PAGE43-靜電場(chǎng)課時(shí)作業(yè)課時(shí)作業(yè)(十九)第19講電場(chǎng)的力的性質(zhì)時(shí)間/40分鐘基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.如圖K19-1所示為無(wú)大氣層、勻稱帶有大量負(fù)電荷且質(zhì)量分布勻稱的某星球,將一個(gè)帶電微粒置于距該星球表面肯定高度處并將其無(wú)初速度釋放,發(fā)覺(jué)微粒恰好能保持靜止.若給微粒一個(gè)如圖所示的初速度v,則下列說(shuō)法中正確的是 ()圖K19-1A.微粒將做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.微粒將做圓周運(yùn)動(dòng)C.庫(kù)侖力對(duì)微粒做負(fù)功D.萬(wàn)有引力對(duì)微粒做正功2.[2024·山東臨沂一中月考]在如圖K19-2所示的四種電場(chǎng)中分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn).其中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的是 ()圖K19-2A.甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B.乙圖中兩等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)C.丙圖中兩等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)D.丁圖中非勻強(qiáng)電場(chǎng)中同一條電場(chǎng)線上的a、b兩點(diǎn)3.(多選)[2024·衡水一中月考]某電場(chǎng)的電場(chǎng)線的分布如圖K19-3所示,一個(gè)帶電粒子僅在靜電力作用下由M點(diǎn)沿圖中虛線所示的路徑運(yùn)動(dòng)通過(guò)N點(diǎn).下列推斷正確的是 ()圖K19-3A.粒子帶正電B.電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功C.粒子在N點(diǎn)的加速度大D.粒子在N點(diǎn)的電勢(shì)高圖K19-44.A、B是一條電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn),一個(gè)帶負(fù)電的微粒僅在電場(chǎng)力的作用下以肯定初速度從A點(diǎn)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),其速度—時(shí)間圖像如圖K19-4所示,則這一電場(chǎng)可能是圖K19-5中的 ()圖K19-5圖K19-65.在場(chǎng)強(qiáng)為E=kQUOTE(k為靜電力常量)的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,以O(shè)點(diǎn)為圓心,以r為半徑作一個(gè)圓,在O點(diǎn)固定一個(gè)帶電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,ac、bd為相互垂直的兩條直徑,其中bd與電場(chǎng)線平行,如圖K19-6所示.若不計(jì)摸索電荷的重力,則 ()A.把一摸索電荷+q放在a點(diǎn),摸索電荷恰好處于平衡狀態(tài)B.把一摸索電荷-q放在b點(diǎn),摸索電荷恰好處于平衡狀態(tài)C.把一摸索電荷-q放在c點(diǎn),摸索電荷恰好處于平衡狀態(tài)D.把一摸索電荷+q放在d點(diǎn),摸索電荷恰好處于平衡狀態(tài)技能提升6.[2024·保定質(zhì)檢]如圖K19-7所示,在正方形四個(gè)頂點(diǎn)分別放置一個(gè)點(diǎn)電荷,所帶電荷量已在圖中標(biāo)出,則正方形中心處場(chǎng)強(qiáng)最大的是 ()圖K19-7圖K19-87.如圖K19-8所示,16個(gè)電荷量均為+q(q>0)的小球(可視為點(diǎn)電荷)勻稱分布在半徑為R的圓周上.若將圓周上處于P點(diǎn)的一個(gè)小球的電荷量換成-2q,則圓心O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 ()A.QUOTE B. C. D.圖K19-98.[2024·青島質(zhì)檢]如圖K19-9所示,絕緣光滑圓環(huán)豎直放置,a、b、c為三個(gè)套在圓環(huán)上可自由滑動(dòng)的空心帶電小球,已知小球c位于圓環(huán)最高點(diǎn),ac連線與豎直方向成60°角,bc連線與豎直方向成30°角,三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說(shuō)法正確的是 ()A.a、b、c小球帶同種電荷B.a、b小球帶異種電荷,b、c小球帶同種電荷C.a、b小球的電荷量的比值為QUOTED.a、b小球的電荷量的比值為QUOTE9.如圖K19-10所示,兩根長(zhǎng)度相等的絕緣細(xì)線的上端都系在水平天花板上,另一端分別連著質(zhì)量均為m的兩個(gè)帶電小球P、Q,兩小球靜止時(shí),兩細(xì)線與天花板間的夾角均為θ=30°,重力加速度為g.以下說(shuō)法中正確的是 ()圖K19-10A.細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為mgB.兩小球間的靜電力大小為QUOTEmgC.剪斷左側(cè)細(xì)線的瞬間,P球的加速度大小為2gD.當(dāng)兩球間的靜電力瞬間消逝時(shí),Q球的加速度大小為QUOTEg10.如圖K19-11所示,絕緣的水平面上有一質(zhì)量為0.1kg的帶電物體,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75,物體恰能在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中向右勻速運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=1×103N/C,g取10m/s2.(1)求物體所帶的電荷量;(2)只變更電場(chǎng)的方向,使物體向右加速運(yùn)動(dòng),求加速度的最大值及此時(shí)電場(chǎng)的方向.圖K19-11挑戰(zhàn)自我11.a、b兩個(gè)帶電小球的質(zhì)量均為m,所帶的電荷量分別為+3q和-q,兩球間用一絕緣細(xì)線連接,用長(zhǎng)度相同的另一絕緣細(xì)線將a懸掛在天花板上,在兩球所在的空間有方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,平衡時(shí)兩細(xì)線都被拉緊,則平衡時(shí)兩球的位置可能是圖K19-12中的()圖K19-1212.[2024·鄭州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校月考]如圖K19-13所示,在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷,將質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放,小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí),對(duì)管壁恰好無(wú)壓力.(重力加速度為g)(1)求固定于圓心處的點(diǎn)電荷在AB弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小;(2)若把O處固定的點(diǎn)電荷拿走,加上一個(gè)豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),帶電小球仍從A點(diǎn)由靜止釋放,下滑到最低點(diǎn)B時(shí),小球?qū)Νh(huán)的壓力為多大?圖K19-13課時(shí)作業(yè)(二十)第20講電場(chǎng)的能的性質(zhì)時(shí)間/40分鐘基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.對(duì)于靜電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是 ()A.點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受力的方向肯定是該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向B.電勢(shì)差的公式UAB=QUOTE,說(shuō)明A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB與靜電力做功WAB成正比,與移動(dòng)電荷的電荷量q成反比C.依據(jù)E=QUOTE知,電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的距離d成反比D.若將一正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做正功,則A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)圖K20-12.(多選)[人教版選修3-1改編]某靜電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖K20-1所示,下列說(shuō)法中正確的是 ()A.A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)榍€上該點(diǎn)的切線方向B.負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)的電勢(shì)能小C.將正電荷由圖中A點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功D.將電荷從圖中A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力不做功3.如圖K20-2所示,實(shí)線表示電場(chǎng)線,虛線表示帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡,帶電粒子只受電場(chǎng)力的作用,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能漸漸削減,關(guān)于它運(yùn)動(dòng)到b處時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與受力方向,正確的是圖中的 ()圖K20-2圖K20-34.[2024·武漢模擬]如圖K20-3所示,在某電場(chǎng)中畫出了三條電場(chǎng)線,C點(diǎn)是A、B連線的中點(diǎn).已知A點(diǎn)的電勢(shì)φA=30V,B點(diǎn)的電勢(shì)φB=-10V,則C點(diǎn)的電勢(shì) ()A.φC=10VB.φC>10VC.φC<10VD.上述選項(xiàng)都不正確圖K20-45.(多選)[2024·濟(jì)南外國(guó)語(yǔ)學(xué)校質(zhì)檢]如圖K20-4所示,AB、CD為圓的兩條直徑,且相互垂直,O點(diǎn)為圓心,空間存在一未知靜電場(chǎng),方向與圓周所在平面平行.現(xiàn)讓一質(zhì)子先從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn),電勢(shì)能削減了Ep,又從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn),電勢(shì)能增加了Ep,則此空間存在的靜電場(chǎng)可能是 ()A.勻強(qiáng)電場(chǎng),方向垂直于AB由O點(diǎn)指向C點(diǎn)B.位于O點(diǎn)的正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)C.位于D點(diǎn)的正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)D.位于D點(diǎn)的負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)6.如圖K20-5所示,在真空中固定兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷+Q和-Q,圖中O點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),P點(diǎn)為連線上靠近-Q的一點(diǎn),MN為過(guò)O點(diǎn)的一條線段,M點(diǎn)與N點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱.下列說(shuō)法中正確的是 ()圖K20-5A.同一個(gè)摸索電荷在M、N兩點(diǎn)所受的電場(chǎng)力相同B.M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)相同C.將帶正電的摸索電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)的過(guò)程中,電荷的電勢(shì)能先增大后減小D.只將-Q移到P點(diǎn),其他點(diǎn)在空間的位置不變,則O點(diǎn)的電勢(shì)上升技能提升7.兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷固定于光滑絕緣水平面上,其連線的中垂線上有A、B、C三點(diǎn),如圖K20-6甲所示,一個(gè)電荷量為2C、質(zhì)量為1kg的帶正電的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從C點(diǎn)由靜止釋放,其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示,其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置,圖中標(biāo)出了圖線在B點(diǎn)處的切線.下列說(shuō)法中正確的是 ()圖K20-6A.B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)E=0.2N/CB.由C到A的過(guò)程中,物塊的電勢(shì)能先減小后增大C.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=5VD.UCB<UBA圖K20-78.(多選)如圖K20-7所示,a、b、c、d是邊長(zhǎng)為l的正方形的頂點(diǎn),電荷量均為q(q>0)的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別固定在a、c兩點(diǎn).靜電力常量為k.不計(jì)重力.下列說(shuō)法正確的是 ()A.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為QUOTEB.過(guò)b、d點(diǎn)的直線位于同一等勢(shì)面上C.在兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中,ac中點(diǎn)的電勢(shì)最低D.在b點(diǎn)從靜止釋放的電子到達(dá)d點(diǎn)時(shí)速度為零圖K20-89.(多選)如圖K20-8所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕桿在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,桿與電場(chǎng)線垂直,桿兩端固定帶電小球A和B,初始時(shí)處于圖中實(shí)線位置.現(xiàn)將輕桿向右平移2L,然后以球B為軸在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°到圖中虛線位置,桿與電場(chǎng)線平行.在實(shí)線位置和虛線位置,A、B兩球電勢(shì)能之和相同.不考慮帶電小球之間的相互作用,則 ()A.A球所帶的電荷量肯定值比B球的大B.A球所帶的電荷量肯定值比B球的小C.從實(shí)線位置到虛線位置的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)A球肯定做正功D.從實(shí)線位置到虛線位置的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)B球可能做正功圖K20-910.[2024·長(zhǎng)沙模擬]有一半徑為R的勻稱帶電薄球殼,在通過(guò)球心的直線上,各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E隨與球心的距離x變更的關(guān)系如圖K20-9所示.在球殼外空間,電場(chǎng)分布與電荷量全部集中在球心時(shí)相同.已知靜電力常量為k,半徑為R的球面面積為S=4πR2.下列說(shuō)法正確的是 ()A.勻稱帶電球殼帶電密度為QUOTEB.圖中r=1.5RC.在x軸上各點(diǎn)中有且只有x=R處電勢(shì)最高D.球面與球心間的電勢(shì)差為E0R圖K20-1011.(多選)[2024·黑龍江牡丹江一中月考]如圖K20-10所示,紙面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng),帶正電的小球(重力不計(jì))在恒力F的作用下沿圖中虛線由A勻速運(yùn)動(dòng)至B,已知力F和AB間的夾角為θ,A、B兩點(diǎn)間的距離為d,小球帶電荷量為q,則下列結(jié)論正確的是 ()A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=QUOTEB.A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為UAB=QUOTEC.帶電小球由A運(yùn)動(dòng)至B過(guò)程中,電勢(shì)能增加了FdcosθD.帶電小球若由B勻速運(yùn)動(dòng)至A,則恒力F必需反向12.如圖K20-11所示,在足夠長(zhǎng)的光滑絕緣水平直線軌道上方高為h的P點(diǎn)固定電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道上的A點(diǎn)以初速度v0沿軌道向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正下方的B點(diǎn)時(shí)速度為v.已知點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在A點(diǎn)的電勢(shì)為φ(取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零),PA連線與水平軌道的夾角為60°,重力加速度為g,求:(1)物塊在A點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力大小;(2)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在B點(diǎn)的電勢(shì).圖K20-11挑戰(zhàn)自我13.如圖K20-12所示,等量異種點(diǎn)電荷分別固定在水平線上的M、N兩點(diǎn)處,O點(diǎn)位于M、N連線中點(diǎn)B的正上方且與B點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng),質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為點(diǎn)電荷)的小球固定在長(zhǎng)度為L(zhǎng)的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿的一端,細(xì)桿另一端可繞過(guò)O點(diǎn)且與M、N連線垂直的水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)在把桿拉起到水平位置,由靜止釋放,小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)速度為v.取O點(diǎn)電勢(shì)為零,忽視小球所帶電荷量對(duì)等量異種電荷所形成的電場(chǎng)的影響,重力加速度為g.(1)求小球在經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)桿的拉力大小;(2)在+Q、-Q形成的電場(chǎng)中,求A點(diǎn)的電勢(shì)φA;(3)小球接著向左搖擺,求其在經(jīng)過(guò)與A等高的C點(diǎn)時(shí)的速度大小.圖K20-12課時(shí)作業(yè)(二十一)第21講電容器、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間/40分鐘基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)圖K21-11.如圖K21-1所示,將平行板電容器的兩極板分別與電池的正、負(fù)極相接,兩板間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)緊貼下板快速插入一個(gè)有肯定厚度的金屬板,則在此過(guò)程中 ()A.電路中流過(guò)逆時(shí)針?lè)较虻亩虝弘娏鰾.電容器的電荷量減小C.帶電液滴仍保持靜止D.帶電液滴向下做加速運(yùn)動(dòng)圖K21-22.[人教版選修3-1改編]探討與平行板電容器電容有關(guān)因素的試驗(yàn)裝置如圖K21-2所示.下列說(shuō)法正確的是 ()A.試驗(yàn)前,只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸,能使電容器帶電B.試驗(yàn)中,只將電容器b板向上平移,靜電計(jì)指針的張角變小C.試驗(yàn)中,只在極板間插入有機(jī)玻璃板,靜電計(jì)指針的張角變大D.試驗(yàn)中,只增加極板帶電荷量,靜電計(jì)指針的張角變大,表明電容增大圖K21-33.如圖K21-3所示,一帶電小球懸掛在豎直放置的平行板電容器內(nèi),當(dāng)開關(guān)S閉合,小球靜止時(shí),懸線與豎直方向的夾角為θ,則 ()A.當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),若減小平行板間的距離,則夾角θ增大B.當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),若增大平行板間的距離,則夾角θ增大C.當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),若減小平行板間的距離,則夾角θ增大D.當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),若減小平行板間的距離,則夾角θ減小圖K21-44.[2024·衡水調(diào)研]平行板電容器充電后與電源斷開,負(fù)極板接地,兩板間有一個(gè)固定在P點(diǎn)的正檢驗(yàn)電荷,如圖K21-4所示.以C表示電容器的電容,E表示兩板間的場(chǎng)強(qiáng),φ表示P點(diǎn)處的電勢(shì),Ep表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能.若正極板保持不動(dòng),將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離x0,則在此過(guò)程中,各物理量與負(fù)極板移動(dòng)距離x的關(guān)系圖像正確的是圖K21-5中的 ()圖K21-5圖K21-65.如圖K21-6所示,水平放置的兩平行金屬板與始終流電源相連,一帶正電的粒子僅在重力和電場(chǎng)力作用下以某一初速度沿圖中直線從A運(yùn)動(dòng)到B.現(xiàn)將平行金屬板分別以O(shè)、O'為圓心在平面內(nèi)向同一方向旋轉(zhuǎn)相同角度后,帶電粒子照舊能夠沿直線從A運(yùn)動(dòng)到B,則 ()A.平行金屬板肯定順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°B.平行金屬板肯定逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°C.帶電粒子電勢(shì)能肯定漸漸增加D.帶電粒子肯定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)圖K21-76.(多選)如圖K21-7所示,M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板,板間有勻強(qiáng)電場(chǎng).質(zhì)量為m、所帶電荷量為-q的帶電粒子以初速度v0由小孔進(jìn)入電場(chǎng),當(dāng)M、N間的電壓為U時(shí),粒子恰好能到達(dá)N板.要使帶電粒子到達(dá)M、N兩板間距的QUOTE處返回,則下列做法中正確的是 ()A.使初速度減小為原來(lái)的QUOTEB.使M、N間電壓提高到原來(lái)的2倍C.使M、N間電壓提高到原來(lái)的4倍D.使初速度和M、N間電壓都減小為原來(lái)的QUOTE技能提升7.如圖K21-8所示,在豎直放置間距為d的平行板電容器中,存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng).有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的點(diǎn)電荷從兩極板正中間由靜止釋放,重力加速度為g,則點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到負(fù)極板的過(guò)程 ()圖K21-8A.加速度大小為a=QUOTE+gB.所需的時(shí)間為t=QUOTEC.下降的高度為y=QUOTED.電場(chǎng)力所做的功為W=Eqd圖K21-98.如圖K21-9所示,帶電粒子由靜止起先,經(jīng)電壓為U1的加速電場(chǎng)加速后,垂直于板間電場(chǎng)方向進(jìn)入電壓為U2的平行板電容器,經(jīng)偏轉(zhuǎn)后落在下板的中間位置.為使與該粒子相同的帶電粒子從相同的初始位置由靜止加速、偏轉(zhuǎn)后能穿出平行板電容器,下列做法中可行的是 ()A.保持U2和平行板間距不變,減小U1B.保持U1和平行板間距不變,增大U2C.保持U1、U2和下板位置不變,向下平移上板D.保持U1、U2和下板位置不變,向上平移上板圖K21-109.(多選)如圖K21-10所示,一平行板電容器連接在直流電源上,電容器的極板水平,兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號(hào)相反,使它們分別靜止于電容器的上、下極板旁邊緊貼極板處.現(xiàn)同時(shí)釋放a、b,它們由靜止起先運(yùn)動(dòng),在隨后的某時(shí)刻t,a、b經(jīng)過(guò)電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面,a、b間的相互作用和重力可忽視.下列說(shuō)法正確的是 ()A.a的質(zhì)量比b的大B.在t時(shí)刻,a的動(dòng)能比b的大C.在t時(shí)刻,a和b的電勢(shì)能相等D.在t時(shí)刻,a和b的動(dòng)量大小相等圖K21-1110.[2024·長(zhǎng)沙雅禮中學(xué)月考]如圖K21-11所示,兩塊加上電壓且水平放置的平行金屬板之間有一個(gè)厚度不計(jì)的帶電金屬網(wǎng),使金屬板間形成了上、下兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)分別為E1、E2(方向均豎直向下)的勻強(qiáng)電場(chǎng)空間.兩個(gè)不計(jì)重力的帶電微粒從離金屬網(wǎng)分別為d1、d2的位置處先后水平射入電場(chǎng)(不考慮兩微粒間的庫(kù)侖力),兩微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡在金屬網(wǎng)上相交于同一點(diǎn).下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 ()A.兩微粒肯定帶異種電荷B.若兩微粒初速度相同,則到達(dá)金屬網(wǎng)所用的時(shí)間相同C.不變更其他物理量,僅將E1和d1同時(shí)減半,兩微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡仍舊能相交于同一點(diǎn)D.若E1>E2,d1=d2,則上方微粒的比荷較小挑戰(zhàn)自我11.(多選)[2024·江西師大附中月考]如圖K21-12所示,直流電源、滑動(dòng)變阻器、平行板電容器與志向二極管(正向電阻為0,反向電阻為∞)連接,電源負(fù)極接地.起先時(shí)電容器不帶電,閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后,一帶電油滴恰能在電容器中的P點(diǎn)保持靜止.在保持開關(guān)S接通的狀態(tài)下,下列說(shuō)法中正確的是 ()圖K21-12A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí),帶電油滴會(huì)向上運(yùn)動(dòng)B.當(dāng)電容器的上極板向上移動(dòng)時(shí),帶電油滴會(huì)向下運(yùn)動(dòng)C.當(dāng)電容器的下極板向下移動(dòng)時(shí),P點(diǎn)的電勢(shì)不變D.當(dāng)電容器的下極板向左移動(dòng)時(shí),P點(diǎn)的電勢(shì)上升12.[2024·湖北恩施一中模擬]在真空中水平放置的平行板電容器的兩極板間有一個(gè)帶電油滴,電容器兩板間距為d,當(dāng)平行板電容器兩板間的電壓為U0時(shí),油滴保持靜止?fàn)顟B(tài),如圖K21-13所示.當(dāng)給電容器突然充電使其電壓增加ΔU1時(shí),油滴起先向上運(yùn)動(dòng);經(jīng)時(shí)間Δt后,電容器突然放電使其電壓削減ΔU2,又經(jīng)過(guò)時(shí)間Δt,油滴恰好回到原來(lái)位置.假設(shè)油滴在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有失去電荷,充電和放電的過(guò)程均很短暫,這段時(shí)間內(nèi)油滴的位移可忽視不計(jì).重力加速度為g.求:(1)帶電油滴所帶電荷量與質(zhì)量的比值;(2)第一個(gè)Δt與其次個(gè)Δt時(shí)間內(nèi)油滴運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比;(3)ΔU1與ΔU2之比.圖K21-13專題訓(xùn)練(五)A專題五帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題時(shí)間/40分鐘基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.(多選)一帶電小球在空中由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,只受重力、電場(chǎng)力和空氣阻力三個(gè)力的作用.若小球的重力勢(shì)能增加5J,機(jī)械能增加1.5J,電場(chǎng)力做功2J,則 ()A.重力做功5J B.電勢(shì)能削減2JC.空氣阻力做功0.5J D.動(dòng)能削減3.5J圖Z5-12.(多選)[2024·泰安一模]如圖Z5-1所示,豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一豎直絕緣輕彈簧的下端固定在地面上,上端連接一帶正電小球,小球靜止時(shí)位于N點(diǎn),彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài).保持小球帶的電荷量不變,現(xiàn)將小球提高到M點(diǎn)由靜止釋放,則釋放后小球從M運(yùn)動(dòng)到N過(guò)程中 ()A.小球的機(jī)械能與彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變B.小球重力勢(shì)能的削減量等于小球電勢(shì)能的增加量C.彈簧彈性勢(shì)能的削減量等于小球動(dòng)能的增加量D.小球動(dòng)能的增加量等于電場(chǎng)力和重力做功的代數(shù)和圖Z5-23.如圖Z5-2所示,在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一根不行伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)繩的一端系著一個(gè)帶電小球,另一端固定于O點(diǎn),小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最高點(diǎn)為a,最低點(diǎn)為b.不計(jì)空氣阻力,則下列說(shuō)法正確的是 ()A.小球帶負(fù)電B.電場(chǎng)力跟重力平衡C.小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)能減小D.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒圖Z5-34.(多選)如圖Z5-3所示,豎直平面內(nèi)有A、B兩點(diǎn),兩點(diǎn)的水平距離和豎直距離均為H,空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng).一質(zhì)量為m的帶電小球從A點(diǎn)以水平速度v0拋出,經(jīng)一段時(shí)間豎直向下通過(guò)B點(diǎn).重力加速度為g,小球在由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是 ()A.小球帶負(fù)電B.速度先增大后減小C.機(jī)械能始終減小D.隨意一小段時(shí)間內(nèi),電勢(shì)能的增加量總等于重力勢(shì)能的削減量圖Z5-45.[2024·吉林調(diào)研]真空中,在x軸上的原點(diǎn)處和x=6a處分別固定一個(gè)點(diǎn)電荷M、N,在x=2a處由靜止釋放一個(gè)正摸索電荷P,假設(shè)摸索電荷P只受電場(chǎng)力作用沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),得到摸索電荷P的速度與其在x軸上的位置關(guān)系如圖Z5-4所示,則下列說(shuō)法正確的是 ()A.點(diǎn)電荷M、N肯定都是負(fù)電荷B.摸索電荷P的電勢(shì)能肯定是先增大后減小C.點(diǎn)電荷M、N所帶電荷量的肯定值之比為2∶1D.x=4a處的電場(chǎng)強(qiáng)度肯定為零圖Z5-56.(多選)[2024·合肥聯(lián)考]如圖Z5-5所示,正方體真空盒置于水平面上,它的ABCD面與EFGH面為金屬板,其他面為絕緣材料.ABCD面帶正電,EFGH面帶負(fù)電.從小孔P沿水平方向以相同速率射入三個(gè)質(zhì)量相同的帶正電液滴1、2、3,它們的落點(diǎn)如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是 ()A.三個(gè)液滴在真空盒中都做平拋運(yùn)動(dòng)B.三個(gè)液滴的運(yùn)動(dòng)時(shí)間肯定相同C.三個(gè)液滴落究竟板時(shí)的速率相同D.液滴3所帶電荷量最多技能提升7.(多選)在地面旁邊存在一個(gè)有界電場(chǎng),邊界MN將空間分成上、下兩個(gè)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ,在區(qū)域Ⅱ中有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng).在區(qū)域Ⅰ中離邊界某一高度處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球A,如圖Z5-6甲所示,小球運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示,不計(jì)空氣阻力,則 ()圖Z5-6A.小球受到的重力與電場(chǎng)力大小之比為3∶5B.在t=5s時(shí),小球經(jīng)過(guò)邊界MNC.在小球向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,重力做的功大于克服電場(chǎng)力做的功D.在1~4s過(guò)程中,小球的機(jī)械能先減小后增大8.[2024·江西宜春調(diào)研]如圖Z5-7所示,O、A、B、C為一粗糙絕緣水平面上的四點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,一電荷量為-Q的點(diǎn)電荷固定在O點(diǎn),現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的小金屬塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止沿它們的連線向右運(yùn)動(dòng),到B點(diǎn)時(shí)速度最大,其大小為vm,小金屬塊最終停止在C點(diǎn).已知小金屬塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,A、B間距離為L(zhǎng),靜電力常量為k,重力加速度為g,則 ()圖Z5-7A.在點(diǎn)電荷-Q形成的電場(chǎng)中,A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=QUOTEB.在小金屬塊由A向C運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,電勢(shì)能先增大后減小C.O、B間的距離為QUOTED.從B到C的過(guò)程中,小金屬塊的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能9.[2024·溫州模擬]如圖Z5-8甲所示,傾角為θ的光滑絕緣斜面底端固定一帶電荷量為Q的正點(diǎn)電荷.將一帶正電小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放,小物塊沿斜面對(duì)上滑動(dòng)至最高點(diǎn)B處,此過(guò)程中小物塊的動(dòng)能和重力勢(shì)能隨位移的變更圖像如圖乙所示(E1和x1為已知量).已知重力加速度為g,靜電力常量為k,由圖像可求出 ()圖Z5-8A.小物塊帶的電荷量B.A、B間的電勢(shì)差C.小物塊的質(zhì)量D.小物塊速度最大時(shí)到斜面底端的距離10.[2024·濟(jì)南八校聯(lián)考]如圖Z5-9所示,在E=103V/m的水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平絕緣軌道MN連接,半圓形軌道所在豎直平面與電場(chǎng)線平行,其半徑R=40cm.一帶電荷量q=+1×10-4C的小滑塊質(zhì)量為m=40g,與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2.(1)要使小滑塊恰好運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道的最高點(diǎn)C,滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處由靜止釋放?(2)接(1)問(wèn),這樣釋放的滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是多大?(P為半圓形軌道中點(diǎn))(3)接(1)問(wèn),小滑塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后最終落地,落地點(diǎn)離N點(diǎn)的距離為多大?落地時(shí)的速度為多大?圖Z5-9挑戰(zhàn)自我11.質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為l的矩形絕緣板放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m、帶電荷量的肯定值為q的物塊(視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0從絕緣板上表面的左端沿水平方向滑入,絕緣板所在空間有范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng),其場(chǎng)強(qiáng)大小E=QUOTE(g為重力加速度),方向豎直向下,如圖Z5-10所示.已知物塊與絕緣板間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定,物塊運(yùn)動(dòng)到絕緣板的右端時(shí)恰好相對(duì)絕緣板靜止.若將勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向改為豎直向上,場(chǎng)強(qiáng)大小不變,且物塊仍以原初速度從絕緣板左端的上表面滑入,結(jié)果當(dāng)二者相對(duì)靜止時(shí),物塊未到達(dá)絕緣板的右端.(1)當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下時(shí),求物塊在絕緣板上滑動(dòng)的過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量;(2)求場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下時(shí)與豎直向上時(shí)物塊受到的支持力大小的比值;(3)當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上時(shí),求物塊相對(duì)于絕緣板滑行的距離.圖Z5-10專題訓(xùn)練(五)B專題五帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題時(shí)間/40分鐘基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.真空中某豎直平面內(nèi)存在一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),一質(zhì)量為m的帶電微粒恰好能沿如圖Z5-11所示虛線(與水平方向成θ角)由A向B做直線運(yùn)動(dòng),已知重力加速度為g,微粒的初速度為v0,則 ()圖Z5-11A.微粒肯定帶正電B.微粒肯定做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.可求出勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.可求出微粒運(yùn)動(dòng)的加速度2.(多選)如圖Z5-12所示,在真空中傾斜平行放置著兩塊帶有等量異號(hào)電荷的金屬板A、B,一個(gè)電荷量q=1.41×10-4C、質(zhì)量m=1g的帶電小球自A板上的孔P以大小為0.1m/s的水平速度v0飛入兩板之間的電場(chǎng),經(jīng)0.02s后又回到P點(diǎn),其間未與B板相碰,g取10m/s2,則 ()圖Z5-12A.板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為100V/mB.板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為141V/mC.板與水平方向的夾角θ=30°D.板與水平方向的夾角θ=45°3.(多選)如圖Z5-13所示,光滑絕緣斜面體ABC處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,斜面AB的長(zhǎng)度為0.5m,傾角θ=37°,帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以大小為2m/s的速度v0沿斜面勻速上滑.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.下列說(shuō)法中正確的是 ()圖Z5-13A.小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能B.水平勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為QUOTEC.若電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為3m/s2D.若電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的一半,則小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度為初速度v0的一半技能提升4.(多選)如圖Z5-14所示,兩個(gè)帶等量正電荷的點(diǎn)電荷分別位于x軸上的P、Q兩點(diǎn),其位置關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對(duì)稱,圓弧曲線是一個(gè)以O(shè)點(diǎn)為圓心的半圓,c點(diǎn)為半圓與y軸的交點(diǎn),a、b兩點(diǎn)為一條平行于x軸的直線與半圓的交點(diǎn).下列說(shuō)法中正確的是 ()圖Z5-14A.a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相同B.a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同C.將一個(gè)正電荷q沿著圓弧從a點(diǎn)經(jīng)c點(diǎn)移到b點(diǎn),其電勢(shì)能先增大后減小D.將一個(gè)正電荷q放在半圓上的隨意一點(diǎn),兩點(diǎn)電荷對(duì)q的作用力大小分別是F1、F2,則+為肯定值5.(多選)如圖Z5-15所示,光滑的水平軌道AB與半徑為R的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點(diǎn),水平軌道部分存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),半圓形軌道在豎直平面內(nèi),B為最低點(diǎn),D為最高點(diǎn).一質(zhì)量為m、帶正電的小球從距B點(diǎn)x的位置在電場(chǎng)力的作用下由靜止起先沿AB向右運(yùn)動(dòng),恰能通過(guò)最高點(diǎn),則 ()圖Z5-15A.R越大,x越大B.R越大,小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后瞬間對(duì)軌道的壓力越大C.m越大,x越大D.m與R同時(shí)增大,電場(chǎng)力做功增大6.在xOy平面內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫出),場(chǎng)強(qiáng)大小為E,由A點(diǎn)斜射出一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子,B和C是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn),如圖Z5-16所示,其中l(wèi)0為常數(shù).粒子所受重力忽視不計(jì).求:(1)粒子從A到C過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)它做的功;(2)粒子從A到C過(guò)程所經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間;(3)粒子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率.圖Z5-167.[2024·河北定州中學(xué)模擬]如圖Z5-17所示,兩平行金屬板A、B長(zhǎng)為L(zhǎng)=8cm,兩板間距離d=8cm,A板比B板電勢(shì)高300V,一電荷量為q=1.0×10-10C、質(zhì)量為m=1.0×10-20kg的帶正電的粒子沿電場(chǎng)中心線RO垂直于電場(chǎng)線飛入電場(chǎng),初速度v0=2.0×106m/s,粒子飛出電場(chǎng)后經(jīng)過(guò)界面MN、PS間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域,然后進(jìn)入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)區(qū)域(設(shè)界面PS右側(cè)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布不受界面的影響).已知兩界面MN、PS相距為12cm,D是中心線RO與界面PS的交點(diǎn),O點(diǎn)在中心線上,距離界面PS為9cm,粒子穿過(guò)界面PS后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最終垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上.(靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,粒子的重力不計(jì))(1)求粒子穿過(guò)界面MN時(shí)偏離中心線RO的距離和到達(dá)PS界面時(shí)離D點(diǎn)的距離;(2)在圖上粗略畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡;(3)確定點(diǎn)電荷Q的電性并求其電荷量.圖Z5-178.[2024·河南南陽(yáng)一中月考]如圖Z5-18甲所示,兩塊導(dǎo)電板水平平行放置,兩板間距為d,大量電子(質(zhì)量為m,電荷量為e)連綿不斷地從中點(diǎn)O沿與極板平行的OO'方向射入兩板之間,當(dāng)兩板不帶電時(shí),這些電子通過(guò)兩板之間的時(shí)間為3t0,當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的周期性電壓時(shí),全部的電子均能從兩板間通過(guò)(不計(jì)電子重力).求這些電子穿過(guò)平行板時(shí)距OO'的最大距離和最小距離.圖Z5-18挑戰(zhàn)自我9.一個(gè)帶電荷量q=+1×10-6C的物體放在絕緣的水平地面上,如圖Z5-19甲所示,空間若加上水平方向的變更電場(chǎng),其加速度隨電場(chǎng)力變更的圖像如圖乙所示.現(xiàn)從靜止起先計(jì)時(shí),改用圖丙中周期性變更的水平電場(chǎng)作用.(g取10m/s2)(1)求物體的質(zhì)量及物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)在如圖丙所示周期性變更的水平電場(chǎng)作用下,求物體在一個(gè)周期內(nèi)的位移大小;(3)在如圖丙所示周期性變更的水平電場(chǎng)作用下,求23s內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)物體所做的功.圖Z5-19課時(shí)作業(yè)(十九)1.A[解析]微粒處于靜止?fàn)顟B(tài),受力平衡,說(shuō)明庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力大小相等,方向相反,由于庫(kù)侖力與萬(wàn)有引力都與距離的二次方成反比,所以微粒的高度變更對(duì)庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力的二力平衡沒(méi)有影響,微粒將做勻速直線運(yùn)動(dòng),A正確,B錯(cuò)誤;星球?qū)ξ⒘５娜f(wàn)有引力向下,庫(kù)侖力向上,微粒遠(yuǎn)離星球時(shí),萬(wàn)有引力對(duì)微粒做負(fù)功,庫(kù)侖力對(duì)微粒做正功,C、D錯(cuò)誤.2.C[解析]甲圖中,與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同,方向不相反,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;乙圖中,依據(jù)電場(chǎng)線的疏密及對(duì)稱性可推斷,a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;丙圖中,兩等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同,方向相反,選項(xiàng)C正確;丁圖中,依據(jù)電場(chǎng)線的疏密可推斷,b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3.AC[解析]依據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡及電場(chǎng)線的方向可知,粒子帶正電,故A正確;從M點(diǎn)到N點(diǎn),靜電力方向與速度方向成銳角,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,電勢(shì)降低,故B、D錯(cuò)誤;電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大,電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)強(qiáng)度小,所以粒子在N點(diǎn)時(shí)受力大,加速度大,故C正確.4.A[解析]由微粒的vt圖像可知,帶負(fù)電的微粒在電場(chǎng)中做加速度漸漸增大的減速運(yùn)動(dòng),故順著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),且場(chǎng)強(qiáng)增大,只有A正確.5.B[解析]點(diǎn)電荷在a點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右,大小為Ea=kQUOTE,與電場(chǎng)E疊加后,合場(chǎng)強(qiáng)斜向右上方,合場(chǎng)強(qiáng)不為零,故摸索電荷受力不平衡,A錯(cuò)誤;點(diǎn)電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下,大小為Eb=kQUOTE,與電場(chǎng)E疊加后,合場(chǎng)強(qiáng)為零,摸索電荷受力平衡,B正確;在c點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向斜向左上方,合場(chǎng)強(qiáng)不為零,摸索電荷受力不平衡,C錯(cuò)誤;在d點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上,合場(chǎng)強(qiáng)不為零,摸索電荷受力不平衡,D錯(cuò)誤.6.B[解析]設(shè)正方形頂點(diǎn)到中心的距離為r,依據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=kQUOTE,結(jié)合矢量合成法則可知,A選項(xiàng)中電場(chǎng)強(qiáng)度EA=0,B選項(xiàng)中電場(chǎng)強(qiáng)度EB=2QUOTEkQUOTE,C選項(xiàng)中電場(chǎng)強(qiáng)度EC=kQUOTE,D選項(xiàng)中電場(chǎng)強(qiáng)度ED=QUOTEkQUOTE,B正確.7.C[解析]在P點(diǎn)處的小球的電荷量沒(méi)換成-2q之前,小球勻稱分布在半徑為R的圓周上,圓心O處的場(chǎng)強(qiáng)為0,P點(diǎn)處的小球的電荷量換成-2q后,O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為帶電荷量為-2q的小球和處于與P點(diǎn)對(duì)稱的位置的帶電荷量為q的小球在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和,所以EO=QUOTE+QUOTE=,故C正確.8.D[解析]對(duì)c小球受力分析可知,a、b小球只有帶同種電荷才能使c小球受力平衡,對(duì)b小球受力分析可知,b、c小球只有帶異種電荷才能使b小球受力平衡,故A、B錯(cuò)誤;對(duì)c小球受力分析,由平衡條件,可得kQUOTEsin60°=kQUOTEsin30°,又rac∶rbc=1∶QUOTE,解得qa∶qb=QUOTE∶9,故C錯(cuò)誤,D正確.9.C[解析]對(duì)P球受力分析,依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得,細(xì)線的拉力大小T=QUOTE=2mg,靜電力大小F=QUOTE=QUOTEmg,A、B錯(cuò)誤;剪斷左側(cè)細(xì)線的瞬間,P球受到的重力和靜電力不變,因此兩力的合力與剪斷細(xì)線前細(xì)線的拉力等大反向,依據(jù)牛頓其次定律得P球的加速度大小為2g,C正確;當(dāng)兩球間的靜電力消逝時(shí),Q球起先做圓周運(yùn)動(dòng),將重力沿細(xì)線方向和垂直于細(xì)線方向分解,由重力沿垂直于細(xì)線方向的分力產(chǎn)生加速度,依據(jù)牛頓其次定律得a=QUOTEg,D錯(cuò)誤.10.(1)-7.5×10-4C(2)QUOTEm/s2斜向左下方且與水平方向成37°角[解析](1)物體向右勻速運(yùn)動(dòng),則電場(chǎng)力與摩擦力大小相等,方向相反,因摩擦力方向向左,故電場(chǎng)力方向向右,而電場(chǎng)方向向左,則物體帶負(fù)電.由Eq=μmg解得q=QUOTE=7.5×10-4C.(2)設(shè)電場(chǎng)方向與水平方向的夾角為θ,由牛頓其次定律得Eqcosθ-μ(mg-qEsinθ)=ma解得a=QUOTE(cosθ+μsinθ)-μg由數(shù)學(xué)學(xué)問(wèn)可知,當(dāng)θ=37°時(shí),cosθ+μsinθ有極大值QUOTE,此時(shí)a=QUOTEm/s2即電場(chǎng)方向與水平方向的夾角為37°斜向左下時(shí),加速度有最大值,為a=QUOTEm/s2.11.D[解析]a帶正電,受到的電場(chǎng)力水平向左,b帶負(fù)電,受到的電場(chǎng)力水平向右.以整體為探討對(duì)象,整體所受的電場(chǎng)力大小為2qE,方向水平向左,受力分析如圖所示,則上面懸掛a的細(xì)線應(yīng)向左偏轉(zhuǎn),設(shè)上面的細(xì)線與豎直方向的夾角為α,由平衡條件得tanα=QUOTE=QUOTE;以b球?yàn)樘接憣?duì)象,設(shè)a、b間的細(xì)線與豎直方向的夾角為β,由平衡條件得tanβ=QUOTE,可得α=β,依據(jù)幾何學(xué)問(wèn)可知,b球應(yīng)在懸點(diǎn)的正下方,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤.13.(1)QUOTE(2)3(mg+qE)[解析](1)從A到B過(guò)程,由動(dòng)能定理得mgr=QUOTEmv2-0在B點(diǎn)時(shí),由牛頓其次定律得qE-mg=mQUOTE聯(lián)立解得E=QUOTE因?yàn)镺點(diǎn)固定的是點(diǎn)電荷-Q,由E=kQUOTE可知,等勢(shì)面上各處的場(chǎng)強(qiáng)大小均相等,故AB弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=QUOTE(2)設(shè)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為v,由動(dòng)能定理得(mg+qE)r=QUOTEmv2設(shè)在B點(diǎn)處環(huán)對(duì)小球的彈力為FN,由牛頓其次定律得FN-mg-qE=mQUOTE聯(lián)立解得FN=3(mg+qE)由牛頓第三定律知,小球在B點(diǎn)對(duì)環(huán)的壓力大小為F'N=FN=3(mg+qE)課時(shí)作業(yè)(二十)1.D[解析]正點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同,負(fù)點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反,故A錯(cuò)誤;電勢(shì)差是利用比值法定義的,電勢(shì)差UAB與靜電力做功、移動(dòng)電荷的電荷量無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;E=QUOTE中d是兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離,只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),而勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度到處相同,場(chǎng)強(qiáng)與d無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;依據(jù)公式WAB=qUAB知,WAB>0,q>0,則UAB>0,所以A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì),故D正確.2.BD[解析]電場(chǎng)線和等勢(shì)面垂直,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿電場(chǎng)線的切線方向,所以A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不是沿等勢(shì)面上A點(diǎn)的切線方向,故A錯(cuò)誤;A點(diǎn)的電勢(shì)高于C點(diǎn)的電勢(shì),依據(jù)Ep=qφ知,負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)的電勢(shì)能小,故B正確;A點(diǎn)的電勢(shì)高于C點(diǎn)的電勢(shì),沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)漸漸降低,可知電場(chǎng)線方向大致向左,所以正電荷從A點(diǎn)到C點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,故C錯(cuò)誤;A、B兩點(diǎn)處于同一等勢(shì)面上,電勢(shì)相等,所以將電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力不做功,故D正確.3.D[解析]由于帶電粒子只受電場(chǎng)力的作用,而且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能漸漸削減,可推斷電場(chǎng)力做正功,即電場(chǎng)力方向與粒子速度方向夾角為銳角,且電場(chǎng)力方向沿著電場(chǎng)線指向軌跡凹側(cè),故D正確.4.C[解析]由于A、C之間的電場(chǎng)線比C、B之間的電場(chǎng)線密,相等距離之間的電勢(shì)差較大,即UAC>UCB,所以φA-φC>φC-φB,可得φC<QUOTE,即φC<10V,選項(xiàng)C正確.5.AC[解析]質(zhì)子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn),電勢(shì)能削減了Ep,從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),電勢(shì)能增加了Ep,可知A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等.假如是勻強(qiáng)電場(chǎng),AB連線是等勢(shì)線,勻強(qiáng)電場(chǎng)垂直于AB,由于質(zhì)子先從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn),電勢(shì)能削減,所以A點(diǎn)電勢(shì)大于C點(diǎn)電勢(shì),沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低,所以電場(chǎng)方向垂直于AB由O點(diǎn)指向C點(diǎn),選項(xiàng)A正確;假如是位于O點(diǎn)的正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng),則A點(diǎn)電勢(shì)等于C點(diǎn)電勢(shì),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;假如是位于D點(diǎn)的正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng),則符合題意,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6.A[解析]等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的分布具有肯定的對(duì)稱性,M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同,故同一個(gè)摸索電荷在M、N兩點(diǎn)所受的電場(chǎng)力相同,A正確;在兩電荷連線的垂直平分線的兩側(cè),正電荷一邊的電勢(shì)要高于負(fù)電荷一邊的電勢(shì),故M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì),B錯(cuò)誤;將帶正電的摸索電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力始終做正功,故電勢(shì)能始終減小,C錯(cuò)誤;等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線是一條等勢(shì)線,在移動(dòng)-Q前,O點(diǎn)的電勢(shì)為零,將-Q移到P點(diǎn),其他點(diǎn)在空間的位置不變,此時(shí)兩個(gè)電荷連線的中點(diǎn)在O點(diǎn)的左側(cè),O點(diǎn)的電勢(shì)變?yōu)樨?fù)值,故O點(diǎn)的電勢(shì)降低,D錯(cuò)誤.7.D[解析]依據(jù)v-t圖像可知,物塊在B點(diǎn)的加速度最大,為2m/s2,所受的電場(chǎng)力最大,為2N,依據(jù)E=QUOTE知,B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大,為1N/C,故A錯(cuò)誤;依據(jù)兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷連線中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度方向由O點(diǎn)沿中垂線指向外側(cè),可知由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)漸漸降低,物塊的電勢(shì)能漸漸減小,故B錯(cuò)誤;依據(jù)動(dòng)能定理得qUAB=QUOTEmQUOTE-QUOTEmQUOTE,解得UAB=-5V,故C錯(cuò)誤;因qUCB=QUOTEmQUOTE-0=8J,qUBA=QUOTEmQUOTE-QUOTEmQUOTE=10J,則UCB<UBA,故D正確.8.AD[解析]兩點(diǎn)電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,均為Ea=kQUOTE,方向相互垂直,合場(chǎng)強(qiáng)E=QUOTEEa=QUOTE,選項(xiàng)A正確;等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線不在同一等勢(shì)面上,B錯(cuò)誤;沿中垂線向外,電勢(shì)降低,因此ac中點(diǎn)的電勢(shì)不是最低,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在b點(diǎn)從靜止釋放的電子在電場(chǎng)力作用下先向ac中點(diǎn)加速,過(guò)ac中點(diǎn)后向d減速,由對(duì)稱性可知,到達(dá)d點(diǎn)時(shí)速度為零,選項(xiàng)D正確.9.BD[解析]在實(shí)線位置和虛線位置,A、B兩球電勢(shì)能之和相同,則由實(shí)線位置到虛線位置,兩球電勢(shì)能變更量肯定值相等,電場(chǎng)力做功肯定值相等,而A球初、末位置的電勢(shì)差大于B球初、末位置的電勢(shì)差,由W=qU可知,A球所帶電荷量肯定值比B球的小,故A錯(cuò)誤,B正確;由于兩球的電性未知,不能確定電場(chǎng)力做功的正負(fù),電場(chǎng)力可能對(duì)A球做正功,對(duì)B球做負(fù)功,也可能對(duì)A球做負(fù)功,對(duì)B球做正功,故C錯(cuò)誤,D正確.10.A[解析]由圖像可知,距離球心R處的場(chǎng)強(qiáng)為E0,依據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式得E0=QUOTE,解得球殼帶電荷量Q=QUOTE,則勻稱帶電球殼帶電密度為QUOTE=QUOTE,選項(xiàng)A正確;依據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式有QUOTEE0=QUOTE,解得r=QUOTER,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由題意可知,在x軸上各點(diǎn)中,在0~R范圍內(nèi)各點(diǎn)的電勢(shì)均相同,球面與球心間的電勢(shì)差為零,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.11.BC[解析]小球的重力不計(jì),只受到電場(chǎng)力與恒力F而做勻速直線運(yùn)動(dòng),有qE=F,則場(chǎng)強(qiáng)E=QUOTE,故A錯(cuò)誤;A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為UAB=-Edcosθ=-QUOTE,故B正確;帶電小球由A運(yùn)動(dòng)至B過(guò)程中,恒力做功為W=Fdcosθ,依據(jù)功能關(guān)系可知,電勢(shì)能增加了Fdcosθ,故C正確;小球所受的電場(chǎng)力恒定不變,若帶電小球由B向A做勻速直線運(yùn)動(dòng),則F大小、方向均不變,故D錯(cuò)誤.12.(1)mg+QUOTE(2)φ+QUOTE[解析](1)物塊在A點(diǎn)受到點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力F=QUOTE由幾何關(guān)系可知P、A間的距離r=QUOTE設(shè)物塊在A點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力大小為FN,由平衡條件得FN-mg-Fsin60°=0解得FN=mg+QUOTE.(2)設(shè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在B點(diǎn)的電勢(shì)為φB,由動(dòng)能定理得q(φ-φB)=QUOTEmv2-QUOTEmQUOTE解得φB=φ+QUOTE.13.(1)mg+mQUOTE(2)QUOTE(3)QUOTE[解析](1)小球經(jīng)B點(diǎn)時(shí),在豎直方向上,有F-mg=mQUOTE由牛頓第三定律可知,小球?qū)?xì)桿的拉力大小F'=F=mg+mQUOTE.(2)O點(diǎn)電勢(shì)為零,而OB在M、N連線的垂直平分線上,故B點(diǎn)的電勢(shì)φB=0對(duì)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程,由動(dòng)能定理得mgL+q(φA-φB)=QUOTEmv2解得φA=QUOTE.(3)由電場(chǎng)的對(duì)稱性可得φC=-φA,所以UAC=2φA對(duì)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程,由動(dòng)能定理得qUAC=QUOTEmQUOTE解得vC=QUOTE.課時(shí)作業(yè)(二十一)1.A[解析]插入一個(gè)帶有肯定厚度的金屬板,相當(dāng)于極板間的距離變小,依據(jù)電容的確定式C=QUOTE,可知電容增大,又因電勢(shì)差不變,則由Q=CU知,電容器的電荷量增大,電路中流過(guò)逆時(shí)針?lè)较虻亩虝弘娏?故A正確,B錯(cuò)誤;電勢(shì)差不變,d減小,則電場(chǎng)強(qiáng)度增大,帶電液滴所受的電場(chǎng)力增大,使帶電液滴向上做加速運(yùn)動(dòng),故C、D錯(cuò)誤.2.A[解析]當(dāng)用帶電玻璃棒與電容器a板接觸時(shí),由于靜電感應(yīng),在b板感應(yīng)出等量的異種電荷,從而使電容器帶電,故選項(xiàng)A正確;依據(jù)電容的確定式C=QUOTE,將電容器b板向上平移,即正對(duì)面積S減小,則電容C減小,依據(jù)C=QUOTE可知,電荷量Q不變,則電壓U增大,靜電計(jì)指針的張角變大,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;依據(jù)電容的確定式C=QUOTE,只在極板間插入有機(jī)玻璃板,則介電常數(shù)εr增大,則電容C增大,依據(jù)C=QUOTE可知,電荷量Q不變,則電壓U減小,靜電計(jì)指針的張角減小,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;依據(jù)C=QUOTE可知,電荷量Q增大,則電壓U也會(huì)增大,電容C不變,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3.C[解析]帶電小球在電容器中處于平衡時(shí),由平衡條件得tanθ=QUOTE,當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電容器兩極板上的電荷量Q不變,由C=QUOTE,U=QUOTE,E=QUOTE,可知E=,故增大或減小兩極板間的距離d,電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變,θ不變,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),因?yàn)閮蓸O板間的電壓U不變,由E=QUOTE可知,減小兩極板間的距離d,E增大,θ變大,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.4.C[解析]當(dāng)負(fù)極板右移時(shí),兩板之間的距離d減小,由C=QUOTE可知,C與x的關(guān)系圖像不是一次函數(shù)圖像,故A錯(cuò)誤;由U=QUOTE可知,U=Q,則E=,故E與兩板之間的距離d(或x)無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;因負(fù)極板接地,設(shè)P點(diǎn)原來(lái)與負(fù)極板之間的距離為l,則P點(diǎn)的電勢(shì)φ=E(l-x),故C正確;電勢(shì)能Ep=φq=Eq(l-x),不行能為水平線,故D錯(cuò)誤.5.D[解析]剛起先時(shí)粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),有mg=qE=qQUOTE,由受力分析可知,粒子在豎直方向上合力為零,如圖所示,若平行金屬板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)θ角,因qQUOTEcosθ=qQUOTEcosθ=qQUOTE=mg,所以粒子是否做直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)角度大小無(wú)關(guān),依據(jù)受力分析可知,電場(chǎng)力做正功,粒子的電勢(shì)能漸漸削減,粒子做勻加速直線運(yùn)動(dòng);同理,若平行金屬板逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)θ角,則粒子電勢(shì)能漸漸增加,粒子做勻減速直線運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.6.BD[解析]在粒子剛好到達(dá)N板的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得-qEd=0-QUOTEmQUOTE,解得d=QUOTE,設(shè)帶電粒子離開M板的最遠(yuǎn)距離為x,若使初速度減小為原來(lái)的QUOTE,則x=QUOTE,A錯(cuò)誤;若使M、N間的電壓提高到原來(lái)的2倍,則電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,x=QUOTE,B正確;若使M、N間的電壓提高到原來(lái)的4倍,則電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的4倍,x=QUOTE,C錯(cuò)誤;若使初速度和M、N間的電壓都減小為原來(lái)的QUOTE,則電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的QUOTE,x=QUOTE,D正確.7.B[解析]點(diǎn)電荷受到重力、電場(chǎng)力作用,所以加速度a=QUOTE,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;設(shè)點(diǎn)電荷的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,依據(jù)運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性,在水平方向,有QUOTE=QUOTE·QUOTEt2,解得t=QUOTE,選項(xiàng)B正確;下降的高度y=QUOTEgt2=QUOTE,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電場(chǎng)力所做的功W=QUOTE,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.8.D[解析]粒子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),有U1q=QUOTEmQUOTE,在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),有x=v0t,y=QUOTE·QUOTEt2,解得x2=,若保持U2和平行板間距不變,減小U1,則x減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若保持U1和平行板間距不變,增大U2,則x減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若保持U1、U2和下板的位置不變,向下平移上板,則d減小,x減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;保持U1、U2和下板位置不變,向上平移上板,則d變大,x變大,故選項(xiàng)D正確.9.BD[解析]微粒a向下加速運(yùn)動(dòng),微粒b向上加速運(yùn)動(dòng),在某時(shí)刻t,a、b經(jīng)過(guò)電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面,可知a的加速度大于b的加速度,即aa>ab,對(duì)微粒a,由牛頓其次定律得qE=maaa,對(duì)微粒b,由牛頓其次定律得qE=mbab,聯(lián)立解得QUOTE>QUOTE,可得出a的質(zhì)量比b的小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在a、b兩微粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,a微粒所受的合外力大小等于b微粒的,a微粒的位移大于b微粒的,依據(jù)動(dòng)能定理可知,在t時(shí)刻,a的動(dòng)能比b的大,選項(xiàng)B正確;由于在t時(shí)刻兩微粒經(jīng)過(guò)同一水平面,電勢(shì)相等,電荷量大小相等,符號(hào)相反,所以在t時(shí)刻,a和b的電勢(shì)能不等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由于a微粒受到的電場(chǎng)力(合外力)大小等于b微粒受到的電場(chǎng)力(合外力)大小,依據(jù)動(dòng)量定理可知,在t時(shí)刻,a微粒的動(dòng)量與b微粒的動(dòng)量大小相等,選項(xiàng)D正確.10.D[解析]依據(jù)兩微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡可知,二者所受的電場(chǎng)力方向相反,而電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同,因此兩微粒的電性相反,故A正確;若兩微粒的初速度相同,依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知,它們?cè)谒椒较蛏献鰟蛩龠\(yùn)動(dòng),因此到達(dá)金屬網(wǎng)所用的時(shí)間相同,故B正確;依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,在豎直方向有d=QUOTEat2=QUOTE,若不變更其他物理量,僅將E1和d1同時(shí)減半,則兩微粒在水平方向上的位移仍相等,因此仍能相交于同一點(diǎn),故C正確;若E1>E2,d1=d2,依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,在豎直方向有d=QUOTEat2=QUOTE,由于兩粒子的初速度不肯定相同,則上方微粒的比荷不肯定較小,故D錯(cuò)誤.11.AD[解析]當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí),變阻器有效阻值增大,R的電壓增大,則電容器板間電壓增大,場(chǎng)強(qiáng)增大,油滴所受的電場(chǎng)力增大,所以帶電油滴會(huì)向上運(yùn)動(dòng),A正確;當(dāng)電容器的上極板向上移動(dòng)時(shí),由電容的確定式C=QUOTE知,電容減小,而電容器的電壓不變,由C=QUOTE知,Q減小,電容器放電,由于二極管具有單向?qū)щ娦?電容器不能放電,則電容器帶的電荷量Q不變,依據(jù)E=可知,電容器板間場(chǎng)強(qiáng)不變,油滴所受的電場(chǎng)力不變,所以帶電油滴仍靜止不動(dòng),B錯(cuò)誤;當(dāng)電容器的下極板向下移動(dòng)時(shí),電容器所帶的電荷量Q不變,由E=知,電容器板間場(chǎng)強(qiáng)不變,由U=Ed知,P點(diǎn)與下極板間的電勢(shì)差變大,故P點(diǎn)的電勢(shì)上升,C錯(cuò)誤;當(dāng)電容器的下極板向左移動(dòng)時(shí),由C=QUOTE知,電容器的電容減小,由C=QUOTE知,Q減小,電容器放電,由于二極管具有單向?qū)щ娦?電容器不能放電,則電容器帶的電荷量不變,故極板間電壓U增大,由E=QUOTE知,電容器板間場(chǎng)強(qiáng)變大,則P與下極板間的電勢(shì)差變大,故P點(diǎn)的電勢(shì)上升,D正確.12.(1)QUOTE(2)1∶3(3)1∶4[解析](1)油滴靜止時(shí),由平衡條件得mg=qQUOTE解得QUOTE=QUOTE.(2)設(shè)第一個(gè)Δt時(shí)間內(nèi)油滴的位移為x1,加速度大小為a1,其次個(gè)Δt時(shí)間內(nèi)油滴的位移為x2,加速度大小為a2,則x1=QUOTEa1(Δt)2x2=v1Δt-QUOTEa2(Δt)2且v1=a1Δt,x2=-x1聯(lián)立解得a1∶a2=1∶3.(3)油滴向上做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),有qQUOTE-mg=ma1即qQUOTE=ma1油滴向上做減速運(yùn)動(dòng)時(shí),有mg-qQUOTE=ma2即qQUOTE=ma2則QUOTE=QUOTE解得QUOTE=QUOTE.專題訓(xùn)練(五)A1.BD[解析]小球的重力勢(shì)能增加5J,則小球克服重力做功為5J,故A錯(cuò)誤;電場(chǎng)力對(duì)小球做功為2J,則小球的電勢(shì)能削減2J,故B正確;小球受到重力、電場(chǎng)力、空氣阻力三個(gè)力的作用,小球的機(jī)械能增加1.5J,則除重力以外的力做功為1.5J,因電場(chǎng)力對(duì)小球做功為2J,則空氣阻力做功為-0.5J,即小球克服空氣阻力做功為0.5J,故C錯(cuò)誤;重力、電場(chǎng)力、空氣阻力三力做功之和為-3.5J,依據(jù)動(dòng)能定理,小球的動(dòng)能削減3.5J,D正確.2.BC[解析]由于有電場(chǎng)力做功,故小球的機(jī)械能與彈簧的彈性勢(shì)能之和是變更的,故A錯(cuò)誤;由題意知,小球受到的電場(chǎng)力與重力大小相等,在小球從M運(yùn)動(dòng)到N過(guò)程中,重力做多少正功,重力勢(shì)能就削減多少,電場(chǎng)力做多少負(fù)功,電勢(shì)能就增加多少,又因兩力做功一樣多,故B正確;由動(dòng)能定理可知,彈力對(duì)小球做的功等于小球動(dòng)能的增加量,又知彈力做的功等于彈性勢(shì)能的削減量,故C正確;電場(chǎng)力和重力做功的代數(shù)和為零,故D錯(cuò)誤.3.B[解析]由于小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所以重力與電場(chǎng)力的合力為0,電場(chǎng)力方向豎直向上,小球帶正電,A錯(cuò)誤,B正確;從a運(yùn)動(dòng)到b,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,C錯(cuò)誤;由于有電場(chǎng)力做功,故機(jī)械能不守恒,D錯(cuò)誤.4.AC[解析]由題意可知,小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),在水平方向上做勻減速運(yùn)動(dòng),可知其所受電場(chǎng)力方向向左,與電場(chǎng)方向相反,則小球帶負(fù)電,電場(chǎng)力始終對(duì)小球做負(fù)功,小球的電勢(shì)能增加,機(jī)械能減小,A、C正確;小球受豎直向下的重力和水平向左的電場(chǎng)力,合力方向指向左下方,又知初速度水平向右,末速度豎直向下,由力與速度的夾角關(guān)系可知,合力對(duì)小球先做負(fù)功,后做正功,小球的速度先減小后增大,B錯(cuò)誤;隨意一小段時(shí)間內(nèi),小球的動(dòng)能、電勢(shì)能和重力勢(shì)能之和保持不變,則電勢(shì)能的增加量不肯定等于重力勢(shì)能的削減量,D錯(cuò)誤.5.D[解析]摸索電荷僅在電場(chǎng)力作用下先加速后減速,其動(dòng)能先增大后減小,其電勢(shì)能先減小后增大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;摸索電荷在x=4a處時(shí)速度最大,電勢(shì)能最小,該處的電場(chǎng)強(qiáng)度肯定為零,選項(xiàng)D正確;在x軸上從原點(diǎn)處到x=6a處,電場(chǎng)強(qiáng)度從兩頭指向x=4a處,點(diǎn)電荷M、N肯定都是正電荷,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由QUOTE=QUOTE,解得QM=4QN,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.6.BD[解析]三個(gè)液滴在水平方向上受到電場(chǎng)力作用,水平方向上不是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以三個(gè)液滴在真空盒中不是做平拋運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于三個(gè)液滴在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),所以三個(gè)液滴的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,選項(xiàng)B正確;三個(gè)液滴落究竟板時(shí)豎直分速度相等,而水平分速度不相等,所以三個(gè)液滴落究竟板時(shí)的速率不相同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由于液滴3在水平方向上的位移最大,說(shuō)明液滴3在水平方向上的加速度最大,所帶電荷量最多,選項(xiàng)D正確.7.AD[解析]小球進(jìn)入電場(chǎng)前做自由落體運(yùn)動(dòng),進(jìn)入電場(chǎng)后因受到電場(chǎng)力作用而做減速運(yùn)動(dòng),由圖像可以看出,在t=1s和4s時(shí),小球經(jīng)過(guò)邊界MN,故B錯(cuò)誤;由圖像的斜率表示加速度可得,小球進(jìn)入電場(chǎng)前的加速度為a1=QUOTE=QUOTE,進(jìn)入電場(chǎng)后的加速度大小為a2=QUOTE=QUOTE,由牛頓其次定律得mg=ma1,F-mg=ma2,則電場(chǎng)力F=mg+ma2=QUOTEma1,所以重力mg與電場(chǎng)力F大小之比為3∶5,故A正確;整個(gè)過(guò)程中,動(dòng)能變更量為零,依據(jù)動(dòng)能定理可知,整個(gè)過(guò)程中重力做的功與克服電場(chǎng)力做的功大小相等,故C錯(cuò)誤;在1~4s過(guò)程中,電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功,電勢(shì)能先增大后減小,由于該過(guò)程中機(jī)械能和電勢(shì)能之和不變,所以小球的機(jī)械能先減小后增大,故D正確.8.C[解析]小金屬塊從A到B過(guò)程,由動(dòng)能定理得-qUAB-μmgL=QUOTEmQUOTE-0,解得A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=-QUOTE,故A錯(cuò)誤;小金屬塊由A點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,電場(chǎng)力始終做正功,電勢(shì)能始終減小,故B錯(cuò)誤;從A到B過(guò)程,金屬塊做加速運(yùn)動(dòng),從B到C過(guò)程,金屬塊做減速運(yùn)動(dòng),在B點(diǎn)時(shí)金屬塊所受的滑動(dòng)摩擦力與庫(kù)侖力平衡,有μmg=kQUOTE,解得r=QUOTE,故C正確;從B到C的過(guò)程中,小金屬塊削減的動(dòng)能和電勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D錯(cuò)誤.9.C[解析]由動(dòng)能圖線知,小物塊的速度先增大后減小,依據(jù)庫(kù)侖定律知,小物塊所受的庫(kù)侖力漸漸減小,合外力先減小后增大,加速度先減小后增大,則小物塊先沿斜面對(duì)上做加速度漸漸減小的加速運(yùn)動(dòng),再沿斜面對(duì)上做加速度漸漸增大的減速運(yùn)動(dòng),直至速度為零,由動(dòng)能圖線可知,速度有最大值,此時(shí)小物塊受力平衡,小物塊所受的庫(kù)侖力與重力沿斜面的分力平衡,由于沒(méi)有x的詳細(xì)數(shù)據(jù),所以不能求出q,故A錯(cuò)誤;從A到B的過(guò)程中,重力勢(shì)能的增加量等于電勢(shì)能的減小量,所以可以求出小物塊電勢(shì)能的減小量,由于小物塊的電荷量不知道,所以不能求出A、B之間的電勢(shì)差,故B錯(cuò)誤;由重力勢(shì)能圖線得Ep=mgh=mgxsinθ,算出斜率即可求出m,故C正確;圖像中不能確定哪一點(diǎn)的速度最大,也不知道小物塊的電荷量,所以不能確定小物塊速度最大時(shí)到斜面底端的距離,故D錯(cuò)誤.10.(1)20m(2)1.5N(3)0.6mQUOTEm/s[解析](1)設(shè)滑塊釋放點(diǎn)與N點(diǎn)的距離為L(zhǎng),由動(dòng)能定理得qEL-μmgL-mg·2R=QUOTEmv2-0小滑塊在C點(diǎn)時(shí),由重力供應(yīng)向心力,由牛頓其次定律得mg=mQUOTE聯(lián)立解得v=2m/s,L=20m.(2)滑塊到達(dá)P點(diǎn)時(shí),由動(dòng)能定理得qE(L+R)-μmgL-mg·R=QUOTEmQUOTE-0在P點(diǎn)時(shí),由牛頓其次定律得FN-qE=mQUOTE聯(lián)立解得FN=1.5N由牛頓第三定律可得,滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小是1.5N.(3)小滑塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后,在豎直方向上做的是自由落體運(yùn)動(dòng),有2R=QUOTEgt2解得滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=0.4s滑塊在水平方向上只受到電場(chǎng)力的作用,做勻減速運(yùn)動(dòng),由牛頓其次定律得qE=ma解得加速度a=2.5m/s2水平位移為x=vt-QUOTEat2=0.6m滑塊落地時(shí),豎直方向的速度大小為vy=gt=10×0.4m/s=4m/s水平方向的速度大小為vx=v-at=1m/s落地時(shí)速度的大小為v地=QUOTE=QUOTEm/