- 电磁学
- 共4057题
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
正确答案
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
在静电场中,将一正电荷从a移动到b点,电场力做了负功,则
正确答案
解析
正电荷从a移动到b点,电场力做了负功,电势能增加,说明b点的电势一定比a点高,选项C正确。电场强度的大小与电势的高低无关,无法确定, A错误。b点的电势比a点高,即a、b在不同的等势面上,但电场线方向不一定从b指向a,B错误。虽然电荷的电势能增加,如有重力做功,该电荷的动能不一定减小,D错误。
知识点
两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,正确描述电势随位置
变化规律的是图
正确答案
解析
将两个等量异种电荷的电场分为三个区域:正电荷的左侧、正、负电荷之间、负电荷右侧,因电场线起始于正电荷,终止于负电荷,在正电荷的左侧,电场线向左侧;正、负电荷之间,电场线向右侧;负电荷右侧,电场线向左侧。根据电场线指向电势降低的方向的特点,逐段分析知:A正确。
知识点
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
正确答案
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,而于
点,所以
的电量小于
答案C正确。
知识点
如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是
正确答案
解析
略
知识点
关于静电场,下列结论普遍成立的是
正确答案
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
如题3图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线。两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb,a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb,则
正确答案
解析
略
知识点
空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示,a、b、c、d为电场中的4个点,则( )
正确答案
解析
由图中等势面的对称性知,P、Q两处为等量异种电荷,A错误;由于电场线与等势面垂直,所以ab两处的电场强度方向不同,B错误;P处为正电荷,c在离P更近的等势面上,c点的电势高于d点的电势,C错误;从a到c,电势升高,负电荷电势能减少,D正确。
知识点
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
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
电场线分布如图昕示,电场中a,b两点的电场强度大小分别为已知和
,电势分别为
和
,则
正确答案
解析
电场线的疏密表示电场的强弱,沿电场线方向电势逐渐降低,C正确。
知识点
如图所示,直线上有o、a、b、c四点,ab间的距离与bc间的距离相等,在o点处有固定点电荷,已知b点电势高于c点电势,若一带电负电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点,再从b点运动到a点,则( )
正确答案
解析
根据点电荷电场的电场线及电势分布可知,b点电势高于c点,则O点固定的是正电荷,负电荷移
动过程中电场力做功W= qU,又Ubc<Uab,则前一个过程中电场力做功小于后一个过程电场力的功,A、B选项错误;两个过程中均为电场力做正功,电势能减小,动能增加,C正确,D错误。
知识点
如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷。一带点微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么( )
正确答案
解析
略
知识点
如图,半径为R的均匀带正电的薄球壳,其上有一小孔A。已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场,与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样。一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出。下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系,可能正确的是( )
正确答案
解析
略
知识点
某电容式话筒的原理示意图如题18图所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属基板。对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动。在P、Q间距增大过程中,
正确答案
解析
电容式话筒与电源串联,电压保持不变。在P、Q间距增大过程中,根据电容决定式得电容减小,又根据电容定义式
得电容器所带电量减小,电容器的放电电流通过R的方向由M到N,所以M点的电势比N点的高。D正确
知识点
静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心,沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q,其动能与电视能之和为-A(0<A<qφ0),忽略重力。求
(1)粒子所受电场力的大小;
(2)粒子的运动区间;
(3)粒子的运动周期。
正确答案
见解析。
解析
(1)由图可知,0与d(或-d)两点间的电势差为φ0
电场强度的大小
电场力的大小
(2)设粒子在[-x0,x0]区间内运动,速率为v,由题意得
①
由图可知②
由①②得
因动能非负,有
得
即
粒子运动区间
(3)考虑粒子从-x0处开始运动的四分之一周期
根据牛顿第二定律,粒子的加速度
由匀加速直线运动
将45代入,得
粒子运动周期
知识点
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