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题型:简答题
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简答题

高二(8)班沈彩同学觉得喷墨打印机很神奇,百度一下原理,她整理一下网上回答的内容如下:

①喷墨打印机原理简化模型如图所示

②重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上.

沈彩同学所在的学习小组的同学分析认为,微滴在极板间电场中

A.向负极板偏转                         B.电势能逐渐减小

C.运动轨迹是抛物线                     D.运动轨迹与带电量无关

其中 说法正确的是______

正确答案

解:A、由于是电子,故向正极板偏转,A错误;

B、由于电子做正功,故电势能减少,B正确;

C、由于电子在电场中做类平抛运动,轨迹为抛物线,故C正确;

D、由侧向位移y=,可知运动轨迹与带电量有关,D错误.

故选:BC

解析

解:A、由于是电子,故向正极板偏转,A错误;

B、由于电子做正功,故电势能减少,B正确;

C、由于电子在电场中做类平抛运动,轨迹为抛物线,故C正确;

D、由侧向位移y=,可知运动轨迹与带电量有关,D错误.

故选:BC

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题型: 单选题
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单选题

如图示是一对等量异种点电荷的电场线分布图,图中两点电荷P、Q连线长度为r,M点、N点到两点电荷P、Q的距离都为r,S点到点电荷Q的距离也为r,由此可知(  )

AM点的电场强度为2k

BM、N、S三点的电势可能相等

C把同一试探电荷放在M点,其所受电场力等于放在S点所受的电场力

D沿图中虚线,将一试探电荷从N点移到M点,电场力一定不做功

正确答案

D

解析

解:A、两点电荷P、Q在M点产生的场强大小均为 E=k,夹角为120°,由平行四边形定则分析得知M点的场强大小为k,故A错误.

B、等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线,M、N的电势相等,且与无穷远处电势相等.根据顺着电场线方向电势降低,可知S点的电势高于无穷远处电势,所以M、N的电势低于S点的电势,故B错误.

C、S点的场强大小为 k-k=•k,则知M点的场强大于S点的场强,由F=Eq知同一试探电荷放在M点所受电场力大于放在S点所受的电场力,故C错误.

D、图中虚线是一条等势线,将一试探电荷从N点移到M点,电场力一定不做功,故D正确.

故选:D.

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题型: 多选题
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多选题

两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上,将一带负电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q2(位于坐标原点O)过程中,试探电荷的电势能Ep随位置变化的关系如图所示.则下列判断正确的是(  )

AM点电势为零,N点场强为零

BM点场强为零,N点电势为零

CQ1带负电,Q2带正电,且Q2电荷量较小

DQ1带正电,Q2带负电,且Q2电荷量较小

正确答案

A,D

解析

解:AB、由图知,电荷在M点的电势能EP=0,由φ=分析得知,M点电势φ=0.EP-x图象的斜率k==F=qE,则知N点场强为零.故A正确,B错误.

CD、根据正电荷在电势高处电势能大,可知,带正电的试探电荷从远处移近Q2的过程中,电势能减小,电势先降低后升高,说明Q1带负电,Q2带正电,N点场强为零,由E=k知,Q2电荷量较小.故C错误,D正确.

故选:AD.

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题型: 单选题
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单选题

下列说法正确的是(  )

A由库仑定律F=k可知r→0,当时,F→∞

B处于静电平衡状态的导体内部场强处处为0

C电场中某点的电场强度越大,则该点的电势越高

D电场线与等势面平行

正确答案

B

解析

解:A、库仑定律使用的条件是点电荷,当r→0时,库仑定律不再使用.故A错误;

B、当感应电荷的电场与外电场大小相等时方向相反时达到静电平衡,所以处于静电平衡状态的导体内部场强处处为0.故B正确;

C、电势的高低与电场强度的大小无关,电场中某点的电场强度越大,该点的电势不一定高.故C错误;

D、电场线与等势面垂直.故D错误.

故选:B

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,在点电荷电场中有一条电场线,A、B为电场线上的两点,下列说法中正确的是(  ) 

A该点电荷一定带正电

BA点的电场强度可能小于B点的电场强度

CA点的电场强度一定大于B点的电场强度

D在A点放置一带正电的点电荷,该点电荷所受的电场力一定指向B点

正确答案

B,D

解析

解:A、根据电场线从无穷远或正电荷出发到负电荷或无穷远终止,可知,点电荷可能是负电荷,则点电荷在B点右侧.点电荷也是可能是正电荷,则点电荷在A的左侧,故A错误.

BC、若点电荷是负电荷,A点离负电荷较远,由真空中点电荷场强公式E=k可得EA<EB.若是正电荷,则点电荷在A点左侧,A点离正电荷较近,由真空中点电荷场强公式E=k分析可得EA>EB.故B正确,C错误;

D、在A点放置一带正电的点电荷,该点电荷所受的电场力与电场方向相同,即一定指向B点,故D正确.

故选:BD

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题型: 单选题
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单选题

如图1,某电场的一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点电势φ随x变化的规律如图2所示.若在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则(  )

A电子的加速度恒定

B电子的电势能将增大

C电子将沿着x轴负方向运动

D电子的加速度先逐渐减小后逐渐增大

正确答案

D

解析

解:A、φ-x图象的斜率大小等于电场强度,即=E,由几何知识得知,斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大,由F=qE知,电子所受的电场力先减小后增大,由牛顿第二定律得知,电子运动的加速度先减小后增大.故A错误,D正确;

B、由静止释放后,电场力对电子做正功,电子的电势能减小.故B错误;

C、由图看出,电势逐渐升高,则电场线方向沿Ox负方向,电子所受的电场力沿Ox正方向,则电子将沿Ox正方向运动.故C错误;

故选:D.

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题型:填空题
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填空题

如图所示A、B为电场中一条电场线上的两点,若将一负电荷从A释放,它沿电场线从A到B运动的速度时间图象如图,比较A、B两点的场强大小EA______EB,比较A、B两点的电势高低φA______φB

正确答案

解析

解:v-t图象切线的斜率等于表示加速度,由乙图知负电荷从A运动到B的过程中,加速度逐渐增大,由牛顿第二定律知电荷受到的电场力逐渐增大,由 E=知,EA<EB

负电荷从A释放(初速为0)后,能加速运动到B,说明负电荷受到的电场力方向是从A指向B,那么电场方向就是由B指向A,由于沿电场线方向电势逐渐降低,所以AB两点的电势关系是φA<φB.  

故答案为:<,<.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与两等量异种点电荷的某一等势面相交于B、C两点,质量为m,带电量为+q的有孔小球从杆上A点无初速下滑,已知AB=h BC=2h,小球滑到B点时速度大小为,求:

(1)小球从A到B过程中电场力做的功;

(2)小球到达C点时速度大小.

正确答案

解:(1)由A→B过程中,由动能定理有:

  mgh+W=

故从A→B电场力做功为:W=-mgh=mgh

(2)由对称性可知,B与C两点的电势相等,电势差为零,UBC=0

小球从B到C,由动能定理得:

  mg•2h+qUBC=-

解得:vC=

答:

(1)小球从A到B过程中电场力做的功是mgh;

(2)小球到达C点时速度大小是

解析

解:(1)由A→B过程中,由动能定理有:

  mgh+W=

故从A→B电场力做功为:W=-mgh=mgh

(2)由对称性可知,B与C两点的电势相等,电势差为零,UBC=0

小球从B到C,由动能定理得:

  mg•2h+qUBC=-

解得:vC=

答:

(1)小球从A到B过程中电场力做的功是mgh;

(2)小球到达C点时速度大小是

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题型:填空题
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填空题

如图是一匀强电场的电场线(未标出方向),电场中有a、b、c三点,a、b相距4cm,b、c相距10cm,ab与电场线平行,bc与电场线成60°角.将一个带电荷量为-2×10-8C的电荷从a点移到c点时,电场力做9×10-6J的正功.则a、b间电势差为______V,匀强电场的电场强度大小为______V/m.

正确答案

-200

5000

解析

解:根据电场力做功公式W=qEd得E==5000N/C.

由题意知场强方向向左,则a、b两点的电势差为Uab=-E.ab=-5000×0.04=-200V

故答案为:-200v,5000v/m.

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题型:填空题
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填空题

如图所示为一正点电荷电场的电场线,电场中A、B两点间的电势差UAB=300V.电量q=+6.0×10-8C的点电荷从A点移到B点,电场力对其做功为______J.若已知B点的电势φB=100V,则A点的电势φA=______V.

正确答案

1.8×10-5

400

解析

解:根据公式WAB=qUAB

点电荷从A点移到B点,电场力对其做功:J

根据:UABAB

得A点的电势为:φA=UABB=300+100=400V

故答案为:1.8×10-5;400

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题型: 多选题
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多选题

如图2所示的非匀强电场中,如果电荷量q=10-5C的正点电荷仅在电场力的作用下由A点移动到B点,电场力做功为8×10-3J,则(  )

A电场中A、B两点间的电势差为80V

B该点电荷由A点移到B点电势能增加了8×10-3J

C该点电荷由A点移到B点电势能减少了8×10-3J

D该点电荷受到电场力的大小,在A点时比在B点时大

正确答案

C,D

解析

解:A、A、B两点间的电势差UAB==V=800V.故A错误.

    B、C正电荷由A点移动到B点,电场力做功为8×10-3J,电势能减小了8×10-3J.故B错误,C正确.

    D、由电场线分布可知,A处场强大于B处场强,由F=Eq分析得知,该点电荷在A点时受到电场力的大小比在B点时大.故D正确.

故选CD

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题型: 多选题
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多选题

如右图所示,点电荷Q固定,虚线是带电量为q的微粒的运动轨迹,微粒的重力不计,a、b是轨迹上的两个点,b离Q较近,下列判断正确的是(  )

AQ、q一定是一个带正电另一个带负电

B不管Q带什么性质的电荷,a点的场强一定比b点的小

C微粒通过a、b两点时,加速度方向都是指向Q

D微粒通过a时的速率比通过b时的速率大

正确答案

A,B,C

解析

解:A、由运动轨迹看出,微粒q的轨迹向下弯曲,q受到Q的吸引,所以Q与q是异种电荷,故A正确.

B、a点离Q的距离比b远,根据点电荷场强公式E=k分析得知,a点的场强一定比b点的场强小.故B正确.

C、微粒通过a、b两点时,受到的库仑力方向都指向Q,根据牛顿第二定律分析可知,在这两点的加速度方向都是指向Q,故C正确.

D、从a到b,由于电场力对q做正功,根据动能定理可知,微粒q的动能增加,速率增大,则微粒通过a时的速率比通过b时的速率小,故D错误.

故选:ABC.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示为空间某一电场的电场线,a、b两点为其中一条竖直向下的电场线上的两点,该两点的高度差为h,一个质量为m、带电量为+q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为,则下列说法中正确的有(  )

A质量为m、带电量为+2q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为2

B质量为m、带电量为-q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为2

C质量为2m、带电量为-q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为

D质量为2m、带电量为-2q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为

正确答案

A,D

解析

解:小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点的过程中重力和电场力做功,根据动能定理,则有:

解得:

A、运用动能定理得:

2qUab+mgh=

解得:,故A正确;

B、运用动能定理得:

-qUab+mgh=

解得:,故B错误;

C、运用动能定理得:

-qUab+2mgh=

解得:,故C错误;

D、当带电量为-2q的小球从a点静止释放后,

根据动能定理,则有:-2qUab+2mgh=

解得:.故D正确.

故选:AD.

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题型:填空题
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填空题

电场中同一根电场线上排列着A、B、C三点,一个电量为2×10-8C的负电荷从A移到B,电场力做功为-4×10-6J,一个电量为3×10-8C的正电荷从A移到C,电场力做功为-9×10-6J.则顺着电场线方向这三点的排列次序是______

正确答案

C、B、A

解析

解:由公式U=,得:

A、B间的电势差为:UAB==200V>0,则有:φA>φB

A、C间的电势差为:UAC=V=-300V<0,则有:φA<φC

所以有:φC>φA>φB

根据顺着电场线电势降低可知顺着电场线方向这三点的排列次序是:C、A、B.

故答案为:C、A、B

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,真空中有两个固定点电荷A、B,所带电荷量分别为+2Q和+Q.M、N是AB连线中垂线上的两点,∠AMB=120°,此时M点的电场强度大小为EM,电势为φM,将电荷量为+q的点电荷由M点移至N点,电场力做功为W.若保持其它条件不变,仅将B所带电量增加至+2Q,此时M点的电场强度大小为E′M,电势为φ′M,仍将电荷量为+q的点电荷由M点移至N点,电场力做功为W′.则下列说法正确的是(  )

AE′M一定大于EM

BE′M可能等于EM

Cφ′M一定大于φM

DW′一定大于W

正确答案

A,C,D

解析

解:A、根据点电荷的场强公式E=K,B的电荷量增大,合成后的场强也增大,故A正确B错误

C、电势是标量,B电荷的电量增加后M点的电势变大,故C正确

D、从M到N各点的场强都增大,根据功的公式W=qES知当B的电荷量增加后移动电荷做功增大,故D正确

故选:ACD

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