第九、十章练习1
1.如图所示,把电荷量为-q的小球A用绝缘细线悬起。若将带电荷量为+q的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度且相距r时,两小球均处于静止状态,细线与竖直方向成α角。A、B两球均可视为点电荷,静电力常量为k,则小球A的质量为( )
B. C. D.
2.(多选)一带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图中虚线所示,带箭头的实线表示电场线。不计粒子所受重力,则( )
A.粒子带正电 B.粒子加速度逐渐减小
C.A点的速度大于B点的速度 D.粒子的初速度不为零
3.在点电荷形成的电场中,一电子的运动轨迹如图中虚线所示,其中a、b是轨迹上的两点。若电子在两点间运动的速度不断增大,则下列判断中正确的是( )
A.形成电场的点电荷电性为正
B.电子一定是从a点运动到b点
C.电子一定是从b点运动到a点
D.电子的运动是匀变速曲线运动
4.相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为+4q和-q,如图所示。今引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,则C的电荷量和放置的位置是( )
A.-q,在A左侧距A为L处
B.-2q,在A左侧距A为处
C.+4q,在B右侧距B为L处
D.+2q,在B右侧距B为处
5.关于电势,下列说法错误的是( )
A.电场中某点的电势,其大小等于单位正电荷从该点移到电势零点时,电场力所做的功
B.电场中某点的电势与电势零点的选取有关
C.由于电势是相对的,所以无法比较电场中两点的电势高低
D.电势是描述电场能的性质的物理量
6.一个带正电的质点所带的电荷量q=2.0×10-9 C,在静电场中由a点移到b点,在这个过程中,除静电力外,其他力做正功为6.0×10-5 J,质点的动能增加了8.0×10-5 J,则a、b两点间的电势差为( )
A.3×104 V B.1×104 V
C.4×104 V D.7×104 V
7.一带电粒子沿图中曲线穿过一匀强电场中的等势面,且四个等势面的电势关系满足φa>φb>φc>φd,若不计粒子所受重力,则( )
A.粒子一定带正电
B.粒子的运动是匀变速运动
C.粒子从A点到B点运动的过程中动能先减小后增大
D.粒子从A点到B点运动的过程中电势能增大
8.如图所示,三个同心圆是以同一负点电荷为圆心的等势面,相邻等势面的电势差相等,则下列说法正确的是( )
A.一个点电荷+q在B点所受的静电力比在A点的大
B.一个点电荷+q在B点具有的电势能比在A点的小
C.将同一个电荷由B点移到D点静电力做的功比由C点移到A点多
D.将电荷+q由B点移到C点,静电力做正功
9.如图所示,地面上有水平向右的匀强电场,将一带电小球从电场中的A点以某一初速度射出,小球恰好能沿与水平方向成30°角的虚线由A向B做直线运动,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球带正电荷
B.小球受到的电场力与重力大小之比为2∶1
C.小球从A运动到B的过程中电势能增加
D.小球从A运动到B的过程中电场力所做的功等于其动能的变化量
10.如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、 c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)( )
A.k B.k C.k D.k
11.如图所示,计算机键盘的每一个键下面都连有一块金属片,与该金属片隔有一定空隙的是另一块小的固定的金属片。这两片金属组成一小电容器。该电容器的电容C可用公式C=εS/d计算,式中常量ε=9×10-12F/m,S表示金属片的正对面积,d表示两金属片间的距离。当键被按下时,此小电容器的电容发生变化,与之相连的电子线路就能检测出是哪个键被按下了,从而给出相应的信号。设每个金属片的正对面积为50mm2,键未按下时两金属片的距离为0.6mm。如果电容变化0.25pF,电子线路恰能检测出必要的信号,则键至少需要被按下______ 。
12.如图所示,用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为1.0×10-2 kg,所带电荷量为+2.0×10-8 C。现加一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直线成30°角,绳长L=0.2 m(取g=10 m/s2)。
(1)求该匀强电场的电场强度大小;
(2)突然剪断轻绳,小球做什么运动?加速度大小是多少?
13.一根长为l的丝线悬挂着一质量为m、电荷量为q的带电小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向变为竖直向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g),求:
(1)匀强电场的电场强度的大小;(2)小球经过最低点时受到的拉力的大小。
14.电荷量q1=+1.0×10-8 C的点电荷,在A点时所受电场力大小是2.0×10-5 N。将它从电势零点O处移到电场中A点时,克服电场力做功为2.0×10-6 J。求:
(1)A点处的电场强度的大小;(2)电势差UAO;
(3)若将点电荷换成q2=-2.0×10-8 C的点电荷,求q2从O点移动到A点过程中q2所受电场力做的功。
15.如图所示,两平行金属板A、B板长L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子带电量q=10-10C,质量m=10-20kg。沿电场中心线OR垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面影响,界面MN、PS垂直中心线OR),已知两界面MN、PS相距为12cm,O点在中心线上距离界面PS为9cm处,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。(静电力常数k=9×109N·m2/C2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线OR的距离多远?
(2)试在图上粗略画出粒子运动的全过程轨迹并指出各段运动的性质。
(3)确定点电荷Q的电性并求其电量的大小。
第九、十章练习2
1.密立根油滴实验原理如图所示。两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间电压为U,形成竖直向下场强为E的匀强电场。用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴。通过显微镜可找到悬浮不动的油滴,若此悬浮油滴的质量为m,则下列说法正确的是( )
A.悬浮油滴带正电 B.悬浮油滴的电荷量为
C.增大场强,悬浮油滴将向上运动
D.油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍
2.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A.根据电场强度的定义式E=可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B.根据电容的定义式C=可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间电压成反比
C.根据真空中点电荷的电场强度公式E=k可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关
D.根据电势差的定义式UAB=可知,带电荷量为1 C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1 J,则A、B两点间的电势差为-1 V
3.关于静电场,下列结论普遍成立的是( )
A.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低
B.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的电场强度有关
C.在正电荷或负电荷产生的静电场中,电场强度方向都指向电势降落最快的方向
D.将正点电荷从电场强度为零的一点移动到电场强度为零的另一点,静电力做功为零
4.某静电场的电场线分布如图,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分别为φP和φQ,则( )
A.EP>EQ,φP<φQ B.EP<EQ,φP>φQ
C.EP<EQ,φP<φQ D.EP>EQ,φP>φQ
5.一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度比B点的大 B.小球表面的电势比容器内表面的电势低
C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直
D.将检验电荷从A点沿不同路径到B点,电场力所做的功不同
6.(多选)如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相等,实线为一个带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是( )
A.三个等势面中,等势面c的电势最低
B.带电质点一定是从Q点向P点运动
C.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大
D.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小
7.(多选)(2017·天津卷,7)如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是( )
A.电子一定从A向B运动
B.若aA>aB,则Q靠近M端且为正电荷
C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA
8.如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知( )
A.Q点的电势比P点高
B.油滴在Q点的动能比它在P点的大
C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大
D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小
9.(多选)在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点,其中a、b两点电场强度大小相等的是( )
A.甲图中与点电荷等距的a、b两点
B.乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C.丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D.丁图中非匀强电场中的a、b两点
10.如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正点电荷(带电荷量为Q)为圆心的某一圆周交于B、C两点。质量为m、电荷量为-q的带孔小球从杆上的A点无初速度下滑,已知q Q,AB=h。小球滑到B点时速度大小为。求:
(1)小球由A到B的过程中电场力做的功;
(2)A、C两点间的电势差。
第九、十章练习1答案
1.B 2.BCD 3.C 4.C 5.C 6.B 7.B 8.D 9.C 10.B
11.0.15mm
12.(1)×107 N/C (2)做匀加速直线运动 m/s2 与剪断前绳子拉力方向相反
13.(1) (2)mg
14. 2 000 N/C (2)200 V 4.0×10-6 J
15.(1)3cm (2)如右图 (3)带负电 1.04×10-8C
第九、十章练习2答案
1.C 2.D 3.C 4.D 5.C 6.ACD 7.BC 8.AB 9.ABC
10.(1)mgh (2)-
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