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1、 OK B P O A 2d h d U Q K 高二物理电场习题精选 1.宇航员在探测某星球时发现:该星球带负电,而且带电均匀;该星球表面没有大气;在一次实验中,宇航员将一个带电小球(其带电量远远小于星球电量)置于离星球表面某一高度处无初速释放,恰好处于悬浮状态.如果选距星球表面无穷远处的电势为零,则根据以上信息可以推断()A.小球一定带正电 B.小球的电势能一定小于零 C.只改变小球的电量,从原高度无初速释放后,小球仍处于悬浮状态 D.只改变小球离星球表面的高度,无初速释放后,小球仍处于悬浮状态 2.长度均为 L 的平行金属板 AB 相距为 d,接通电源后,在两板之间形成匀强磁场.在 A板
2、的中间有一个小孔 K,一个带+q 的粒子 P 由 A 板上方高 h 处的 O 点自由下落,从 K 孔中进入电场并打在 B 板上 K点处.当 P 粒子进入电场时,另一个与 P 相同的粒子 Q 恰好从两板间距 B 板2d处的 O点水平飞人,而且恰好与 P 粒子同时打在 K处.如果粒子进入电场后,所受的重力和粒子间的作用力均可忽略不计,判断以下正确的说法是()A.P 粒子进入电场时速度的平方满足adv42(a为粒子在电场中所受电场力产生的加速度大小)B.将 P、Q 粒子电量均增为2q,其它条件不变,P、Q 粒子同时进入电场后,仍能同时打在 K点 C.保持 P、Q 原来的电量不变,将 O 点和 O点均
3、向上移动相同的距离4d;且使 P、Q 同时进入电场,则P 粒子将先击中 K点 D.其它条件不变,将 Q 粒子进入电场时的初速度变为原来的 2 倍,将电源电压也增加为原来的 2 倍,P、Q 同时进入电场,仍能同时打在 K点 3 图中a、b是两个点电荷,它们的电量分别为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点。下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧?()A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1|Q2|C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|Q2|4.某一静电实验装置如图所示,验电器 A 不带电,验电器 B 的上面安一个几乎封闭的金属圆桶 C,并且 B 内的金属箔片是张开的,现手持一个带
4、绝缘柄的金属小球 D,使 D 接触 C 的内壁,再移出与 A 的金属小球接触,无论操作多少次,都不能使 A 带电.这个实验说明了()A C 是一个等势体(电势处处相等)B BC 的内部是不带电的 C C 的内部电势为零 DC 的内部场强为零 5.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示.如果A B C D a b P M N 左 右 在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的()A.极板X应带正电 B.极板X应带正电 C.极板Y应带负电 D.极板Y应带正电 6.如图所示,圆 O 在匀强电场中,场强方向与圆 O 所在平面平行,带正电的微粒以相同的初动能沿着各个方向从 A
5、点进入圆形区域中,只在电场力作用下运动,从圆周上不同点离开圆形区域,其中从 C 点离开圆形区域的带电微粒的动能最大,图中 O 是圆心,AB 是圆的直径,AC 是与 AB 成 角的弦,则匀强电场的方向为()A.沿AB方向 B.沿AC方向 C.沿OC方向 D.沿BC方向 7.如图所示,质量分别为 m1和 m2的两个小球 A、B,带有等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上.当突然加一水平向右的匀强电场后,两小球 A、B 将由静止开始运动,在以后的运动过程中,对两个小球和弹簧组成的系统(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度),以下说法正确的是()A.因电场力分别
6、对球 A 和球 B 做正功,故系统机械能不断增加 B.因两个小球所受电场力等大反向,故系统机械能守恒 C.当弹簧长度达到最大值时,系统机械能最小 D.当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时,系统动能最大 8.图中a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为 6V、4V和 1.5V.一质子(H11)从等势面a上某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则对质子的运动有下列判断:质子从a等势面运动到c等势面电势能增加 4.5eV 质子从a等势面运动到c等势面动能增加 4.5eV 质子经过等势面c时的速率为 2.25v 质子经过等势面c时的速率为 1.5v
7、上述判断正确的是()A 和 B和 C和 D和 9.如图所示,中子内有一个电荷量为+23 e 的上夸克和两个电荷量为-13 e 的下夸克,3 个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上,则 3 个夸克在其圆心处产生的电场强度为()A.ker2 B.ke3r2 C.ke9r2 D.2ke3r2 10.一个点电荷产生的电场,两个等量同种点电荷产生的电场,两个等量异种点电荷产生的电场,两块带等量异种电荷的平行金属板间产生的匀强电场.这是几种典型的静电场.带电粒子(不计重力)在这些静电场中的运/m A O B C A B-+E a b c 动()A.不可能做匀速直线运动 B.不可能做匀变速运动 C.不可能做
8、匀速率圆周运动 D.不可能做往复运动 11.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在 P 点,如图所示.以 E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,表示正电荷在P 点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则()A.U 变小,E 不变 B.E 变大,变大 C.U 变小,不变 D.U 不变,不变 12.如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心 O 处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q 的小球从圆弧管的水平直径端点 A 由静止释放,小球沿细管滑到最低点 B时,对管壁恰好无压力,则固定于圆心处的点电荷在 A B 弧中点处的
9、电场强度大小为()A mg/q B 2mg/q C 3mg/q D 4mg/q 13.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A、B 是这条直线上的两点,一电子以速度 vA经过 A 点向 B 点运动,经过一段时间后,电子以速度 vB经过 B 点,且 vB与 vA的方向相反,则()A.A 点的场强一定大于 B 点的场强 B.A 点的电势一定低于 B 点的电势 C.电子在 A 点的速度一定小于在 B 点的速度 D.电子在 A 点的电势能一定小于在 B 点的电势能 14.在场强大小为 E 的匀强电场中,质量为 m、带电量为+q 的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8qE
10、/m,物体运动s距离时速度变为零.则()A.物体克服电场力做功qEs B.物体的电势能减少了 0.8qEs C.物体的电势能减少了qEs D.物体的动能减少了 0.8qEs 15.质量为 m、带电量为+q 的小球用一绝缘细线悬于 O 点,开始时它在 A、B 之间来回摆动,OA、OB 与竖直方向 OC 的夹角为(如图所示).(1)如果当它摆到 B 点时突然施加一竖直向上的、大小为 E=mg/q 的匀强电场,则此时线中的拉力 T1=;(2)如果这一电场是在小球从 A 点摆到最低点 C 时突然加上去的,则 当小球运动到 B 点时线的拉力 T2=.16.如图所示,在竖直平面的xoy坐标系内,oy表示竖
11、直向上方向.该平面内存在沿x轴正向的匀强电场.一个带电小球从坐标原点沿oy方向竖直向上抛出,初动能为4J,不计空气阻力.它达到的最高点位置如图中M点所示,则小球在M点时的动能为 J,小球落回x轴时的位置N点的横坐标为 m,小球到达N点时的动能为 J.O B A C A B C O A vA B vB a b+d d d 17.如图,带电量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距为 2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中 a 点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中 b 点处产生的电场强度大小为_,方向_.(静电力恒量为 k)18.真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.在
12、电场中,若将一个质量为 m、带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为 37(取 sin37=0.6,cos370=0.8).现将该小球从电场中某点以初速度 v0竖直向上抛出.求运动过程中 小球受到的电场力的大小和方向;小球从抛出点至最高点的电势能变化量;小球的最小动量的大小和方向.19.质量为 m=1.0kg、带电量 q=+2.5104C 的小滑块(可视为质点)放在质量为 M=2.0kg的绝缘长木板的左端,木板放在光滑水平面上,滑块与木板之间的动摩擦因数为=0.2,木板长 L=1.5m,开始时两者都处于静止状态,所在空间加有一个方向竖直向下强度为 E=4.0104N/C 的匀强
13、电场,如图所示.取 g=10m/s2,试求:(1)用水平力 F0拉小滑块,要使小滑块与木板以相同的速度一起运动,力 F0应满足什么条件?(2)用水平恒力 F 拉小滑块向木板的右端运动,在 1.0s 末使滑块从木板右端滑出,力 F应为多大?(3)按第(2)问的力F作用,在小滑块刚刚从木板右端滑出时,系统的内能增加了多少?(设m 与 M 之间最大静摩擦力与它们之间的滑动摩擦力大小相等,滑块在运动中带电量不变)20.如图所示,在绝缘水平面上,相距为 L 的 A、B 两点处分别固定着两个等量正电荷.a、b 是 AB 连线上两点,其中 Aa=Bb=4L,O 为 AB 连线的中点.一质量为 m 带电量为+
14、q 的小滑块(可视为质点)以初动能 E0从 a 点出发,沿 AB 直线向 b 运动,其中小滑块第一次经过 O 点时的动能为初动能的 n 倍(n1),到达 b 点时动能恰好为零,小滑块最终停在 O 点,求:(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数.(2)Ob 两点间的电势差 Uob.(3)小滑块运动的总路程 S.21.如图所示,在光滑绝缘的水平面上,有一静止在 A 点质量为 m=1.010-3kg 带负电的小球.现加一水平方向的匀强电场使小球由 A 点运动到 B 点,电场力做功为 W=0.2J,已知AB 两点间距离为 L=0.1m,电势差为 U=20V.判断匀强电场的场强方向并计算电场强度 E 的大小
15、和小球的电量 q;计算小球运动的加速度的大小和到达 B 点时的速率 v.22.如图所示,光滑水平面上放有用绝缘材料制成的“L”型滑板,其质量为M,平面部分的上表面光滑且足够长.在距滑板A端为l的B处放置一个质量为m、带电荷量为+q的物F M E m L A O b a B EO A B 体C(可视为质点),在水平的匀强电场作用下,由静止开始运动.已知:M=3m,电场强度为E.假设物体C在运动及与滑板A端相碰过程中电荷量不变.求物体C第一次与滑板A端相碰前瞬间的速度大小.若物体C与滑板A端相碰的时间极短,而且碰后弹回的速度大小是碰前速度大小的1/5,求滑板被碰后的速度大小.求物体C从开始运动到与
16、滑板A第二次碰撞这段时间内,电场力对小物体C做的功.23.如图所示,一矩形绝缘木板放在光滑水平面上,另一质量为 m、带电量为 q 的小物块沿木板上表面以某一初速度从 A 端沿水平方向滑入,木板周围空间存在足够大、方向竖直向下的匀强电场已知物块与木板间有摩擦,物块沿木板运动到 B 端恰好相对静止若将匀强电场的方向改为竖直向上,大小不变,且物块仍以原初速度沿木板上表面从 A 端滑入,结果物块运动到木板中点时相对静止求:物块所带电荷的性质 匀强电场场强的大小 24.如图所示,半径 R=0.8m 的光滑绝缘导轨固定于竖直平面内,加上某一方向的匀强电场时,带正电的小球沿轨道内侧做圆周运动圆心 O 与 A
17、 点的连线与竖直成一角度,在 A 点时小球对轨道的压力 N=120N,此时小球的动能最大若小球的最大动能比最小动能多 32J,且小球能够到达轨道上的任意一点(不计空气阻力)则:小球的最小动能是多少?小球受到重力和电场力的合力是多少?现小球在动能最小的位置突然撤去轨道,并保持其他量都不变,若小球在 0.04s 后的动能与它在 A 点时的动能相等,求小球的质量 25.在绝缘水平面上放一质量 m=2.010-3kg 的带电滑块 A,所带电荷量 q=1.010-7C.在滑块 A 的左边 l=0.3m 处放置一个不带电的绝缘滑块 B,质量 M=4.010-3kg,B 与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触(不
18、连接)且弹簧处于自然状态,弹簧原长 S=0.05m.如图所示,在水平面上方空间加一水平向左的匀强电场,电场强度的大小为 E=4.0105N/C,滑块 A 由静止释放后向左滑动并与滑块 B 发生碰撞,设碰撞时间极短,碰撞后两滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最短处(弹性限度内),此时弹性势能 E0=3.210-3J,两滑块始终没有分开,两滑块的体积大小不计,与水平面间的动摩擦因数均为=0.5,g 取 10m/s2.求:(1)两滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度 v;(2)两滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离 s.26.图 1中B为电源,电动势E=27V,内阻不计.固定电阻R1=500,R2为
19、光敏电阻.C为平行板电容器,虚线到两极板距离相等,极板长l1=8.010-2m,两极板的间距d=1.010-2m.S为屏,与极板垂直,到极板的距离l2=0.16m.P为一圆盘,由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成,它可绕AA/轴转动.当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R2时,R2的阻值分别为 1000、2000、4500.有一细电子束沿图中虚线以速度v0=8.0106m/s连续不断地射入C.已知电子电量e=1.610-19C,电子质量m=910-31kg.忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力.假设照在R2上的光强发生变化时R2阻值立即有相应的改变.E A B C
20、 l E S A B l 设圆盘不转动,细光束通过b照射到R2上,求电子到达屏S上时,它离O点的距离y.(计算结果保留二位有效数字).设转盘按图 1中箭头方向匀速转动,每 3 秒转一圈.取光束照在a、b分界处时t=0,试在图 2 给出的坐标纸上,画出电子到达屏S上时,它离O点的距离y随时间t的变化图线(06s间).要求在y轴上标出图线最高点与最低点的值.(不要求写出计算过程,只按画出的图线评分.)a b c A A/P 细光束 R2 R1 图 1 图 2 O t/s y/10-2m 10 20 12345 参考答案 1.D 2.A 3 ACD 4 B 5 A 6 C 7.D 8.B 9.A 1
21、0.A 11.AC 12.C 13.D 14.ACD 15.0,2mg(1-cos)16.9,12,40 17kq/d2,水平向左 18.3mg/4,水平向右 9mv02/32 3mv0/5,与电场方向夹角为 37,斜向上.19.解:(1)当拉力 F0作用于滑块 m 上,木板能够产生的最 大加速度为:2/0.2)(smMqEmgaM 为使滑块与木板共同运动,滑块最大加速度 amaM 对于滑块有:mmaqEmgF)(0 NmaqEmgFm0.6)(0 即为使滑块与木板之间无相对滑动,力 F0不应超过 6.0N.(2)设滑块相对于水平面的加速度为 a1,木板的加速度为 a2,由运动学关系可知:21
22、121tas ,22221tas,Lss21 滑动过程中木板的加速度 a2=2.0m/s2,则可得滑块运动的加速度 a1=5.0m/s2 对滑块:NmaqEmgF0.9)(1(3)在 将 小 滑 块 从 木 板 右 端 拉 出 的 过 程 中,相 同 的 内 能 增 加了:0.6)(LqEmgQJ 20.解:(1)由 Aa=Bb=4L,O 为 AB 连线的中点得:a、b 关于 O 点对称,则 Uab=0 (1 分)设小滑块与水平面间的摩擦力大小为 f,对于滑块从 ab 过程,由动能定理得:002ELfUqab (1 分)而 f=mg (1 分)由式得:mgLE02 (1 分)(2)对于滑块从
23、O b 过程,由动能定理得:004nELfUqOb (2 分)由式得:qEnUOb2)12(0 (1 分)(3)对于小滑块从 a 开始运动到最终在 O 点停下的整个过程,由动能定理得:00EsfUqaO (1 分)而qEnUUObaO2)12(0 (1 分)A O b a B EO 由式得:LnS412 (1分)21.200V/m 0.01C 20m/s 22.mqElv21 mqElv2522 qElW2549 23.解:电场方向改为竖直向上后,物块相对木板运动的位移变小,说明摩擦力变大,它们之间的压力变大了,物块所受的电场力向下,所以物块带负电(2 分)设匀强电场的场强大小为 E,木板质量
24、为 M、长度为 L,物块的初速度为 v0,物块和木板共同速度为 v 当电场方向向下时:由物块在竖直方向受力平衡得:N1+qE=mg (2 分)由物块与木板组成的系统动量守恒得:mv0=(M+m)v (2 分)由系统能量守恒得:N1L=12 mv02-12(m+M)v2 (3 分)当电场方向向上时:由物块在竖直方向受力平衡得:qE+mg=N2 (1 分)由物块与木板组成的系统动量守恒得:mv0=(M+m)v (2 分)由系统能量守恒得:N212 L=12 mv02-12(m+M)v2 (2 分)解得:E=mg3q (2 分)24.解:、小球在电场和重力场的复合场中运动,因为小球在 A 点具有最大
25、动能,所以复合场的方向由 O 指向 A,在 AO 延长线与圆的交点 B 处小球具有最小动能 EkB设小球在复合场中所受的合力为 F,则有;RvmFNA2 即:4.08.01202kAAEvmF (4 分)带电小球由 A 运动到 B 的过程中,重力和电场力的合力做功,根据动能定理有:-F2R=EKB-EKA=-32 (4 分)由此可得:F=20N,EKB=8J 即小球的最小动能为 8J(2 分),重力和电场力的合力为 20N(2 分)带电小球在 B 处时撤去轨道后,小球做类平抛运动,即在 BA 方向上做初速度为零的匀加速运动,在垂直于 BA 方向上做匀速运动设小球的质量为 m,则:2R=12 F
26、m t2 (2 分)得:m=Ft24R =0.01kg (2 分)25 解:(1)设两滑块碰前 A 的速度为 v1,由动能定理有:2121mvmglqEl (2 分)解得:v1=3m/s (2 分)A、B 两滑块碰撞,由于时间极短动量守恒,设共同速度为 v E S A B l vmMmv)(1 (2 分)解得:v=1.0m/s (2 分)(2)碰后 A、B 一起压缩弹簧至最短,设弹簧压缩量为 x1,由动能定理有:2011)(210)(vmMEgxmMqEx (2 分)解得:x1=0.02m (2 分)设反弹后 A、B 滑行了 x2距离后速度减为零,由动能定理得:0)(220gxmMqExE (
27、2 分)解得:x20.05m (2 分)以后,因为 qE(M+m)g,滑块还会向左运动,但弹开的距离将逐渐变小,所以,最大距离为:S=x2+s-x1=0.05m+0.05m-0.02m=0.08m.(4 分)26.答案:0.024m O t/s y/10-2m 10 20 123456 24 12 1 高二物理静电场练习题 1.如图所示,MN 是负点电荷电场中的一条电场线,一个带正电的粒子(不计重力)从 a 到b 穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示下列结论正确的是 AD A带电粒子从 a 到 b 运动的过程中动能逐渐减小 B带电粒子在 a 点时的电势能大于在 b 点时的电势能 C负点电荷一定位
28、于 N 点右侧 D带电粒子在 a 点时的加速度大于在 b 点时的加速度 2(通州市 2010 届第六次调研)如图所示,三个同心圆是点电荷 Q 周围的三个等势面,已知这三个圆的半径成等差数列,A、B、C 分别是这三个等势面上的点,且这三点在同一条电场线上将电量为61.6 10 Cq 的电荷从 A 点移到 C 点,电势能减少51.92 10 J,若取 C 点为电势零点(0cV),则 B 点的电势是 B A一定等于 6V B一定低于 6V C一定高于 6V D无法确定 3.如图所示,一带电粒子在电场中沿曲线 AB 运动,从 B 点穿出电场,a、b、c、d 为该电场中的等势面,这些等势面都是互相平行的
29、竖直平面,不计粒子所受重力,则 D A该粒子一定带负电 B此电场不一定是匀强电场 C该电场的电场线方向一定水平向左 D粒子在电场中运动过程动能不断减少 4.一正点电荷仅在电场力作用下,从 A 点运动到 B 点,其速度大小随市时间变化的图像如图所示,下列关于 A、B 两点电场强度 E 的大小和电势的高低的判断,正确的是()B ABABAEE,BBABAEE,CBABAEE,DBABAEE,5.如图所示,P、Q 是电量相等的两个正电荷,它们的连线中点是 O,A、B 是 PQ 连线的中B A a b c d M N a b 2 垂线上的两点,OAOB,用 EA、EB、A、B分别表示 A、B 两点的场
30、强和电势,则()B A.EA一定大于 EB,A一定大于B B.EA不一定大于 EB,A一定大于B C.EA一定大于 EB,A不一定大于B D.EA不一定大于 EB,A不一定大于B 6.图所示,虚线 a、b、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即 Uab=Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q 是这条轨迹上的两点,据此可知 BD(A)三个等势面中,a 的电势最高(B)带电质点通过 P 点时的电势能较大 (C)带电质点通过 P 点时的动能较人 (D)带电质点通过 P 点时的加速度较大 7.、(如皋市 2010 届高三一轮复习)某同学在研究电子
31、在电场中的运动时,得到了电子由 a点运动到 b 点的轨迹(图中实线所示),图中未标明方向的一组虚线可能是电场线,也可能是等势面,则下列说法正确的判断是 AC A如果图中虚线是电场线,电子在 a 点动能较大 B如果图中虚线是等势面,电子在 b 点动能较小 C不论图中虚线是电场线还是等势面,a 点的场 强都大于 b 点的场强 D不论图中虚线是电场线还是等势面,a 点的电势都高于 b 点的电势 8.、(徐州市 2010 届摸底考试)如图所示,A、B 是一条电场线上的两点,若在 A 点释放一初速为零的电子,电子仅受电场力作用,沿电场线从 A 运动到 B则 A A电场强度的方向向左 BA 点场强一定大于
32、 B 点场强 C电场力做负功 D电势能增加 9.、(无锡地区 2011 届期中检测)在以某电荷为球心的球面上,各点相同的物理量为()B A 3 Q M N CD A电场强度 B同一电荷受到的电场力 C电势 D同一电荷具有的电势能 10.如图所示,点电荷固定于 Q 点,一带电粒子在库仑力作用下,做以 Q 为焦点的椭圆运动。M、N 为椭圆长轴端点上的两点,下列说法正确的是 ()BD A带电粒子与点电荷的电性相同 B带电粒子与点电荷的电性相反 C带电粒子在 M 点的电势能大于 N 点的电势能 D带电粒子在 M 点的电势能小于 N 点的电势能 11.(2011 扬州市高三物理期中模拟试卷)如图所示,三
33、条平行等距的虚线表示电场中的三个等势面,电势值分别为 10V、20V、30V,实线是一带负电的粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,对于轨迹上的 a、b、c 三点来说 AD A、粒子在三点的合力 Fa=Fb=Fc;B、粒子必先过 a,再到 b,然后到 c;C、粒子在三点的动能大小为 EKbEKaEKc;D、粒子在三点的电势能大小为 EPcEPab BEaEb/3,,ab D Ea3Eb,,ab 23.如图所示,a、b 两个带电小球的质量均为 m,所带电量分别为+2g 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,
34、平衡时细线都被拉紧则平衡时可能位置是图中的 C 24.如图所示,在绝缘水平面上固定两个等量同种电荷 A、B,在 AB 连线上的 P 点由静止释放一带电滑块,则滑块会由静止开始一直向右运动到 AB 连线上的另一点 M 而停下。则以下判断正确的是 ()CD A滑块一定带的是与 A、B 异种的电荷 B滑块的电势能一定是先减小后增大 C滑块的动能与电势能之和一定减小 DAP 间距一定小于 BM 间距 25.如图所示,在一真空区域中,AB、CD 是圆 O 的两条直径,在 A、B 两点上各放置电荷量为Q 和Q 的点电荷,设 C、D 两点的电场强度分别为 EC、ED,电势分别为C、D,下列说法正确的是 C
35、P 7 d AEC与 ED相同,C与D相等 BEC与 ED不相同,C与D相等 CEC与 ED相同,C与D不相等 DEC与 ED不相同,C与D不相等 26.一带电粒子射入一固定在 O 点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线所示图中的实线是以 O 为圆心等间距的同心圆,a、c 是粒子运动轨迹与同一圆的交点,b 是粒子运动轨迹与小圆的切点,d 是粒子运动轨迹与最大圆的交点,带电粒子仅受电场力,则可以断定 ABD A粒子受到斥力作用 B粒子在 b 点的加速度为最大 C若粒子由 a 运动到 b 克服电场力做功为 W1,由 b 运动到 d 电场力做功为 W2,则 W2=2W1 D粒子在 b 点的速率一
36、定小于在 a 点的速率 27.如图所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为 m、电荷量均为+Q 的物体 A 和 B(A、B 均可视为质点),它们间的距离为 r,与水平面间的动摩擦因数均为求:(1)物体 A 受到的摩擦力;(2)如果将物体 A 的电荷量增至+4Q,则两物体将开始运动,当它们的加速度第一次为零时,物体 A、B 各运动了多远的距离?解:(1)由平衡条件可知 A 受到的摩擦力 f=F库=22rQk(2 分)(2)设 A、B 间距离为 r 当加速度 a=0 时,22 4rQk=mg (3 分)得到mgkQr24 (2 分)8 由题可知 A、B 运动距离均为2 rrs (3 分)故22rmgk
37、Qs (2 分)28.在光滑绝缘的水平面上,用长为 2L的绝缘轻杆连接两个质量均为 m 的带电小球A和B.A球的带电量为+2q,B 球的带电量为-3q,组成一带电系统,如图所示,虚线 MP 为AB 两球连线的垂直平分线,虚线NQ与MP平行且相距 4L.最初 A 和 B 分别静止于虚线MP的两侧,距MP的距离均为L,且 A 球距虚线NQ的距离为 3L.若视小球为质点,不计轻杆的质量,在虚线MP,NQ间加上水平向右的匀强电场E后,求:(1)B 球刚进入电场时,带电系统的速度大小.(2)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需时间以及B球电势能的变化量.29.质量都是m的两个完全相同、带等量异种电荷的
38、小球A、B分别用长l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为 2l的M、N两点,平衡时小球A、B 的位置如图甲所示,线与竖直方向夹角=30,当外加水平向左的匀强电场时,两小球平衡位置如图乙所示,线与竖直方向夹角也为=30,求(1)A、B小球电性及所带电量Q;(2)外加匀强电场的场强E。(1)A 球带正电,B 球带负电 2 分 两小球相距d2l2lsin30l 由A球受力平衡可得:3 分 解得:3 分(2)此时两球相距 E 4L B A-3+2q M N Q P 9 根据A球受力平衡可得:3 分 解得:3 分 解:带电系统开始运动时,设加速度为 a1,由牛顿第二定律:mqEa221mqE (2 分)球
39、 B 刚进入电场时,带电系统的速度为 v1,有:Lav1212 求得:mqELv21 (2 分)对带电系统进行分析,假设球 A 能达到右极板,电场力对系统做功为 W1,有:0)23(321LqELqEW 故带电系统速度第一次为零时,球 A 恰好到达右极板 Q。(2 分)设球 B 从静止到刚进入电场的时间为 t1,则:111avt 解得:qEmLt21 (1 分)球 B 进入电场后,带电系统的加速度为 a2,由牛顿第二定律:mqEmqEqEa22232(2 分)显然,带电系统做匀减速运动。减速所需时间为 t2,则有:2120avt 求得:qEmLt82(2 分)可知,带电系统从静止到速度第一次为
40、零所需的时间为:qEmLttt2321 (1 分)B球电势能增加了 6 Eq L (2 分)E 4L B A-3q+2q M N Q P 10 30.如图所示,AB 为竖直墙壁,A 点和 P 点在同一水平面上。空间存 在着竖直方向的匀强电场。将一带电小球从 P 点以速度向 A 抛出,结果打在墙上的 C 处。若撤去电场,将小球从 P 点以初速 v/2 向 A 抛出,也正好打在墙上的 C 点。求:(1)第一次抛出后小球所受电场力和重力之比(2)小球两次到达 C 点时速度之比(1)设 AC=h、电场力为 FQ,根据牛顿第二定律得:FQ+mg=ma 第一次抛出时,h=2)(21la (1 分)第二次抛
41、出时,h=2)2(21lg (1 分)由、两式得 a=4g (1 分)所以,FQ:G=3:1 (1 分)(2)第一次抛出打在 C 点的竖直分速度y1=a(l)(1 分)第二次抛出打在 C 点的竖直分速度y2=g(l 2)(1 分)第一次抛出打在 C 点的速度1=212y(1 分)第二次抛出打在 C 点的速度2=222)2(y(1 分)所以,1:2=2:1(1 分)31.如图甲所示,电荷量为 q=110-4C 的带正电的小物块置于绝缘水平面上,所在空间存在方向沿水平向右的电场,电场强度 E 的大小与时间的关系如图乙所示,、物块运动速度与时间 t 的关系如图丙所示,取重力加速度 g=10m/s2。求(1)前 2 秒内电场力做的功。(2)物块的质量。(3)物块与水平面间的动摩擦因数。P A B C+E 甲/(ms-1)t/s O 1 2 3 2 4 t/s O 1 2 3 2 4 E/(104NC-1)乙 丙 11 解:(1)F=Eq (1 分)S=at2/2 (1 分)W=FS (1 分)W=6(J)(2 分)(2)a=1m/s2(1 分)E2q=umg(1 分)E2q E1q=ma(1 分)m=1Kg(2 分)(3)u=0.2 (2 分)