时间:2020-08-15 23:08:46
1、填空题 两个点电荷固定于x轴上，电量大小分别为Q和4Q，在它们形成的电场中，有一个带正电的试探电荷q从无限远处移向坐标原点O，其电势能EP随位置变化的关系如图所示曲线．当x→0时，电势能EP→∞；当x→∞时，电势能EP→0；电势能为最小值的位置坐标为x0．试根据图线提供的信息，确定在x轴的正半轴上各点场强方向为______；这两个点电荷在x轴上的位置是______．
参考答案：（1）根据正电荷在电势高处电势能大，可知，带正电的试探电荷从远处移近x0的过程中，电势能减小，电势降低，所以电场的方向指向x的负方向；从x0移动到x=0的过程中，电势能增大，电势升高，所以电场的方向指向x正方向．所以：在x轴的正半轴上各点场强方向为：：（0～x0）x正方向?（x0～+∞）x负方向．
（2）由图知，EP-x图象的斜率△EP△x=F=qE，则知x0点场强为零．
两个点电荷的合场强为0，说明两个点电荷一定是一正一负；当x→0时，电势能EP→∞；说明了x=0处一定是正电荷．
由E=kQr2和（1）中已经判断出的场强的方向，可以进一步判定，正电荷的电荷量一定是Q，离开x 0点的距离近；负电荷的电荷量是4Q．
由E=kQr2得：r1r2=
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 如图所示，等量异种点电荷相距为2L，固定在水平线上的M、N两点，电荷量均为Q．有一带正电的小球质量为m，电荷量q（可视为点电荷），固定在长为L的绝缘轻质细杆的一端，杆的另一端可绕光滑轴0转动，0在MN的垂直平分线上方距MN为L处．现在把杆拉至水平（与MN平行）并由静止释放，运动中经过最低点B时，小球的速度为v．已知静电力常量为k，取O处电势为零，忽略q对+Q、-Q形成电场的影响，求：
（1）在+Q、-Q形成的电场中，A点的电势φA
（2）小球经过B点时对细杆的拉力大小
（3）小球继续向左摆动，能否经过与A等高度的C点（OC=L）？若能，求出此时的速度；若不能，请说明理由．
参考答案：（1）由于取O点电势为零，而O在MN的垂直平分线上，所以φB=0
电荷从A到B过程中，由动能定理得：mgL+(φA-φB)=12mv2
得：φA=mv2-2mgL2q
（2）小球经B点时，在竖直方向有
T-mg=mv2L
T=mg+mv2L
由牛顿第三定律知，小球对细杆的拉力大小也为mg+mv2L
（3）小球不能经过C处
因为在+Q，-Q形成的电场中，φC＞φA，假设小球能经过C处，则q（φA-φC）=12mv2，有v2C＜0所以不可能．
答：（1）A点的电势φA=mv2-2mgL2q；
（2）小球经过B点时对细杆的拉力大小mg+mv2L；
（3）小球继续向左摆动，不能否经过与A等高度的C点（OC=L）．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 如图，一带负电粒子以某速度进入水平方向的匀强电场中，仅在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹
的最右点。下列表述正确的是学（?）
A．粒子做匀变速曲线运动
B．粒子受电场力方向向右
C．匀强电场方向向左
D．粒子在M点的速率最大，电势能最小
参考答案：A
本题解析：略
本题难度：简单
4、选择题 如图所示，虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中一簇等势线，若不计重力的带电粒子从
点射入电场后恰沿图中的实线运动，
点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是（?）
A．点的场强一定小于点
B．带电粒子一定带正电
C．带电粒子的电势能增加
D．带电粒子的动能减小
参考答案：CD
本题解析：本题考查静电场电场线、等势线分布情况，以及曲线运动，能量守恒知识
不知道粒子电性，由等势面画出电场线（两者垂直）但是还是不知道电场线的方向，所以B错。b点处等势面稀疏所以场强小，A选项错误。轨迹的切线方向代表速度方向，虚线的垂线代表受力方向，可以判断电场力做负功，电势能增加，动能减少。C、D选项对。
本题关键是研究曲线运动受力指向轨迹的内侧
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，Q是一个正点电荷，ab是水平放置的光滑绝缘杆，杆上套着一个带负电的环p，它们在同一竖直平面内，把环从a端由静止释放，在环从a端向b端滑动过程中其电势能（ ）
A．一直增加
B．一直减少
C．先减少后增加
D．先增加后减少
参考答案：C
本题解析：小圆环沿光滑直杆运动，受到Q的吸引力，库仑力与速度方向的夹角先小于90°后大于90°，则库仑力先做正功后做负功．由于只有库仑力做功，所以小圆环的动能先增大后减小，则小圆环与负电荷组成的系统电势能先减小后增大，C正确．
考点：考查了电场力做功
本题难度：一般