时间:2019-03-16 02:23:19
1、选择题 如图,地面上某空间区域内,水平虚线上方存在场强为E1、方向竖直向下的匀强电场,虚线下方存在场强为E2,方向竖直向上的匀强电场。若质量为m、带电量为+q的小球从上方电场的A点由静止释放,恰好能到达下方电场中与A关于虚线对称的B点,则( )
A.场强大小关系满足E2=2E1
B.场强E1不可能大于E2
C.若AB高度差为h,则UAB=mgh/q
D.带电小球在AB两点电势能相等
参考答案:B
本题解析:设AB之间的距离为h,从A到B的过程用动能定理qE1+mgh=qE2
,得E2-E1=
,故B选项正确。又可得qUAB+mgh=0,即UAB=
,知UAB不为0,故A、B两点电势能不等。故只有B选项正确。
考点:电势能,电场强度,电势差
点评:会受力分析,会用动能定理,知道电势能E=qφ。
本题难度:一般
2、选择题 如图甲所示,x轴上固定两个点电荷Q1、Q2(Q2位于坐标原点O),其上有M、N、P三点,间距MN=NP.Q1、Q2在轴上产生的电势随x变化关系如图乙.则 ( )
A.M点电场场强大小为零
B.N点电场场强大小为零
C.M、N之间电场方向沿x轴负方向
D.一正试探电荷从P移到M过程中,电场力做功
参考答案:B
本题解析:读电势随x变化关系的斜率可知:N点电场场强大小为零,所以A错误、B正确;由电势
随x变化关系可知:Q1为正电荷,Q2为负电荷(或者沿电场线方向电势降低)所以M、N之间电场方向沿x轴正方向,所以C错误;因为电场为非匀强电场,所以
,即D错误。
考点:本题考查电场的基本性质
本题难度:一般
3、简答题 如图13-7-10所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面.现将电荷量为10-8 C的正点电荷从A点移到B点,电场力做功为3×10-6 J,将另一电荷量为10-8 C的负点电荷从A点移到C点,克服电场力做功3×10-6 J.
图13-7-10
(1)求电场线方向,UAB、UAC、UBC各为多大?
(2)AB边长为2cm,求电场强度.
参考答案:(1)UAB="300" V? UAC="300" V? UBC=0(2)E=104 V/m
本题解析:本题要求利用匀强电场中电场力做功、电势差与电场强度的关系进行求解,特别是要求根据电势差的情况判断场强的方向.
(1)正点电荷从A点移到B点时,电场力做正功,故A点电势高于B点,可求得:
UAB=V="300" V.
负点电荷从A点移到C点,同理可判断A点电势高于C点,可求得:UAC=="300" V
因此B、C两点电势相等,UBC=0.由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线,因此,BC为一等势线,故电场线方向垂直BC.设D为直线BC的中点,则场强方向为由A指向D.
(2)直线AB在场强方向的距离d等于线段AD的长度,故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得:E=V/m=104 V/m.
本题难度:简单
4、计算题 如图所示,P、Q两金属板间的电势差为50 V,板间存在匀强电场,方向水平向左,板间的距离d=10 cm,其中Q板接地,两板间的A点距P板4 cm,求:
(1)P板及A点的电势。
(2)保持两板间的电势差不变,将Q板向左平移5 cm,则A点的电势将变为多少?
参考答案:解:板间场强方向水平向左,可见Q板是电势最高处。Q板接地,则电势φQ=0,板间各点电势均为负值,利用公式可求出板间匀强电场的场强,再由U=Ed可求出各点与Q板间的电势差,即各点的电势值
(1)场强
QA间电势差UQA=Ed"=5×102×(10-4)×10-2 V= 30 V
所以A点电势φA=-30 V,P板电势φP=UPQ= -50 V
(2)当Q板向左平移5 cm时,两板间距离d1=10 cm-5 cm=5 cm
Q板与A点间距离变为d"=(10-4)cm-5 cm=1 cm
电场强度
Q、A间电势差UQA"=E"d"=1.0×103×1.0×10-2 V=10 V
所以A点电势φA"=-10 V
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 水平放置的两金属板相距为d,充电后,其间形成匀强电场,一带电荷量为q、质量为m的液滴从下板边缘射入电场,并沿直线从上板边缘射出,如图所示,求两金属板间的电势差为多少?
参考答案:
本题解析:依据题意可知带电液滴做匀速直线运动,则有:Eq=mg,解得:E=
又因为U=Ed,解得:U=.
本题难度:简单