- 匀强电场
- 共1305题
下列静电学公式中，F、q、E、U、r和d分别表示电场力、电量、场强、电势差以及距离F=
正确答案
解析
解：A、对于公式①②仅适用于点电荷．④适用于匀强电场．③适用于任何电场．故C正确，A、B、D错误．
故选C．
AA、B两点的电势相等
BA、B两间的电势差为
C小球在A点的电势能和重力势能之和与在B点时相同
D由A到B过程中电场力做的功大于克服重力做的功
正确答案
解析
解：A、小球在运动的过程中，受重力、支持力和电场力，重力做负功，支持力不做功，电场力就做正功．故A点的电势高，小球在A点的电势能大．故A错误；
B、A到B速度未变，说明重力做功等于电场力做功．电势差为：
C、根据能量守恒可知小球在A点的电势能和重力势能之和与在B点时相同，故C正确；
D、根据动能定理可知，电场力做的功等于克服重力做的功，故D错误；
故选：BC
光滑绝缘半球槽的半径为R，处在水平向右的匀强电场中，一质量为m的带电小球从槽的右段A处无初速度沿轨道滑下，滑到最低点B时，球对轨道的压力为20N．求：
（1）小球受到的电场力的大小和方向；
（2）带电小球在滑动过程中的最大速度．
正确答案
解：（1）设小球运动到最低端位置B时速度为v，此时有
设电场力方向向右，则有
解得
（2）速度最大时，合力与速度方向垂直
设此时重力与电场力的合力与竖直方向夹角为θ，有
tan
解得
答：（1）小球受到的电场力的大小为
（2）带电小球在滑动过程中的最大速度为
解析
解：（1）设小球运动到最低端位置B时速度为v，此时有
设电场力方向向右，则有
解得
（2）速度最大时，合力与速度方向垂直
设此时重力与电场力的合力与竖直方向夹角为θ，有
tan
解得
答：（1）小球受到的电场力的大小为
（2）带电小球在滑动过程中的最大速度为
（1）小物块与水平面间的动摩擦因数；
（2）小物块在0-4s内电势能的变化量．
正确答案
解：（1）由图可知，前2s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有：
qE1-μmg=ma，
由图线知加速度为：a=1m/s2
2s后物块做匀速运动，由平衡条件有：qE2=μmg
联立解得：q（E1-E2）=ma
由图可得：E1=3×104N/C，E2=2×104N/C，
代入数据解得：m=1kg
由qE2=μmg可得：μ=0.2，
（2）物块在前2s的位移 S1=
物块在2-4s的位移为 S2=vt2=4m，
电场力做正功W=qE1S1+qE2S2=3×2+2×4=14J，
则电势能减少了14J．
答：（1）小物块与水平面间的动摩擦因数为0.2；
（2）小物块在0-4s内电势能的变化量为14J．
解析
解：（1）由图可知，前2s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有：
qE1-μmg=ma，
由图线知加速度为：a=1m/s2
2s后物块做匀速运动，由平衡条件有：qE2=μmg
联立解得：q（E1-E2）=ma
由图可得：E1=3×104N/C，E2=2×104N/C，
代入数据解得：m=1kg
由qE2=μmg可得：μ=0.2，
（2）物块在前2s的位移 S1=
物块在2-4s的位移为 S2=vt2=4m，
电场力做正功W=qE1S1+qE2S2=3×2+2×4=14J，
则电势能减少了14J．
答：（1）小物块与水平面间的动摩擦因数为0.2；
（2）小物块在0-4s内电势能的变化量为14J．
A小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能
BA、B两点的电势差一定为
C若电场是匀强电场，则该电场场强的最大值一定是
D若该电场是由AC边中垂线上某点的点电荷Q产生的，则Q一定是正电荷
正确答案
解析
解：
A、在A点时小球的重力势能比B点的小，A点与B点的动能相同，则由能量守恒可知小球在B点的电势能比A点的小．故A错误．
B、根据动能定理得：-mgLsinθ+qUAB=
C、若电场力与重力、支持力的合力为零时，小球做匀速直线运动，到达B点时小球速度仍为v0．当小球所受的支持力为0时，电场力最大，方向与重力方向相反，即mg=qE，E=
D、如果Q在AC边中垂线上AB的下方时，若点电荷Q是正电荷，由于B到Q的距离BQ大于A到Q的距离AQ，所以小球在B点的电势能小于A点的，则Q是正电荷；如果Q在AC边中垂线上AB的上方时，若点电荷Q是正电荷，由于B到Q的距离BQ小于A到Q的距离AQ，所以小球在B点的电势能大于A点的，与“小球在B点的电势能比A点的小”矛盾，故Q是负电荷；故D错误．
故选：C．
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