22.(09·浙江·20)空間存在勻強(qiáng)電場,有一電荷量、質(zhì)量的粒子從點(diǎn)以速率射入電場,運(yùn)動到點(diǎn)時(shí)速率為,F(xiàn)有另一電荷量、質(zhì)量的粒子以速率仍從點(diǎn)射入該電場,運(yùn)動到點(diǎn)時(shí)速率為。若忽略重力的影響,則 ( AD )
A.在、、三點(diǎn)中,點(diǎn)電勢最高
B.在、、三點(diǎn)中,點(diǎn)電勢最高
C.間的電勢差比間的電勢差大
D.間的電勢差比間的電勢差小
解析:正電荷由O到A,動能變大,電場力做正功,電勢能減小,電勢也減小,O點(diǎn)電勢較高;負(fù)電荷從O到
B速度增大,電場力也做正功,電勢能減小,電勢升高,B點(diǎn)電勢比O點(diǎn)高。所以B點(diǎn)最高,A對; ,,故D對。
21.(09·浙江·16)如圖所示,在光滑絕緣水平面上放置3個(gè)電荷量均為的相同小球,小球之間用勁度系數(shù)均為的輕質(zhì)彈簧絕緣連接。當(dāng)3個(gè)小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),每根彈簧長度為 已知靜電力常量為,若不考慮彈簧的靜電感應(yīng),則每根彈簧的原長為 ( C )
A. B. C. D.
解析:第三個(gè)小球受三個(gè)力的作用,它們的關(guān)
系是
,得
20.(09·福建·15)如圖所示,平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接,下極板接地。一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離 ( B )
A.帶點(diǎn)油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動
B.P點(diǎn)的電勢將降低
C.帶點(diǎn)油滴的電勢將減少
D.若電容器的電容減小,則極板帶電量將增大
解析:電容器兩端電壓U不變,由公式,場強(qiáng)變小,電場力變小,帶點(diǎn)油滴將沿豎直方向向下運(yùn)動,A錯(cuò); P到下極板距離d不變,而強(qiáng)場E減小,由公式U=Ed知P與正極板的電勢差變小,又因?yàn)橄聵O板電勢不變,所以P點(diǎn)的電勢變小,B對;由于電場力向上,而電場方向向下,可以推斷油滴帶負(fù)電,又P點(diǎn)的電勢降低,所以油滴的電勢能增大,C錯(cuò);圖中電容器兩端電壓U不變,電容C減小時(shí)由公式Q=CU,帶電量減小,D錯(cuò)。
19.(09·安徽·18.)在光滑的絕緣水平面上,有一個(gè)正方形的abcd,頂點(diǎn)a、c處分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷,電荷量相等,如圖所示。若將一個(gè)帶負(fù)電的粒子置于b點(diǎn),自由釋放,粒子將沿著對角線bd往復(fù)運(yùn)動。粒子從b點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中 ( D )
A. 先作勻加速運(yùn)動,后作勻減速運(yùn)動
B. 先從高電勢到低電勢,后從低電勢到高電勢
C. 電勢能與機(jī)械能之和先增大,后減小
D. 電勢能先減小,后增大
解析:由于負(fù)電荷受到的電場力是變力,加速度是變化的。所以A錯(cuò);由等量正電荷的電場分布知道,在兩電荷連線的中垂線O點(diǎn)的電勢最高,所以從b到a,電勢是先增大后減小,故B錯(cuò);由于只有電場力做功,所以只有電勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化,故電勢能與機(jī)械能的和守恒,C錯(cuò);由b到O電場力做正功,電勢能減小,由O到d電場力做負(fù)功,電勢能增加,D對。
18.(09·山東·20)如圖所示,在x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對稱的兩點(diǎn)固定放置等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q,x軸上的P點(diǎn)位于的右側(cè)。下列判斷正確的是 ( AC )
A.在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場強(qiáng)度相同
B.在x軸上還有兩點(diǎn)與P點(diǎn)電場強(qiáng)度相同
C.若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn),電勢能增大
D.若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn),電勢能減小
解析:根據(jù)等量正負(fù)點(diǎn)電荷的電場分布可知,在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場強(qiáng)度相同,即和P點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對稱,A正確。若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn),電場力先做正功后做負(fù)功,所以電勢能先減小后增大。一般規(guī)定無窮遠(yuǎn)電勢為零,過0點(diǎn)的中垂線電勢也為零,所以試探電荷+q在P點(diǎn)時(shí)電勢能為負(fù)值,移至O點(diǎn)時(shí)電勢能為零,所以電勢能增大,C正確。
考點(diǎn):電場線、電場強(qiáng)度、電勢能
提示:熟悉掌握等量正負(fù)點(diǎn)電荷的電場分布。知道,即電場力做正功,電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,電勢能減少;電場力做負(fù)功,其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能,電勢能增加,即。
17.(09·廣東文科基礎(chǔ)·60)如圖9所示,空間有一電場,電場中有兩個(gè)點(diǎn)a和b。下列表述正確的是 ( B )
A.該電場是勻強(qiáng)電場
B.a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大
C.b點(diǎn)的電場強(qiáng)度比a點(diǎn)的大
D.正電荷在a、b兩點(diǎn)受力方向相同
16.(09·東理科基礎(chǔ)·16)如圖所示,一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場中,在電場力作用下形成圖中所示的運(yùn)動軌跡。M和N是軌跡上的兩點(diǎn),其中M點(diǎn)在軌跡的最右點(diǎn)。不計(jì)重力,下列表述正確的是( C )
A.粒子在M點(diǎn)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(yùn)動物體的受力特點(diǎn)合力指向軌跡的凹一側(cè),再結(jié)合電場力的特點(diǎn)可知粒子帶負(fù)電,即受到的電場力方向與電場線方向相反,B錯(cuò);從N到M電場力做負(fù)功,減速,電勢能在增加,當(dāng)達(dá)到M點(diǎn)后電場力做正功加速電勢能在減小則在M點(diǎn)的速度最小A錯(cuò),D錯(cuò);在整個(gè)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(chǔ)·12)關(guān)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(qiáng)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(shí),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(cuò);電場線越密的地方電場越大B錯(cuò);沿著電場線的方向電勢逐漸降低C對;負(fù)電荷沿著電場線方向移動時(shí)電場力做負(fù)功電勢能增加D錯(cuò)。
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(diǎn)B、C點(diǎn)電場強(qiáng)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(diǎn)受到的電場力在方向上的分量最大
D.負(fù)電荷沿軸從移到的過程中,電場力先做正功,后做負(fù)功
解析:本題的入手點(diǎn)在于如何判斷和的大小,由圖象可知在x軸上各點(diǎn)的電場強(qiáng)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(qiáng)磁場,用勻強(qiáng)磁場的處理方法思考,從而得到結(jié)論,此方法為微元法;需要對電場力的性質(zhì)和能的性質(zhì)由較為全面的理解。在B點(diǎn)和C點(diǎn)附近分別取很小的一段d,由圖象,B點(diǎn)段對應(yīng)的電勢差大于C點(diǎn)段對應(yīng)的電勢差,看做勻強(qiáng)電場有,可見>,A項(xiàng)正確;同理可知O點(diǎn)場強(qiáng)最小,電荷在該點(diǎn)受到的電場力最小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;沿電場方向電勢降低,在O點(diǎn)左側(cè),的方向沿x軸負(fù)方向,在O點(diǎn)右側(cè),的方向沿x軸正方向,所以B項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。
13.(09·海南物理·10)如圖,兩等量異號的點(diǎn)電荷相距為。M與兩點(diǎn)電荷共線,N位于兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上,兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)到M和N的距離都為L,且。略去項(xiàng)的貢獻(xiàn),則兩點(diǎn)電荷的合電場在M和N點(diǎn)的強(qiáng)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
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