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巩固练习静电场 复习与巩固提高.doc

1、学海在线资源中心 【巩固练习】一、选择题1带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:在电场线上运动;在等势面上做匀速圆周运动该电场可能由( ) A一个带正电的点电荷形成 B一个带负电的点电荷形成 C两个分立的带等量负电荷的点电荷形成 D一个带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成2如图所示,带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB,OA=OB,都用长为L的细线悬挂在O点,静止时A、B相距为d为使其平衡时AB间距离减为d2,可采用以下哪些方法( ) A将小球A、B的质量都增加到原来的2倍 B将小球B的质量增加到原来的8倍 C将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半 D将小球A、B的

2、电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍 3质量为m的物块,带正电荷为Q,开始时让它静止在倾角=60的固定光滑绝缘斜面顶端,整个装置放在水平向左、大小为的匀强电场中,如图所示斜面高为H,释放物块后,物块落地的速度大小为( ) A B C D4如图6所示,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷Q和Q,x轴上的P点位于Q的右侧下列判断正确的是() A在x轴上还有一点与P点电场强度相同B在x轴上还有两点与P点电场强度相同C若将一试探电荷q从P点移至O点,则其电势能增大D若将一试探电荷q从P点移至O点,则其电势能减小5. 两带电小球,电荷量分别为q和q,固定在一长度为l

3、的绝缘杆两端,置于电场强度为E的匀强电场中,杆与场强方向平行,其位置如图所示,若此杆绕过O点垂直于杆的轴转过180,则在此过程中静电力做功为() A0 BqEl C2qEl DqEl6. 如图所示,在等量的异种点电荷形成的电场中,有A、B、C三点,A点为两点电荷连线的中点,B点为连线上距A点距离为d的一点,C点为连线中垂线距A点距离也为d的一点,则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较,正确的是() AEAECEB;ACBBEBEAEC;ACBCEAEB,EAEC;AB,ACD因为零电势点未规定,所以无法判断电势的高低7. 如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度飞出a

4、、b两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示则() Aa一定带正电,b一定带负电Ba的速度将减小,b的速度将增加Ca的加速度将减小,b的加速度将增加D两个粒子的电势能一个增加一个减小8. 空间有平行于纸面的匀强电场一电荷量为q的质点(重力不计)在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N,如图所示已知力F和MN间夹角为,M、N间距离为d,则() AM、N两点的电势差为B匀强电场的电场强度大小为C带电质点由M运动到N的过程中,电势能减少了Fdcos D若要使带电质点由N向M做匀速直线运动,则F必须反向二、填空题9.如图所示,A、B两板间加速电压为U1,C、D两板间偏转电压为U2.一个静止的粒子(He)

5、自A板起相继被加速、偏转,飞离偏转电场时的最大侧移为C、D板间距离一半,则它的出射速度的大小为_ 10(8分)如图8所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,B30,现在A、B两点放置两点电荷qA、qB,测得C点场强的方向与BA方向平行,则qA带_电,qAqB_. 三、解答题11如图所示,ab是半径为R的圆的一条直径,该圆处于匀强电场中,场强大小为E,方向一定,在圆周平面内,将一带正电q的小球从。点以相同的动能抛出,抛出方向不同时,小球会经过圆周上不同的点,在所有的这些点中,到达C点时小球的动能最大已知cab=30,若不计重力和空气阻力,试求: (1)电场方向与ac间的夹角为多大? (2)

6、若小球在a点时初速度方向与电场方向垂直,则小球恰好能落在c点,那么初动能为多大?12如图所示,已知平行板电容器两极板间距离d4 mm,充电后两极板电势差为120 VA板带正电,若它的电容为3 F,且P到A板距离为1 mm.求: (1)每一板的带电荷量;(2)一个电子从B板出发到A板获得的动能;(3)两板间的电场强度13.如图所示,在一匀强电场中的A点有一小球,并用细线与固定的O点相连,然后把细线水平拉直,但没有伸长现让小球从A点由静止开始运动小球经过O点正下方时的速度多大?(已知小球的质量m1.0104 kg,所带电荷量q1.0107C,细线长度L10 cm,电场强度E1.73104 N/C,

7、g10 m/s2) 14.如图所示,a、b分别为x、y轴上两点,它们与原点O的距离相等,一束电子以初速度v0垂直于x轴从a点射入,由于匀强电场的作用,电子束恰好从b点射出,求电子从b点射出时的速度大小 15如图所示,两平行金属板水平放置,间距为d,板间存在匀强电场一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,以竖直向下的初速度从上板的小孔射入,当它从下板的小孔穿出时所用的时间为t,若小球以同样大小的初速度从下板的小孔竖直向上射入,则从上板小孔穿出时所用的时间为t/2.不计空气阻力 (1)指出两板间电场强度的方向(2)求电场强度的大小(3)求小球穿出下板小孔时速度v1与穿出上板小孔时速度v2之比v1v2

8、.【答案与解析】一、选择题1【答案】A 【解析】负电荷在电场线上运动,说明电场是直线;负电荷在等势面上做匀速圆周运动,说明等势线是圆形曲线,能满足以上两种情况的场源电荷可以是一个带正电的点电荷,不可能是带负电的点电荷,所以A正确、B错误两个分立的带等量正电荷的点电荷可以满足以上条件,而两个分立的带等量负电荷的点电荷不能使负电荷完成题中运动,所以C错误D中情况的等势线不能使负电荷做匀速圆周运动,D错误2【答案】BD 【解析】由B的共点力平衡图可知,而,可知,选B、D3【答案】C 【解析】想要弄清物体的运动情况,必须先分析清楚物体的受力情况,否则就容易因思维定式而出错此题易错的原因就是没有仔细分析

9、物体的受力情况,而直接认为物体是沿斜面下滑 不少同学在做这道题时,一看到“固定光滑绝缘斜面”就想物块沿光滑斜面下滑不受摩擦力作用,由动能定理得,得,而错选A其实“固定光滑绝缘斜面”是干扰因素,只要分析物块的受力就不难发现,物块根本不会沿斜面下滑,而是沿着重力和电场力合力的方向做匀加速直线运动,弄清了这一点,就很容易求得本题正确答案,故正确答案为C4. 【答案】AC【解析】根据等量正负点电荷的电场分布可知,在x轴上还有一点与P点电场强度相同,即与P点关于O点对称的点,A正确若将一试探电荷q从P点移至O点,电场力先做正功后做负功,所以电势能先减小后增大一般规定无穷远处电势为零,过O点的中垂线电势也

10、为零,所以试探电荷q在P点时电势能为负值,移至O点时电势能为零,所以电势能增大,C正确5. 【答案】C【解析】杆顺时针转动180的过程中,静电力对两电荷做正功,W总W1W22qU2qEL,故选项C正确6. 【答案】B解析根据等量异种电荷的电场线分布疏密可知EBEAEC;根据电场线的方向可知ACB.故选项B正确7. 【答案】C【解析】由于不知道电场线方向,故无法确定a、b带电正负;由电场线疏密判断a的加速度减小,b的加速度增加;由电场线和轨迹形状判断静电力对a、b都做正功,故a、b速度都增加,电势能都减小8. 【答案】A【解析】由于带电质点做匀速直线运动,故静电力与拉力F大小相等,方向相反,故场

11、强大小,B错误;带电小球由M到N,静电力做功WMNFcos dFdcos ,电势能增加,电势差,故A正确,C错误;若要使带电小球由N向M做匀速直线运动,F和静电力仍平衡,故D错误二、填空题9. 【答案】【解析】在加速电场中由动能定理得:在偏转电场中,由动能定理得:解得:.10. 【答案】负18【解析】放在A点和B点的点电荷在C处产生的场强方向在AC和BC的连线上,因C点场 强方向与BA方向平行,故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的场强方向只能如右图所示,故qA带负电,qB带正电,且EB2EA,得.又由几何关系知BC2AC,所以qAqB18.三、解答题11【答案】(1)30 (2) 【解析

12、】(1)带正电小球在c点时动能最大,c点是物理最底点,O为圆心,电场力方向沿Oc方向,如题图所示,由于Oc=Oa=R,有=Oca=caO=30(2)设初速度v0,垂直于电场方向带正电小球匀速运动,Rsin60=v0t平行于电场方向带正电小球匀加运动,根据牛顿第二定律Eq=ma。由以上各式得12. 【答案】(1)3.6104C(2)120 eV(3)3104 N/C【解析】(1)由QUC得:Q1203106C3.6104C.(2)因为电子从B板出发到A板的过程中电场力做正功,电势能减小,动能增加,所以Ek0qUAB,Ek120 eV.(3)EU/d3104 N/C.13. 【答案】2.1 m/s

13、【解析】本题中,所以电场力与重力的合力的方向与水平方向的夹角为30,小球从A点开始沿直线经O点正下方B处,小球从A点运动到B点是做匀变速直线运动,而不是一开始就做圆周运动,由动能定理得:,代入数据解得:v2.1 m/s.14. 【答案】【解析】电子沿y方向做匀速运动,x方向在电场力作用下做匀加速直线运动;根据运动学公式则有:得:vxat2v0电子从b点射出时y方向分速度为:vyv0则电子从b点射出时的合速度为:.15. 【答案】(1)场强方向竖直向下(2)(3)【解析】(1)假设电场方向向上,则小球所受合力方向必向下,加速度向下,其向下板运动的时间必小于向上极运动的时间,与题给条件不符,所以场强方向竖直向下(2)根据题意,小球在电场中运动的加速度a应竖直向上Eqmgma从上往下:从下往上:由式解得电场强度(3)由两式解得则所以

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