- 电磁学
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两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的 O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中A、N两点的电势均为零,ND段中的C点电势最高,则( )
正确答案
解析
略
知识点
18.如图所示,地面上某个空间区域存在这样的电场,水平虚线上方为场强,方向竖直向下的匀强电场;虚线下方为场强
,方向竖直向上的匀强电场。一个质量
,带电
的小球从上方电场的
点由静止释放,结果刚好到达下方电场中与
关于虚线对称的
点,则下列结论正确的是( )
正确答案
解析
对A到B的过程运用动能定理得,解得
,知A、B的电势不等,则电势能不等,故A正确、B错误;A到虚线速度由零加速至
,虚线到B速度
减为零,位移相同,根据匀变速运动的推论知,时间相同,则加速度大小相等,方向相反,故C错误;在上方电场,根据牛顿第二定律得
,在下方电场中,根据牛顿第二定律得,加速度大小为
,因为
,解得
,故D错误。
知识点
在孤立点电荷-Q的电场中,一质子在距离点电荷r0处若具有E0的动能,即能够恰好逃逸此电场的束缚。若规定无穷远处电势为零,用E表示该场中某点的场强大小,用φ表示场中某点的电势,用EP表示质子在场中所具有的电势能,用Ek表示质子在场中某点所具有的动能,用r表示该点距点电荷的距离,则下面选项所示的图像中,表示关系正确的是( )
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,在A点固定一点电荷,电荷量为+Q,已知点电荷Q周围各点的电势φ=(r是各点离Q的距离)。在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠(可以看作点电荷),液珠开始运动瞬间的加速度大小为
(g为重力加速度)。静电常量为k,若液珠只能沿竖直方向运动,不计空气阻力,则液珠的电量与质量的比值为___________;若液珠向下运动,到离A上方h/2处速度恰好为零,则
液珠的最大速度为___________。
正确答案
,
解析
略
知识点
一粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面平行,不计粒子的重力。则正确的是
正确答案
解析
略
知识点
直线ab是电场中的一条电场线,从a点无初速度释放一电子,电子仅在电场力作用下,沿直线从a点运动到b点,其电势能Ep随位移x变化的规律如图所示,设a、b两点的电场强度分别为Ea和Eb,电势分别为和
。则
正确答案
解析
略。
知识点
如图所示,在两个等量异种电荷形成的电场中,D、E、F是两电荷连线上等间距的三个点,三点的电势关系是,K、M、L是过这三个点的等势线,其中等势线L与两电荷连线垂直.带电粒子从a点射入电场后运动轨迹与三条等势线的交点是a、b、c,粒子在a、b、c三点的电势能分别是
,以下判断正确的是
正确答案
解析
略。
知识点
如图所示,虚线表示某电场的等势面,一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示。粒子在A、B点的加速度分别为aA、aB,电势能分别为EA、EB,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
略
知识点
在光滑的绝缘水平面上,相隔2L的A、B两点固定有两个电量均为Q的正点电荷,a、O、b是A、B连线上的三点,O为中点,Oa=Ob=。一质量为m、电量为q的检验电荷以初速度v0从a点出发沿A、B连线向B运动,在运动过程中,除库仑力外,检验电荷受到一个大小恒定的阻力作用,当它运动到O点时,动能为初动能的n倍,到b点时速度刚好为零。已知静电力恒量为k,设O处电势为零,求:
(1)a点的场强大小;
(2)恒定阻力的大小;
(3)a点的电势。
正确答案
见解析
解析
(1)
(2)从a到b,由0-mv02=-f·L,可求出f=
(3)从a到O,nmv02-
mv02=(φa-0)q-f·
L,φa=
( nmv02-mv02+ fL)=
(n-
) mv02
知识点
如图所示,粗糙绝缘的水平面附近存在一个与x轴平行的水平电场,其在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示,图中斜线为该曲线过点(0.15,3)的切线。现有一质量为0.20kg,电荷量为+2.0×10-8C的滑块P(可视为质点),从x=0.10m处由静止释放,其与水平面的动摩擦因数为0.02。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2。问:
(1)滑块的加速度如何变化?请简要说明理由。
(2)滑块运动的最大速度为多大?
(3)滑块离出发点的最远距离为多大?
正确答案
见解析
解析
(1)滑块的加速度先向右变小后方向向左变大。
理由:斜率为电场强度,则可知沿x轴电场强度减小,方向为x轴正方向。
在x=0.15m处,,滑块在该处电场力等于摩擦力,加速度为零。
(2)滑块在0.15m处速度为最大。
由动能定律:
(3)设最远在x 处,则由动能定理:
伏
做图线交与x=0.23m处,即滑块离出发点的最远距离为0.13m。
知识点
如图所示,光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,水平轨道AB部分存在水平向右的匀强电场E,半圆形轨道处于竖直平面内,B为最低点,D为最高点.一质量为m、带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动,并能恰好通过最高点D,则下列物理量的变化对应关系正确的是
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一族等势线及其电势值,一带电粒子只在电场力的作用下飞经该电场时,恰能沿图中的实线从A点运动到B点,则下列判断正确的是
正确答案
解析
略。
知识点
在真空中有两个点电荷+Q1和﹣Q2(Q1>Q2),O点为两点电荷连线上的中点,以O点为圆心画一圆,圆平面与两点电荷的连线垂直,P点为圆周上一点,A点为两点电荷连线上的一点.则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A:电场强度为矢量,在圆周上电场强度的大小相同,方向不同,故A错误;
B:圆周上各点为等势面,故电势相同,故B正确;
C:根据点电荷产生的场强以及矢量求和可知,PO两点场强不同,故C错误;
D:场强有O指向A,负电荷受到的电场力有A指向O,故电场力做负功,故D错误。
知识点
一带电粒子仅在电场力作用下从A点沿直线运动到B点,其速度随时间变化的图像如图所示,tA、tB分别是带电粒子到达A、B两点对应的时刻,则( )
]
正确答案
解析
略
知识点
a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点,abc=120º.现将三个等量的正点电荷+Q分别固定在a、b、c三个顶点上,则下列判断正确的是
正确答案
解析
略
知识点
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