时间:2018-10-02 04:53:41
1、计算题 （12分）如图所示，一电荷量q=3×10-5C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点。电键S闭合后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°。已知两板相距d=0.1m，电源电动势E=15v，内阻r=0.5Ω，电阻R1=3Ω，R2=R3=R4=8Ω。g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）电源的输出功率；
（2）两板间电场强度大小；
（3）带电小球质量。
参考答案：（1）28w?（2）140v/m?（3）
本题解析：（1）据题意，电阻R2和R3并联后与R1串联，
则外电阻为Rw=7Ω，
据闭合电路欧姆定律可以计算总电流为：
电源输出功率为：
（2）电容器与外电阻并联，则电容器电压等于外电压。即：
两极板距离为d=0.1m，则极板内电场强度为：
（3）由于小球处于平衡状态，则据平衡条件有：
小球质量为：
本题难度：简单
2、选择题 在电场中的某点放入电荷量为q的负点电荷时,测得该点的电场强度为E; 若在该点放入电荷量为2q的正点电荷, 此时测得该点的电场强度
A．大小为E, 方向和E相同
B．大小为E, 方向和E相反
C．大小为E/2, 方向和E相同
D．大小为E/2, 方向和E相反
参考答案：A
本题解析：电场强度是描述电场强弱的物理量，是试探电荷所受的电场力F与试探电荷所带的电荷量q的比值，是由电场本身决定，故与试探电荷的有无，电性，电量的大小无关．
故在该点放入电荷量为-q的试探电荷时电场强度为E，改放电荷量为+2q的试探电荷时电场强度仍为E．故B正确．
电场强度是由电场本身决定，与试探电荷无关．
本题难度：一般
3、简答题 如图所示，在点电荷+Q电场中的一条水平电场线上取a、b两点，其与O的距离关系是roa=
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参考答案：（1）根据电场强度的定义式E=Fq，则得a处的电场强度的大小为：
Ea=Fq=3.0×10-81.5×10-6N/C=200N/C，场强方向水平向右．
（2）检验电荷放在b点，由 F=kQqr2和roa=12rob
得：检验电荷所受的电场力大小为 Fb=14Fa=7.5×10-7N
由牛顿第三定律，Q受到的库仑力也为7.5×10-7N，方向为水平向左．
答：（1）a处的电场强度的大小为200N/C，在a点的场强方向水平向右．
（2）若将检验电荷放在b点，点电荷+Q受到的电场力为7.5×10-7N，其方向为水平向左．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态.现将两极板的间距变大，则（ ）
A．电容器的电容增大
B．电荷将向下加速运动
C．电容器带电量不变
D．电流表中将有从b到a的电流
参考答案：BD
本题解析：电荷q处于静止状态，受向上的电场力等于向下的重力。将两极板的间距变大，根据电容的决定式
可知，电容减小，A错误；电容器的电压不变，板间场强
减小，电荷q所受的电场力F=Eq减小，电荷将向下加速运动．故B正确；电容减小，电容器的电压U不变，由电容的定义式
分析得知，电容器的电量减小，电容器放电，而电容器上极板带正电，则电流表中将有从b到a的电流．故C错误，D正确．故选BD．
考点：电容器的电容；电场强度。
本题难度：一般
5、计算题 （10分）如下图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量q＝－2×10－10C的点电荷由A点移动到B点，电场力做功4.8×10－8 J，再由B点移到C点电荷克服电场力做功4.8×10－8 J，取B点的电势为零，求A、C两点的电势及匀强电场的场强方向．
参考答案：
?电场的场强方向垂直于AC，指向左上方
本题解析：把电荷从A点移到B点，由电势定义式可得：
UAB＝
?①(2分)
由①式解得：UAB＝240 （V）?②
所以φA－φB＝φA＝－240 V ③ (1分)
把电荷从B点移到C点，由电势定义式可得：
UBC＝
?④(2分)
由④式解得：UBC＝240（V）⑤
φB－φC＝－φC＝240 V ⑥
则φC＝－240 V?⑦ (1分)
因为φA＝φC，即A、C在同一等势面上，根据场强与等势面垂直且由高电势处指向低电势处，可得该电场的场强方向垂直于AC，指向左上方．(4分)
本题难度：一般