18.(09·山東·20)如圖所示,在x軸上關于原點O對稱的兩點固定放置等量異種點電荷+Q和-Q,x軸上的P點位于的右側。下列判斷正確的是 ( AC )
A.在x軸上還有一點與P點電場強度相同
B.在x軸上還有兩點與P點電場強度相同
C.若將一試探電荷+q從P點移至O點,電勢能增大
D.若將一試探電荷+q從P點移至O點,電勢能減小
解析:根據(jù)等量正負點電荷的電場分布可知,在x軸上還有一點與P點電場強度相同,即和P點關于O點對稱,A正確。若將一試探電荷+q從P點移至O點,電場力先做正功后做負功,所以電勢能先減小后增大。一般規(guī)定無窮遠電勢為零,過0點的中垂線電勢也為零,所以試探電荷+q在P點時電勢能為負值,移至O點時電勢能為零,所以電勢能增大,C正確。
考點:電場線、電場強度、電勢能
提示:熟悉掌握等量正負點電荷的電場分布。知道,即電場力做正功,電勢能轉化為其他形式的能,電勢能減少;電場力做負功,其他形式的能轉化為電勢能,電勢能增加,即。
17.(09·廣東文科基礎·60)如圖9所示,空間有一電場,電場中有兩個點a和b。下列表述正確的是 ( B )
A.該電場是勻強電場
B.a點的電場強度比b點的大
C.b點的電場強度比a點的大
D.正電荷在a、b兩點受力方向相同
16.(09·東理科基礎·16)如圖所示,一帶負電粒子以某速度進入水平向右的勻強電場中,在電場力作用下形成圖中所示的運動軌跡。M和N是軌跡上的兩點,其中M點在軌跡的最右點。不計重力,下列表述正確的是( C )
A.粒子在M點的速率最大
B.粒子所受電場力沿電場方向
C.粒子在電場中的加速度不變
D.粒子在電場中的電勢能始終在增加
解析:根據(jù)做曲線運動物體的受力特點合力指向軌跡的凹一側,再結合電場力的特點可知粒子帶負電,即受到的電場力方向與電場線方向相反,B錯;從N到M電場力做負功,減速,電勢能在增加,當達到M點后電場力做正功加速電勢能在減小則在M點的速度最小A錯,D錯;在整個過程中只受電場力,根據(jù)牛頓第二定律加速度不變。
15.(09·廣東理科基礎·12)關于同一電場的電場線,下列表述正確的是 ( C )
A.電場線是客觀存在的
B.電場線越密,電場強度越小
C.沿著電場線方向,電勢越來越低
D.電荷在沿電場線方向移動時,電勢能減小
解析:電場是客觀存在的,而電場線是假想的,A錯;電場線越密的地方電場越大B錯;沿著電場線的方向電勢逐漸降低C對;負電荷沿著電場線方向移動時電場力做負功電勢能增加D錯。
14.(09·江蘇物理·8)空間某一靜電場的電勢在軸上分布如圖所示,軸上兩點B、C點電場強度在方向上的分量分別是、,下列說法中正確的有 ( AD )
A.的大小大于的大小
B.的方向沿軸正方向
C.電荷在點受到的電場力在方向上的分量最大
D.負電荷沿軸從移到的過程中,電場力先做正功,后做負功
解析:本題的入手點在于如何判斷和的大小,由圖象可知在x軸上各點的電場強度在x方向的分量不相同,如果在x方向上取極小的一段,可以把此段看做是勻強磁場,用勻強磁場的處理方法思考,從而得到結論,此方法為微元法;需要對電場力的性質和能的性質由較為全面的理解。在B點和C點附近分別取很小的一段d,由圖象,B點段對應的電勢差大于C點段對應的電勢差,看做勻強電場有,可見>,A項正確;同理可知O點場強最小,電荷在該點受到的電場力最小,C項錯誤;沿電場方向電勢降低,在O點左側,的方向沿x軸負方向,在O點右側,的方向沿x軸正方向,所以B項錯誤,D項正確。
13.(09·海南物理·10)如圖,兩等量異號的點電荷相距為。M與兩點電荷共線,N位于兩點電荷連線的中垂線上,兩點電荷連線中點到M和N的距離都為L,且。略去項的貢獻,則兩點電荷的合電場在M和N點的強度 ( AC )
A.大小之比為2,方向相反
B.大小之比為1,方向相反
C.大小均與成正比,方向相反
D.大小均與L的平方成反比,方向相互垂直
12.(09·海南物理·5)一平行板電容器兩極板間距為、極板面積為S,電容為,其中是常量。對此電容器充電后斷開電源。當增加兩板間距時,電容器極板間 ( A )
A.電場強度不變,電勢差變大
B.電場強度不變,電勢差不變
C.電場強度減小,電勢差不變
D.電場強度較小,電勢差減小
11.(09·寧夏·16)醫(yī)生做某些特殊手術時,利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度。電磁血流計由一對電極a和b以及磁極N和S構成,磁極間的磁場是均勻的。使用時,兩電極a、b均與血管壁接觸,兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直,如圖所示。由于血液中的正負離子隨血流一起在磁場中運動,電極a、b之間會有微小電勢差。在達到平衡時,血管內部的電場可看作是勻強電場,血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零。在某次監(jiān)測中,兩觸點的距離為3.0mm,血管壁的厚度可忽略,兩觸點間的電勢差為160µV,磁感應強度的大小為0.040T。則血流速度的近似值和電極a、b的正負為 ( A )
A. 1.3m/s ,a正、b負 B. 2.7m/s , a正、b負
C.1.3m/s,a負、b正 D. 2.7m/s , a負、b正
10.(09·四川·20)如圖所示,粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點處有一正點電荷,帶負電的小物體以初速度V1從M點沿斜面上滑,到達N點時速度為零,然后下滑回到M點,此時速度為V2(V2<V1)。若小物體電荷量保持不變,OM=ON,則 ( AD )
A.小物體上升的最大高度為
B.從N到M的過程中,小物體的電勢能逐漸減小
C.從M到N的過程中,電場力對小物體先做負功后做正功
D.從N到M的過程中,小物體受到的摩擦力和電場力均是先增大后減小
解析:設斜面傾角為θ、上升過程沿斜面運動的最大距離為L。
因為OM=ON,則MN兩點電勢相等,小物體從M到N、從N到M電場力做功均為0。上滑和下滑經過同一個位置時,垂直斜面方向上電場力的分力相等,則經過相等的一小段位移在上滑和下滑過程中電場力分力對應的摩擦力所作的功均為相等的負功,所以上滑和下滑過程克服電場力產生的摩擦力所作的功相等、并設為W1。在上滑和下滑過程,對小物體,應用動能定理分別有:-mgsinθL-μmgcosθL-W1=-和mgsinθL-μmgcosθL-W1=,上兩式相減可得sinθL=,A對;由OM=ON,可知電場力對小物體先作正功后作負功,電勢能先減小后增大,BC錯;從N到M的過程中,小物體受到的電場力垂直斜面的分力先增大后減小,而重力分力不變,則摩擦力先增大后減小,在此過程中小物體到O的距離先減小后增大,根據(jù)庫侖定律可知小物體受到的電場力先增大后減小,D對。
9.(09·天津·5)如圖所示,帶等量異號電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置,M、N為板間同一電場線上的兩點,一帶電粒子(不計重力)以速度vM經過M點在電場線上向下運動,且未與下板接觸,一段時間后,粒子以速度vN折回N點。則 ( B )
A.粒子受電場力的方向一定由M指向N
B.粒子在M點的速度一定比在N點的大
C.粒子在M點的電勢能一定比在N點的大
D.電場中M點的電勢一定高于N點的電勢
解析:由于帶電粒子未與下板接觸,可知粒子向下做的是減速運動,故電場力向上,A錯;粒子由M到N電場力做負功電勢能增加,動能減少,速度增加,故B對C錯;由于粒子和兩極板所帶電荷的電性未知,故不能判斷M、N點電勢的高低,C錯。
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