电场
一、选择题(每小题6分,共54分)
1.(2020届广东六校第一次联考,5)如图,静电场中的一条电场线上有M、N两点,箭头代表电场的方向,则()
A.M点的电势比N点的低
B.M点的电场强度大小一定比N点的大
C.正电荷在M点的电势能比在N点的大
D.电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的小
2.(2019广东一模,21)(多选)如图所示,点电荷Q1、Q2固定于边长为L的正三角形的两顶点上,将点电荷Q3(电荷量未知)固定于正三角形的中心,Q1=Q2=+q。在正三角形第三个顶点上放入另一点电荷Q,且Q=-q,点电荷Q恰好处于平衡状态。已知静电力常量为k,不计各电荷受到的重力,下列说法正确的是()
A.若撤去Q3,则Q将做匀加速直线运动
B.Q3的电荷量为-√3q
3
C.若不改变Q的电性,仅改变其电荷量,Q将不再受力平衡
D.若将Q1的电荷量改为-q,则Q受到的合力大小为2kq2
L2
3.(2020届珠海月考,8)如图所示,有两对等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处,a、b、c、d 为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法中正确的是()
A.O点电场强度为零
B.a、c两点的电场强度大小相等、方向相反
C.将一带正电的试探电荷从b点沿直线移动到d点,电场力做功为零
D.将一带正电的试探电荷从a点沿直线移动到c点,试探电荷具有的电势能增大
4.(2019广州二模,21)(多选)水平放置的平行板电容器与电源相连,下极板接地。带负电的液滴静止在两极板间P点,以E表示两极板间的场强,U表示两极板间的电压,φ表示P点的电势。若电容器与电源断开,保持下极板不动,将上极板稍微向上移到某一位置,则()
A.U变大,E不变,φ不变
B.U不变,E变小,φ降低
C.液滴将向下运动
D.液滴仍保持静止
5.(2019广州一模,20)(多选)如图,正点电荷固定在O点,以O为圆心的同心圆上有a、b、c三点,一质量为m、电荷量为-q的粒子仅在电场力作用下从a点运动到b点,速率分别为v a、v b。若a、b的电势分别为φa、φb,则()
A.a、c两点电场强度相同
B.粒子的比荷q
m =v a2-v b
2 2(φa-φb)
C.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
D.粒子从a点运动到b点,电场力做正功,电势能减少
6.(2020届湛江调研,21)(多选)一均匀带电的绝缘球球心位于坐标原点O,规定x轴的正方向为电场正方向,则沿x轴的电场强度如图所示,下列说法正确的是()
A.球体半径大小为x0
B.x>x0时,电场方向沿x轴负方向
C.x=x2位置比x=x1位置电势低
D.x=-x0位置与x=x0位置电势相等
7.(2019深圳七校联考,17)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.粒子带负电
B.粒子由M点运动到N点,电势能先增大后减小
C.粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点
D.该匀强电场的电场强度大小为U
R
8.(2019湛江一模,16)如图所示,水平放置的两正对平行金属薄板M、N带等量异种电荷,中央各有一个小孔,两小孔分别处于P点和Q点位置。小孔对电场的影响可忽略不计。在P点正
上方一定高度处的O 点,由静止释放一带电油滴,该油滴恰好能到达Q 点。现将N 板向下平移至N'(图中虚线)位置,此时N 板小孔处于Q'点位置。则从O 点由静止释放的带电油滴( )
A.运动到P 点和Q 点之间返回
B.运动到Q 点和Q'点之间返回
C.运动到Q 点返回
D.运动到Q'点返回
9.(2019深圳一模,21)(多选)如图所示,在竖直面(纸面)内有匀强电场,带电荷量为q(q>0)、质量为m 的小球受水平向右、大小为F 的恒力,从M 匀速运动到N 。已知MN 长为d,与力F 的夹角为60°,重力加速度为g,则( )
A.电场强度大小为
√F 2+m 2g 2
q
B.M 、N 间的电势差为d
q √F 2+m 2g 2 C.从M 到N,电场力做功为√3
2
mgd-1
2
Fd
D.若仅将力F 方向顺时针转60°,小球将从M 向N 做匀变速直线运动 二、非选择题(共36分)
10.(2019广州二模,24)(16分)在竖直平面内,一根长为L 的绝缘细线,一端固定在O 点,另一端拴着质量为m 、电荷量为+q 的小球。小球始终处在场强大小为
3mg 2q
、方向竖直向上的匀强电
场中,现将小球拉到与O 点等高处,且细线处于拉直状态,由静止释放小球。当小球的速度沿水平方向时,细线被拉断,之后小球继续运动并经过P 点,P 点与O 点间的水平距离为L 。重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)细线被拉断前瞬间,细线的拉力大小; (2)O 、P 两点间的电势差。
11.(2019茂名二模,25)(20分)如图甲所示,在xOy 平面直角坐标系中,第一象限内有一平行板电容器,左侧极板与y 轴重合,下端与x 轴重合,两极板间所加电压如图乙所示,已知t=0时刻右侧极板电势高于左侧极板电势,两极板长度为1m,板间距为2m 。在第四象限内存在沿x 轴负方向、E=2×102N/C 的匀强电场,在y=-1m 处垂直于y 轴放置足够大的平面荧光屏,屏与y 轴交点为P,一束比荷q
m =102C/kg 的带正电粒子沿两极板间中线不断射入两极板间的电场中,速
度大小v0=50m/s,所有粒子均能垂直于x轴射入第四象限,并有粒子从两极板边缘射出,忽略粒子间的相互作用,不计粒子的重力。求:
(1)粒子在两极板间运动的加速度的大小;
(2)从坐标为(0.64m,0)的点射出的粒子打到荧光屏上的位置与P点间的距离;
(3)打到荧光屏上且距P点左侧最远的粒子进入两极板间的时刻。
电场
一、选择题(每小题6分,共54分)
1.(2020届广东六校第一次联考,5)如图,静电场中的一条电场线上有M、N两点,箭头代表电场的方向,则()
A.M点的电势比N点的低
B.M点的电场强度大小一定比N点的大
C.正电荷在M点的电势能比在N点的大
D.电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的小
答案 C
2.(2019广东一模,21)(多选)如图所示,点电荷Q1、Q2固定于边长为L的正三角形的两顶点上,将点电荷Q3(电荷量未知)固定于正三角形的中心,Q1=Q2=+q。在正三角形第三个顶点上放入另一点电荷Q,且Q=-q,点电荷Q恰好处于平衡状态。已知静电力常量为k,不计各电荷受到的重力,下列说法正确的是()
A.若撤去Q3,则Q将做匀加速直线运动
B.Q3的电荷量为-√3q
3
C.若不改变Q的电性,仅改变其电荷量,Q将不再受力平衡
D.若将Q1的电荷量改为-q,则Q受到的合力大小为2kq2
L2
答案BD
3.(2020届珠海月考,8)如图所示,有两对等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处,a、b、c、d 为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法中正确的是()
A.O点电场强度为零
B.a、c两点的电场强度大小相等、方向相反
C.将一带正电的试探电荷从b点沿直线移动到d点,电场力做功为零
D.将一带正电的试探电荷从a点沿直线移动到c点,试探电荷具有的电势能增大
答案 C
4.(2019广州二模,21)(多选)水平放置的平行板电容器与电源相连,下极板接地。带负电的液滴静止在两极板间P点,以E表示两极板间的场强,U表示两极板间的电压,φ表示P点的电势。若电容器与电源断开,保持下极板不动,将上极板稍微向上移到某一位置,则()
A.U变大,E不变,φ不变
B.U不变,E变小,φ降低
C.液滴将向下运动
D.液滴仍保持静止
答案AD
5.(2019广州一模,20)(多选)如图,正点电荷固定在O点,以O为圆心的同心圆上有a、b、c三点,一质量为m、电荷量为-q的粒子仅在电场力作用下从a点运动到b点,速率分别为v a、v b。若a、b的电势分别为φa、φb,则()
A.a、c两点电场强度相同
B.粒子的比荷q
m =v a2-v b
2 2(φa-φb)
C.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
D.粒子从a点运动到b点,电场力做正功,电势能减少
答案BC
6.(2020届湛江调研,21)(多选)一均匀带电的绝缘球球心位于坐标原点O,规定x轴的正方向为电场正方向,则沿x轴的电场强度如图所示,下列说法正确的是()
A.球体半径大小为x0
B.x>x0时,电场方向沿x轴负方向
C.x=x2位置比x=x1位置电势低
D.x=-x0位置与x=x0位置电势相等
答案AD
7.(2019深圳七校联考,17)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.粒子带负电
B.粒子由M 点运动到N 点,电势能先增大后减小
C.粒子在电场中可能从M 点沿圆弧运动到N 点
D.该匀强电场的电场强度大小为U
R 答案 B
8.(2019湛江一模,16)如图所示,水平放置的两正对平行金属薄板M 、N 带等量异种电荷,中央各有一个小孔,两小孔分别处于P 点和Q 点位置。小孔对电场的影响可忽略不计。在P 点正上方一定高度处的O 点,由静止释放一带电油滴,该油滴恰好能到达Q 点。现将N 板向下平移至N'(图中虚线)位置,此时N 板小孔处于Q'点位置。则从O 点由静止释放的带电油滴( )
A.运动到P 点和Q 点之间返回
B.运动到Q 点和Q'点之间返回
C.运动到Q 点返回
D.运动到Q'点返回 答案 C
9.(2019深圳一模,21)(多选)如图所示,在竖直面(纸面)内有匀强电场,带电荷量为q(q>0)、质量为m 的小球受水平向右、大小为F 的恒力,从M 匀速运动到N 。已知MN 长为d,与力F 的夹角为60°,重力加速度为g,则( )
A.电场强度大小为
√F 2+m 2g 2
q
B.M 、N 间的电势差为d
q √F 2+m 2g 2
C.从M 到N,电场力做功为√3
2mgd-1
2Fd
D.若仅将力F 方向顺时针转60°,小球将从M 向N 做匀变速直线运动 答案 ACD
二、非选择题(共36分)
10.(2019广州二模,24)(16分)在竖直平面内,一根长为L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端
、方向竖直向上的匀强电拴着质量为m、电荷量为+q的小球。小球始终处在场强大小为3mg
2q
场中,现将小球拉到与O点等高处,且细线处于拉直状态,由静止释放小球。当小球的速度沿水平方向时,细线被拉断,之后小球继续运动并经过P点,P点与O点间的水平距离为L。重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)细线被拉断前瞬间,细线的拉力大小;
(2)O、P两点间的电势差。
答案(1)1.5mg(2)15mgL
8q
11.(2019茂名二模,25)(20分)如图甲所示,在xOy平面直角坐标系中,第一象限内有一平行板电容器,左侧极板与y轴重合,下端与x轴重合,两极板间所加电压如图乙所示,已知t=0时刻右侧极板电势高于左侧极板电势,两极板长度为1m,板间距为2m。在第四象限内存在沿x轴负方向、E=2×102N/C的匀强电场,在y=-1m处垂直于y轴放置足够大的平面荧光屏,屏与y轴=102C/kg的带正电粒子沿两极板间中线不断射入两极板间的电场中,速
交点为P,一束比荷q
m
度大小v0=50m/s,所有粒子均能垂直于x轴射入第四象限,并有粒子从两极板边缘射出,忽略粒子间的相互作用,不计粒子的重力。求:
(1)粒子在两极板间运动的加速度的大小;
(2)从坐标为(0.64m,0)的点射出的粒子打到荧光屏上的位置与P点间的距离;
(3)打到荧光屏上且距P点左侧最远的粒子进入两极板间的时刻。
答案(1)104m/s2(2)1.92m(3)(2n+1)T
(n=0、1、2、3…)
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