时间:2017-08-09 08:35:44
1、计算题 如图所示,水平光滑绝缘轨道MN的左端有一个固定挡板,轨道所在空间存在E=4.0×102 N/C、水平向左的匀强电场。一个质量m=0.10 kg、带电荷量q=5.0×10-5 C的滑块(可视为质点),从轨道上与挡板相距x1=0.20 m的P点由静止释放,滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动。当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动,运动到与挡板相距x2=0.10 m的Q点,滑块第一次速度减为零。若滑块在运动过程中,电荷量始终保持不变,求:
(1)滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小;
(2)滑块从P点运动到挡板处的过程中,电场力所做的功;
(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能。
参考答案:解:(1)设滑块沿轨道向左做匀加速运动的加速度为a
此过程滑块所受合外力F=qE=2.0×10-2 N
根据牛顿第二定律F=ma,解得a=0.20 m/s2
(2)滑块从P点运动到挡板处的过程中,电场力所做的功W1=qEx1=4.0×10-3 J
(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能等于滑块由P点运动到Q点过程中电场力所做的功
即ΔE=qE(x1-x2)=2.0×10-3 J
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 将一电荷量为+Q的小球放在原来不带电的金属球附近,最终所形成的电场线分布图。a、b
为电场中的两点, c、d为金属球表面与内部上两点(未标出).则( )
A.a点的电场强度比b点的小
B.a点的电势比b点的高,而c、d电势必相等
C.检验电荷-q 在a点的电势能比在b点的大
D.将检验电荷-q 从a点移到b点的过程中,电场力做正功
参考答案:B
本题解析:电场线的疏密程度可表示电场强度大小,电场线越密,电场强度越大,a点的电场线比b点的电场线密,所以a点的电场强度大,A错误;a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势,即a点的电势比b点的高.不带电小球处于电场中,最终处于静电平衡,为等势体,所以cd两点的电势相等,负电荷在低电势处电势能高,所以检验电荷-q在a点的电势能比在b点的小,故B正确C错误;负电荷从高电势向低电势运动过程中,电场力做负功,D错误;
考点:考查了电场线,电势,电势能
本题难度:一般
3、选择题 下列说法正确的是( ? )
A.在等势面上移动电荷,电场力总是不做功
B.电场线与等势面总是垂直的
C.在同一个等势面上的各点,场强的大小必然是相等的
D.电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面
参考答案:ABD
本题解析:由于等势面和电场线是垂直的,故在等势面上移动时,电场力方向和电荷运动方向垂直,故电场力不做功,AB正确,
电场强度和电场线的疏密程度有关,所以在同一个等势面上,有可能电场强度不同,C错误,
因为沿电场线方向电势是降落的,故电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面,D正确,
点评:本题可以延伸出一个规律,就是电场线密的地方,等势面分布也是较密的,
本题难度:简单
4、选择题 所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球a,b,c(可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下静止,则以下判断正确的是( )
A.a对b的静电力一定是引力
B.a对b的静电力可能是斥力
C.a的电量可能比b少
D.c的电量一定比b少
参考答案:A、根据电场力方向来确定各自电性,从而得出“两同夹一异”,因此A正确
B、ab间的作用力应为引力,故B错误
C、根据库仑定律来确定电场力的大小,并由平衡条件来确定各自电量的大小,因此在大小上一定为“两大夹一小”.故C错误
D、根据库仑定律来确定电场力的大小,并由平衡条件来确定各自电量的大小,因此在大小上一定为“两大夹一小”.故D错误
故选:A
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点,静电力做功1.5×10-7J.再把这个电荷从B点移到C点,静电力做功为-4.0×10-7J.
(1)A、B、C三点中哪点电势最高?哪点电势最低?
(2)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?
(3)把-1.5×10-9C的电荷从A点移到C点,静电力做多少功?
(4)根据以上所得的结果,定性地画出电场分布的示意图,标出A、B、C三点可能的位置.
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般