时间:2018-10-11 00:43:23
1、选择题 如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点, A、B、C三点的电势分别为1V、2V、5V。则下列叙述中正确的是
[? ]
A.D、E、F三点的电势分别为7V、6V、3V
B.电荷量为1.6×10-19 C的正点电荷在D点的电势能为1.12×10-18 J
C.将电荷量为1.6×10-19 C的正点电荷从E点移到F点,电场力做的功为3.2×10-19 J
D.将电荷量为1.6×10-19 C的负点电荷从F点移到A点,电荷的电势能减少了3.2×10-19 J
参考答案:AB
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,表示某静电场等势面的分布,电量为1.6×10-9C的正点电荷从A经B、C到达D点,从A至D,电场力对电荷做的功为( )
A.4.8×10-8J B.-4.8×10-8J
C.8.0×10-8J D.-8.0×10-8J
参考答案:B
本题解析:电场力做功只与初末位置的电势差有关,与路径无关,所以从A到D或从A经B、C到达D点,电场力做功为
-4.8×10-8J,B对;故选B
考点:考查电场力做功
点评:难度较小,明确电场力做功与运动路径无关,只与粒子的初末位置有关,注意公式中W和U的下脚标
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,等量异种点电荷相距为2L,固定在水平线上的M、N两点,电荷量均为Q.有一带正电的小球质量为m,电荷量q(可视为点电荷),固定在长为L的绝缘轻质细杆的一端,杆的另一端可绕光滑轴0转动,0在MN的垂直平分线上方距MN为L处.现在把杆拉至水平(与MN平行)并由静止释放,运动中经过最低点B时,小球的速度为v.已知静电力常量为k,取O处电势为零,忽略q对+Q、-Q形成电场的影响,求:
(1)在+Q、-Q形成的电场中,A点的电势φA
(2)小球经过B点时对细杆的拉力大小
(3)小球继续向左摆动,能否经过与A等高度的C点(OC=L)?若能,求出此时的速度;若不能,请说明理由.
参考答案:(1)由于取O点电势为零,而O在MN的垂直平分线上,所以φB=0
电荷从A到B过程中,由动能定理得:mgL+(φA-φB)=12mv2
得:φA=mv2-2mgL2q
(2)小球经B点时,在竖直方向有
T-mg=mv2L
T=mg+mv2L
由牛顿第三定律知,小球对细杆的拉力大小也为mg+mv2L
(3)小球不能经过C处
因为在+Q,-Q形成的电场中,φC>φA,假设小球能经过C处,则q(φA-φC)=12mv2,有v2C<0所以不可能.
答:(1)A点的电势φA=mv2-2mgL2q;
(2)小球经过B点时对细杆的拉力大小mg+mv2L;
(3)小球继续向左摆动,不能否经过与A等高度的C点(OC=L).
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 点电荷Q的电场中,一个α粒子通过时的轨迹如图实线所示,a、b为两个等势面,则下列判断中正确的是( )
A.运动中α粒子总是克服电场力做功
B.α粒子经过两等势面的动能Eka>Ekb
C.α粒子在两等势面上的电势能Epa>Epb
D.点电荷Q可能为正电荷,也可能为负电荷
参考答案:B
本题解析:曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧面,由题可知粒子与场源电荷同号,相互作用力为斥力,故粒子先减速后加速,经等势面a时粒子动能大,势能小,故选B。
考点:等势面、动能定理
本题难度:一般
5、选择题 AB为均匀带有电荷量为+Q的细棒,C为AB棒附近的一点,CB垂直于AB。AB棒上电荷形成的电场中C点的电势为
,
可以等效成AB棒上电荷集中于AB上某点P处、带电荷量为+Q的点电荷所形成的电场在C点的电势。若PC的距离为r,由点电荷电势的知识可知
。若某点处在多个点电荷形成的电场中,则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和。根据题中提供的知识与方法,我们可将AB棒均分成两段,并看成两个点电荷,就可以求得AC连线中点
处的电势为(?)
A.
? B.
? C.2
? D.4
参考答案:C
本题解析:
AB棒上电荷集中于AB上某点P处,由题意知,P为AB的中点,CP=r,现将AB棒均分成两段,则左半段中点E处等效电荷为
,右半段中点D处等效电荷为
,由几何关系
,AC连线中点
处的电势
,故选项C正确。解决本题的关键是等效点电荷的位置。
本题难度:一般