一、选择题
1.A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示。图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称。则下列说法中正确的是( )
A.这两点电荷一定是等量异种电荷 C. D、C两点的电势一定不相等 向下,则( )
B.这两点电荷一定等量同种电荷 D. C点的电场强度比D点的电场强度小
2.如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动,匀强电场方向竖直
A.当小球运动到最高点a时,线的张力一定最小 B.当小球运动到最低点b时,小球的速度一定最大 C.当小球运动到最高点a时,小球的电势能最大 D.小球在运动过程中机械能不守恒
3.两个等量的固定正点电荷连线上有四个点o、a、b、c,其o是点电荷连线的中点,a、b到左点电荷等距(b点在外侧),a、o距离大于o、c,以下说法正确的是( )
A.a、b两点的电场强度相同 B.a、b两点的电势相同 C.四点中电场强度最大是b点 D.四点中电势最高是b点
4.在静电场中,将一电荷只在电场力作用下,从a点移到b点,电场力做了负功,则( )
A.b点的电场强度一定比a点大 B.电场线方向一定从b指向a C.b点的电势一定比a点高
D.该电荷的动能一定减小
5.如图所示,以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中,圆所在平面与电场方向平行,M、N为圆周上的两点。带正电粒子只在电场力作用下运动,在M点速度方向如图所示,经过M、N两点时速度大小相等。已知M点电势高于O点电势,且电势差为U,下列说法正确的是( )
A.M点电势高于N点
B.粒子由M点运动到N点,电势能减小 C.该匀强电场的电场强度大小为2UR D.粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点
6.如图所示,匀强电场中的六个点A、B、C、D、E、F为正八面体的六个顶点,已知BE中点O的电势为零,A、B、C三点的电势分别为7V、1V、3V,则E、F两点的电势分别为( )
A.2V、2V C.1V、5V
B.1V、3V D.2V、4V
7.如图所示,有三个质量相等的分别带正电、负电和不带电的小球,从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度v0先后射入电场中,最后在正极板上打出A,B,C三个点,则( )
A.三小球在电场中运动时间相同 B.三小球到达正极板时速度相同
C.落到A处小球带负电,落到C处小球带正电
D.三小球到达正极板时落在A、C处的小球机械能增大,落在B处的小球机械能不变 8.在如图所示的4种情况中,a、b两点的场强相同,电势相同的( )
A.带电平行板电容器两极板间的a、b两点
B.离点电荷等距的a、b两点
C.达到静电平衡时导体内部的a、b两点
D.两个等量异种电荷连线上,与连线中点O等距的a、b两点
9.如图,△abc中bc=4cm,∠acb=30°。匀强电场的电场线平行于△abc所在平面,且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V下列说法中正确的是( )
A.电场强度的方向沿ac方向 B.电场强度的大小为2V/m
C.电子从a点移动到b点,电场力做功为4eV D.电子从c点移动到b点,电势能增加了4eV
10.空间存在平行于x轴方向的静电场,其电势随x的分布如图所示。一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始,仅在电场力作用下沿x轴正方向运动。则下列说法正确的是( )
A.该电场可能是正的点电荷周围的电场
B.空间存在的静电场场强E是沿x轴正方向均匀减小的 C.该粒子从原点O运动到x0过程中电势能是增加的 D.该粒子从原点O运动到x0处做匀加速直线运动
11.如图所示,一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E,区域足够大的匀强电场中,以初速度0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动。ON与水平面的夹角为30,且mg=qE,则下列结论中正确的是( )
A.电场方向竖直向上
B.小球运动的加速度大小为2g
2v0C.小球上升的最大高度为
2g20D.小球返回原位置所用时间为
g12.将一带电液滴在水平向左的匀强电场中从b点由静止释放,发现液滴沿直线由b运动到d,直线bd方向与竖直方向成45°角,则下列结论正确的是( )
A.液滴的电势能减少 C.液滴做匀速直线运动
B.液滴带正电荷
D.液滴的动能和电势能之和不变
13.在x轴上有间隔相同的a、b、c、d四个点,a、d关于原点对称。现在a、d两点处固定两个电荷量相同的点电荷,如图E—x图像描绘了x轴上部分区域的电场强度,以x轴正方向为电场强度的正方向。下列说法正确的是( )
A.b、c两点的电势相同 B.b、c两点的电场强度不相同 C.a、d两点固定的是同种电荷
D.a、b、c、d四点的电势关系为abcd
214.让质子1H和氘核1H的混合物沿着与电场垂直的方向进入匀强电场,要使它们最后偏
1转角相同,这些粒子进入电场时必须具有相同的( ) A.初速度
C.比荷(电荷量与质量的比值)
B.动能 D.质量
15.两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点两电荷连线上各点的电势
随x变化的关系如图所示,其中A、N两点的电势为零,ND段中C点的电势最高,则
( )
A.N点的电场强度大小为零
B.q1为正电荷,q2为负电荷,且q1q2 C.x轴上AM间电场强度的方向沿x轴负方向
D.若将一负试探电荷从D点释放,则静电力先做正功后做负功,到达M点速度恰好减为0
二、填空题
16.电容触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的。当手指触摸电容触摸屏时,手指和屏的夹层工作面形成一个电容器,因为工作面上接有电流信号,电流通过电容器分别从屏的四个角上的电极中流出,并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比,控制器通过对这四个电流比例精确计算,得出触摸点的位置。对于电容触摸屏,则:
(1)使用绝缘笔,在电容触摸屏上______(选填能或不能)进行触控操作; (2)以下哪些操作可以使手指与工作面形成的电容变大______。 A.使手指与屏的接触面积变大 B.使手指与屏的接触面积变小
C.增大手指压力,使手指与夹层工作面之间距离减小 D.减小手指压力,使手指与夹层工作面之间距离增大
17.匀强电场中A、B两点间距为2cm,两点连线与电场方向成60°角,将一电荷量为-2×10-5C的电荷由A点移到B点,其电势能增加了1×10-4J,则静电力做的功为______J,A、B两点间的电势差为______V,电场强度的大小为______V/m。
18.如图所示,电源A电压为6V,电源B电压为8V,将电键K从A换到B,电流计G通过的电量为6105C,则图中以空气为电介质的电容器的电容为______。若将电键K再从B断开,插入其它电介质,电容器两极板间的电场强度______(填“变大”“变小”或“不变”),若再将上极板上移,相比于移动极板前,电容器两极板间的电场强度______(填“变大”“变小”或“不变”)。
19.如图所示,水平放置的两平行金属板相距为d,充电后其间形成匀强电场。一带电量为+q,质量为m的液滴从下板边缘射入电场,并沿直线运动恰好从上板边缘射出。可知,该液滴在电场中做______________运动,电场强度为__________,电场力做功大小为_______________。
20.如图所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,B30。现将两点电荷qA、qB放置在A、B两点,已测得C点场强方向与BA平行,则由此可以判断qA一定带______ (填正或负)电,且A、B所带电荷量大小之比为qA:qB______ 。
21.如图所示,在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点,连线AB与电场线的夹角为θ,将一电荷最为q的正电荷从A点分别沿不同的路径(曲线ADB、直线AB、折线ACB)移到B点,电场力做的功为______,由此表明______。
22.如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,有A、B、C三点,A为两点荷连线的中心,B为连线上距A为d的一点,C为连线中垂上距A也为d的一点,关于A点电场强度_______(大于、小于)B点电场强度,A点的电势(大于、小于)_______B点电势,A点
的电势_________(等于、大于)C点电势。
23.如图,A、B是真空中的两块面积很大的平行金属板,已知B板的电势为零,A板电势UA随时间变化的规律如图所示,其中UA的最大值为U0,最小值为-2U0;在A、B的正中央处有一个离子源P,P距离A、B板的距离均为l,离子源P可以源源不断地产生电荷量为q、质量为m的带负电的微粒,已知各个时刻产生带电微粒的机会均等。这种微粒产生后,从静止出发在电场力的作用下运动,设微粒一旦碰到金属板,它就附在板上不再运动,且其电荷同时消失,不影响A、B板的电压。已知上述的T、U0、l、q和m等各量的
3U0qT2(),如果在A板电压变化的每个周期T内,平均产生320
162m2个上述微粒,则可求出:
值正好满足等式:l2=(1)在t=0到tT的这段时间内产生的微粒中,有____个微粒可到达A板。(不计重力、不2考虑微粒之间的相互作用) (2)在tT到t=T的这段时间内产生的微粒中,有____个微粒可到达A板。(不计重力、不2考虑微粒之间的相互作用)
24.如图1,单刀双掷开关S原来跟2相接,从t=0开始,开关改接1,得到流过电路中P点的电流随时间变化的I-t图像(图甲),电容器两极板的电势差UAB随时间变化的图像(图乙)。T=2s时,把开关改接2,请在I-t图像和UAB-t图像中画出2s之后一段时间内图像的大致形状_______________。
25.图中 A、B、C、D 是匀强电场中一边长为 0.10m 的正方形的四个顶点,已知 A、B、
C、D 四点的电势分别为𝜑𝜑=15V,𝜑𝜑=3V,𝜑C=9V,则 A、B 的中点电势为________V,该电场的电场强度大小为______________V/m.
26.如图,带箭头的线段表示电场线,一带电粒子只在电场力作用下由 A点运动到B点,图中虚线为其运动轨迹,可判断粒子带______电(填“正”或“负”),粒子在_________点加速度较大(填A或B).
三、解答题
27.如图所示,在平面直角坐标系的第四象限存在竖直向下的匀强电场。一质量为m,带电量为q的粒子,由y轴上的A0,a点沿x轴正方向以速度v0射入第一象限,随后经x轴上的Bb,0点进入第四象限,当粒子到达AB的延长线上的C点时,速度恰好也沿x轴
的正方向,且知C点的横坐标为c,静电力恒量为k,重力加速度为g。试求: (1)粒子由B点运动到C点所经历的时间t; (2)匀强电场的场强E的大小。
28.质量为m、电荷量为q的带电粒子以初速度v0沿垂直于电场的方向,进入长为l、间距为d、电压为U的平行金属板间的匀强电场中,粒子将做匀变速曲线运动,如上图所示,若不计粒子重力。则可求出如下相关量: (1)粒子穿越电场的时间t; (2)粒子离开电场时的速度大小v; (3)粒子离开电场时的侧移距离y; (4)粒子离开电场时的偏角。
29.如图所示,在平面坐标系第一象限内有水平向左的匀强电场,电场强度为
E300N/C。y轴与直线x4cm区域之间有竖直向下的匀强电场,电场强度也为E,
一个质量为m3109kg。带电量为q2109C的粒子(不计重力)从第一象限的S点由静止释放,S点坐标为4cm,4cm。 (1)求粒子通过y轴时的速度大小; (2)求粒子通过x轴时离坐标原点的距离d;
30.如图所示,离子发生器发射出一束质量为m、电荷量为q的离子,经加速电压U1从静止加速后,获得一定的速度,并沿垂直于电场方向射入两板中央,受偏转压U2作用后,离开电场。已知平行板长为L,两板间距离为d求: (1)离子出加速电场时的速度大小v0; (2)离子在离开偏转电场时的偏移量y; (3)离子在离开偏转电场时的速度大小v。
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