- 电磁学
- 共4057题
14.如图所示,实线为方向未知的三条电场线,1、2、3虚线分别为三条等势线,已知MN=NQ,带电量相等的a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出。仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如图所示,则( )
正确答案
解析
每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项正确。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
知识点
2.如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=cd=10cm,ad=bc=20cm,电场线与矩形所在平面平行.已知a点电势为20V,b点电势为24V,则( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
17.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( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
13.如图所示,在水平向右的匀强电场中的A点,有一个质量为m、带电荷量为-q的油滴以速度v竖直向上运动,已知当油滴经过最高点B时,速度大小也为v.求:场强E的大小及A、B两点间的电势差。
正确答案
根据分运动与合运动的等时性以及匀变速直线运动平均速度公式有:
h=,x=
,故h=x.
由动能定理得:qEx-mgh=0,即E=,
再由动能定理得:qUAB-mgh=0,mgh=,
所以UAB=
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
17.如图所示,在等量正电荷形成的电场中,画一正方形ABCD,对角线AC与两点电荷连线重合,两对角线交点O恰为电荷连线的中点。下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
6.图中A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=53°,BC=20cm.把一个电量q=10﹣5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为﹣1.6×10﹣3J,则该匀强电场的场强大小和方向是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
23.如图所示,竖直平面内有两个水平固定的等量同种负点电荷,A、O、B在两电荷连线的中垂线上,O为两电荷连线中点,AO=OB=L,将一带正电的小球由A点静止释放,小球可最远运动至O点,已知小球的质量为m、电量为q.若在A点给小球一初速度,则小球向上最远运动至B点,重力加速度为g.则AO两点的电势差UAO=__________,该小球从A点运动到B点的过程中经过O点时速度大小为__________.
正确答案
;2
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
17.光滑水平面上固定放置两个等量同种电荷,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示,一个质量m=1kg的小物块自水平面内C点由静止释放,小物块带电荷量q=2C, 其运动的v-t图线如图乙所示,其中B点为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线),则以下分析错误的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
18.如图所示的匀强电场E的区域内,由A、B、C、D、A'、B'、C'、D'作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD垂直。下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
19.某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
32.(14分)如图A.,长度L=0.8m的光滑杆左端固定一带正电的点电荷A,其电荷量Q=;一质量m=0.02kg,带电量为q的小球B套在杆上。将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中,以杆左端为原点,沿杆向右为x轴正方向建立坐标系。点电荷A对小球B的作用力随B位置x的变化关系如图B.中曲线I所示,小球B所受水平方向的合力随B位置x的变化关系如图B.中曲线II所示,其中曲线II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范围可近似看作直线。求:(静电力常量
)
(1)小球B所带电量q;
(2)非均匀外电场在x=0.3m处沿细杆方向的电场强度大小E;
(3)在合电场中,x=0.4m与x=0.6m之间的电势差U。
(4)已知小球在x=0.2m处获得v=0.4m/s的初速度时,最远可以运动到x=0.4m。若小球在x=0.16m处受到方向向右,大小为0.04N的恒力作用后,由静止开始运动,为使小球能离开细杆,恒力作用的做小距离s是多少?
正确答案
32.解:
(1)由图可知,当x=0.3m时,N
因此C
(2)设在x=0.3m处点电荷与小球间作用力为F2,
F合=F2+qE
因此
电场在x=0.3m处沿细秆方向的电场强度大小为3,方向水平向左。
(3)根据图像可知在x=0.4m与x=0.6m之间合力做功大小
W合=0.0040.2=8
10-4J
由qU=W合
可得
(4)由图可知小球从x=0.16m到x=0.2m处
电场力做功J
小球从到
处
电场力做功 =
=
由图可知小球从到
处
电场力做功=-0.004×0.4=
由动能定理 +
+
+
=0
解得 =
知识点
18.如图所示,在匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5cm,bc=12cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一电子(电荷量为e=1.6×10﹣19C)从a移到b电场力做功为Wab=3.2×10﹣18J求:
(1)匀强电场的场强大小及方向.
(2)电子从b移到c,电场力对它做功.
(3)设φa=0,则电子在c点的电势能为多少?
(4)a、c两点的电势差等于多少?
正确答案
解:(1)电子从a移到b电场力做正功,可知电场力方向向右,则电场强度方向水平向左.
由Wab=qEab,得E==400V/m
(2)电子从b移到c,电场力做功Wbc=qEbc•cos60°=3.84×10﹣18J
(3)电子从a移到c,电场力做功Wac=Wab+Wbc=7.04×10﹣18J
电子电势能减小7.04×10﹣18J.
设φa=0,则电子在c点的电势能为﹣7.04×10﹣18J.
4)a、c两点的电势差Uac==﹣44V.
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
8.如图所示,在匀强电场中有一正方体,电场线的方向与直线a'd平行,已知a'点的电势φ1=2V,d 点的电势φ2=-2V。O 点是顶点a、c 连线的中点。则以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
19.如图所示,长为L倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电量为+q质量为m的小球,以初速度v0从斜面底端A点开始沿斜面上滑,当到达斜面顶端B点时,速度仍为v0, 则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、小球从A到B,根据动能定理得,qU-mgLsinθ=0,解得AB间的电势差,根据矢量合成的方法可知,匀强电场沿AB方向时电场强度最小,则电场强度最小值为
,故A、B正确;
C、从A到B,电场力做正功,则电势能减小,则B点的电势能小于A点的电势能,故C错误;
D、若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的,离电荷远的A点电势高,所以Q一定是负电荷,故D错误.
考查方向
匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势能和电势
解题思路
根据动能定理和电场力做功公式结合,求解A、B两点的电势差.结合平行四边形定则可知,若电场是匀强电场,根据力学知识确定电场力的最小值,再确定场强的最小值.根据电场力做功比较电势能的高低.
易错点
根据题意关键导出电场强度与电势差的表达式进行分析,另外要掌握沿电场线的方向电势降低.
知识点
两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( )
正确答案
解析
根据图示可画出电场线,判断出粒子将受向上的电场力而做曲线运动,电场力对其先做正功后做负功,所以其电势能先减小后变大,故C项正确。
知识点
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