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文檔簡介

高二物理(人教版)選修31單元《靜電場》測試卷一、選擇題1.兩個(gè)分別帶有電荷量-Q和+3Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷),固定在相距為r的兩處,它們間庫侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)閞/2,則兩球間庫侖力的大小為:()A.FB.FC.FD.12F2.如圖所示,等量異種電荷的平行金屬板A、B水平正對放置.一帶電微粒水平射入板間,在重力和電場力共同作用下運(yùn)動(dòng),軌跡如圖中虛線所示,那么:()學(xué).科.網(wǎng)...學(xué).科.網(wǎng)...學(xué).科.網(wǎng)...A.若微粒帶負(fù)電荷,則A板一定帶負(fù)電荷B.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢能一定減小C.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能可能減小D.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)機(jī)械能可能增加3.如圖所示,兩個(gè)帶電球,大球的電荷量大于小球的電荷量,可以肯定:()A.兩球都帶正電B.兩球都帶負(fù)電C.大球受到的靜電力大于小球受到的靜電力D.兩球受到的靜電力大小相等新課標(biāo)第一網(wǎng)4.如圖所示的某電場的一條電場線,A、B是這直線上的兩點(diǎn).一電子以速度vB經(jīng)過B點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間后,電子以速度vA經(jīng)過A點(diǎn),且vA與vB方向相反,則()A.A點(diǎn)的場強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場強(qiáng)B.A點(diǎn)的電勢一定高于B點(diǎn)的電勢C.電子在A點(diǎn)的動(dòng)能一定小于它在B點(diǎn)的動(dòng)能D.電子在A點(diǎn)的電勢能一定小于它在B點(diǎn)的電勢能5.如圖所示,傾斜放置的平行板電容器兩極板與水平面夾角為θ,極板間距為d,帶負(fù)電的微粒質(zhì)量為m、帶電量為q,從極板M的左邊緣A處以初速度v0水平射入,沿直線運(yùn)動(dòng)并從極板N的右邊緣B處射出,則:()A.微粒達(dá)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為B.微粒的加速度大小等于C.微粒從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程電勢能減少D.兩極板的電勢差6.原來都是靜止的質(zhì)子和α粒子(氦核),經(jīng)過同一電壓的加速電場后,它們的速度大小之比為:()A.B.1:2C.D.1:17.如圖所示的四種電場中,分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn).圖中a、b兩點(diǎn)的電勢相等、且電場強(qiáng)度相同的是A.甲圖:與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B.乙圖:兩平行板間電場中的a、b兩點(diǎn)C.丙圖:兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)D.丁圖:點(diǎn)電荷與帶電平板形成的電場,平板上表面與點(diǎn)電荷距離不相等的a、b兩點(diǎn)8.如圖所示,一個(gè)帶電粒子,從粒子源飄入(初速度很小,可忽略不計(jì))電壓為U1的加速電場,經(jīng)加速后從小孔S沿平行金屬板A、B的中心線射入,A、B板長為L,相距為d,電壓為U2。則帶電粒子能從A、B板間飛出,應(yīng)該滿足的條件是:()A.B.C.D.9.如圖所示,實(shí)線表示電場線,虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,粒子先經(jīng)過M點(diǎn),再經(jīng)過N點(diǎn),可以判定:()A.M點(diǎn)的電勢大于N點(diǎn)的電勢B.M點(diǎn)的電勢小于N點(diǎn)的電勢C.粒子在M點(diǎn)受到的電場力大于在N點(diǎn)受到的電場力D.粒子在M點(diǎn)受到的電場力小于在N點(diǎn)受到的電場力10.如圖所示,將一電動(dòng)勢E,內(nèi)阻r的電源和粗細(xì)均勻的電阻絲相連,電阻線長度L,電阻R=99Ω,電容C,當(dāng)滑動(dòng)觸頭P以4×10—3m/s的速度向右滑動(dòng)時(shí),下列說法中正確的是:()A.電容器C充電,流過電流計(jì)G的電流方向?yàn)閍→G→bB.電容器C放電,流過電流計(jì)G的電流方向?yàn)閎→G→aC.每秒鐘電容器兩極板的電壓減少量的D.流過電流計(jì)的電流是4×103mA11.如圖所示,MPQO為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E,ACB為光滑固定的半圓形軌道,軌道半徑為R,A,B為圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn),AC為圓?。粋€(gè)質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電小球,從A點(diǎn)正上方高為H處由靜止釋放,并從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入半圓軌道.不計(jì)空氣阻力及一切能量損失,關(guān)于帶電小球的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法正確的是:()A.小球一定能從B點(diǎn)離開軌道B.小球在AC部分可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.若小球能從B點(diǎn)離開,上升的高度一定小于HD.小球到達(dá)C點(diǎn)的速度可能為零12.一平行板電容器C,極板是水平放置的,它和三個(gè)可變電阻及電源連接成如圖所示的電路.今有一質(zhì)量為m的帶電油滴懸浮在兩極板之間靜止不動(dòng),要使油滴上升,可采用辦法是:()A.增大R1B.增大R2C.增大R3D.減小R2二、計(jì)算題13.如圖A、B、C、D為一勻強(qiáng)電場中的四個(gè)點(diǎn),它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn),其中,電場線與矩形所在平面平行。已知將的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場力做功;將這個(gè)電荷從B移到C點(diǎn)電勢能增加了,設(shè)A點(diǎn)電勢為零。求:(1)B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(2)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小和方向14.如圖所示,水平放置的平行板電容器兩板間距為d=8cm,板長為L=25cm,接在直流電源上,有一帶電液滴以v0=0.5m/s的初速度從板間的正中點(diǎn)水平射入,恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)迅速將下板向上提起,液滴剛好從金屬板末端飛出,求:(1)下極板上提后液滴經(jīng)過P點(diǎn)以后的加速度大?。╣取10m/s2);(2)液滴從射入開始勻速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用時(shí)間.15.如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可看做質(zhì)點(diǎn))從y軸上的A點(diǎn)以某一初速度水平拋出,兩長為L的平行金屬板M、N傾斜放置且與水平方向間的夾角為θ),若帶電小球恰好能垂直于M板從其中心小孔B進(jìn)入兩板間。(重力加速度已知)(1)試求小球拋出時(shí)的初速度及在y軸上的拋出點(diǎn)A的坐標(biāo);(2)若該平行金屬板M、N間有如圖所示的勻強(qiáng)電場,且勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小與小球質(zhì)量之間的關(guān)系滿足E=,試計(jì)算兩平行金屬板M、N之間的垂直距離d至少為多少時(shí)才能保證小球不打在N板上。16.如圖所示,區(qū)域Ⅰ、Ⅱ分別存在著有界勻強(qiáng)電場、,已知區(qū)域Ⅰ寬,區(qū)域II寬,且方向與水平成角斜向右上方,且方向豎直向下。電量為質(zhì)量的帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止釋放。()求:(1)小球在電場區(qū)域I中運(yùn)動(dòng)的加速度大小和時(shí)間(2)小球離開電場區(qū)域II的速度大小和方向高二物理(人教版)選修31單元《靜電場》測試卷一、選擇題1.兩個(gè)分別帶有電荷量-Q和+3Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷),固定在相距為r的兩處,它們間庫侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)閞/2,則兩球間庫侖力的大小為:()A.FB.FC.FD.12F【答案】C【解析】開始時(shí)兩球間的庫侖力為:,兩小球相互接觸后,電量先中和在均分:,此時(shí)的庫侖力為:,故C正確,ABD錯(cuò)誤。視頻2.如圖所示,等量異種電荷的平行金屬板A、B水平正對放置.一帶電微粒水平射入板間,在重力和電場力共同作用下運(yùn)動(dòng),軌跡如圖中虛線所示,那么:()學(xué).科.網(wǎng)...學(xué).科.網(wǎng)...學(xué).科.網(wǎng)...學(xué).科.網(wǎng)...學(xué).科.網(wǎng)...A.若微粒帶負(fù)電荷,則A板一定帶負(fù)電荷B.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢能一定減小C.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能可能減小D.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)機(jī)械能可能增加【答案】D【解析】【詳解】(1)粒子在電場力和重力的合力作用下做類平拋運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)軌跡可知,它們的合力豎直向下,電場力可能豎直向上而小于重力,也可能豎直向下,故無法判斷A板的帶電情況,故A錯(cuò)誤;(2)電場力可能向上,也可能向下,故微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢能可能增加,也可能減小,故B錯(cuò)誤;(3)粒子在電場力和重力的合力作用下做類平拋運(yùn)動(dòng),電場力和重力的合力豎直向下,根據(jù)動(dòng)能定理,合力做正功,動(dòng)能增加,故從M到N動(dòng)能增加,故C錯(cuò)誤;(4)電場力可能向上,也可能向下,故微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)過程,電場力可能做負(fù)功,也可能做正功,故機(jī)械能可能增加,故D正確;故本題選D。【點(diǎn)睛】曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力指向曲線的內(nèi)側(cè);粒子在電場力和重力的合力作用下做類平拋運(yùn)動(dòng),水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng),結(jié)合功能關(guān)系分析即可。3.如圖所示,兩個(gè)帶電球,大球的電荷量大于小球的電荷量,可以肯定:()A.兩球都帶正電B.兩球都帶負(fù)電C.大球受到的靜電力大于小球受到的靜電力D.兩球受到的靜電力大小相等新課標(biāo)第一網(wǎng)【答案】D【解析】試題分析:根據(jù)圖可知,兩球之間是排斥力,只能判斷兩球帶的電性相同,不能肯定兩球都帶正電還是都帶負(fù)電,故AB均錯(cuò)誤;兩球之間的庫侖力是作用力與反作用力,根據(jù)牛頓第三定律可知,兩球受到的靜電力大小相等,故C錯(cuò)誤、D正確??键c(diǎn):庫侖定律【名師點(diǎn)睛】物體相互排斥時(shí),物體帶同種電荷,根據(jù)牛頓第三定律可知,兩球受到的庫侖力是作用力與反作用力;本題要注意兩球受到的庫侖力是作用力與反作用力,即兩球之間的庫侖力大小相等,與兩球帶的電荷量多少無關(guān)。4.如圖所示的某電場的一條電場線,A、B是這直線上的兩點(diǎn).一電子以速度vB經(jīng)過B點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間后,電子以速度vA經(jīng)過A點(diǎn),且vA與vB方向相反,則()A.A點(diǎn)的場強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場強(qiáng)B.A點(diǎn)的電勢一定高于B點(diǎn)的電勢C.電子在A點(diǎn)的動(dòng)能一定小于它在B點(diǎn)的動(dòng)能D.電子在A點(diǎn)的電勢能一定小于它在B點(diǎn)的電勢能【答案】C【解析】一條電場線無法知道疏密,則無法判斷場強(qiáng)的大小,A錯(cuò)誤;從題意知,電子從A先向右做減速運(yùn)動(dòng),速度減小到零后再返回到B點(diǎn),說明電子受到的電場力方向向左,電場方向向右,A點(diǎn)的電勢一定高于B點(diǎn)的電勢,B正確;從A到B,電場力做負(fù)功,電勢能增大,動(dòng)能減少,電子在A點(diǎn)的動(dòng)能一定大于B點(diǎn)的動(dòng)能,電勢能一定小于它在B點(diǎn)的電勢能,C錯(cuò)誤,D正確;故選BD.點(diǎn)睛:本題中一條電場線無法反映電場線的疏密,就不能判斷電場強(qiáng)度的相對大?。畬τ陔妱菽芎蛣?dòng)能,則可根據(jù)電場力做功情況判斷其大?。?.如圖所示,傾斜放置的平行板電容器兩極板與水平面夾角為θ,極板間距為d,帶負(fù)電的微粒質(zhì)量為m、帶電量為q,從極板M的左邊緣A處以初速度v0水平射入,沿直線運(yùn)動(dòng)并從極板N的右邊緣B處射出,則:()A.微粒達(dá)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為B.微粒的加速度大小等于C.微粒從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程電勢能減少D.兩極板的電勢差【答案】D【解析】由題分析可知,微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng),動(dòng)能減小.故A錯(cuò)誤;由題分析可知,得,故B錯(cuò)誤;微粒從點(diǎn)到點(diǎn)的過程電場力做負(fù)功,電勢能增加.故C錯(cuò)誤;由上可知微粒的電勢能增加量,又,得到兩極板的電勢差.故D正確.故選D.6.原來都是靜止的質(zhì)子和α粒子(氦核),經(jīng)過同一電壓的加速電場后,它們的速度大小之比為:()A.B.1:2C.D.1:1【答案】C【解析】試題分析:設(shè)任一帶電粒子的質(zhì)量為,電量為,加速電場的電壓為,根據(jù)動(dòng)能定理得:,得速度大?。海吹盟俣却笮∨c比荷的平方根成正比,質(zhì)子和粒子比荷之比為,所以解得速度之比,故選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)ABD錯(cuò)誤??键c(diǎn):帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】根據(jù)動(dòng)能定理列式得到加速獲得的速度表達(dá)式,結(jié)合質(zhì)子和粒子的比荷求解速度之比;本題帶電粒子在電場中加速問題,根據(jù)動(dòng)能定理求速度是常用方法.本題還要對質(zhì)子與粒子的質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)要區(qū)分清楚。7.如圖所示的四種電場中,分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn).圖中a、b兩點(diǎn)的電勢相等、且電場強(qiáng)度相同的是A.甲圖:與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B.乙圖:兩平行板間電場中的a、b兩點(diǎn)C.丙圖:兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)D.丁圖:點(diǎn)電荷與帶電平板形成的電場,平板上表面與點(diǎn)電荷距離不相等的a、b兩點(diǎn)【答案】CD【解析】【詳解】(1)a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等,但方向不同,則電場強(qiáng)度不同,故A錯(cuò)誤;(2)兩平行板間電場中的a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同,電勢不同。故B錯(cuò)誤;(3)根據(jù)電場線的疏密看出ab兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小,而此中垂線是一條等勢線,a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向都與中垂線垂直向右,說明電場強(qiáng)度方向相同,則ab兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同,故C正確;(4)丙圖中ab處于金屬平板上,處在電場中的金屬平板處于靜電平衡狀態(tài),金屬板的表面為等勢面,并且電場線與等勢面垂直,又由于此時(shí)的ab是左右對稱的,所以ab兩點(diǎn)的電勢相等,電場強(qiáng)度大小相等、方向也相同,故D正確。故本題選CD。8.如圖所示,一個(gè)帶電粒子,從粒子源飄入(初速度很小,可忽略不計(jì))電壓為U1的加速電場,經(jīng)加速后從小孔S沿平行金屬板A、B的中心線射入,A、B板長為L,相距為d,電壓為U2。則帶電粒子能從A、B板間飛出,應(yīng)該滿足的條件是:()A.B.C.D.【答案】C【解析】試題分析:帶電粒子在電場中被加速,則有(1)帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),可看成勻速直線運(yùn)動(dòng)與勻加速直線運(yùn)動(dòng)的兩分運(yùn)動(dòng).勻速直線運(yùn)動(dòng):由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得L=vt(2)勻加速直線運(yùn)動(dòng):設(shè)位移為x,則有(3)要使帶電粒子能飛出電場,則有(4)由(1)(4)可得:故選:C.考點(diǎn):帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn).9.如圖所示,實(shí)線表示電場線,虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,粒子先經(jīng)過M點(diǎn),再經(jīng)過N點(diǎn),可以判定:()A.M點(diǎn)的電勢大于N點(diǎn)的電勢B.M點(diǎn)的電勢小于N點(diǎn)的電勢C.粒子在M點(diǎn)受到的電場力大于在N點(diǎn)受到的電場力D.粒子在M點(diǎn)受到的電場力小于在N點(diǎn)受到的電場力【答案】AD【解析】A、根據(jù)順著電場線方向電勢降低可知,M點(diǎn)的電勢大于N點(diǎn)的電勢,故A正確,B錯(cuò)誤;

C、M點(diǎn)處的電場線較疏,而N點(diǎn)處電場線較密,則M點(diǎn)處的電場強(qiáng)度較小,粒子在M點(diǎn)所受的電場力也較小,即粒子在M點(diǎn)受到的電場力小于在N點(diǎn)受到的電場力,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。點(diǎn)睛:本題是電場中軌跡問題,關(guān)鍵要根據(jù)軌跡的彎曲方向判斷出粒子所受的電場力方向,再抓住電場線的物理意義判斷場強(qiáng)、電勢等的大小。10.如圖所示,將一電動(dòng)勢E,內(nèi)阻r的電源和粗細(xì)均勻的電阻絲相連,電阻線長度L,電阻R=99Ω,電容C,當(dāng)滑動(dòng)觸頭P以4×10—3m/s的速度向右滑動(dòng)時(shí),下列說法中正確的是:()A.電容器C充電,流過電流計(jì)G的電流方向?yàn)閍→G→bB.電容器C放電,流過電流計(jì)G的電流方向?yàn)閎→G→aC.每秒鐘電容器兩極板的電壓減少量的D.流過電流計(jì)的電流是4×103mA【答案】BC【解析】試題分析:A、B、原來電容器電壓最大時(shí),電容器左極板帶正電荷,右極板帶負(fù)電荷.當(dāng)變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí),電容器兩端電壓減少,電容器要放電,放電電流從正極板經(jīng)變阻器和電流表流回負(fù)極板.所以通過電流計(jì)的電流方向是為b→G→a.故A錯(cuò)誤、B正確.C、據(jù)歐姆定律,電阻絲兩端的電壓表示數(shù)為由于電阻絲粗細(xì)均勻,設(shè)單位長度上所加的電壓為,則.在時(shí)間內(nèi),滑動(dòng)頭在電阻絲上向右滑動(dòng)的距離為故在時(shí)間內(nèi),電容器兩端電壓的減少量為,故C正確.D、相應(yīng)電量的減少量為,故流過電流表G的電流強(qiáng)度為.故D錯(cuò)誤.故選BC.考點(diǎn):考查電容器、閉合電路的歐姆定律.11.如圖所示,MPQO為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E,ACB為光滑固定的半圓形軌道,軌道半徑為R,A,B為圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn),AC為圓弧.一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電小球,從A點(diǎn)正上方高為H處由靜止釋放,并從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入半圓軌道.不計(jì)空氣阻力及一切能量損失,關(guān)于帶電小球的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法正確的是:()A.小球一定能從B點(diǎn)離開軌道B.小球在AC部分可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.若小球能從B點(diǎn)離開,上升的高度一定小于HD.小球到達(dá)C點(diǎn)的速度可能為零【答案】BC【解析】【詳解】(1)由于題中沒有給出H與R、E的關(guān)系,小球可能從B點(diǎn)離開軌道,若小球所受的電場力大于重力,小球就不一定從B點(diǎn)離開軌道,故A錯(cuò)誤;(2)若重力大小等于電場力,小球在AC部分做勻速圓周運(yùn)動(dòng),故B正確;(3)由于小球在AC部分運(yùn)動(dòng)時(shí)電場力做負(fù)功,若小球能從B點(diǎn)離開,上升的高度一定小于H,故C正確;(4)若小球到達(dá)C點(diǎn)的速度為零,則電場力大于重力,則小球不可能沿半圓軌道運(yùn)動(dòng),所以小球到達(dá)C點(diǎn)的速度不可能為零。故D錯(cuò)誤。故本題選BC。【點(diǎn)睛】當(dāng)小球的重力與電場力平衡,小球進(jìn)入軌道,靠彈力提供向心力,做勻速圓周運(yùn)動(dòng);根據(jù)動(dòng)能定律判斷上升的高度與H的關(guān)系了;通過假設(shè)法判斷小球到達(dá)C點(diǎn)的速度能否為零,若能為零,根據(jù)動(dòng)能定理知,電場力做功做功等于重力做功,則電場力大于重力,無法做圓周運(yùn)動(dòng)。12.一平行板電容器C,極板是水平放置的,它和三個(gè)可變電阻及電源連接成如圖所示的電路.今有一質(zhì)量為m的帶電油滴懸浮在兩極板之間靜止不動(dòng),要使油滴上升,可采用辦法是:()A.增大R1B.增大R2C.增大R3D.減小R2【答案】CD【解析】試題分析:電路穩(wěn)定時(shí),電容器的電壓等于可變電阻R3的電壓,改變R1,對電容器的電壓沒有影響.要使油滴上升,需增加R3兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律確定采用的方法.解:A、增大R1,對電容器的電壓沒有影響.油滴不動(dòng).故A錯(cuò)誤.B、增大R2,R2分擔(dān)的電壓變大,則R3分擔(dān)的電壓變小,則電容器兩端的電壓減小,油滴下降.故B錯(cuò)誤,D正確.C、增大R3,R3分擔(dān)的電壓變大,則電容器兩端的電壓變大,油滴上升.故C正確.故選CD.【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵分析電容器的電壓是否變化.以及知道電容器兩端的電壓等于R3兩端的電壓.二、計(jì)算題13.如圖A、B、C、D為一勻強(qiáng)電場中的四個(gè)點(diǎn),它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn),其中,電場線與矩形所在平面平行。已知將的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場力做功;將這個(gè)電荷從B移到C點(diǎn)電勢能增加了,設(shè)A點(diǎn)電勢為零。求:(1)B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(2)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小和方向【答案】(1),12V(2)由C指向B,【解析】試題分析:根據(jù)電勢差定義式及電勢與電勢差關(guān)系即可求得B、C點(diǎn)電勢;找出電場強(qiáng)度的方向,根據(jù)即可求得場強(qiáng)。(1)根據(jù)電勢差定義式可得AB的電勢差為:根據(jù),由題意知,代入數(shù)據(jù)解得:。根據(jù)電勢差定義式可得BC的電勢差為:根據(jù),因?yàn)椋霐?shù)據(jù)可得(2)如圖所示,連接BC,將BC四等分,則,連接AO,則AO為等勢線,由于;由幾何關(guān)系可知,,所以場強(qiáng)方向?yàn)锽C連線,由C指向B,根據(jù)場強(qiáng)公式:。點(diǎn)睛:本題主要考查了考查了電場力做功與電勢差及電勢能與電勢的關(guān)系及場強(qiáng)公式,屬于基礎(chǔ)題。14.如圖所示,水平放置的平行板電容器兩板間距為d=8cm,板長為L=25cm,接在直流電源上,有一帶電液滴以v0=0.5m/s的初速度從板間的正中點(diǎn)水平射入,恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)迅速將下板向上提起,液滴剛好從金屬板末端飛出,求:(1)下極板上提后液滴經(jīng)過P點(diǎn)以后的加速度大?。╣取10m/s2);(2)液滴從射入開始勻速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用時(shí)間.【答案】(1)(2)【解析】試題分析:(1)液滴先做勻速運(yùn)動(dòng),受到的重力和電場力平衡,當(dāng)液滴運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)迅速將下板向上提起時(shí),板間場強(qiáng)增大,液滴向上偏轉(zhuǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平衡條件和牛頓第二定律可求出加速度大?。?)液滴向上偏轉(zhuǎn)過程中,豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求得液滴從射入開始勻速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用時(shí)間.解:(1)帶電液滴在板間受重力和豎直向上的電場力,因?yàn)橐旱巫鰟蛩龠\(yùn)動(dòng),所以有:qE=mg,q=mg,即:qU=mgd.當(dāng)下板向上提后,d減小,E增大,電場力增大,故液滴向上偏轉(zhuǎn),在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng).此時(shí)液滴所受電場力F′=q=此時(shí)加速度a===g(﹣1)=g=2m/s2.(2)因液滴剛好從金屬板末端飛出,所以液滴在豎直方向上的位移是,設(shè)液滴從P點(diǎn)開始在勻強(qiáng)電場中的飛行時(shí)間為t1,則:=at,解得t1==s="0.2"s,而液滴從剛進(jìn)入電場到出電場時(shí)間t2==s=0.5s,所以液滴從射入開始勻速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間t=t2﹣t1="0.3"s.答:(1)下極板上提后液滴經(jīng)過P點(diǎn)以后的加速度大小為2m/s2.(2)液滴從射入開始勻速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為0.3s.【點(diǎn)評(píng)】本題中液滴先做勻速運(yùn)動(dòng)后做類平拋運(yùn)動(dòng),對其運(yùn)動(dòng)情況的分析是解答的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,再選擇物理規(guī)律解決問題.15.如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可看做質(zhì)點(diǎn))從y軸上的A點(diǎn)以某一初速度水平拋出,兩長為L的平行金屬板M、N傾斜放置且與水平方向間的夾角為θ),若帶電小球恰好能垂直于M板從其中心小孔B進(jìn)入兩板間。(重力加速度已知)(1)試求小球拋出時(shí)的初速度及在y軸上的拋出點(diǎn)A的坐標(biāo);(2)若該平行金屬板M、N間有如圖所示的勻強(qiáng)電場,且勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小與小球質(zhì)量之間的關(guān)系滿足E=,試計(jì)算兩平行金屬板M

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