时间:2019-05-21 04:09:15
1、填空题 如图所示,在一匀强电场中,将Q=-2×10-6C负电荷由A点移至B点,需克服电力做功W=4×10-5J,已知AB连线长为0.1m,AB连线与电场线间的夹角θ=60°,则A、B两点间的电势差UAB=______V,场强E=______V/m.
参考答案:由公式:UAB=WABq=-4×10-5-2×10-6=20V,
由UAB=Edcosθ得:E=UABdcos60°=200.1×12=400V/m
故答案为:20;400
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图甲所示,在直角坐标系y轴右侧虚线区域内,分布着场强
的匀强电场,方向竖直向上;在y轴左侧虚线区域内,分布着
、方向垂直纸面且随时间作周期性变化的磁场,如图乙所示(以垂直纸面向外为正)。虚线所在位置的横坐标在图中已标出。T=0时刻,一质量m=1.6×10—27kg,电荷量
的带电粒子(不计重力),从点
处以
的速度平行于x轴向右射入磁场。(磁场改变方向的瞬间,粒子速度不变)
(1)求磁场方向第一次改变时,粒子所处位置的坐标。
(2)在图甲中画出粒子从射入磁场到射出电场过程中运动的轨迹。
(3)求粒子射出电场时的动能。
参考答案:
(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径为r,
由牛顿运动定律
?…………①
得
……②
粒子运动的周期
…………③
设磁场方向第一次改变时,粒子运动到
点,
如图所示,运动的时间
?…………④
解得
?…………⑤
?…………⑥
?…………⑦
(2)粒子运动轨迹如图所示。
(3)粒子离开磁场后以速度v水平向右射入匀强电场。粒子在电场中沿电场方向运动的位移
?…………⑧
由动能定理得
?…………⑨
粒子射出电场时的动能
?…………⑩
评分标准:本题共18分,其中(1)10分(②③⑤各2分,其余每式1分)
(2)3分(3)5分(⑧⑨各2分,⑩1分)。
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环,其长轴长BD=4L、短轴长AC=2L.劲度系数为k的轻弹簧上端固定在大环的中心O,下端连接一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的小环,小环刚好套在大环上且与大环及弹簧绝缘,整个装置处在水平向右的匀强电场中.将小环从A点由静止释放,小环运动到B点时速度恰好为0.已知小环在A、B两点时弹簧的弹力大小相等,则( )
A.小环从A点运动到B点的过程中,弹簧的弹性势能先减小后增大
B.小环从A点运动到B点的过程中,小环的电势能一直增大
C.电场强度的大小E=
| mg q |
| 1 2 |

参考答案:A、小环从A点运动到B点的过程中,弹簧从压缩到原长,再到伸长,所以其弹性势能先减小后增大,故A正确,
B、小环从A点运动到B点的过程中,小环沿电场线方向水平运动2L,故小环的电势能一直减小,故B错误,
C、整个过程由能量守恒定律得,Eq?2L=mgL,得:E=mg2q,故C错误,
D、已知小环在A、B两点时弹簧的弹力大小相等,说明在A点弹簧的压缩量等于在B点的伸长量相等,设为x,原长为L0.则得:
在A点:L0-x=L
在B点:2L0+x=2L,解得,小环在A点时,弹簧压缩量x=12L,受到大环对它的弹力为 F=mg+12kL,故D正确.
故选:AD
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源连接,下极板接地。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则下述正确的是 ( ) 
A.电容器带电量会增多
B.电容器极板间的电场强度会增大
C.P点的电势将降低
D.带点油滴的电势能将减少
参考答案:C
本题解析:将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离时,根据
可知d变大,C减小,根据Q=CU可知Q减小,选项A错误;根据
可知电容器极板间的电场强度会减小,选项B错误;根据U=Ed可知,P点与下极板的电势差减小,故P点的电势将降低,选项C正确;因为电荷带负电,P点的电势将降低,根据
,则带电油滴的电势能将增加 ,选项D错误,故选C.
考点:电容器的电容;电场强度;电势能.
本题难度:一般
5、选择题 空间有一电场,各点电势φ随位置的变化情况如图所示.下列说法正确的是( )
A.O点的电场强度一定为零
B.-x1与-x2点的电场强度相同
C.将负电荷从-x1移到x1电荷的电势能增大
D.-x1和x1两点在同一等势面上
参考答案:C
本题解析:静电场中的电势沿着电场线方向降低,并且图中斜率表示该点场强,故可知这是等量异号点电荷的电场,O点场强(斜率)不为零,A错;-x1与-x2点的斜率大小正负均不相同,故电场强度大小方向均不相同,B错;-x1移到x1之间电势沿正方向降低,故场强向正方向,移动负电荷电场力做负功,电势能增大,C对;由图可知-x1和x1两点电势不同,D错。
考点:电势和电势能
本题难度:困难