|
1、 A.沿着电场线的方向,场强越来越小 B.电场中某点的场强大小等于单位电荷量的电荷在该点所受的电场力大小 C.电势降落的方向就是场强的方向 D.负点电荷形成的电场,离点电荷越近,场强越大 答案：BD 解析:场强与电场线的疏密程度有关,而与其方向无关,与电场线方向有关的是电势,即沿着电场线的方向,电势越来越小,选项A错误(也可结合匀强电场的特点排除该选项);根据公式E=  可知,选项B正确;电场中某点处的场强方向是唯一的,而该点电势降落的方向不唯一,显然,电势降落的方向不一定就是场强的方向,选项C错误;根据点电荷周围场强公式E= 可知,选项D正确.2、用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上,小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环.当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是( ) A.摩擦使笔套带电 B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷 C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受电场力的合力大于圆环的重力 D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和 答案：ABC解析:笔套与头发摩擦使笔套带电,选项A正确;金属圆环靠近带电笔套时出现静电感应,选项B正确;圆环既然被吸引,合力为引力,圆环所受静电力的合力必大于圆环的重力,选项C正确;如果笔套所带的电荷立刻被全部中和,则圆环就会立刻落下,这与圆环被吸住的事实不符,选项D错误. 3、如图所示,两个带等量的负电荷的小球A、B(可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘水平面上,P、N是小球A、B的连线的水平中垂线上的两点,且PO=ON.现将一个电荷量很小的带正电的小球C(可视为质点),由P点静止释放,在小球C向N点运动的过程中,关于小球C的说法可能正确的是( ) A.速度先增大,再减小 B.电势能先增大,再减小 C.加速度先增大再减小,过O点后,加速度先减小再增大 D.小球在PN之间往复运动 答案：AD解析:在AB的垂直平分线上,从无穷远处到O点,电场强度先变大后变小,到O点变为零,故正电荷受电场力沿连线的中垂线运动时,电荷的加速度先变大后变小,速度不断增大,在O点加速度变为零,速度达到最大;由O点到无穷远处时,库仑力与速度方向相反,故速度减小,电势能先减小再增大,选项A正确,B错误;小球C所受电场力过O点后可能先增大再减小,故选项C错误.由以上分析可知选项D正确. 4、下列选项中的各  圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘.坐标原点O处电场强度最大的是( )
答案：B解析:根据对称性和场强叠加,D项O点的场强为零;C项中第一、第三象限内电荷产生的场强抵消,等效为第二象限内电荷在O点产生的场强,大小与A项的相等;B项正、负电荷在O点产生的场强大小相等,方向互相垂直,合场强是其中一个的  倍,也是A、C项场强的倍,选项B正确.5、如图(甲)所示,真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m.在A点放一个带正电的检验电荷,在B点放一个带负电的检验电荷,A、B两点的检验电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同,电场力的大小F跟检验电荷电荷量q的关系分别如图(乙)中直线a、b所示.下列说法正确的是( )
A.B点的电场强度的大小为0.25 N/C B.A点的电场强度的方向沿x轴负方向 C.点电荷Q是正电荷 D.点电荷Q的位置坐标为0.3 m 答案：D解析:由两试探电荷受力情况可知,点电荷Q为负电荷,且放置于A、B两点之间某位置,故选项B、C均错误;设Q与A点之间的距离为l,则点电荷在A点产生的场强EA=k  == N/C=4×105 N/C,同理可得,点电荷在B点产生的场强为EB=k== N/C=2.5×104 N/C,解得l=0.1 m,所以点电荷Q的位置坐标为xQ=xA+l=(0.2+0.1) m=0.3 m,故选项D正确.6、如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,则( )
A.a一定带正电,b一定带负电 B.a的速度将减小,b的速度将增加 C.a的加速度将减小,b的加速度将增加 D.两个粒子的动能,一个增加一个减小 答案：C解析:由粒子的轨迹可确定电场力的方向,但电场方向不明,无法确定粒子的电性,故选项A错误;由粒子的偏转轨迹可知电场力对a、b均做正功,动能增加,选项B、D错误;但由电场线的疏密可判定,a受电场力逐渐减小,加速度减小,b正好相反,故选项C正确. 7、如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z<0的空间,z>0的空间为真空.将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的.已知静电平衡时导体内部电场强度处处为零,则在z轴上z= 处的电场强度大小为(k为静电力常量)( ) A.k 答案：D解析:设点电荷为正电荷(不影响结果),则导体表面的感应电荷为负电荷.如图,设所求点为A点 距O点为,取其关于xOy平面的对称点为B,点电荷在A、B两点的场强大小分别为E1、E2,感应电荷在A、B两点的电场强度的大小分别为EA、EB.静电平衡时,B点的合场强为零,EB=E2==,由对称性,EA=EB=,故A点场强为E=EA+E1=+=.故选项D正确.
8、a、b两个带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为+3q和-q,两球间用绝缘细线连接,a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向向左的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧.则平衡时可能位置是( )
答案：D解析:因为a、b所带电荷量分别为+3q和-q,以a、b为整体,整体的电荷量为+2q,整体受到向左的电场力作用,大小为2qE,整体的重力为2 mg,如图(甲)所示,则tan θ= ;b所带电荷量为-q,受到向右的电场力作用,大小为qE,b的重力为mg,如图(乙)所示,则tan α=,所以θ=α;又由于两绝缘细线的长度相同,平衡时b小球处在悬挂点的正下方,选项D正确.
点评 对连接体问题,要恰当选取“整体法”、“隔离法”进行分析,一般是“先整体,后隔离”. 9、ab是长为l的均匀带正电细杆,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图所示,ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处产生的场强大小为E2.细杆的中点正上方有一P3点,下列说法正确的是( ) A.P1、P2两处的电场方向相同E?<E2 B.P1、P2两处的电场方向相反E?>E2 C.P1、P2两处的电场方向相反E?<E2 D.P3点的场强方向垂直于ab向上 答案：CD解析:可将ab杆从左到右等分为四等份如图所示,电荷在P1处产生的场强E1可看成是3、4两段产生的,因为1、2两部分关于P1对称,故抵消了,而电荷在P2处产生的场强E2是四个部分产生的同向场叠加,其中3、4两段产生的就与E1等大,另外1、2两段产生的还要补充相加,故E1<E2,而E1、E2的方向显然是相反的,故选项C正确,选项A、B错误;将细杆看成很多点电荷,与c点对称的两点电荷在P3点产生的场强在水平方向互相抵消,故P3点场强方向垂直于ab向上,选项D正确. 10、在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和带电荷量有关.他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示. 实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大. 实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的 而增大,随其所带电荷量的 而增大. 此同学在探究中应用的科学方法是 (选填:“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”). 解析:根据平衡条件可知,电荷间的相互作用力越大,悬线偏角越大.所以两电荷之间的相互作用力,随距离的减小而增大,随其所带电荷量的增大而增大.所以在探究中应用的应当是控制变量法. 答案:减小 增大 控制变量法 11、一根长为l的丝线吊着一质量为m,带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向变为向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g).求:(sin 37°=0.6, cos 37°=0.8)
(1)匀强电场的电场强度的大小; (2)小球经过最低点时受到的拉力大小. 解析:(1)小球静止在电场中受力如图所示,显然小球带正电,由平衡条件得:
mgtan 37°=qE 故E= (2)电场方向变成向下后,小球开始摆动做圆周运动,到最低点的过程中重力、电场力对小球做正功.如图所示.
由动能定理得:
在最低点时有 F-(mg+qE)=mv2/l 解得F= 答案:(1) 12、如图(甲)所示,水平面被竖直线PQ分为左、右两部分,左部分光滑,范围足够大,上方存在水平向右的匀强电场,右部分粗糙.一质量为m=2 kg,长为L的绝缘体制成的均匀带正电直棒AB置于水平面上,A端距PQ的距离为s=3 m,给棒一个水平向左的初速度v0,并以此时作为计时的起点,棒在最初2 s的运动图像如图(乙)所示.2 s末棒的B端刚好进入电场,已知直棒单位长度带电荷量为λ=0.1 C/m,取重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)直棒的长度; (2)匀强电场的场强E; (3)直棒最终停在何处. 解析:(1)0～2 s内,棒运动的位移 s1= 棒长为L=s1-s=1 m. (2)由题图(乙)知,棒在向左运动至B端刚好进入电场的过程,棒的加速度一直不变为a= 直棒所带电荷量q=λL=0.1 C 当B端刚进入电场时有qE=ma 得出E= (3)AB棒未进入电场前有μmg=ma 得出μ= 棒B端进入电场后向左减速然后返回出电场直到最终停止,设A端在PQ右侧与PQ相距为x. 由动能定理得
解得x=2.25 m 故A端在PQ右边且距PQ为2.25 m. 答案:(1)1 m (2)10 N/C (3)A端距PQ2.25 m,在PQ右边 |
|
|
