时间:2020-08-09 23:30:03
1、选择题 如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a带正电，b和c带负电，a所带电荷量的大小比b的大．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，这条有向线段可能是（ ）
A．F1
B．F2
C．F3
D．F4
参考答案：对c球受力分析，如图
由于a所带电荷量的大小比b的大，故a球对c球的静电引力较大，根据平行四边形定则，合力的方向如图；
故选C．
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 在如图的匀强电场中，有A、B两点，且A、B两点间的距离为x=0.20m，已知AB连线与电场线夹角为θ=60°，今把一电荷量q=-2×10-8C的检验电荷放入该匀强电场中，其受到的电场力的大小为F=4.0×10-4N，方向水平向左．求：
（1）电场强度E的大小和方向；
（2）若把该检验电荷从A点移到B点，电势能变化了多少；
（3）若A点为零电势点，B点电势为多少．
参考答案：（1）电场强度E的大小为 E=Fq=4×10-42×10-8N/C=2×104N/C，方向水平向右．
（2）检验电荷从A点移到B点电场力做的功W=-Fxcosθ=-4.0×10-4×0.2×cos60°J=-4.0×10-5J
由电场力做功与电势能变化关系得，检验电荷从A点移到B点电势能增加了4×10-5J．
（3）由UAB=Wq得：UAB=-4×10-5-2×10-8V=2.0×103V
又UAB=φA-φB，φA=0
解得，φB=-2.0×103V
答：
（1）电场强度E的大小为2×104N/C，方向水平向右．
（2）若把该检验电荷从A点移到B点电势能增加了4×10-5J．
（3）若A点为零电势点，B点电势为-2.0×103V．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，两个相同的绝缘细圆环带有等量正电荷，电荷在圆环上的分布是均匀的，两圆环相隔一定距离同轴平行固定放置，B、D分别为两环圆心，C为BD中点。一带负电的粒子从很远处沿轴线飞来向下顺次穿过两环。若粒子只受电场力作用，则在粒子运动过程中
A．粒子经过B点时加速度为零
B．粒子经过B点和D点时动能相等
C．粒子从A到C的过程中，电势能一直增大
D．粒子从B到D的过程中，速度先减小再增大
参考答案：BD
本题解析：根据电场叠加，B环上电荷在B点产生的电场为零，D环上电荷在B点产生电场向上，故粒子经过B点时受电场力向下，加速度不为零，选项A错误；根据对称性，两环上电荷在B、D两点处电势相同，再根据粒子运动过程能量守恒，粒子经过B、D两点时电势能相同，故动能也相同，选项B正确；粒子在由A到B过程电势能减小，由B到C过程中电势能增大，故C错误；粒子从B到C速度减小，从C到D速度增大，故选项D正确。
本题难度：简单
4、计算题 如图所示，一根长为L的绝缘轻绳的一端固定在O点，另一端连接着一个带正电的小球，小球可视为质点，其质量为m，电荷量为q。在O点正上方和正下方距O点L处，各固定一个绝缘弹性挡板A和B，两个挡板尺寸很小，均竖直放置。此装置处在一个竖直匀强电场中，电场强度的大小为
，方向最初竖直向上。现将小球拉到O点右侧同一高度且距O点L处，给它一个竖直向上的初速度V0=
。此后小球在A、B之间的右侧区域竖直面内做圆周运动，并不时与A、B挡板碰撞，在小球与A、B挡板碰撞时，通过两挡板上安装的传感器和控制电路，控制电场方向在碰后瞬间反向，不计碰撞中的能量损失，重力加速度为g，求：
（1）小球与A、B挡板第一次碰前瞬间，绳中的拉力分别为多少？
（2）若轻绳可以承受的最大拉力为50mg，则在绳断之前，小球与B挡板碰撞了多少次？
参考答案：（1）
，
（2）5次
本题解析：（1）小球第一次与
碰之前，
且方向相反，做匀速圆周运动
所以小球与板第一次碰前，速度为
（1分）
小球从与A板第一次碰后到与B板第一次碰前的过程中
解得
小球与B板第一次碰前
解得：
（3）小球从与
板第一次碰后到与板第二次碰前，且方向相反，做匀速圆周运动。
球与板第二次碰前
此时细绳中拉力 
小球从与板第二次碰后到与板第二次碰前的过程中
小球与板第二次碰前
综上分析可知，小球每次与
板碰前，绳中拉力比上一次碰前增加
小球与档板第
次碰面，绳中拉力
若绳断，则
联立得：
（3分）小球在绳断前与挡板碰撞了5次。 （1分）
考点：考查了动能定理，圆周运动，带电粒子在复合场中的运动
本题难度：困难
5、简答题 如图所示，电子在一条电场线上从a点运动到b点，电势能增加，试判定a、b两点电势高低。
参考答案：φa>φb
本题解析：解法一：
由于电势能增加，电场力一定做负功，即电场力方向和电荷运动方向相反，从b指向a而负电荷受电场力的方向和场强方向相反，场强方向应是由a指向b，因此电场线的方向是从a指向b。
顺着电场线的方向电势越来越低，a点电势比b点电势高
解法二：
由于电势能增加，电场力一定做负功，即Wab为负值，而q是负电荷，即q为负值。
由Wab=q（φa－φb）得知φa－φb>0，故φa>φb。
解法三：
正电荷q为正值，在电势越高的地方电势能越大，而对负电荷q为负值，在电势越高的地方电势能越小，而本题已知条件是负电荷在a点电势能较小，a点电势高
由于电势能增加，电场力一定做负功，即Wab为负值，而q是负电荷，即q为负值
由Wab=q（φa－φb）得知φa－φb>0，故φa>φb
本题难度：一般