时间:2018-10-13 00:26:57
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 如图13-5-8所示,两等量异种电荷在真空中相隔一定距离,OO′表示两点电荷连线的中垂面,在两点电荷所在竖直平面上取图示的1、2、3三点,则这三点的电势的高低关系是(? )
A.φ1>φ2>φ3
B.φ2>φ1>φ3
C.φ2>φ3>φ1
D.φ3>φ2>φ1
图13-5-8
参考答案:A
本题解析:由于两电荷等量异号,因此在两点电荷距离相等的位置,电势大小相等,符号相反,叠加后电势为零(选无穷远处为零电势面),以OO′为界,左侧电势大于零,右侧电势小于零,故A选项正确.
本题难度:简单
3、选择题 如图,虚线表示等势面,相邻等势面间的电势差相等,有一带正电的小球在电场中运动,实线表示小球的运动轨迹,小球在a点的动能等于20eV,运动到b点时动能为2eV.若取c点为零电势点,则当这个小球的电势能等于6eV时,它的动能为(不计重力和空气阻力)( )
A.8eV
B.12eV
C.10eV
D.18eV
参考答案:小球自a点运动到b时,电场力做负功:Wab=2eV-20eV=-18eV ①
由于相邻两等势面的电势差相等,故电势差的大小关系有:Uab=1.5Ubc ②
从b到c电场力做正功,根据动能定理有:Wbc=Ekc-Ekb ③
联立①②③可得Ekc=14eV.
由于只有电场力做功,电势能和动能和保持不变,故在c点:E=Ep+Ek=14eV
即电势能和动能之和为8eV,因此当电势能等于6eV时动能为8eV,
故选:A.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,∠ABC=∠CAB=30°,BC=2
m,已知电场线平行于△ABC所在的平面,一个带电荷量q=-2×10-6 C的点电荷由A移到B的过程中,电势能增加1.2×10-5 kJ,由B移到C的过程中电场力做功6×10-6 J,下列说法正确的是
[? ]
A.B、C两点的电势差UBC=3 V
B.A点的电势低于B点的电势
C.负电荷由C移到A的过程中,电势能增加
D.该电场的场强为1 V/m
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,带箭头的直线表示某电场的电场线,虚线表示等势线,一个带负电的粒子以一定初速度进入电场,由A运动到B(轨迹为图中AB实曲线所示).设粒子经过A、B两点时的加速度和速度分别用aA、aB、vA、vB表示,则(不计粒子重力)( )
A.aA>a B B.aA<aB
C.vA>vB D.vA<vB
参考答案:BC
本题解析:AB、根据电场线的分布可知,B点电场强度大于A点电场强度,所以电荷在B点受到的电场力较大,根据牛顿第二定律可知,
;A错误B正确
CD、由于电荷带负电,所以由A运动到B的过程中,带电粒子受到的电场力与电场线方向相反,电场力方向与运动方向夹角为钝角,电场力做负功,动能减小,所以粒子在B点的速度小于在A点的速度,即
;C正确D错误
故选BC
考点:电场线
点评:这类问题一般要根据电场线的疏密程度判断电场的强弱,根据电场力与运动方向的夹角判断功的正负。
本题难度:一般