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文檔簡介

1、電場力的性質1關于同一電場的電場線,下列表述正確的是()A電場線是客觀存在的 B電場線越密,電場強度越小C沿著電場線方向,電勢越來越低D電荷在沿電場線方向移動時,電勢能減小2在電場中的某點放一個檢驗電荷,其電荷量為q,受到的電場力為F,則該點的電場強度為E,下列說法正確的是()A若移去檢驗電荷,則該點的電場強度為0B若檢驗電荷的電荷量變為4q,則該點的場強變為4EC若放置到該點的檢驗電荷變為2q,則場中該點的場強大小不變,但方向相反D若放置到該點的檢驗電荷變為2q,則場中該點的場強大小方向均不變3請用學過的電學知識判斷下列說法正確的是()A電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全B制作汽油桶的材料用金屬比用

2、塑料好C小鳥停在單根高壓輸電線上會被電死D打雷時,呆在汽車里比呆在木屋里要危險4如圖1所示,空間有一電場,電場中有兩個點a和b.下列表述正確的是()A該電場是勻強電場Ba點的電場強度比b點的大 圖1Cb點的電場強度比a點的大D正電荷在a、b兩點受力方向相同5如圖2所示,點電荷4Q與Q分別固定在A、B兩點,C、D兩點將AB連線三等分,現使一個帶負電的粒子從C點開始以某一初速度向右運動,不計粒子的重力,則該粒子在CD之間運動的速度大小v 與時間t的關系圖象可能是() 圖2圖36如圖4,M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點,O點為半圓弧的圓心,MOP60.電荷量相等、符號相反的兩個點電荷分別置于

3、M、N兩點,這時O點電場強度的大小為E1;若將N點處的點電荷移至P點,則O點的場強大小變為E2,E1與E2之比為 ()A12B21 C2 D47有一靜電場,其電場強度方向平行于x軸其電勢隨坐標x的改變而變化,變化的圖線如圖5所示,則圖6中正確表示該靜電場的場強E隨x變化的圖線是(設場強沿x軸正方向時取正值)()圖5圖68如圖7所示,懸掛在O點的一根不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電荷量不變的小球A.在兩次實驗中,均緩慢移動另一帶同種電荷的小球B,當B到達懸點O的正下方并與A在同一水平線上A處于受力平衡時,懸線偏離豎直方向的角度為,若兩次實驗中B的電荷量分別為q1和q2,分別為30和45,則為()

4、 A2 B3 C2 D39如圖8所示,a、b是兩個帶有同種電荷的小球,用絕緣絲線懸掛于同一點,兩球靜止時,它們距水平面的高度相等,繩與豎直方向的夾角分別為、,且.若同時剪斷兩根細線,空氣阻力不計,兩球帶電荷量不變,( ) 圖8Aa球的質量比b球的大 Ba、b兩球同時落地Ca球的電荷量比b球的大 Da、b兩球飛行的水平距離相等10如圖9所示,一根長為2 m的絕緣細管AB被置于勻強電場E中,其A、B兩端正好處于電場的左、右邊界上,傾角37,電場強度E103 V/m,方向豎直向下,管內有一個帶負電的小球,所受重力G103 N,電荷量q2106 C,從A點由靜止開始運動,已知小球與管壁的動摩擦因數為0

5、.5,則小球從B點射出時的速度是(取g10 m/s2;sin370.6,cos370.8) ()A2 m/s B3 m/s C2 m/s D2 m/s11如圖10所示,正電荷Q放在一勻強電場中,在以Q為圓心,半徑為r的圓周上有a、b、c三點,將檢驗電荷q放在a點,它受到的電場力正好為零,則勻強電場的大小和方向如何?b、c兩點的場強大小和方向如何? 12在場強為E、方向豎直向下的勻強電場中,有兩個質量均為m的帶電小球A和B,電荷量分別為2q和q,兩小球間用長為l的絕緣細線連接,并用絕緣細線懸掛在O點,如圖11所示平衡時,細線對懸點的作用力多大? 13.真空中有兩個完全相同的金屬小球,A球帶qA6

6、.41016C的正電荷,B球帶qB3.21016C的負電荷,均可視為點電荷求: (1)當它們相距為0.5 m時,A、B間的庫侖力為多大? (2)若將兩球接觸后再分別放回原處,A、B間的庫侖力又為多大? 14如圖所示,在光滑絕緣水平面上放置3個電荷量均為q(q0)的相同小球,小球之間用勁度系數均為k0的輕質彈簧絕緣連接當3個小球處在靜止狀態時,每根彈簧長度為l,已知靜電力常量為k,若不考慮彈簧的靜電感應,則每根彈簧的原長為()AlBl Cl Dl15如圖所示,AC、BD為 圓的兩條互相垂直的直徑,圓 心為O,將帶有等量電荷q的正、 負點電荷放在圓周上,它們的 位置關于AC對稱要使圓心O處的電場強

7、度為零,可在圓周上再放置一個適當電荷量的正點電荷Q,則該點電荷Q應放在 () AA點 BB點 CC點 DD點 16.如圖6113所示,一根長 L1.5 m的光滑絕緣細直桿MN,豎直 固定在場強為E1.0105 N/C、與水 平方向成30角的傾斜向上的勻強 電場中桿的下端M固定一個帶電小球 A,電荷量Q4.5106C;另一帶電 小球B穿在桿上可自由滑動,電荷量q1.0106C,質量m1.0102kg.現將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開始運動(靜電力常量k9.0109 Nm2/C2,取 g10 m/s2)求: (1)小球B開始運動時的加速度為多大? (2)小球B的速度最大時,距M端的高度h1

8、為多大? 17.一根長為l的絲 線吊著一質量為m,帶電荷量 為q的小球靜止在水平向右的勻 強電場中,如圖6114所示, 絲線與豎直方向成37角,現 突然將該電場方向變為向下且 大小不變,不考慮因電場的改變而帶來的其他影響(重力加速度為g),求: (1)勻強電場的電場強度的大小; (2)小球經過最低點時絲線的拉力 18.物理學中有些問題的結論不一定必須通過 計算才能驗證,有時只需通過一定的分析就可以判斷結論是否正確如圖6116所示為兩個彼此平行且共軸的半徑分別為R1和R2的圓環,兩圓環上的電荷量均為q(q0),而且電荷均勻分布兩圓環的圓心O1和O2相距為2a,連線的中點為O,軸線上的A點在O點右

9、側與O點相距為r(r.若同時剪斷兩根細線,空氣阻力不計,兩球帶電荷量不變,( ) 圖8Aa球的質量比b球的大 Ba、b兩球同時落地Ca球的電荷量比b球的大 Da、b兩球飛行的水平距離相等解析:設a、b兩球間庫侖斥力大小為F,分析兩球受力可得:tan,tan,因mb,A正確;剪斷細線后,兩球豎直方向只受重力,做自由落體運動,同時落地,B正確;由于兩球在水平方向所受的庫侖斥力大小相等,故水平方向a球的加速度比b的小,因此相等時間內,a球飛行的水平距離比b的小,D錯誤;無法比較電荷量大小,故C錯誤答案:AB10如圖9所示,一根長為2 m的絕緣細管AB被置于勻強電場E中,其A、B兩端正好處于電場的左、

10、右邊界上,傾角37,電場強度E103 V/m,方向豎直向下,管內有一個帶負電的小球,所受重力G103 N,電荷量q2106 C,從A點由靜止開始運動,已知小球與管壁的動摩擦因數為0.5,則小球從B點射出時的速度是(取g10 m/s2;sin370.6,cos370.8) ()A2 m/s B3 m/s C2 m/s D2 m/s解析:根據題意可知,小球在運動中的受力如圖所示,建立直角坐標系后,應有:x軸:qEsin37Gsin37Ffa,y軸:qEcos37Gcos37FN,又FfFN, 代入數據解得:a2 m/s2由于小球做勻加速運動,則:v22ax,解得v m/s2 m/s. 故選C. 答

11、案:C11如圖10所示,正電荷Q放在一勻強電場中,在以Q為圓心,半徑為r的圓周上有a、b、c三點,將檢驗電荷q放在a點,它受到的電場力正好為零,則勻強電場的大小和方向如何?b、c兩點的場強大小和方向如何? 解析:a點場強為零,勻強電場場強與Q在a點產生的場強大小相等,方向相反,勻強電場E,方向向右;在b點兩個電場方向相同,Eb2,方向向右;在c點兩個電場方向互為90夾角,則Ec,方向與E的方向成45角12在場強為E、方向豎直向下的勻強電場中,有兩個質量均為m的帶電小球A和B,電荷量分別為2q和q,兩小球間用長為l的絕緣細線連接,并用絕緣細線懸掛在O點,如圖11所示平衡時,細線對懸點的作用力多大

12、? 解析:細線對懸點的作用力大小等于懸線對上面一個小球A的拉力可以隔離每個小球,通過受力分析,由力的平衡條件求解法一:隔離法設上、下兩細線的拉力分別為FT1,FT2,以兩小球為研究對象,作受力分析:A球受到向上的懸線拉力FT1,向下的重力mg,細線拉力FT2,庫侖力FC,電場力FE1;B球受到向上的細線拉力FT2,庫侖力FC,電場力FE2,向下的重力mg.它們的隔離體受力圖如圖甲所示平衡時,滿足條件:FT1mgFT2FCFE1 FT2FCFE2mg 因FT2FT2,FCFC,FE12qE,FE2qE,聯立兩式得: FT12mgFE1FE22mgqE.根據牛頓第三定律,所以細線對懸點的拉力大小為

13、2mgqE.法二:整體法如果把兩個小球和中間的細線作為一個整體(系統),那么電荷間相互作用的庫侖力FC和FC,細線的拉力FT2和FT2都是系統的內力,它們互相抵消,作用在系統上的外力僅為兩球重力2mg,懸線拉力FT1,電場力FEqE(如圖乙所示),于是由力平衡條件立即可得FT12mgFE2mgqE.可見此題用整體法要比隔離法簡單得多! 答案:2mgqE13.真空中有兩個完全相同的金屬小球,A球帶qA6.41016C的正電荷,B球帶qB3.21016C的負電荷,均可視為點電荷求: (1)當它們相距為0.5 m時,A、B間的庫侖力為多大? (2)若將兩球接觸后再分別放回原處,A、B間的庫侖力又為多

14、大? 解析(1)A、B兩球帶異種電荷,因此,A、B間的庫侖力是引力,由庫侖定律可得它們間的庫侖力大小為Fk9109 N 7.371021 N.(2)A、B兩球接觸時會發生電中和,使“凈電荷”總量減小,剩下的“正”凈電荷將重新分布由于A、B兩球是完全相同的導體球,剩余的凈電荷將平均分配,A、B兩球將帶上同種電荷,故放回原處后,A、B間的庫侖力變為斥力兩球接觸后,它們的帶電情況為:QAQB1016 C1.61016 C所以分別放回原處后,兩球間的庫侖力為:Fk9109 N9.221022 N.答案(1)7.371021 N(2)9.221022 N 14如圖所示,在光滑絕緣水平面上放置3個電荷量均

15、為q(q0)的相同小球,小球之間用勁度系數均為k0的輕質彈簧絕緣連接當3個小球處在靜止狀態時,每根彈簧長度為l,已知靜電力常量為k,若不考慮彈簧的靜電感應,則每根彈簧的原長為()AlBl Cl Dl解析:左邊或右邊小球受三個力的作用,由平衡狀態得k0xkk,解得x,故彈簧原長為l0lxl,C項正確答案:C 15如圖所示,AC、BD為 圓的兩條互相垂直的直徑,圓 心為O,將帶有等量電荷q的正、 負點電荷放在圓周上,它們的 位置關于AC對稱要使圓心O處的電場強度為零,可在圓周上再放置一個適當電荷量的正點電荷Q,則該點電荷Q應放在 () AA點 BB點 CC點 DD點 解析:由電場的疊加原理和對稱性

16、可知,q、q在O點的合場強方向應沿OD方向,要使O點的合場強為零,放上的電荷Q在O點的場強方向應與q、q在O點的合場強方向相反,所以D正確 答案:D 16.如圖6113所示,一根長 L1.5 m的光滑絕緣細直桿MN,豎直 固定在場強為E1.0105 N/C、與水 平方向成30角的傾斜向上的勻強 電場中桿的下端M固定一個帶電小球 A,電荷量Q4.5106C;另一帶電 小球B穿在桿上可自由滑動,電荷量q1.0106C,質量m1.0102kg.現將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開始運動(靜電力常量k9.0109 Nm2/C2,取 g10 m/s2)求: (1)小球B開始運動時的加速度為多大? (

17、2)小球B的速度最大時,距M端的高度h1為多大? 解析(1)開始運動時小球B受重力、庫侖力、桿的彈力和電場力,沿桿方向運動,由牛頓第二定律得mgqEsinma解得ag,代入數據解得a3.2 m/s2.(2)小球B速度最大時合力為零,即qEsinmg, 解得h1 , 代入數據解得h10.9 m.答案(1)3.2 m/s2(2)0.9 m 17.一根長為l的絲 線吊著一質量為m,帶電荷量 為q的小球靜止在水平向右的勻 強電場中,如圖6114所示, 絲線與豎直方向成37角,現 突然將該電場方向變為向下且 大小不變,不考慮因電場的改變而帶來的其他影響(重力加速度為g),求: (1)勻強電場的電場強度的

18、大小; (2)小球經過最低點時絲線的拉力 解析:(1)小球靜止在電場中的受力如圖所示:顯然小球帶正電,由平衡條件得:mgtan37Eq 故E(2)電場方向變成向下后,小球開始擺動做圓周運動,重力、電場力對小球做正功由動能定理: (mgqE)l(1cos37)mv2由圓周運動知識,在最低點時, F向FT(mgqE)m聯立以上各式,解得:FTmg 答案:(1)(2)mg18.物理學中有些問題的結論不一定必須通過 計算才能驗證,有時只需通過一定的分析就可以判斷結論是否正確如圖6116所示為兩個彼此平行且共軸的半徑分別為R1和R2的圓環,兩圓環上的電荷量均為q(q0),而且電荷均勻分布兩圓環的圓心O1和O2相距為2a,連線的中點為O,軸線上的A點在O點右側與O點相距為r(ra

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