)域的電場(chǎng)足夠大)．在下圖所示的速度—時(shí)間圖象中,符合粒子在電場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況的是(）４.如圖所示，質(zhì)量分別為ｍ１和ｍ2的兩小球，分別帶電荷量q1和q2，用同等長(zhǎng)度的絕緣線懸于同一點(diǎn)，由于靜電斥力使兩懸線與豎直方向張開(kāi)相同的角度則(）A.ｑ1必等于q2Ｂ。m1必等于ｍ2 C。q1／m1必等于q2/ｍ2D.ｑ1=q2和m１＝ｍ2必須同時(shí)滿足5.如圖所示，a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn),ab=cd=L,aｄ=bｃ=2L，電場(chǎng)線與矩形所在平面平行.已知a點(diǎn)電勢(shì)為20V，b點(diǎn)電勢(shì)為24V，d點(diǎn)電勢(shì)為１2V．一個(gè)質(zhì)子從b點(diǎn)以v０的速度射入此電場(chǎng)，入射方向與ｂc成45°，一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)c點(diǎn)．不計(jì)質(zhì)子的重力.下列判斷正確的是(）A。c點(diǎn)電勢(shì)高于ａ點(diǎn)電勢(shì)Ｂ。場(chǎng)強(qiáng)的方向由b指向dC．質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間為eq\f（\r(2)L,ｖ0）D。質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c,電場(chǎng)力做功為4eV6．如圖所示，一個(gè)均勻的帶電圓環(huán),帶電荷量為+Q，半徑為Ｒ，放在絕緣水平桌面上．圓心為O點(diǎn)，過(guò)O點(diǎn)作一豎直線，在此線上取一點(diǎn)A，使A到O點(diǎn)的距離為R，在A點(diǎn)放一檢驗(yàn)電荷+q,則＋q在Ａ點(diǎn)所受的電場(chǎng)力為()A．eｑ\f（kQq，R2），方向向上B．ｅq＼f（＼r(2）kＱq,4R２），方向向上C。ｅq\f(ｋQq,4R2），方向水平向左Ｄ．不能確定7．真空中相距為3a的兩個(gè)點(diǎn)電荷M、Ｎ，分別固定于x軸上x(chóng)１=0和x2=３a的兩點(diǎn)上，在它們連線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)隨x變化關(guān)系如圖所示，以下判斷中正確的是（A.點(diǎn)電荷M、N一定為同種電荷Ｂ．點(diǎn)電荷M、Ｎ一定為異種電荷Ｃ。點(diǎn)電荷M、N所帶電荷量的絕對(duì)值之比為4∶1Ｄ。x＝2a8．如圖所示，在ｘ軸上關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱的兩點(diǎn)固定放置等量異種點(diǎn)電荷+Q和－Q，ｘ軸上的P點(diǎn)位于-Q的右側(cè)。下列判斷正確的是(A．在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B。在x軸上還有兩點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C。若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn),電勢(shì)能增大D.若將一試探電荷＋q從Ｐ點(diǎn)移至O點(diǎn),電勢(shì)能減小9．如圖所示，兩個(gè)帶等量的正電荷的小球A、B（可視為點(diǎn)電荷）,被固定在光滑的絕緣的水平面上．P、N是小球A、B的連線的水平中垂線,且ＰO=ON.現(xiàn)將一個(gè)電荷量很小的帶負(fù)電的小球C（可視為質(zhì)點(diǎn)），由P點(diǎn)靜止釋放，在小球C向N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列關(guān)于小球Ｃ的速度圖象中，可能正確的是(AB)二、計(jì)算題:1０。如圖所示,質(zhì)量為ｍ的小球A穿在絕緣細(xì)桿上,桿的傾角為α，小球Ａ帶正電，電荷量為q。在桿上Ｂ點(diǎn)處固定一個(gè)電荷量為Q的正電荷．將A由距B豎直高度為H處無(wú)初速釋放,小球Ａ下滑過(guò)程中電荷量不變．不計(jì)A與細(xì)桿間的摩擦，整個(gè)裝置處在真空中。已知靜電力常量k和重力加速度g.求：(1）A球剛釋放時(shí)的加速度是多大？（２）當(dāng)A球的動(dòng)能最大時(shí),Ａ球與Ｂ點(diǎn)的距離．11。用一根長(zhǎng)為l的絲線吊著一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,如圖所示，絲線與豎直方向成３7°角．現(xiàn)突然將該電場(chǎng)方向變?yōu)橄蛳碌笮〔蛔?，不考慮因電場(chǎng)的改變而帶來(lái)的其他影響(重力加速度為g)，求:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;(２）小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)絲線的拉力。12．如圖所示,水平光滑絕緣軌道MN的左端有一個(gè)固定擋板，軌道所在空間存在Ｅ=4.０×102N/C、水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)質(zhì)量m=０．10kｇ、帶電荷量q＝５。0×10—5C的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道上與擋板相距x1＝0．2０m的P點(diǎn)由靜止釋放，滑塊在電場(chǎng)力作用下向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)滑塊與擋板碰撞后，滑塊沿軌道向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到與擋板相距x2＝0．1０m的Q點(diǎn)時(shí)，滑塊第一次速度減為零．若滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量始終保持不變，求：(1）滑塊沿軌道向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的大??；（2)滑塊從Ｐ點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到擋板處的過(guò)程中,電場(chǎng)力所做的功；（3）滑塊第一次與擋板碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能．答案選擇題:B2、Ｄ3、C4、Ｂ５、C6、B７、AC８、AC9、ＡB計(jì)算題:10、解析:由牛頓第二定律可知mｇｓinα-F=mａ，根據(jù)庫(kù)侖定律F=ｋeq\f（Ｑq,ｒ2),r＝H/ｓinα，得a=ｇsinα－eｑ＼f（ｋQqsｉn２α,mH2）.當(dāng)A球受到合力為零、加速度為零時(shí)，動(dòng)能最大．設(shè)此時(shí)A球與B點(diǎn)間的距離為d,則mgsinα=ｅq\f（kQq，d２）,解得d＝ｅｑ\ｒ（\f（ｋQｑ，mgｓiｎα））。１1、解析：(1）小球靜止在電場(chǎng)中受力如圖所示，顯然小球帶正電，由平衡條件得:mgtaｎ37°=qE①故E＝eｑ\f（3ｍｇ,4ｑ）。②(2）當(dāng)電場(chǎng)方向變成向下后,小球開(kāi)始擺動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)，重力、電場(chǎng)力對(duì)小球做正功．由動(dòng)能定理得:eq＼ｆ(1,2)mv2＝（ｍg+ｑE）l（１－cos3７°）③由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)，在最低點(diǎn)時(shí),F向＝ＦT－(mg＋ｑE）＝meq\ｆ(v2，l)④由③④解得FT=eｑ\f（49,20）ｍg。１２、10．(1)0．20m/ｓ２（２）4.0×10-3J(３)2.0×1０－３J［解析］（1）設(shè)滑塊沿軌道向左做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a,此過(guò)程滑塊所受合外力為F＝qＥ＝２．0×10—2N根據(jù)牛頓第二定律有F=ma解得a