电场检测2
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模型15 电场(2)-冲刺36模型模型+典例+方法+练习目录电场性质的理解 (2)割补法解题 (4)电场中的图像 (6)有关平行板电容器的问题分析 (10)电场性质的理解【模型+方法】1.电场中的各物理量的关系2.电场强度的判断(1)场强方向是正电荷所受电场力的方向,也是电场线上某点的切线方向.(2)电场的强弱可根据电场线或等势面的疏密程度判断.(3)电场中场强大小也可根据场强公式进行比较.3.电势高低的判断方法(1)根据电场线方向,沿着电场线方向,电势越来越低.(2)根据电势差U AB=φA-φB,若U AB>0,则φA>φB;反之,φA<φB.(3)依据电势能的高低:由电势的定义式φ=E pq知,正电荷在电势能大处电势较高,负电荷在电势能大处电势较低.4.电势能变化的判断(1)做功判断法:由W AB=E p A-E p B.电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增大.(2)电荷电势法:由E p=qφ知正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势低的地方电势能大.(3)能量守恒法:若只有电场力做功,电荷的动能和电势能之和守恒,动能增大时,电势能减小,反之电势能增大.【典例1】(多选)(全国卷Ⅱ·20)如图1,竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷.a、b为圆环水平直径上的两个点,c、d为竖直直径上的两个点,它们与圆心的距离均相等.则()图1A.a、b两点的场强相等B.a、b两点的电势相等C.c、d两点的场强相等D.c、d两点的电势相等【答案】ABC【解析】在绝缘细圆环的上半圆P处,任取一小段,可看成点电荷,其在a点产生的场强为E1,在P关于细圆环水平直径对称的下半圆Q处再取一小段,其在a点产生的场强为E2,由对称性可知,E1、E2的合场强竖直向下,如图所示,即上半圆和下半圆在a点产生的合场强一定竖直向下.同理可得,b点场强方向也竖直向下,由于a、b两点关于圆心对称,则b点处场强大小与a点处相等,故A正确;同理可分析a、b所在的直径上各点场强均竖直向下,故a、b两点在同一条等势线上,电势相等,故B正确;由微元法和对称性可知,c、d两点场强相等,方向竖直向下,故C正确;在c、d点所在直径上,电场方向由c到d,c 点电势高于d点电势,故D错误.【典例2】(多选)(全国卷Ⅱ·21)如图2,ⅡM是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量为q(q>0)的点电荷固定在P点.下列说法正确的是()图2A.沿MN边,从M点到N点,电场强度的大小逐渐增大B.沿MN边,从M点到N点,电势先增大后减小C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大D.将正电荷从M点移动到N点,电场力所做的总功为负【答案】BC【解析】该点电荷形成的电场过M、N两点的等势面如图所示.距P越近,电场强度越大,沿MN边,从M点到N点,与P点的距离先变小后变大,电场强度先增大后减小,故A错误;沿电场线方向电势降低,沿MN边,从M点到N点,电势先增大后减小,故B正确;由图可知,M点电势高于N点电势,根据E p=qφ知,正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能,故C正确;将正电荷从M点移动到N点,即从高电势移动到低电势,电场力所做的总功为正,故D错误.【练习】(多选)(全国卷Ⅱ·21)如图3,同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M 为a 、c 连线的中点,N 为b 、d 连线的中点.一电荷量为q (q >0)的粒子从a 点移动到b 点,其电势能减小W 1;若该粒子从c 点移动到d 点,其电势能减小W 2.下列说法正确的是( )图3A.此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行B.若该粒子从M 点移动到N 点,则电场力做功一定为W 1+W 22C.若c 、d 之间的距离为L ,则该电场的场强大小一定为W 2qLD.若W 1=W 2,则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差割补法解题【模型+方法】就是对研究对象进行适当的分割、补充来处理问题的一种方法。
电场强度、电场线-2【习题变形检测】14.在一高为h的绝缘光滑水平桌面上,有一个带电量为+q、质量为m的带电小球静止,小球到桌子右边缘的距离为s,突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场E,且qE= 2 mg,当小球离开桌面时,电场的大小不变,方向与水平方向成45度角,如图所示,求:(1)小球经多长时间落地?(2)小球落地时的速度.【例题】例题1.把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使小球a能静止在如图5所示的位置,需在MN间放一带电小球b,则()A.b球带正电,放在A点B.b球带负电,放在A点C.b球带负电,放在C点D.b球带正电,放在C点例题2.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度v和时间t的关系图象如图6所示.则此电场的电场线分布可能是图7中的()图7例题3.如图所示,一长为L的丝线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一水平向右的匀强电场E中,当细线偏角为θ时,小球处于平衡状态,试问:(1)小球的带电荷量q多大?(2)若细线的偏角从θ增加到φ,然后由静止释放小球,φ为多大时才能使细线到达竖直位置时小球速度恰好为零?例题4.如图所示,两根长为L的细丝线,下端各挂一个质量为m的小球,上端固定于同一点,两球间也用长L的细丝线连接着,现分别给A、B两球带上电荷量为q的正、负电荷,为了使AB连线张紧,采用加一水平方向匀强电场的方法,则该电场的方向、大小应满足什么条件?【练习题】1.对公式E=kQ/r2,理解正确的是( )(A)r→O时,E→∞(B)当r→∞时,E→0(C)某点场强跟点电荷Q无关,只跟该点位置r有关(D)以点电荷Q为圆心,r为半径的球面上,各点场强相同2.两个固定的异号点电荷,电量给定但大小不等,用E1和E2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小,则在通过两点电荷的直线上,E1=E2的点( )(A)有三个,其中两处合场强为零(B)有三个,其中一处合场强为零(C)只有两个,其中一处合场强为零(D)只有一个,该处合场强不为零3.如图所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线,A、B为电场线上的两点,一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中,动能增加,则可以判断( )(A)电场线方向由B指向A(B)场强大小E A>E B(C)若Q为负电荷,则Q在B点右侧(D)Q不可能为正电荷4.有两个点电荷所带电量的绝对值均为Q,从其中一个电荷上取下△Q的电量,并加在另一个电荷上,那么它们之间的相互作用力与原来相比( )(A)一定变大(B)一定变小(C)保持小变(D)由于两电荷电性不确定,无法判断5.如图所示,质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点,并处在水平向左的匀强电场E 中,小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ,若剪断丝线,则小球的加速度的大小为( )(A)O(B)g,方向竖直向下(C)gtanθ,水平向右(D)g/cosθ,沿绳向下6.如图所示,甲、乙两带电小球的质量均为m,所带电量分别为+q和-q,两球问用绝缘细线连接,甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在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。
一、选择题1.(0分)[ID :125582]如图甲所示,在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出),O 、A 、B 为轴上三点,放在A 、B 两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如下图乙所示。
以x 轴的正方向为电场力的正方向,则( )A .点电荷Q 一定为正电荷B .点电荷Q 在OA 之间C .A 点的电场强度大小为2×104N/CD .同一电荷在A 点所受的电场力比B 点的大2.(0分)[ID :125576]均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。
如图所示,半球面AB 上均匀分布着正电荷,总电荷量为q ,球面半径为R CD ,为通过半球顶点与球心O 的直线,在直线上有M N 、两点,2OM ON R ==。
已知N 点的场强大小为E ,静电力常量为k ,则M 点的场强大小为( )A .22kq E R -B .24kq RC .24kq E R -D .24kqE R+ 3.(0分)[ID :125565]如图所示,A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点,30B ∠=︒,现在A 、B 两点放置两点电荷A q 、B q ,测得C 点场强的方向与AB 平行,且水平向左,则以下判断正确的是( )①A q 带正电 ②A q 带负电 ③B q 带正电 ④B q 带负电A .①③B .①④C .②③D .②④4.(0分)[ID :125543]如图所示,用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中,三个带电小球质量相等,A 球带负电,平衡时三根绝缘细线都是直的,但拉力都为零,则 ( )A .B 球和C 球都带负电荷B .B 球带正电荷,C 球带负电荷 C .B 球带负电荷,C 球带正电荷D .B 球和C 球都带正电荷5.(0分)[ID :125540]把试探电荷q 放在某电场中的A 点,测得它受到的电场力为F ;再把它放到B 点,测得它所受的电场力为nF 。
电场测试2一、选择题1.关于电场强度下列说法正确的是( )A .由E =F q知,若q 减半,则该处电场强度变为原来2倍 B .由E =k Q r 2知,E 与Q 成正比,而与r 2成反比 C .由E =k Q r 2知,在以Q 为球心,以r 为半径的球面上,各处的电场强度均相同 D .以上说法都不对2.在电场中某点,当放入正电荷时受到的电场力方向向右;当放入负电荷时受到的电场力方向向左,则下列说法中正确的是( )A .当放入正电荷时,该点场强方向向右;当放入负电荷时,该点场强方向向左B .该点场强方向一定向右C .该点场强方向一定向左D .该点场强方向可能向右,也可能向左3.关于电场,下列叙述正确的是( )A .以点电荷为圆心、r 为半径的球面上,各点的场强都相同B .正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大C .在电场中某点放入试探电荷q ,该点的场强为E =F /q ,取走q 后,该点场强不为零D .电荷所受静电力很大,该点的电场强度一定很大4.下列关于电场强度的说法中,正确的是( )A .公式E =F q只适用于真空中点电荷产生的电场 B .由公式E =F q可知,电场中某点的电场强度E 与试探电荷在电场中该点所受的静电力成正比C .在公式F =k Q 1Q 2r 2中,k Q 2r 2是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1处的场强大小;而k Q 1r 2是点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2处场强的大小D .由公式E =kQ r 2可知,在离点电荷非常近的地方(r →0),电场强度E 可达无穷大 5.如图甲所示,在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出),O 、M 、N 为轴上三点.放在M 、N 两点的试探电荷受到的静电力跟检验电荷所带电荷量的关系如图乙所示,则( )A .M 点的电场强度大小为2×103 N/CB .N 点的电场强度大小为2×103 N/CC .点电荷Q 在MN 之间D .点电荷Q 在MO 之间6.(2011·重庆理综)如图所示,电量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有( )A .体中心、各面中心和各边中点B .体中心和各边中点C .各面中心和各边中点D .体中心和各面中心二、非选择题7.如图所示,在真空中有两个点电荷q1和q 2,分别位于A 和B ,相距20 cm ,q 1为4×10-8 C ,q 2为-8×10-8 C .则: (1)在AB 连线上A 点的外侧离A 点20 cm 处的D 点场强大小、方向如何?(2)能否在D 点处引入一个带负电的点电荷-q ,通过求出-q 在D 处受合静电力,然后根据E =F q求出D 处的场强大小和方向?8.如图甲所示,一个点电荷Q位于坐标轴Ox上某一点,已知坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0 m和5.0 m.放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷的电荷量关系图象如图乙中直线a、b所示,放在A点的试探电荷带正电,放在B点的试探电荷带负电.求:(1)B点的电场强度的大小和方向;(2)试判断电荷Q的电性,并说明理由;(3)点电荷Q的位置坐标.参考答案1.解析:公式E =F q ,E 与F 、q 无关,A 错;公式E =k Q r 2是点电荷电场强度的决定式,E 由Q 、r 共同决定,B 正确,在C 选项中,球面上各处的电场强度大小相等,但方向不同,C 错.答案:B2.解析:电场中某一点的电场方向取决于电场本身,其方向与放在该点的正电荷的受力方向一致,与负电荷的受力方向相反.故只有B 正确.答案:B3.解析:场强是矢量,不仅有大小,而且有方向,以点电荷Q 为圆心、半径为r 的球面上,场强的大小E =kQ /r 2,但方向不同,故A 错误.在正电荷和负电荷周围确定场强的方法相同,试探电荷q 放到被考查点,q 所受的电场力为F ,那么E =F /q .由此可见,何处场强大,何处场强小,与电荷的正负并没有什么关系,故B 也错误.电场强度E 是电场的性质,试探电荷是用来体现这一性质的“工具”,就像用温度计测量水的温度一样,温度计插入水中,水的温度就由温度计显示出来,取走温度计,水的温度仍然如此,不会消失,故C 正确.在公式E =F /q 中,E 的大小并不是由F 、q 来决定的.在电场中某一点放入一试探电荷q ,那么q 越大,F 越大,而F /q 这一比值将不变,故D 错误.答案:C4.解析:E =F q是场强的定义式,适用于任何电场.E 由电场本身决定,与试探电荷所受电场力无关,A 、B 均错;对C 选项Q 1所受电场力E 1Q 1=kQ 1Q 2r 2,E 1=kQ 2r 2,E 1为Q 2在Q 1处产生的场强大小;Q 2所受电场力E 2Q 2=kQ 1Q 2r 2,E 2=kQ 1r 2,E 2为Q 1在Q 2处产生的场强大小,C 正确;E =kQ r 2适用于真空中的点电荷,D 错误. 答案:C5.解析:设M 、N 两点的电场强度分别为E M 、E N ,根据图象信息可知,图线的斜率即为电场强度,则E M =2×103 N/C ;E N =-500 N/C ,M 、N 两点电场强度方向相反.由点电荷电场强度的特点,该点电荷应放在M 、N 之间,故选项A 、C 正确.答案:AC6.解析:利用点电荷产生场强的公式E =k Q r 2和场强叠加原理,对某边中点处的场强进行分析求合场强可知其大小并不是零,排除选项A 、B 、C ,选项D 正确.答案:D二、非选择题7.解析:(1)q 1在D 点产生的场强E 1=k q 1r 2AD =9×109×4×10-80.22 N/C =9×103 N/C ,方向向右. q 2在D 点产生的场强E 2=k q 2r 2BD =9×109×8×10-80.42 N/C =4.5×103 N/C ,方向向左. D 点的合场强E =E 1-E 2=4.5×103 N/C ,方向向右.(2)可以.因为电场中某点的场强由电场本身决定,与放入电荷无关,不论放入电荷的电荷量是多少,也不论放入电荷的正、负,该点的场强大小、方向是确定的.答案:(1)4.5×103 N/C ,方向向右 (2)可以8.解析:(1)由B 点场强的定义式,结合所给图象,可知A 、B 两点场强大小即为a 、b 直线的斜率,可求得E A =40 N/C ,E B =2.5 N/C ,B 点场强方向与试探电荷所受电场力方向相反,即沿x 轴负方向.(2)因为A 、B 两点的试探电荷电性相反,而受到的电场力方向是同方向的,说明场源电荷Q 一定在A 、B 两点之间,而A 点处正试探电荷受力方向沿x 轴正方向,说明该点场强沿x 轴正方向,因而场源电荷Q 应带负电荷.(3)设Q 离A 点距离为r A ,有E A =k Q r A 2, E B =k Q (3-r A )2,E A E B=(3-r A )2r A 2=402.5, 解得r A =0.6 m .所以Q 的位置坐标为x =x A +r A =2.6 m.答案:(1)2.5 N/C 沿x 轴负方向(2)带负电 理由见解析 (3)x =2.6 m。
221rq kq F =成立条件:①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。
无论两球相距多近,r 都等于球心距;⑴定义: qFE =这是电场强度的定义式,适用于任何电场。
其中的q 为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。
电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。
⑵点电荷周围的场强公式是:2r kQ E =,其中Q 是产生该电场的电荷,叫场源电荷。
○1电势定义为φ=qE ,是一个没有方向意义的物理量,电势有高低之分,按规定:正电荷在电场中某点具有的电势能越大,该点电势越高 。
○2电势的值与零电势的选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零。
○3当存在几个“场源”时,某处合电场的电势为各“场源”在此处电场的电势的代数和 。
○4电势差,A 、B 间电势差U AB =ΦA -ΦB ;B 、A 间电势差U BA =ΦB -ΦA ,显然U AB =-U BA ,电势差的值与零电势的选取无关。
(2)电势能:电荷在电场中由电荷和电场的相对位置所决定的能,它具有相对性,即电势能的零点选取具有任意性;系统性,即电势能是电荷与电场所共有。
○1电势能可用E =qФ计算。
○2由于电荷有正、负、电势也有正、负(分别表示高于和低于零电势),故用E=q Ф计算电势能时,需带符号运算。
(3)电场线的特点: (4)电场线、场强、电势、等势面的相互关系。
○1电场线与场强的关系;电场线越密的地方表示场强越大,电场线上每一点的切线方向 表示该点的场强方向。
电场线与电势的关系:沿着电场线方向,电势越来越低;○3电场线与等势面的关系:电场线越密的地方等差等势面也越密,电场线与通过该处的 等势面垂直; ○4场强与电势无直接关系:场强大(或小)的地方电势不一定大(或小),零电势可由人为选取,而场强是否为零则由电场本身决定;○5场强与等势面的关系:场强方向与通过该处的等势面垂直且由高电势指向低电势,等差等势面越密的地方表示场强越大。
静电场单元测试姓名本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,考试用时60分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共45分)一、选择题(本题共15小题;每小题3分。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项是正确的,有的有多个选项是正确的。
全选对的得3分,部分对得1分,又错选或不选的得0分) 1.下述说法正确的是 ( ) A .根据E = F/q ,可知电场中某点的场强与电场力成正比。
B .根据E = KQ/r 2,可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q 成正比。
C .根据场强叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强。
D .电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹2.如果不计重力的电子,只受电场力作用,那么,电子在电场中可能做 ( ) A .匀速直线运动 B .匀加速直线运动 C .匀变速曲线运动 D .匀速圆周运动 3.电场中有一点P ,下列说法是正确的 ( ) A .若放在P 点电荷的电量减半,则P 点的场强减半。
B .若P 点没有检验电荷,则P 点的场强为零。
C .P 点的场强越大,则同一电荷在P 点受到的电场力越大。
D .P 点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向。
4.如图所示,两个正、负点电荷,在库仑力作用下,它们以两者连线上的某点O 为圆心做匀速圆周运动,以下说法正确的是 ( ) A .它们所需要的向心力不相等。
B .它们做圆周运动的角速度相等。
C .它们的线速度与其质量成反比。
D .它们的运动半径与电荷量成反比。
5.宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带电,且电性为负,电量为Q ,表面无大气,在一实验中,宇航员将一带电q (q ﹤Q )的粉尘置于距该星球表面h 高处,该粉尘恰好处于悬浮状态;宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h 处,无初速释放,则此带电粉尘将 ( ) A .背向星球球心方向飞向太空 B .仍处于悬浮状态 C .沿星球自转的线速度方向飞向太空 D .向星球球心方向下落 6.带负.电的微粒在图示电场中运动,若在Ⅰ区域内匀速直线下降,那么,它在Ⅱ区域内将 ( )A.匀速下降B.加速下降C.减速下降D.匀速直线运动7.有两个带有等量异种电荷的小球,用绝缘细线相连后悬起,并置于水平方向匀强电场中.当两小球都处Ⅰ Ⅱ于平衡时其可能位置是图中的哪一个? ( )8.真空中有两个点电荷Q 1和Q 2,它们之间的静电力为F ,下面哪些做法可以使它们之间的静电力变为 1.5F ( )(A )使Q 1的电量变为原来的2倍,Q 2的电量变为原来的3倍,同时使它们的距离变为原来的2倍 (B )使每个电荷的电量都变为原来的1.5倍,距离变为原来的1.5倍 (C )使其中一个电荷的电量和它们的距离变为原来的1.5倍 (D )保持它们的电量不变,使它们的距离变为原来的32倍9.两个放在绝缘架上的相同金属球,相距r ,球的半径比r 小得多,带电量大小分别为q 和3q ,相互斥力为3F 。
一、选择题1.(0分)[ID :125577]如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C 是后来靠近导体的带正电金属球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A 、B 两部分,则下列结论正确的是( )A .沿虚线d 切开,A 带负电,B 带正电B .只有沿虚线b 切开,才有A 带正电,B 带负电C .只有沿虚线a 切开,A 带正电,B 带负电D .沿任意一条虚线切开,都有A 带正电,B 带负电2.(0分)[ID :125575]科学家在研究原子、原子核及基本粒子时,为了方便,常常用元电荷作为电量的单位,关于元电荷,下列论述中不正确的是( )A .把质子或电子叫元电荷B .191.610C -⨯的电量叫元电荷C .电子带有最小的负电荷,其电量的绝对值叫元电荷D .质子带有最小的正电荷,其电量的绝对值叫元电荷3.(0分)[ID :125564]两个大小相同的小球带有同种电荷,质量分别为m 1和m 2,带电荷量分别是q 1和q 2,用绝缘线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与中垂线方向成α1角和α2角,且两球处于同一水平线上,如图所示,若α1>α2,则下述结论正确的是( )A .q 1一定等于q 2B .一定满足1212q q m m = C .m 1一定小于m 2D .必须同时满足q 1=q 2、m 1=m 2 4.(0分)[ID :125563]关于元电荷的理解,下列说法正确的是( )A .元电荷就是电子B .元电荷实质上是指电子和质子本身C .元电荷就是原子D .物体所带的电量只能是元电荷的整数倍 5.(0分)[ID :125557]如图所示,当一个金属球A 靠近一个带正电的验电器上的的金属小球B 时,验电器中金属箔片的张角增大,下列关于A 的带电情况判断正确的是( )A.可能不带电B.一定带正电C.可能带正电D.一定带负电6.(0分)[ID:125554]如图所示,三个点电荷A、B、C分别位于等腰三角形的三个顶点上,F所示,则()已知A、B带等量正电荷,A受到的静电力如图中的AA.C带负电且电量的绝对值大于B电荷的带电量B.C带负电且电量的绝对值小于B电荷的带电量C.C带正电且电量的绝对值大于B电荷的带电量D.C带正电且电量的绝对值小于B电荷的带电量7.(0分)[ID:125543]如图所示,用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中,三个带电小球质量相等,A球带负电,平衡时三根绝缘细线都是直的,但拉力都为零,则()A.B球和C球都带负电荷B.B球带正电荷,C球带负电荷C.B球带负电荷,C球带正电荷D.B球和C球都带正电荷8.(0分)[ID:125541]为探测地球表面某空间存在的匀强电场电场强度E的大小,某同学用绝缘细线将质量为m、带电量为+q的金属球悬于O点,如图所示,稳定后,细线与竖直方θ=︒;再用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开,再次稳定后,向的夹角60α=︒、重力加速度为g,则该匀强电场的电场强度E大小细线与竖直方向的夹角变为30为()A .3E mg q =B .mgq E = C .32mg E q = D .33mg E q= 9.(0分)[ID :125536]两个完全相同且足够小的金属球,它们所带电荷量之比为7∶1(皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为1F ,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为2F ,则12:F F 可能为( )A .7∶4B .7∶9C .7∶12D .7∶15 10.(0分)[ID :125527]竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,小球A 、B 带有同种电荷,用指向墙面的水平推力F 作用于小球B ,两球分别静止在竖直墙面和水平地面上,如图所示。
河北省石家庄2024届高三教学质量检测(二)理科综合物理试题学校:_______ 班级:__________姓名:_______ 考号:__________(满分:100分时间:75分钟)总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图所示,在电场强度为E的匀强电场中,电场线与水平方向的夹角为,有一质量为m的带电小球,用长为L的细线悬挂于O点,当小球静止时,细线恰好呈水平状态。
若用外力F使小球绕O点做半径为L的匀速圆周运动,在沿圆弧(图中虚线)从A点运动到O点正下方的B点的过程中(重力加速度为g),小球电荷量保持不变,下列说法正确的是( )A.小球带负电,电量值为B.小球带正电,电量值为C.电势能增加D.外力F做负功第(2)题如图,倾角为的斜面固定在墙角,质量为M的尖劈放置在斜面上,尖劈的右侧面竖直,用轻绳系住一个质量为m的球紧靠在尖劈的右侧,轻绳与斜面平行,球与尖劈的接触面光滑,斜面对尖劈的静摩擦力恰好为0,整个系统处于静止状态。
沿球心O对球施加一个水平向左的恒定推力F,系统仍处于静止状态。
则( )A.尖劈的质量M与球的质量m之比为B.对球施加水平推力后,轻绳的拉力不变C.对球施加水平推力后,尖劈对斜面的压力不变D.对球施加水平推力后,斜面对尖劈的摩擦力可能仍为0第(3)题物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行.已知物块与斜面之间的动摩擦因数为,重力加速度取10m/s2.若轻绳能承受的最大张力为1 500 N,则物块的质量最大为A.150kg B.kg C.200 kg D.kg第(4)题用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面I、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则A.B.C.D.第(5)题高铁改变生活,地铁改变城市!地铁站距短需要频繁启停,为缩短区间的运行时间需要较大的启动加速度。
电场检测2
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.一个带电的金属球,当它带的电荷量增加到一定数值后(稳定)与增加前比较,其内部的场强将()
A.一定增强B.不变
C.一定减弱D.可能增强也可能减弱
2.带负电的粒子在某电场中仅受静电力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动.该电场可能由()
A.一个带正电的点电荷形成
B.一个带负电的点电荷形成
C.两个分立的带等量负电的点电荷形成
D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成
3.如图1-6所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中.导体处于静电平衡时,下列说法正确的是()
A.A、B两点场强相等,且都为零
B.A、B两点场强不相等
C.感应电荷产生的附加电场E A<E B
D.当电键S闭合时,电子从大地沿导线向导体移动
4.某静电场的电场线分布如图1-7所示,图中P、Q两点的电场
强度的大小分别为E P和E Q,电势分别为φP和φQ,则()
A.E P>E Q,φP>φQ B.E P>E Q,φP<φQ
C.E P<E Q,φP>φQ D.E P<E Q,φP<φQ
5.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A 点沿电场线运动到B点,其速度—时间图象如图1-8所示.则这一电场可能是图1-9中的()
图1-9
6.如图1-10所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离()
图1-10
A.带电油滴将沿竖直方向向上运动
B.P点的电势将降低
C.带电油滴的电势能将减小
D.若电容器的电容减小,则极板带电量将增大
7.带电粒子射入一固定的带正电的点电荷Q的电场中,沿图1-11中实线轨迹从a运动到b,a、b两点到点电荷Q的距离分别为r a、r b(r a>r b),b为运动轨迹上到Q的最近点,不计粒子的重力,则可知()
图1-11
A.运动粒子带负电
B.b点的场强大于a点的场强
C.a到b的过程中,电场力对粒子不做功
D.a到b的过程中,粒子动能和电势能之和保持不变
8.如图1-12所示,竖直绝缘墙壁上的Q处有一个固定的质点A,在Q的上方P点用丝线悬挂着另一个质点B.A、B两质点因带同种电荷而相斥,致使悬线与竖直方向成θ角,由于漏电使A、B两质点的带电荷量逐渐减少,在电荷漏完之前悬线对P点的拉力大小将()
图1-12
A.保持不变B.先变小后变大
C.逐渐减小D.逐渐增大
9.(2009年高考全国卷Ⅱ)图1-13中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等.现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c点.若不计重力,则()
图1-13
A.M带负电荷,N带正电荷
B.N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C.N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D.M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零
10.带电粒子以初速度v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强电场中,它离开时偏离原方向y,偏角为φ,下列说法正确的是()
A.粒子在电场中做类平抛运动
B.偏角φ与粒子的电荷量和质量无关
C.粒子飞过电场的时间,决定于极板长和粒子进入电场时的初速度
D.粒子的偏移距离y,可用加在两极板上的电压控制
11.(2011年福建省三明高二月考)如图1-14所示,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为45°,则下列结论正确的是()
图1-14
A.此液滴带负电
B.液滴的加速度等于2g
C.合外力对液滴做的总功等于零
D.液滴的电势能减少
12.如图1-15所示,A、B、C、D为匀强电场中相邻的等势面,一个电子垂直经过等势面D时的动能为20 eV,经过等势面C时的电势能为-10 eV,到达等势面B时的速度恰好为零,已知相邻等势面间的距离为5 cm,不计电子的重力,下列说法中正确的是()
图1-15
A.C等势面的电势为10 V
B.匀强电场的场强为200 V/m
C.电子再次经过D等势面时,动能为10 eV
D.电子的运动是匀变速曲线运动
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案
二、计算题(本题包括4小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 13.(8分)如图1-16所示,在水平向右的匀强电场中的A点,有一个质量为m、带电荷量为-q的油滴以速度v竖直向上运动.已知当油滴经过最高点B时,速度大小也为v.求:场强E的大小及A、B两点间的电势差.
14.(10分)如图1-17所示,两带电平行板A、B间的电场为匀强电场,场强E=4.0×102 V/m,两板相距d=16 cm,板长L=30 cm.一带电荷量q=1.0×10-16C、质量m=1.0×10-22 kg 的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转,不
计带电粒子所受重力,求:
(1)粒子带何种电荷?
(2)要使粒子恰能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0为多大?
15.(10分)如图1-18所示,带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间,距下板h=0.8 cm,两板间的电势差为300 V,如果两板间电势差减小到60 V,则带电小球运动到极板上需多长时间?(板间距为d,取g=10 m/s2)
16.(12分)如图1-19,水平放置的平行板电容器,原来两极板不带电,上极板接地,它的极板长L=0.1 m,两极板间距离d=0.4 cm.有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行于极板射入,由于重力作用微粒落到下板上.已知微粒质量为m=2×10-6 kg,电荷量为q=+1×10-8 C,电容器电容为C=10-6 F,g取10 m/s2,求:
(1)为使第一个微粒的落点范围在下极板中点到紧靠边缘的B点之内,则微粒入射速度v0应为多少?
(2)若带电粒子落到AB板上后电荷全部转移到极板上,则以上述速度
射入的带电粒子最多能有多少个落到下极板上?。