- 电磁学
- 共4057题
5.下列关于电场和磁场的说法中,正确的是( )
正确答案
解析
正电荷在电势高的地方电荷具有的电势能一定大,而负电荷在电势高的地方电荷具有的电势能一定小.故A错误;
两个点电荷之间的电场力才等于kq2 /r2,距离比较近的两个静止的完全相同的带电金属球之间的电场力不一定等于kq2 /r2.故B错误;
电流在磁场中受到的安培力:F=BILsinθ,所以:B= F/ ILsinθ,可知若一小段长为L、通有电流为I的导体,在匀强磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小一定不小于F/TL.故C正确;
根据左手定则可知,磁场对通直电导线的安培力方向总与B和I垂直,但B、I之间可以不垂直.故D正确.
考查方向
本题主要考查磁感应强度;电势能.
解题思路
同一个电荷在电势越高的地方所具有的电势能不一定越大;电流在磁场中受到的安培力:F=BILsinθ,根据左手定则可知,磁场对通直电导线的安培力方向总与B和I垂直,但B、I之间可以不垂直
易错点
电荷在电场中一定受电场力,但通电导线在磁场中不一定受安培力,导线与磁场平行时不安培力
知识点
15.如图所示,由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架,在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q,两个小球在某一位置平衡。现将P缓慢地向左移动一小段距离,两球再次达到平衡。若小球所带电量不变,与移动前相比( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
14.如图所示,一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置.在管子的底部固定一电荷量为Q(Q>0)的点电荷.在距底部点电荷为距离h2的管口A处,有一电荷量为q(q>0)、质量为m的点电荷由静止释放,在距离底部点电荷为h1的B处速度恰好为零.现让一个电荷量也为q(q>0)、质量为3m的点电荷仍在A处由静止释放,已知静电力常量为k,重力加速度为g,则该点电荷( )
正确答案
解析
m下落的过程中,开始阶段重力大于库仑力,m做速度增大加速度减小的加速运动;当重力和库仑力相等时,加速度为零,此后由于惯性,m继续下落,库仑力大于重力,做加速度增加,速度减小的减速运动,直至到B点时,速度减为零,但此时m所受合外力竖直向上,m不可能静止,将沿管子返回顶端,由于没有能量的损失,所以仍然会回到初始高度处。当改变电荷的质量为3m时,重力做功大于质量为m时做功,所以再次运动到B点时,速度不为零,仍将下落一段高度才减速到零,A、B选项错误,当质量为m时,对物体由动能定理可知:mg(h2-h1)-W电=0。改变质量后,从开始释放到B点的过程中,由动能定理有3mg(h2-h1)-W电=mv2-0,解得v=
,C选项正确。而速度最大处经分析可知为重力与库仑力相等的位置,所以有3mg=
,解得d=
,D选项错误。
考查方向
解题思路
对m受力分析,下落的过程中受到的库仑力逐渐增大,直至运动到B位置速度减为零,结合牛顿第二定律即可。
易错点
库仑力是变力,点电荷在下落的过程中做加速度增大的减速运动。
知识点
3.如图所示,是两等量同种点电荷Q形成的电场,AB为两电荷连线的中垂线,O为两电荷连线的中点,C为中垂线上的一点,一带电粒子(不计重力)以速度垂直中垂线从C点垂直纸面向里射入电场,恰能绕O点做匀速圆周运动,则()
正确答案
解析
A、根据题意,带电粒子以速度v 0垂直中垂线从C点垂直纸面向里射入电场,恰能绕O点做匀速圆周运动,合力指向O点,带电粒子的电性与Q相反;如果粒子所带电性与两个点电荷相同,合力就背离O点向外,不可能做圆周运动,故A正确;
B、若该粒子从C点射入电场的速度小于V0,所受电场力大于所需要的向心力做近心运动,故B错误;
C、若该粒子从C点射入电场的速度大于v 0 ,所受电场力小于所需要的向心力,做离心运动,故C错误;
D、带电粒子从中垂线上的其他点射入电场,所受电场力大小改变,如果改变速度大小,使得电场力等于所需要的向心力,仍可能做圆周运动,故D错误;
考查方向
电场强度及其叠加;向心力;库仑定律
解题思路
根据等量同种点电荷中垂线上电场的分布特点,如果是两个带正电的点电荷,中垂线上方电场向上,中垂线下方电场向下,绕O点做匀速圆周运动,电场力指向O点,粒子只能带负电;如果是两个带负电的点电荷,中垂线上方电场向下,中垂线下方电场向上,绕O点做匀速圆周运动,电场力指向O点,粒子带正电;粒子速度大于或小于V0,电场力与所需要的向心力不相等,不可能做圆周运动;从中垂线上的其他点射入电场,电场力大小改变,只要改变速度大小,仍可能做圆周运动.
易错点
关键是要熟悉中垂线和连线上电场的分布,知道提供的向心力等于需要的向心力做圆周运动,提供的向心力小于需要的向心力做离心运动,提供的向心力大于所需要的向心力做近心运动.
知识点
21. 如图所示,在绝缘水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽,在某一过直径的直线上有O、A、B三点,其中O为圆心,A点固定电荷量为Q的正电荷,B点固定一个末知电荷,且圆周上各点电势相等,AB=L.有一个可视质点的质量为m,电荷量为﹣q的带电小球正在滑槽中运动,在C点受到电场力指向圆心,C点所处的位置如图所示,根据题干和图示信息可知()
正确答案
解析
由题意可知小球在C点受到电场力指向圆心,则小球在C点的电场力的合力方向一定沿CO,且指向O点.
由于小球带负电,由图知A对小球吸引,B对小球排斥,所以B带负电.由∠ABC=∠ACB=30°知:∠ACO=30° ,AB=AC=L;
由力的合成可得:
即:,解得:
, 则由力的合成方法可得带电小球在C点受到电场力大小为
,圆周上各点电势相等,小球在运动过程中电势能不变,根据能量守恒得知,小球的动能不变,小球做匀速圆周运动,故AD正确,BC错误.
考查方向
电势差与电场强度的关系;库仑定律
解题思路
小球做圆周运动,必有向心力,根据小球在C点受到电场力指向圆心,则小球在C点电场力的合力方向一定沿CO且指向O点,小球带负电,小球在C点受到A的吸引力,根据平行边形定则可知,B带负电,根据小球在C点无切向加速度,切线方向力平衡,根据库仑定律列式求得B的电荷量.
易错点
关键通过圆周上各点电势相等,小球运动中动能不变,得小球做匀速圆周运动,则小球在C点无切向力,分析小球的受力情况,确定出向心力.
知识点
葡萄胎随访时必须进行的检查是
A.阴道脱落细胞涂片检查
B.测HCG值
C.B型超声检查有无胎囊
D.多普勒超声检查听取胎心
E.CT检查脑转移情况
正确答案
B
解析
葡萄胎随访时每次必须检查血、尿中的HCG值,同时注意有无转移灶症状,定期作盆腔B超、X线胸片及脑CT.
6.如图所示,三个带电小球A、B、C可视为点电荷,所带电量分别为+Q、-Q、+q。A、B固定在绝缘水平桌面上,C带有小孔,穿在摩擦因数处处相同的粗糙的绝缘直杆上。绝缘杆竖直放置在A、B连线的中点处,将C从杆上某一位置由静止释放,下落至桌面时速度恰好为零。C沿杆下滑时带电量保持不变。那么C在下落过程中,以下判断正确的是()(全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
正确答案
解析
A、AB为等量异种点电荷,故产生的电场,在AB连线垂直平分线上从垂足向两侧场强逐渐减小,且为等势面,电荷C在下滑的过程中,受到的电场力为F=qE,将逐渐增大,受到的摩擦力为f=μFN=μqE,故受到的摩擦力增大,故A正确;
BC、小球在下滑过程中沿等势面运动,故电场力不做功,电势能不变,故B错误,C正确;
D、在下落过程中,当小球C的重力等于摩擦力时,速度最大,由于下落过程中摩擦力逐渐增大,故在下落过程中摩擦力在相同距离内做功越来越大,故下落一半高度时速度不是最大,故D错误.
考查方向
电势差与电场强度的关系;电势能
解题思路
明确等量异种点电荷的电场线的分布及两电荷连线中垂线上电场强度及电势的特点,受到的摩擦力f=μqE判断摩擦力的大小变化.
易错点
关键掌握等量异种电荷产生的电场分布及在两电荷垂直平分线上的电场的特点,明确在下滑过程中摩擦力越来越大,摩擦力做功越来越多.
知识点
6.如图所示,在粗糙的水平绝缘桌面上有两个大小相同、带有同种电荷的小物块P和Q。已知,
。将它们由静止释放后,两物块开始在水平桌面上运动,并最终停止在水平桌面上。在物块运动过程中( )
正确答案
解析
A、P 受到的库仑力与Q受到的库仑力是作用力与反作用力,所以大小相等。A错误;
B、由题意知P最终停止在水平桌面上,所以停止前减速段P受到的摩擦力大于它受到的库仑力。B错误;
C、减速段知P的加速度小于Q的加速度。C错误;
D、因为有摩擦力做功,所以P和Q具有的电势能与机械能之和减小。D正确
故选:D
考查方向
库仑定律,滑动摩擦力,牛顿第二定理,电势能
解题思路
A、P 受到的库仑力与Q受到的库仑力是作用力与反作用力,所以大小相等。
B、由题意知P最终停止在水平桌面上,所以停止前减速段P受到的摩擦力大于它受到的库仑力。
C、减速段知P的加速度小于Q的加速度。
D、因为有摩擦力做功,所以P和Q具有的电势能与机械能之和减小。
易错点
物块运动状态的判断
知识点
15.如图所示,一个光滑绝缘细椭圆环固定放置在水平面上,其长轴AC的延长线两侧固定有两个等量异号点电荷,电量绝对值为Q,两者连线的中点O恰为椭圆的中心,BD为椭圆的短轴。一带电量为q的小球套在环上(qQ),以速度vA从A点沿椭圆环顺时针运动,到达 C点时速度为vC,且vC < vA。则以下说法正确的是
正确答案
解析
A选项,由于vC < vA,根据动能定理,可知从A到C动能减小,电势能增加,电场力做负功,小球带负电,故错误。
B选项,根据正负电荷周围电场强度的分布特点,可知电场强度,沿两电荷连线先减小后增大,连线的中点电场强度最小,故小球在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力,故错误。
C选项,如图所示异号点电荷的等势面分布,可知B、D两点电势相等,小球从B点到D点电场力不做功,动能不变,故C选项正确。
D选项,小球从A到C过程中动能减小,电势能增加,从C到A动能增加,电势能减小,故C点电势能最大,故错误。
考查方向
1、考查正负电荷在真空中,电场、电势分布的对称性。
2、考查点电荷间的静电引力公式:。
3、电场能与动能之间的相互转化,功能关系,动能定理,电场力做功。
解题思路
A选项,由于vC < vA,根据动能定理,可知从A到C动能减小,电势能增加,电场力做负功,小球带负电,故错误。
B选项,根据正负电荷周围电场强度的分布特点,可知电场强度,沿两电荷连线先减小后增大,连线的中点电场强度最小,故小球在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力,故错误。
C选项,如图所示异号点电荷的等势面分布,可知B、D两点电势相等,小球从B点到D点电场力不做功,动能不变,故C选项正确。
D选项,小球从A到C过程中动能减小,电势能增加,从C到A动能增加,电势能减小,故C点电势能最大,故错误。
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
11.某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动
正确答案
解析
根据原子核对电子的库仑力提供向心力,由牛顿第二定律得
对比以上选项,则答案为C
考查方向
解题思路
根据库仑定律求出原子核与核外电子的库仑力.
根据原子核对电子的库仑力提供向心力,由牛顿第二定律求出角速度,加速度,周期,线速度进行比较.
易错点
根据题意找出原子核与核外电子的库仑力提供向心力,并列出等式求解.
对于等效环形电流,以一个周期为研究过程求解.
知识点
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
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q1和q2,θ分别为45°和60°,则q1:q2为( )
正确答案
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
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
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
正确答案
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
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
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和
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
和
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
正确答案
解析
当时,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
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
扫码查看完整答案与解析