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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴,起始点O为坐标原点,其电势能EP与位移x的关系如下图所示。下列图象中合理的是

A

B

C

D

正确答案

D

解析

由电场力做功与电势能的关系:,可知EP-x图线的斜率表示静电力F的大小,可见静电力F逐渐减小,而F=qE,故不是匀强电场,A错误;根据牛顿第二定律粒子做加速度减小的加速运动C错误,D正确;根据能量守恒,比较图线B错误。正确选项D。

知识点

电场强度及其叠加电势能和电势
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

如图,在点电荷Q产生的电厂中,将两个带正电的试探电荷分别置于A、B两点,虚线为等势线。取无穷远处为零电势点,若将移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是

AA点电势大于B点电势

BA、B两点的电场强度相等

C的电荷量小于的电荷量

D在A点的电势能小于在B点的电势能

正确答案

C

解析

由点电荷形成的电场电场线分布规律可知A点的场强大于B点,再由电场线和电势的关系可知A点电势低于B点,所以答案A B均错;又因为两电荷移到无穷远处电场力做功一样,表明电势能相同,而点,所以的电量小于答案C正确。

知识点

电场强度及其叠加电势能和电势
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

4. 如图所示,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端挂有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B的电荷量分别为q1q2θ分别为45°和60°,则q1:q2为(  )

A1:2

B2:3

C1:3

D2:3

正确答案

D

解析

小球A受力平衡,A球所受的库仑力F=mgtanθ.知:

联立解得:q1:q2=2:3,因此答案为D

考查方向

库仑定律;共点力平衡的条件及其应用

解题思路

小球A受重力、拉力和库仑力处于平衡,求出库仑力与A球重力的关系,从而得出两次实验中B的电荷量的比值

易错点

关键掌握共点力平衡的求法,比如合成法、正交分解法等,要注意库仑公式中点电荷之间的距离。

知识点

共点力平衡的条件及其应用库仑定律
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

17.如图所示,A、B是在同一水平线上处于固定状态的两等量异种点电荷, P、Q是光滑绝缘的水平面,一带正电荷的小球C放在水平面上B电荷的正上方,将小球C由静止释放,关于小球C由静止释放到运动到A点正上方的过程中,下列说法正确的是

A小球C做加速度增大的加速运动

B小球C向左先做加速运动,再做减速运动

C小球C的电势能先增大后减小

D小球C的电势能一直减小

正确答案

D

解析

小球C的加速度由合力决定由受力分析知小球C由静止释放到运动到A点正上方的过程中,合力先减小后增大且方向一致向左,则,小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的加速运动,故A、B都错误。小球C由静止释放到运动到A点正上方的过程中动能一直增大,由机械能守恒知,电势能一直增加,故C错误,D正确。

考查方向

考查正负电荷在真空中,电场、电势分布的对称性。

解题思路

根据静电引力公式计算小球C从初始状态开始后的受力情况。根据正负电荷在真空中,电场、电势分布的对称性,判断C运动过程中的电势能变化。

易错点

对正负电荷在真空中,电场、电势的对称性分布理解不到位。

知识点

牛顿第二定律库仑定律电势能和电势
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

如图1所示,半径为均匀带电圆形平板,单位面积带电量为,其轴线上任意一点(坐标为)的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:

=2,方向沿轴。现考虑单位面积带电量为的无限大均匀带电平板,从其中间挖去一半径为的圆板,如图2所示。则圆孔轴线上任意一点(坐标为)的电场强度为

A2

B2

C2

D2

正确答案

A

解析

得,当R→∞时,EQ1=2πkσ0,当R=r时,.当挖去一半径为r的圆板后,EQ=EQ1-EQ2=,故A项正确.

 

知识点

电场强度及其叠加
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题型: 单选题
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单选题 · 4 分

如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a与c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上,以下判断正确的是(    )

Ab点场强大于d点场强

Bb点电势高于d点电势

C试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能

Da、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差

正确答案

D

解析

由场强叠加原理可知,b点场强小于d点场强,选项A错误;MN是等量异种电荷的等势面,因沿着电场线的方向电势逐渐降低,所以b点电势低于d点电势,选项B错误;a点的电势高于c点的电势,所以正电荷在a点的电势能高于在c点的电势能,选项C错误;由对称性可知a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差,选项D正确。

知识点

电场强度及其叠加
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证,有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为的圆环,两圆环上的电荷量均为q(q>0),而且电荷均匀分布。两圆环的圆心相距为2a,联线的中点为O,轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r(r<a)。是分析判断下列关于A点处电场强度大小E的表达式(式中k为静电力常量)正确的是

A

B

C

D

正确答案

D

解析

时,点位于圆心处,可以把两个带电圆环均等效成两个位于圆心处的点电荷,根据场强的叠加容易知道,此时总场强,将代入各选项,排除AB选项;当时,A点位于圆心处,带电圆环由于对称性在A点的电场为0,根据微元法可以求得此时的总场强为,将代入CD选项可以排除C。

知识点

电场强度及其叠加
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

关于静电场,下列结论普遍成立的是

A电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关

B电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低

C将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零

D在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向

正确答案

C

解析

在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,A错误。电势差的大小决定于两点间距和电场强度,B错误;沿电场方向电势降低,而且速度最快,C正确;场强为零,电势不一定为零,如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上,电场力做正功。

知识点

电场强度及其叠加电势能和电势
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

如图所示,电荷量为+q和-q的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有

A体中心、各面中心和各边中心

B体中心和各边中点

C各面中心和各边中点

D体中心和各面中心

正确答案

D

解析

由点电荷的场强公式及电荷的对称分布,可推断出在正方体范围内电场强度为零的点为体中心和各面中心。

知识点

电场强度及其叠加
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是

AO点的电场强度为零,电势最低

BO点的电场强度为零,电势最高

C从O点沿x轴正方向,电场强度减小,电势升高

D从O点沿x轴正方向,电场强度增大,电势降低

正确答案

B

解析

O点合场强为零,在O点右侧每一点合场强方向向右,在O点左侧每一点合场强方向向左,沿电场方向电势降低,所以O点电势最高,B项正确;ACD错误。

知识点

电场强度及其叠加电势能和电势
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