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文檔簡(jiǎn)介
壓軸題08靜電場(chǎng)
一、考向分析
靜電場(chǎng)不單獨(dú)命題,而是創(chuàng)設(shè)靜電場(chǎng)場(chǎng)景考查其他核心考點(diǎn)。電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的
場(chǎng)強(qiáng)高頻考點(diǎn),直接考查或綜合考查。以選擇題形式考查場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算和疊加,也在
力電綜合題中結(jié)合動(dòng)力學(xué)知識(shí)考查,難度較大。電場(chǎng)線不單獨(dú)命題,多考查電場(chǎng)線
的方向,知道幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)。電勢(shì)能、電勢(shì)常考點(diǎn),選擇題和計(jì)
算題均有考查。結(jié)合電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化,比較電勢(shì)的高低,涉及電場(chǎng)力
做功和電勢(shì)能的關(guān)系,電勢(shì)能變化與電勢(shì)變化的關(guān)系,結(jié)合動(dòng)能定理等。電勢(shì)差可
直接考查,選擇題和計(jì)算題均可命題,涉及電場(chǎng)力做功和電勢(shì)差的關(guān)系,電勢(shì)與電
勢(shì)差的關(guān)系。
二、壓軸題要領(lǐng)
熱點(diǎn)題型一庫(kù)侖定律的理解及其相關(guān)平衡問(wèn)題
1.對(duì)庫(kù)侖定律的理解
(1)b=",廠指兩點(diǎn)電荷間的距離.對(duì)可視為點(diǎn)電荷的兩個(gè)均勻帶電球,7?為兩球的球心
間距.
(2)當(dāng)兩個(gè)電荷間的距離r-0時(shí),電荷不能視為點(diǎn)電荷,它們之間的靜電力不能認(rèn)為趨于無(wú)
限大.
2.“三個(gè)自由點(diǎn)電荷平衡”的問(wèn)題
(1)平衡的條件:每個(gè)點(diǎn)電荷受到另外兩個(gè)點(diǎn)電荷的合力為零,或每個(gè)點(diǎn)電荷處于另外兩個(gè)
點(diǎn)電荷產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置.
(2)
I兩同夾異卜電性上??位置上”[三點(diǎn)共線)
纖衡規(guī)卷>
[兩大夾小卜電荷量JT荷量上'也幽為
3.求解涉及庫(kù)侖力的平衡問(wèn)題的解題思路
涉及庫(kù)侖力的平衡問(wèn)題與純力學(xué)平衡問(wèn)題分析方法一樣,受力分析是基礎(chǔ),應(yīng)用平衡條件是
關(guān)鍵,都可以通過(guò)解析法、圖示法或兩種方法相結(jié)合解決問(wèn)題,但要注意庫(kù)侖力的大小隨著
電荷間距變化的特點(diǎn).具體步驟如下:
[確定研究對(duì)象I可根據(jù)問(wèn)題需要選用“整體法”或“隔離畫
[受片分析1[多了電場(chǎng)力(尸二崢或尸三廠
[I'
[列平衡方程I%=0或凡=0、瑪=0一)
熱點(diǎn)題型二電場(chǎng)強(qiáng)度的理解與計(jì)算
1.電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)計(jì)算公式
2.求解電場(chǎng)強(qiáng)度的非常規(guī)思維方法
(1)等效法:在保證效果相同的前提下,將復(fù)雜的電場(chǎng)情景變換為簡(jiǎn)單的或熟悉的電場(chǎng)情景.
例如:一個(gè)點(diǎn)電荷+q與一個(gè)無(wú)限大薄金屬板形成的電場(chǎng),等效為兩個(gè)異種點(diǎn)電荷形成的電
場(chǎng),如圖甲、乙所示.
(2)對(duì)稱法:利用空間上對(duì)稱分布的電荷形成的電場(chǎng)具有對(duì)稱性的特點(diǎn),使復(fù)雜電場(chǎng)的疊加
計(jì)算問(wèn)題大為簡(jiǎn)化.
如圖丙所示,均勻帶電的3球殼在。點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng),等效為弧8C產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng),弧8C產(chǎn)生
4
的場(chǎng)強(qiáng)方向,又等效為弧的中點(diǎn)”在。點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向.
丙
(3)填補(bǔ)法:將有缺口的帶電圓環(huán)補(bǔ)全為圓環(huán),或?qū)肭蛎嫜a(bǔ)全為球面,從而化難為易、事
半功倍.
(4)微元法:將帶電體分成許多元電荷,每個(gè)元電荷看成點(diǎn)電荷,先根據(jù)庫(kù)侖定律求出每個(gè)
元電荷的場(chǎng)強(qiáng),再結(jié)合對(duì)稱性和場(chǎng)強(qiáng)疊加原理求出合場(chǎng)強(qiáng).
熱點(diǎn)題型三電場(chǎng)線的理解和應(yīng)用
1.電場(chǎng)線的用途
⑴判斷電場(chǎng)力的方向——正電荷的受力方向和電場(chǎng)線在該點(diǎn)切線方向相同,負(fù)電荷的受力
方向和電場(chǎng)線在該點(diǎn)切線方向相反.
(2)判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小(定性)一電場(chǎng)線密處電場(chǎng)強(qiáng)度大,電場(chǎng)線疏處電場(chǎng)強(qiáng)度小,進(jìn)而可
判斷電荷受力大小和加速度的大小.
(3)判斷電勢(shì)的高低與電勢(shì)降低的快慢——沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向
是電勢(shì)降低最快的方向.
(4)判斷等勢(shì)面的疏密——電場(chǎng)線越密的地方,等差等勢(shì)面越密集;電場(chǎng)線越疏的地方,等
差等勢(shì)面越稀疏.
2.兩種等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
比較等量異種點(diǎn)電荷等量同種點(diǎn)電荷
電場(chǎng)線分布圖
養(yǎng)淞V
1
1
在電荷連線上,中點(diǎn)。的電場(chǎng)強(qiáng)度
連線中點(diǎn)。的電場(chǎng)強(qiáng)度為零
最小,指向負(fù)電荷一方
連線上的電場(chǎng)強(qiáng)度大小沿連線先變小,再變大沿連線先變小,再變大
沿中垂線由。點(diǎn)向外電場(chǎng)強(qiáng)度
。點(diǎn)最大,向外逐漸減小。點(diǎn)最小,向外先變大后變小
大小
關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A與A'.B與B'
等大同向等大反向
的電場(chǎng)強(qiáng)度
熱點(diǎn)題型四電勢(shì)高低、電勢(shì)能大小的判斷
1.電勢(shì)高低的判斷
判斷依據(jù)判斷方法
電場(chǎng)線方向沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低
取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,正電荷周圍電勢(shì)為正值,
場(chǎng)源電荷的正負(fù)負(fù)電荷周圍電勢(shì)為負(fù)值;靠近正電荷處電勢(shì)高,
靠近負(fù)電荷處電勢(shì)低
正電荷在電勢(shì)較高處電勢(shì)能大,負(fù)電荷在電勢(shì)較
電勢(shì)能的高低
低處電勢(shì)能大
根據(jù)UAB^-,將WAB>q的正負(fù)號(hào)代入,由UAB
電場(chǎng)力做功q
的正負(fù)判斷他、夕3的高低
2.電勢(shì)能大小的判斷
判斷方法方法解讀
將電荷量、電勢(shì)連同正負(fù)號(hào)一起代入公式與=,,正與的絕對(duì)值
公式法
越大,電勢(shì)能越大;負(fù)Ep的絕對(duì)值越大,電勢(shì)能越小
正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大
電勢(shì)法
負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大
電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小
做功法
電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加
能量守在電場(chǎng)中,若只有電場(chǎng)力做功時(shí),電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,
恒法動(dòng)能增加,電勢(shì)能減小,反之,動(dòng)能減小,電勢(shì)能增加
3.電場(chǎng)中的功能關(guān)系
(1)若只有電場(chǎng)力做功,電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變.
(2)若只有電場(chǎng)力和重力做功,電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能之和保持不變.
(3)除重力、彈簧彈力之外,其他各力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的變化.
(4)所有外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化.
熱點(diǎn)題型五電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系
1.公式£=U的三點(diǎn)注意
d
(1)只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng).
(2"為某兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向上的距離,或兩點(diǎn)所在等勢(shì)面之間的距離.
(3)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向.
2.電場(chǎng)線、電勢(shì)、電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系
⑴電場(chǎng)線與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系:電場(chǎng)線越密的地方表示電場(chǎng)強(qiáng)度越大,電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線
方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向.
(2)電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系:電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,并從電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的
等勢(shì)面.
(3)電場(chǎng)強(qiáng)度大小與電勢(shì)無(wú)直接關(guān)系:零電勢(shì)可人為選取,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小由電場(chǎng)本身決定,
故電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方,電勢(shì)不一定高.
3.E=2在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn)妙用
a
距離相等的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,E越大,。越大,
判斷電勢(shì)差大小及電勢(shì)高低
進(jìn)而判斷電勢(shì)的高低
(p-x圖象的斜率后=故=g=反,斜率的大小表
判斷場(chǎng)強(qiáng)變化Axa
示場(chǎng)強(qiáng)的大小,正負(fù)表示場(chǎng)強(qiáng)的方向
判斷場(chǎng)強(qiáng)大小等差等勢(shì)面越密,場(chǎng)強(qiáng)越大
4.解題思路
熱點(diǎn)題型六電場(chǎng)線、等勢(shì)線(面)及帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡問(wèn)題
1.等勢(shì)線總是和電場(chǎng)線垂直,已知電場(chǎng)線可以畫出等勢(shì)線,己知等勢(shì)線也可以畫出電場(chǎng)線.
2.幾種典型電場(chǎng)的等勢(shì)線(面)
電場(chǎng)等勢(shì)線(面)重要描述
包場(chǎng),戔等勢(shì)面
葉#A
勻強(qiáng)電場(chǎng)垂直于電場(chǎng)線的一簇平面
電犬手勢(shì)面
點(diǎn)電荷的電場(chǎng)以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面
f4裳
i
等量異種點(diǎn)電荷的
連線的中垂線上電勢(shì)處處為零
電場(chǎng)
/
1
V1N
111
等量同種(正)點(diǎn)電連線上,中點(diǎn)的電勢(shì)最低;中垂線上,中點(diǎn)的電勢(shì)最
荷的電場(chǎng)高
i\,ix.
3.帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡問(wèn)題的分析方法
(1)從軌跡的彎曲方向判斷受力方向(軌跡向合外力方向彎曲),從而分析電場(chǎng)方向或電荷的正
負(fù).
(2)結(jié)合軌跡、速度方向與靜電力的方向,確定靜電力做功的正負(fù),從而確定電勢(shì)能、電勢(shì)
和電勢(shì)差的變化等.
(3)根據(jù)動(dòng)能定理或能量守恒定律判斷動(dòng)能的變化情況.
帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的分析
(1)判斷速度方向:帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)的切線方向?yàn)榱W釉谠擖c(diǎn)處的速度方向.
(2)判斷電場(chǎng)力(或場(chǎng)強(qiáng))的方向:僅受電場(chǎng)力作用時(shí),帶電粒子所受電場(chǎng)力方向指向軌跡的凹
側(cè),再根據(jù)粒子的正、負(fù)判斷場(chǎng)強(qiáng)的方向.
(3)判斷電場(chǎng)力做功的正、負(fù)及電勢(shì)能的增減:若電場(chǎng)力與速度方向成銳角,則電場(chǎng)力做正
功,電勢(shì)能減少;若電場(chǎng)力與速度方向成鈍角,則電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加.
熱點(diǎn)題型七靜電場(chǎng)的圖象問(wèn)題
幾種常見圖象的特點(diǎn)及規(guī)律
根據(jù)VI圖象中速度變化、斜率確定電荷所受合力的方向與合力大小變化,確定電場(chǎng)
v-t圖象
的方向、電勢(shì)高低及電勢(shì)能變化
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于夕-X圖線的斜率大小,電場(chǎng)強(qiáng)度為零處,(P-X圖線存在極值,
其切線的斜率為零;
(2)在0-x圖象中可以直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的高低,并可根據(jù)電勢(shì)高低關(guān)系確定電場(chǎng)強(qiáng)度
9-%圖象
的方向;
(3)在0-X圖象中分析電荷移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能的變化,可用%B=進(jìn)而分析孫B的正
負(fù),然后做出判斷
(1)反映了電場(chǎng)強(qiáng)度隨位移變化的規(guī)律;(2)E>0表示場(chǎng)強(qiáng)沿x軸正方向,£<0表示場(chǎng)
強(qiáng)沿X軸負(fù)方向;
E-x圖象
(3)圖線與x軸圍成的“面積”表示電勢(shì)差,“面積”大小表示電勢(shì)差大小,兩點(diǎn)的電勢(shì)高
低根據(jù)電場(chǎng)方向判定
(1)反映了電勢(shì)能隨位移變化的規(guī)律;
Ep-x圖象(2)圖線的切線斜率大小等于電場(chǎng)力大??;
(3)進(jìn)一步判斷場(chǎng)強(qiáng)、動(dòng)能、加速度等隨位移的變化情況
三、壓軸題速練
1.兩個(gè)完全相同的金屬小球,所帶電荷量多少不同,相距一定的距離時(shí),兩個(gè)金屬球之間
有相互作用的庫(kù)侖力,如果將兩個(gè)金屬球相互接觸一下后,再放到原來(lái)的位置,則兩球的作
用力變化情況是()
A.如果相互接觸前兩球的庫(kù)侖力是引力,則相互接觸后的庫(kù)侖力仍是引力
B.如果相互接觸前兩球的庫(kù)侖力是引力,則相互接觸后的庫(kù)侖力為零
C.如果相互接觸前兩球的庫(kù)侖力是斥力,則相互接觸后的庫(kù)侖力仍是斥力
D.如果相互接觸前兩球的庫(kù)侖力是斥力,則相互接觸后的庫(kù)侖力是引力
【答案】C
【解析】如果相互接觸前兩球的庫(kù)侖力是引力,且兩球帶不等量的異種電荷,則相互接觸后
的庫(kù)侖力是斥力,A、B錯(cuò)誤.如果相互接觸前兩球的庫(kù)侖力是斥力,則兩球帶同種電荷,
則相互接觸后帶等量的同種電荷,相互間的庫(kù)侖力仍是斥力,C正確,D錯(cuò)誤.
2.如圖所示,實(shí)線為等量異種點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)線,虛線為以一點(diǎn)電荷為中心的圓,M點(diǎn)
是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),若將一正試探點(diǎn)電荷從虛線上N點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn),則電荷所受電場(chǎng)
A.大小不變B.方向不變
C.逐漸減小D.逐漸增大
【答案】D
【解析】由電場(chǎng)線的分布情況可知,N點(diǎn)電場(chǎng)線比河點(diǎn)電場(chǎng)線疏,則N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比M點(diǎn)
電場(chǎng)強(qiáng)度小,由電場(chǎng)力公式尸=?£可知正點(diǎn)電荷從虛線上N點(diǎn)移動(dòng)到舷點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)
力逐漸增大,電場(chǎng)力方向與點(diǎn)所在的電場(chǎng)線的切線方向一致,所以一直在變化,故D正確.
3.如圖,三個(gè)固定的帶電小球a、b和c,相互間的距離分別為ab=5cm,6c=3cm,ca=
4cm.小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向平行于a、6的連線.設(shè)小球a、6所帶電荷量的比值
的絕對(duì)值為左,則()
a'-----------------、b
A.a、b的電荷同號(hào),k^~B.a、b的電荷異號(hào),k=—
99
a、的電荷異號(hào),左=8
C.a、b的電荷同號(hào),左D.b
【答案】D
【解析】對(duì)小球。所受庫(kù)侖力分析,畫出。對(duì)。的庫(kù)侖力和b對(duì)。的庫(kù)侖力,若。對(duì)。的庫(kù)
侖力為排斥力,。的電荷同號(hào),則b對(duì)。的庫(kù)侖力為吸引力,氏c電荷為異號(hào),a、b的
電荷為異號(hào);若。對(duì)。的庫(kù)侖力為引力,。的電荷異號(hào),則b對(duì)。的庫(kù)侖力為斥力,b、
c電荷為同號(hào),〃、6的電荷為異號(hào),所以a、b的電荷為異號(hào).設(shè)ac與ab的夾角為仇利用
平行四邊形定則和幾何關(guān)系、庫(kù)侖定律可得,3k。%,…十tan
。=取,a、6電荷量的比值左=的,聯(lián)立解得人=%,選項(xiàng)D正確.
Facqb27
4.(多選)如圖所示,在光滑絕緣的水平桌面上有四個(gè)小球,帶電荷量分別為一夕、。、一外Q.
四個(gè)小球構(gòu)成一個(gè)菱形,一外一q的連線與一心0的連線之間的夾角為a.若此系統(tǒng)處于平
衡狀態(tài),則正確的關(guān)系式可能是()
-9
AA.cosJ3ot=^Q-B.cos%=C.sin3a=2
8。8夕
【答案】AC
【解析】設(shè)菱形邊長(zhǎng)為。,則兩個(gè)。之間距離為2asina,則兩個(gè)一4之間距離為2acosa.選
取一q作為研究對(duì)象,由庫(kù)侖定律和平衡條件得2能cosa=k——比~?解得cos3a=?,
a12acosa28。
故A正確,B錯(cuò)誤;選取。作為研究對(duì)象,由庫(kù)侖定律和平衡條件得2股sina=k——?一-
a2-2asma2
解得sin3a=Q,故C正確,D錯(cuò)誤.
8q
5.如圖所示,邊長(zhǎng)為〃的正方體的頂點(diǎn)4處有一電荷量為一。的點(diǎn)電荷,其他7個(gè)頂點(diǎn)各有
一電荷量為十。的點(diǎn)電荷,體心。處有一個(gè)電荷量為一9的點(diǎn)電荷,靜電力常量為左,則。
點(diǎn)處的點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力大小為()
+Q+。
SkQq4k0q「8#下0%8也kQq
3a23a29a29a2
【答案】A
【解析】.根據(jù)庫(kù)侖定律可得電場(chǎng)力尸=岬,。點(diǎn)到正方體頂點(diǎn)的距離則正方體任
r22
一頂點(diǎn)上的點(diǎn)電荷對(duì)。點(diǎn)處的點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力大小均為尸=3】2=胃華;庫(kù)侖力方向沿
兩電荷連線方向,正方體體對(duì)角線兩端的兩個(gè)電荷電性相同時(shí),兩個(gè)庫(kù)侖力等大反向;正方
體體對(duì)角線兩端的兩個(gè)電荷電性相反時(shí),兩個(gè)庫(kù)侖力等大同向.根據(jù)矢量疊加定理可知,O
點(diǎn)處的點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力大小為2尸=號(hào),A選項(xiàng)正確.
6.將兩個(gè)質(zhì)量均為加的小球a、6用絕緣細(xì)線相連,豎直懸掛于。點(diǎn),其中球。帶正電、電
荷量為q,球b不帶電,現(xiàn)加一電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行豎直平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)(沒畫出),使整個(gè)裝
置處于平衡狀態(tài),且繃緊的絕緣細(xì)線。。與豎直方向的夾角為0=30。,如圖所示,則所加勻
強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小可能為()
///////////.
0\
認(rèn)
A陛B邈C迎D3加且
4qq2q4q
【答案】B.
【解析】取小球a、6整體作為研究對(duì)象,則整體受重力2"?g、懸線拉力廠T和電場(chǎng)力廠作用
處于平衡,此三力滿足如圖所示的三角形關(guān)系,由圖知尸的最小值為2加gsin30o="zg,由產(chǎn)
=?£知A、C、D錯(cuò),B對(duì).
7.如圖所示,把48兩個(gè)相同的導(dǎo)電小球分別用長(zhǎng)為0.10m的絕緣細(xì)線懸掛于。4和OB兩
點(diǎn).用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒與工球接觸,棒移開后將懸點(diǎn)OB移到4點(diǎn)固定.兩球接觸后
分開,平衡時(shí)距離為0.12m.已測(cè)得每個(gè)小球質(zhì)量是8.0x10-4kg,帶電小球可視為點(diǎn)電荷,
重力加速度g=10m/s2,靜電力常量左=9.0x109用心出?,則()
A.兩球所帶電荷量相等B./球所受的靜電力為1.Ox10-2N
C.8球所帶的電荷量為不;6x10-8cD.43兩球連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0
【答案】ACD
【解析】用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電荷,與N球接觸后N球也帶正電荷,兩球接觸后分
開,8球也帶正電荷,且兩球所帶電荷量相等,A正確;兩球相互排斥,穩(wěn)定后N球受力情
況如圖所示
e0.12m
mg
sin<9=—=0.60
0.10
(9=37。
/庫(kù)=Ngtan37o=6.0xi(T3N,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
r2
QA=QB=QIr=0.12m
聯(lián)立上式得0=4#xl()rc,故C項(xiàng)正確;由等量同種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的特點(diǎn)可知,/、
2兩球連線中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為0,故D項(xiàng)正確.
8.如圖所示為光滑絕緣豎直墻壁、。。為光滑絕緣水平地面,地面上方有一水平向左的
勻強(qiáng)電場(chǎng)£,帶正電荷的N、8兩小球(可視為質(zhì)點(diǎn))均緊靠接觸面而處于靜止?fàn)顟B(tài),這時(shí)兩
球之間的距離為L(zhǎng)若在小球/上加豎直推力凡小球/沿墻壁P。向著O點(diǎn)移動(dòng)一小段距
離后,適當(dāng)移動(dòng)3球,小球/與8重新處于靜止?fàn)顟B(tài),則與原來(lái)比較(兩小球所帶電荷量保
持不變X)
A./球?qū)ωQ直墻壁的作用力不變B.兩球之間的距離一定增大
C./球?qū)?球作用的靜電力增大D.地面對(duì)3球的彈力不變
【答案】AC
【解析】.由題意知,/球加上力尸移動(dòng)一段距離后仍處于靜止?fàn)顟B(tài),故8球?qū)球的庫(kù)侖
力沿豎直方向上分力增大,8球應(yīng)該向左移動(dòng),/球?qū)?球的庫(kù)侖力在水平方向的分力等于
勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)8球的靜電力,而勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)8球的靜電力不變,根據(jù)作用力和反作用力的關(guān)
系,5球?qū)?球的庫(kù)侖力在水平方向的分力大小也不變,所以/球?qū)ωQ直墻壁的壓力不變,
選項(xiàng)A正確;A、3兩球的連線與水平方向的夾角6變大,尸庫(kù)cos0不變,庫(kù)侖力尸庫(kù)一定變
大,選項(xiàng)C正確;兩球之間的距離減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)力的相互作用性可知,/球?qū)?
球的庫(kù)侖力在豎直方向上的分力變大,故地面對(duì)3球的彈力變大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
9.如圖所示,光滑絕緣的正方形水平桌面邊長(zhǎng)為d=0.48m,離地高度〃=1.25m.桌面上存
在一水平向左的
勻強(qiáng)電場(chǎng)(除此之外其余位置均無(wú)電場(chǎng)),電場(chǎng)強(qiáng)度£=1x104N/C.在水平桌面上某一位置P
處有一質(zhì)量m=
0.01kg,電荷量夕=卜10-6C的帶正電小球以初速度W=1m/s向右運(yùn)動(dòng).空氣阻力忽略不
計(jì),重力加速度
g取10m/s2.求:
(1)小球在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向;
(2)P處距右端桌面多遠(yuǎn)時(shí),小球從開始運(yùn)動(dòng)到最終落地的水平距離最大?并求出該最大水平
距離.
【答案】(1)1.0tn/s2,方向水平向左(2)afm-5m
88
【解析】(1)對(duì)小球受力分析,受到重力、支持力和電場(chǎng)力,重力和支持力平衡,根據(jù)牛頓
第二定律,有:〃=2=述="一m/s2=1.0m/s2,方向水平向左.
mm0.01
(2)由于工=貨=0.5m>0.48m,所以小球一定從右邊離開桌面.
設(shè)球到桌面右邊的距離為內(nèi),球離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離為切,貝IJ:%總=%1+'2
由v2-vi=~2ax\代入數(shù)據(jù)得:v=^l—2xi
設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式,有:2,代入數(shù)據(jù)得:,=o.5s.
水平方向,有%2=歷=0.5%/1—2修,故
%總=xi+0.5\1—2xi
令:尸「X[;則:
故>=1,即:xi=3時(shí),水平距離最大,最大值為
28
Xmax——m.
8
10.如圖所示,在一足夠大的空間內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小£=3.0x104
N/C.有一個(gè)質(zhì)量%=4.0x10-3kg的帶電小球,用絕緣輕細(xì)線懸掛起來(lái),靜止時(shí)細(xì)線偏離豎直
方向的夾角。=37。.取g=10m/s2,sin37o=0.60,cos37°=0.80,不計(jì)空氣阻力的作用.
(I)求小球所帶的電荷量及電性;
(2)如果將細(xì)線輕輕剪斷,求細(xì)線剪斷后,小球運(yùn)動(dòng)的加速度大??;
(3)從剪斷細(xì)線開始經(jīng)過(guò)時(shí)間Z=0.20s,求這一段時(shí)間內(nèi)小球電勢(shì)能的變化量.
【答案】⑴LOxlLc正電荷(2)12.5m/s2(3)減少了4.5x10-3j
【解析】(1)小球受到重力mg、電場(chǎng)力廠和繩的拉力T的作用,由共點(diǎn)力平衡條件
F=qE=mgtan0
解得如^=1.0X10〃c
E
電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同,故小球所帶電荷為正電荷.
(2)剪斷細(xì)線后,小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)其加速度為a,
由牛頓第二定律庫(kù)1二切。
cos0
解得a=g=12.5m/s2.
cos6
(3)在r=0.20s的時(shí)間內(nèi),小球的位移為
/=1°產(chǎn)=0.25m
2
小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力做的功
W=qElsm0=mglsinaan0=4.5xl(F3j
所以小球電勢(shì)能的變化量(減少量)
跖=4.5*10-3工
11.關(guān)于靜電場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是()
A.將負(fù)電荷由電勢(shì)低的地方移到電勢(shì)高的地方,電勢(shì)能一定增加
B.無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷,從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí),靜電力做的正功越多,電荷
在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大
C.在同一個(gè)等勢(shì)面上的各點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)的大小必然是相等的
D.電勢(shì)降低的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向
【答案】B
【解析】將負(fù)電荷由低電勢(shì)點(diǎn)移到高電勢(shì)點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷,從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí),因無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零,因此靜
電力做正功越多,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大,選項(xiàng)B正確;在同一等勢(shì)面上,電勢(shì)處處相
等,場(chǎng)強(qiáng)不一定相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電勢(shì)降低最快的方向才是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,選項(xiàng)D錯(cuò)
誤.
12.一個(gè)電子只在電場(chǎng)力作用下從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到6點(diǎn)的軌跡如圖中虛線所示,圖中平行實(shí)線可
能是電場(chǎng)線也可能是等勢(shì)線,則以下說(shuō)法正確的是()
A.無(wú)論圖中的實(shí)線是電場(chǎng)線還是等勢(shì)線,。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都比6點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小
B.無(wú)論圖中的實(shí)線是電場(chǎng)線還是等勢(shì)線,a點(diǎn)的電勢(shì)都比6點(diǎn)的電勢(shì)高
C.無(wú)論圖中的實(shí)線是電場(chǎng)線還是等勢(shì)線,電子在。點(diǎn)的電勢(shì)能都比在6點(diǎn)的電勢(shì)能小
D.如果圖中的實(shí)線是等勢(shì)線,電子在。點(diǎn)的速率一定大于在6點(diǎn)的速率
【答案】D.
【解析】根據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)線的特點(diǎn)及兩者的關(guān)系可知,無(wú)論圖中的實(shí)線是電場(chǎng)線還是等勢(shì)
線,。、6兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都相等;若圖中實(shí)線是電場(chǎng)線,則根據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定受
到指向軌跡凹側(cè)的合外力,可知電子受到的電場(chǎng)力方向水平向右,電場(chǎng)線方向水平向左,a
點(diǎn)的電勢(shì)比6點(diǎn)的電勢(shì)低,電子從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到6點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,
動(dòng)能增大,電子在。點(diǎn)的電勢(shì)能比在6點(diǎn)的電勢(shì)能大,電子在。點(diǎn)的速率一定小于在6點(diǎn)的
速率;若圖中實(shí)線是等勢(shì)線,則根據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)線垂直的關(guān)系和物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,
可知電子受到的電場(chǎng)力方向豎直向下,電場(chǎng)線方向豎直向上,。點(diǎn)的電勢(shì)比6點(diǎn)的電勢(shì)高,
電子從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到6點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,動(dòng)能減小,電子在a點(diǎn)的電
勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能小,電子在。點(diǎn)的速率一定大于在b點(diǎn)的速率.綜上所述,選項(xiàng)D
正確.
13.如圖所示,實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線(方向未標(biāo)出),虛線是一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力
作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,設(shè)M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢(shì)分別為°”、(pN,粒子在M和N時(shí)加速度大小分
別為OM、CIN,速度大小分別為VM、VN,電勢(shì)能分別為Ep"、EpM下列判斷正確的是()
A.VM^VNfdM〈ClNB.VM^VNf(pM〈(pN
C.(pM〈(pN,EpM<EpND.ClM<aN,EpM〈EpN
【答案】D
【解析】電場(chǎng)線越密,電場(chǎng)強(qiáng)度越大,同一個(gè)粒子受到的電場(chǎng)力越大,根據(jù)牛頓第二定律可
知其加速度越大,故有OMVON;若粒子從〃運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),根據(jù)帶電粒子所受電場(chǎng)力指向軌
跡彎曲的內(nèi)側(cè),可知在某點(diǎn)的電場(chǎng)力方向和速度方向如圖所示,故電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增
大,動(dòng)能減小,即VAf>VN,EpM<EpN,負(fù)電荷在低電勢(shì)處電勢(shì)能大,故0M>@V;
若粒子從N運(yùn)動(dòng)到根據(jù)帶電粒子所受電場(chǎng)力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè),可知在某點(diǎn)的電場(chǎng)
力方向和速度方向如圖所示,故電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,即VM>VN,EPM<
EpN,負(fù)電荷在低電勢(shì)處電勢(shì)能大,故
M
綜上所述,D正確.
14.如圖所示,水平面內(nèi)有/、B、C、D、E、尸六個(gè)點(diǎn),它們均勻分布在半徑為
R=2cm的同一圓周上,空間有一方向與圓平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng).已知/、。、E三點(diǎn)的電
勢(shì)分別為內(nèi)=(2—\5)V、9C=2V、夕E=(2+\/5)V,下列判斷正確的是
()
%......
/\
&b”
'、、ZI
F'----'E
A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由/指向。B.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為IV/m
C.該圓周上的點(diǎn)電勢(shì)最高為4VD.將電子從。點(diǎn)沿。£廠移到歹點(diǎn),靜電力做
正功
【答案】C
【解析】在勻強(qiáng)電場(chǎng)中/£連線的中點(diǎn)G的電勢(shì)夕G=:@4+健)=2V=*,所以直線COGF
為等勢(shì)線,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)線相互平行,電場(chǎng)線與等勢(shì)線相互垂直,且由電勢(shì)高的等勢(shì)線
指向電勢(shì)低的等勢(shì)線,可知直線/以直線。E分別為等勢(shì)線,直線直線切分別為電
場(chǎng)線,可知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由E指向/(或由。指向3),故A錯(cuò)誤;E、/兩點(diǎn)間的電勢(shì)差
UEA=(PE_<PA=2^Y,沿電場(chǎng)方向的距離[=3尺=也m,電場(chǎng)強(qiáng)度£=%=100V/m,故
50a
B錯(cuò)誤;過(guò)圓心。做EN的平行線,與圓的交點(diǎn)〃處電勢(shì)最高,UHO=ER=2V,由。如=
9/L夕??傻茫鹤罡唠妱?shì)0H=STO+9O=4V,故C正確;將電子從。點(diǎn)移到尸點(diǎn),靜電力先
做正功再做負(fù)功,故D錯(cuò)誤.
15.圖中虛線是某電場(chǎng)的一組等勢(shì)面.兩個(gè)帶電粒子從P點(diǎn)沿等勢(shì)面的切線方向射入電場(chǎng),
粒子僅受電場(chǎng)力
作用,運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線所示,°、6是實(shí)線與虛線的交點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是()
A.兩粒子的電性相同B.。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于6點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
C.。點(diǎn)的電勢(shì)高于6點(diǎn)的電勢(shì)D.與尸點(diǎn)相比兩個(gè)粒子的電勢(shì)能均增大
【答案】B
【解析】根據(jù)軌跡的彎曲方向可知,。粒子受到中心電荷的斥力,而6粒子受到中心電荷的
引力,說(shuō)明。與中心電荷電性相同,6與中心電荷的電性相反,則兩粒子的電性相反,故A
錯(cuò)誤;由等勢(shì)面的分布可知,該電場(chǎng)是點(diǎn)電荷產(chǎn)生的,由場(chǎng)強(qiáng)公式石=左,可知,。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
小于6點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),故B正確;由于中心電荷的電性無(wú)法判斷,電場(chǎng)線方向無(wú)法判定,則不
能比較。、6的電勢(shì)高低,故C錯(cuò)誤;電場(chǎng)力對(duì)兩粒子均做正功,則兩個(gè)粒子的電勢(shì)能均減
小,故D錯(cuò)誤.
16.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)線與矩形所在的平面平行.已知。點(diǎn)電勢(shì)為20V,6點(diǎn)電勢(shì)為
24V,d點(diǎn)電勢(shì)為12V.一個(gè)質(zhì)子從6點(diǎn)以速度vo射入此電場(chǎng),入射方向與be成45。角,
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。點(diǎn)電勢(shì)B.場(chǎng)強(qiáng)的方向由6指向4
C.質(zhì)子從6運(yùn)動(dòng)到c,電場(chǎng)力做功為8eVD.質(zhì)子從6運(yùn)動(dòng)到c,電場(chǎng)力做功為4eV
【答案】C
【解析】.由于是勻強(qiáng)電場(chǎng),故a、d的中點(diǎn)(設(shè)為£)電勢(shì)應(yīng)為。、d兩點(diǎn)的一半,即16V,那
么E、6的中點(diǎn)尸電勢(shì)是20V,和。點(diǎn)一樣.連接°、廠得到等勢(shì)線,則電場(chǎng)線與它垂直,
正好是由6指向E.那么cE平行于。尸,故c點(diǎn)電勢(shì)與E相同,也為16V,小于。點(diǎn)電勢(shì),A
錯(cuò)誤;場(chǎng)強(qiáng)的方向由6指向E,B錯(cuò)誤;從6到c電勢(shì)降落了8V,質(zhì)子電荷量為e,質(zhì)子
從6運(yùn)動(dòng)到c,電場(chǎng)力做功8eV,電勢(shì)能減小8eV,C正確,D錯(cuò)誤.
17.如圖所示,一質(zhì)量為機(jī)、電荷量為q(q>0)的液滴,在場(chǎng)強(qiáng)大小為市儂、方向水平向右的
q
勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),
運(yùn)動(dòng)軌跡在豎直平面內(nèi)./、8為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn),已知該液滴在N點(diǎn)的速度大小為vo,
方向與電場(chǎng)方
向的夾角為60。;它運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)時(shí)速度方向與電場(chǎng)方向的夾角為30。.求/、8兩點(diǎn)間的電勢(shì)
差.
【答案】募皿
【解析】由題意知液滴重力不能忽略,把運(yùn)動(dòng)分解
水平方向:vsin6O°=vosin30。+^^1)
m
豎直方向:vcos60°=vocos300—g@
由①②可得:v="vo,/='
36g
由牛頓第二定律得水平方向加速度電g,
m
水平位移:x=vosin3057+l(\5g)/2=也回必B=&=M?
28g3q
18.在光滑絕緣的水平面上,用長(zhǎng)為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球/和
2幺球的帶電荷量
為+2q,8球的帶電荷量為一3q,組成一帶電系統(tǒng),如圖所示,虛線MP為/、5兩球連線
的垂直平分線,
虛線N。與MP平行且相距5L最初N和8分別靜止于虛線MP的兩側(cè),距MP的距離均為
L,且N球距虛
線N。的距離為4L若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn),不計(jì)輕桿的質(zhì)量,在虛線MP、N。間加上水平向右、
場(chǎng)強(qiáng)大小為E
的勻強(qiáng)電場(chǎng)后,試求:
MN
II
-3q;+2qE;
B?—;—?A;
////i//////////////1
-----5L-------?:
PQ
(1*球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),帶電系統(tǒng)的速度大??;
(2)帶電系統(tǒng)向右運(yùn)動(dòng)的最大距離;
(3)帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零時(shí),B球電勢(shì)能的變化量.
【答案】0)、必地(2)3Z@6qEL
m
【解析】(1)設(shè)3球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),系統(tǒng)的速度為vi,
對(duì)/、2系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)能定理:
2qEL=;x2mv3
則也=、鄴乙
\]m
(2)設(shè)球A向右運(yùn)動(dòng)s時(shí),系統(tǒng)速度為零,
由動(dòng)能定理,得:
2qEs=3qE(s—L),
則s=3L
(3)帶電系統(tǒng)的速度第一次為零時(shí),8球克服電場(chǎng)力做功
WpB—6qEL,
則8球電勢(shì)能增加了6qEL.
19.靜電場(chǎng)中,一帶電粒子僅在電場(chǎng)力的作用下自M點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),N為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡
上的另外一點(diǎn),則
A.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,粒子的速度大小可能先增大后減小
B.在N兩點(diǎn)間,粒子的軌跡一定與某條電場(chǎng)線重合
C.粒子在〃點(diǎn)的電勢(shì)能不低于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能
D.粒子在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向一定與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行
【答案】AC
【解析】
【詳解】A.若電場(chǎng)中由同種電荷形成即由/點(diǎn)釋放負(fù)電荷,則先加速后減速,故A正確;
番第
B.若電場(chǎng)線為曲線,粒子軌跡不與電場(chǎng)線重合,故B錯(cuò)誤。
C.由于N點(diǎn)速度大于等于零,故N點(diǎn)動(dòng)能大于等于7點(diǎn)動(dòng)能,由能量守恒可知,N點(diǎn)電勢(shì)
能小于等于M點(diǎn)電勢(shì)能,故C正確
D.粒子可能做曲線運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤;
20.如圖,電荷量分別為q和-q(g>0)的點(diǎn)電荷固定在正方體的兩個(gè)頂點(diǎn)上,a、6是正方體的
另外兩個(gè)頂點(diǎn)。則
A.。點(diǎn)和6點(diǎn)的電勢(shì)相等
B.a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等
C.a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同
D.將負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電勢(shì)能增加
【答案】BC
【解析】
由幾何關(guān)系,
可知b的電勢(shì)大于a的電勢(shì),故A錯(cuò)誤,把負(fù)電荷從a移到b,電勢(shì)能減少,故D錯(cuò)誤;由對(duì)稱性
和電場(chǎng)的疊加原理,可得出a、b的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小、方向都相同,故B、C正確。
21.如圖,空間存在一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),兩個(gè)帶電小球P和。用相同的絕緣細(xì)繩懸
掛在水平天花板下,兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直,則
A.P和0都帶正電荷B.尸和0都帶負(fù)電荷
C.尸帶正電荷,0帶負(fù)電荷D.P帶負(fù)電荷,。帶正電荷
【答案】D
【解析】
AB、受力分析可知,P和Q兩小球,不能帶同種電荷,AB錯(cuò)誤;
CD、若P球帶負(fù)電,Q球帶正電,如下圖所示,恰能滿足題意,則C錯(cuò)誤D正確,故本題
選D。
22.如圖所示,a、b兩點(diǎn)位于以負(fù)點(diǎn)電荷為球心的球面上,c點(diǎn)在球面外,則
A.a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比b點(diǎn)大
B.6點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比c點(diǎn)小
點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高
D.6點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)低
【答案】D
【解析】
由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式£=左與確定各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小,由點(diǎn)電荷的等勢(shì)線是以點(diǎn)電荷為球心的
r
球面和沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低確定各點(diǎn)的電勢(shì)的高低。
由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E=左2可知,。、6兩點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離相等,所以6兩點(diǎn)的電
r
場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,故A錯(cuò)誤;由于c點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離比&點(diǎn)的大,所以6點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大
小比c點(diǎn)的大,故B錯(cuò)誤;由于點(diǎn)電荷的等勢(shì)線是以點(diǎn)電荷為球心的球面,所以。點(diǎn)與6
點(diǎn)電勢(shì)相等,負(fù)電荷的電場(chǎng)線是從無(wú)窮遠(yuǎn)處指向負(fù)點(diǎn)電荷,根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,
所以6點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)低,故D正確。
23.一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向上,Q0時(shí)刻,一帶電粒子以一定初速度水平射入該電場(chǎng),電場(chǎng)
力對(duì)粒子做功的功率為P,不計(jì)粒子重力,則尸一/關(guān)系圖象是
DDni)
【答案】A
【解析】
由于帶電粒子在電場(chǎng)中類平拋運(yùn)動(dòng),在電場(chǎng)力方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為度,
m
經(jīng)過(guò)時(shí)間/,電場(chǎng)力方向速度為必/,功率為P=Fv=qEx^t,所以P與/成正比,
mm
故A正確。
24.如圖所不,48c為等邊三角形,電荷量為+g的點(diǎn)電荷固定在/點(diǎn).先將一電荷量也為+q
的點(diǎn)電荷。1從無(wú)窮遠(yuǎn)處(電勢(shì)為0)移到。點(diǎn),此過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為一用再將。1從。點(diǎn)
沿CB移到B點(diǎn)并固定.最后將一電荷量為一2g的點(diǎn)電荷。2從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn).下列說(shuō)法
正確的有
A
/\
B1---------------------------'C
W
A.01移入之前,C點(diǎn)的電勢(shì)為一
q
B.01從C點(diǎn)移到3點(diǎn)的過(guò)程中,所受電場(chǎng)力做的功為0
C.02從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn)的過(guò)程中,所受電場(chǎng)力做的功為2少
D?2在移到。點(diǎn)后的電勢(shì)能為一4少
【答案】ABD
【解析】
EW
由題意可知,。點(diǎn)的電勢(shì)為小=尊=一,故A正確;由于2、C兩點(diǎn)到/點(diǎn)(+q)的距離
相等,所以3、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,所以Qi從C點(diǎn)移到8點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為0,
2W
故B正確;由于5、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,所以當(dāng)在B點(diǎn)固定Qi后,C點(diǎn)的電勢(shì)為一,所以
q
(2吟
Q2從無(wú)窮遠(yuǎn)移到C點(diǎn)過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為:沙=qU=-2qx0--------=4少故C錯(cuò)誤;
Iq)
2W
由于。點(diǎn)的電勢(shì)為——,所以電勢(shì)能為£=-4沙,故D正確。
q
25.如圖,靜電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線上有M、N兩點(diǎn),箭頭代表電場(chǎng)的方向,則
M_*N
A.M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低
B.M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小一定比N點(diǎn)的大
C.電子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的低
D,電子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大小一定比在N點(diǎn)的大
【答案】C
【解析】
順著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,可知M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的高,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;一條電場(chǎng)線不能確
定疏密,則不能比較MN兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小,也不能比較電子在M
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