时间:2018-10-13 01:33:33
1、计算题 如图所示,真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场,在电场中,一个质量为m、带电量为q的粒子从O点出发,初速度的大小为v0,在重力和电场力的共同作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做匀减速直线运动,求:
(1)匀强电场的场强的大小;
(2)粒子运动的最高点与出发点之间的电势差。
参考答案:(1)依题意粒子做匀减速直线运动,对粒子受力分析可知粒子带负电,粒子受到水平向右的电场力和竖直向下的重力。垂直运动方向由平衡条件
mgcosθ=qEsinθ?(2分)
解得E=?(1分)
(2)粒子运动到最高点时速度为零,设运动的位移为s,由动能定理:
-mgssinθ-qEscosθ=0-mv02?(2分)
最高点与出发点之间的电势差U=qEscosθ?(2分)
解得:U=mv02cos2θ/2q
本题解析:(1)因为粒子做匀减速直线运动,粒子受重力和电场力,合外力与运动方向相反,所以可知粒子受到水平向右的电场力,即粒子带正电,,所以
(2)粒子运动到最高点时速度为零,设运动的位移为s,由动能定理:
-mgssinθ-qEscosθ=0-mv02,最高点与出发点之间的电势差U=qEscosθ,
解得:U=mv02cos2θ/2q
本题难度:一般
2、选择题 一带正电的检验电荷,仅在电场力作用下沿x轴从向
运动,其速度v随位置x变化的图象如图所示.
和
处,图线切线的斜率绝对值相等且最大.则在
轴上(?)
A.和
两处,电场强度相同
B.和
两处,电场强度最大
C.=0处电势最小
D.从运动到
过程中,电荷的电势能逐渐增大
参考答案:B
本题解析:A、由题,正检验电荷仅在电场力作用下沿x轴从x=-∞向x=+∞运动,速度先减小后增大,所受的电场力先沿-x轴方向,后沿+x轴方向,电场线方向先沿-x轴方向,后沿+x轴方向,则知x=x1和x=-x1两处,电场强度的方向相反,电场强度不同,故A错误.
B、由v-t图象的斜率等于加速度知,x=x1和x=-x1两处电荷的加速度最大,由牛顿第二定律得:,所以电场强度最大,故B正确.
C、由上知,电场线方向先沿-x轴方向,后沿+x轴方向,根据顺着电场线方向电势降低可知,电势先升高后降低,则x=0处电势最大,故C错误.
D、从x=x1运动到x=+∞过程中,电场力沿+x轴方向,则电场力做正功,电荷的电势能逐渐减小,故D错误.
故选:B
本题难度:一般
3、选择题 下列说法中正确的是( )
A.E=
F q |
参考答案:A:电场强度的定义式E=Fq适用于所有的电场;故A错误;
B:电容是电容器的基本性质,是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量,它的大小与所带电量的多少无关;故B错误;
C:电容器外壳上标的电压是电容器允许的最大电压,即电容器的击穿电压;故C正确;
D:多用电表的欧姆表表头的刻度左边读数大,右边读数小;左边刻度密,读数的误差较大,右侧的刻度疏,读数比较准确,所以用多用电表的欧姆档测电阻时,指针应指在刻度盘的中间部分和右半部分.故D选项的说法不完整.
故选:C
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如下四个电场中,均有相互对称分布的a、b两点,其中电势和场强都相同的是(?)
参考答案:B
本题解析: a、b两点场强方向相反;选项A错误;根据对称性,a、b两点场强大小相等,方向垂直于两点两线向右,a、b两点在同一等势面上;选项B正确;a、b两点电势不等,a点电势高于b点电势;选项C错误;a、b两点场强大小相等,方向相反;选项D错误;故选B
点评:本题难度较小,两点场强是否相同不但比较大小,还要比较方向;如果两点在同一等势面上则电势相等
本题难度:简单
5、简答题
(1)质点第一次进入磁场区域时的速度.
(2)质点第一次在磁场区域内运动的时间.
(3)质点第一次回到直线上时的位置离原点
的距离
.
参考答案:(1)m/s.? (2)0.471s? (3)0.13m
本题解析:(1)粒子在电场中运动时
重力:N,方向竖直向下(1分)
电场力:N,方向水平向左(1分)
N,方向沿
方向(2分)
粒子的加速度:m/s2=
m/s2(2分)
设粒子刚进入磁场时的速度为,则:
(2分)
解得:m/s.(1分)
(2)如图所示,粒子在磁场中重力与电场力平衡,做匀速圆周运动,其周期为:
s(2分)
粒子从进入磁场区域开始到离开磁场区域所经历的时间为:s.(2分)
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为:m=0.2m(2分)
由几何知识可知,粒子重新进入轴上方后做类平抛运动,回到
直线上所用的时间为:
s(2分)?
粒子垂直速度方向上运动的距离为:m
m(3分)
粒子第一次回到直线的位置离原点
的距离为:
m
m.(2分)
本题难度:一般