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题型:简答题
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简答题

(10分)如图15所示,用长L=0.50m的绝缘轻质细线,把一个质量m=1.0g带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属板之间,平行金属板间的距离d=5.0cm,两板间电压U=1.0×103V。静止时,绝缘线偏离竖直方向θ角,小球偏离竖直距离a=1.0cm。(θ角很小,为计算方便可认为tanθ≈sinθ,取g=10m/s2,需要求出具体数值,不能用θ角表示)求:

(1)两板间电场强度的大小;

(2)小球带的电荷量。 

正确答案

(1) 2×104v/m

(2)10-8C

 略

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题型:填空题
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填空题

如图所示的A、B、C、D、E、F为匀强电场中正六边形的六个顶点.已知A、B、C三点的电势分别为-1V、1V、5V,则D点的电势φD为______  V,并标出电场强度的方向.

正确答案

在匀强电场中,沿着任意方向前进相同距离,电势的降落必定相等,由于从A到D方向平行与BC方向,且AD间距等于BC间距的两倍

故有

φDA=2(φCB

代入数据解得

φD=7V

设O为正六边形的中点,由于AO间距等于BC间距,有

φOACB

解得

φO=3V

故AO中点O′间距为1V,与B点的电势相等,又由于电场强度的方向D指向A匀强电场的等势面是一系列的平行且等间距的直线,而且电场线必定与等势面垂直,且从高等势面指向低等势面,故场强方向为从D指向A;

故答案为:7V,从D指向A.

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题型:简答题
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简答题

在某电场中的A点,放一带正电的电量为 =C的检验电荷,测得该电荷受到的电场力大小为=N,方向水平向左,求:

小题1:A点的场强大小和方向

小题2:在A点放一带电量为 = C 的检验电荷,求受到的电场力的大小和方向

正确答案

小题1: 方向水平向左

小题2: 方向水平向右

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题型:填空题
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填空题

如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0V,点A处的电势为12V,点B处的电势为6V,则电场强度的大小为_____v/m.

正确答案

400

取O、A的中点P,则P点的电势为6V,则P、B两点电势相等,连接PB,则PB为等势线,电场线和等势线垂直且指向电势降低的方向,过O点做PB的垂线交PB于D点,则DO为电场线,由几何知识可知DO的距离d=0.015m,而,所以,则电场强度

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题型:填空题
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填空题

真空中有两个点电荷A、B,相距0.2米,相互间的引力为9×10-3牛,已知A的带电量为-1×10-8库,则点电荷B带______电,点电荷B在点电荷A位置处的电场强度的大小为______N/C.

正确答案

由A、B两电荷存在引力,A带负电,知B带正电.

将A看成试探电荷,B看成场源电荷,则B在点电荷A位置处的电场强度的大小 E==N/C=9×105N/C

故答案为:正,9×105

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题型:简答题
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简答题

(8分)如果把带电量q=-3×10-6C的点电荷,从无穷远处移至电场中的A点,需要克服电场力做功1.2×10-4J。选取无穷远处为零势面问:

(1)A点的电势为多少? (2)q电荷在A点的电势能为多少?

(3)q未移入电场前A点的电势为多少?

正确答案

(1) ,

UCA=()-()=-UBA=300V-200V=100V

(2)-0=200V ∴=200V;=0-=-300V∴=300V

B点电势能为零,从A到B电场力做负功,电势能增加,所以A点电势能为-6×10-4J;从B到C电场力做正功,电势能减少,所以C点电势能为-9×10-4J

本题考查电场力做功和电势差之间的关系,由公式W=qU可求解,UCA可求得电势差和电势

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题型:填空题
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填空题

图中A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A.B.C三点的电势分别为UA=15v,UB=3v,UC=-3V由此可得D点电势UD=______v.

正确答案

连接AC,将AC三等分,标上三等分点E、F,则根据匀强电场中沿电场线方向相等距离,电势差相等可知,E点的电势为3V,F点的电势为9V.连接BE,则BE为一条等势线,根据几何知识可知,DF∥BE,则DF也是一条等势线,所以D点电势UD=9V.

故答案为:9

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简答题

如图为某一平面内非匀强电场的等势线分布图,已知相邻的等势线间的电势差大小相等,其中A、B两点电势分别为。请完成以下问题:

(1)大致画出一条经过B点的电场线(至少过三条等势线)

(2)比较A、B两点电场强度的大小。

(3)若将一电子从A点沿某一路径运动到B点,则电子的电势能如何变化?变化了多少?

正确答案

(1)

(2)(3)

试题分析:(6分)(1)如图  (1分)

(2)      (2分)

(3)电场力做负功,电势能增加,  (1分)

增加了      (2分)

点评:难度较小,理解电势高低与场强或电场线的关系,在利用W=qU计算电场力做功时要注意字母的下角标

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填空题

在匀强电场中A点、B点、C点、D点为等腰梯形的四个顶点,AB∥CD,,已知A点电势为24V,C点电势为4V,D点电势为18V,如图所示,则B点电势为     V.  

正确答案

-4   V.

把CD线延长到F点,DF点长度为CD的一半,由此可知F点电势为24V,连接AF,AF垂直于CD,为一条等势线,延长DC到E点,CE长度为CD的一半,由此可知BE平行于AF为一条等势线,E点电势为-4V,所以B点电势也为-4V

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填空题

在电场中的某点放入电荷量为的点电荷,受到的电场力是。则这一点的电场强度E=         N/C。如果改用电荷量为的点电荷,来确定该点的电场强度,场强大小        (填“变大”、“变小”或“不变”)。

正确答案

; 不变

试题分析:电场强度等于放入电场中的试探电荷所受电场力与其电荷量的比值.由场强的定义式 求解电场强度的大小.

由题,电量,电场力,则这一点处的电场强度的大小.电场强度由产生电场的电荷决定与试探电荷无关.

B点评:本题考查对电场强度定义式的理解和应用能力,公式中,q是试探电荷,电场强度由产生电场的电荷决定与试探电荷无关.

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填空题

如图所示,平行实线代表电场线,但未标明方向,一个带电量为-10-6 C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减少了10-5 J,则该电荷运动轨迹应为虚线________(选“1”或 “2”);若A点的电势为-10 V,则B点电势为      V 。

正确答案

1,(2分) -20(2分)

从A点运动到B点时动能减少,电场力做负功,电场力方向向左,因为该粒子为负电荷,电场线向右,电场力方向指向曲线的凹侧,轨迹为虚线1,由

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填空题

把带电量为 2×10库的检验电荷放入电场中某点时,它所受到的电场力为5×10牛,则该点的场强是___________牛/库;如果在该点放入一个6×10库的检验电荷,该检验电荷受到的电场力等于___________。

正确答案

   250N/C    1.5N

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填空题

如图6所示,固定的正电荷下方水平固定一块带负电、表面光滑的无限大金属板,在空间形成电场,则有这样一个表面绝缘的带电物块,给它一合适的速度可使其在这个空间内自由运动,则可能的是(   A C  )

A 物块带正电,沿平板做匀速直线运动

B 物块带负电,沿平板运动,电场力做正功,物块的动能增大

C 物块带负电,在某一水平面内做匀速圆周运动

D 物块带正电,在某一水平面内做匀速圆周运动

正确答案

AC

图中电场的电场线如图所示,在金属板表面上电场线垂直于板表面,所以物块在板面上运动时将不受水平方向的力,所以A项正确,B项错误;只有在物块带负电时,我们可以在空间找到一个水平面使物块在在这个水平面内,以过点电荷的竖直线上某点为圆心的圆周上做匀速圆周运动,如图中虚线所示,物块所受电场力(斜向上,指向过点电荷的竖直线)和重力的合力提供向尽力,所以C项正确,而D项错误。

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题型:填空题
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填空题

真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为4.0×10-9C的检验电荷,它受到的电场力为2.0×10-5N,则P点的场强为________N/C;把检验电荷电量减小为2.0×10-9C,则该电荷在P点受到的电场力为__________N,若将P点的检验电荷移走,则P点的场强为________N/C。

正确答案

5000, ,5000

试题分析:由电场强度公式,,当将检验电荷的电量减小为,则其电场力为,若将P点的检验电荷移走,则P点的场强不变,仍为

点评:电场强度是描述电场强弱的物理量,可由放在某点的电荷受到的电场力与其电量的比值来确定电场强度的大小.某点电场强度的大小与放入其中的试探电荷的大小以及有无试探电荷无关。

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题型:简答题
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简答题

一条长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一匀强电场中,电场强度大小为E,方向水平向右.已知当细线离开竖直位置的偏角为为30o时,小球处于平衡,如图所示.问:

(1)小球带何种电荷?

(2)小球所带的电量是多少?

(3)如果细线的偏角由向右增大到90o,然后将小球由静止开始释放,则小球运动到悬点正下方位置时,绳上拉力多大?

正确答案

(1)正电荷

(2)

(3)

(1)由平衡条件易知小球受到向右的电场力,由于电场力方向与电场方向一致,小球带正电荷。

(2)由平衡条件得       (1)

(3)小球从释放到最低点过程,由动能定理

       (2)

在最低点,由牛顿第二定律

         (3)

联立(1)(2)(3)得  

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