题目列表(包括答案和解析)
9.如图所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接有一灵敏电流表,两极板间有一个电荷q处于静止状态.现将两极板的间距变大,则( )
A.电荷将向上加速运动
B.电荷将向下加速运动
C.电流表中将有从a到b的电流
D.电流表中将有从b到a的电流
答案:BD
解析:充电后电容器的上极板A带正电,不断开电源,增大两板间距,U不变、d增大,由E=知两极板间场强减小,场强减小会使电荷q受到的电场力减小,电场力小于重力,合力向下,电荷q向下加速运动,由C=知电容C减小,由Q=CU知极板所带电荷量减少,会有一部分电荷返回电源,形成逆时针方向的电流,电流表中将会有由b到a的电流,选项B、D正确.
8.示波管可以视为加速电场和偏转电场的组合,若已知前者的电压为U1,后者的电压为U2,极板长为L,间距为d,电子加速前速度可忽略,则示波管的灵敏度(偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量称为“灵敏度”)与加速电场和偏转电场的关系,正确的是
( )
A.L越大,灵敏度越大 B.d越大,灵敏度越大
C.U1越小,灵敏度越大 D.灵敏度与U1无关
答案:AC
解析:设电子进入偏转电场的速度为v,电子射出偏转电场时偏转量为y,则U1e=mv2,y=··2,可得:=,可见,L越大,灵敏度越大,d越小,灵敏度越大,U1越小,灵敏度越大,故A、C正确.
7.如图所示,A、B两个带电小球的质量均为m,所带电量分别为+q和-q,两球间用绝缘细线连接,A球又用绝缘细线悬挂在天花板上,细线长均为L.现在两球所在的空间加上一方向向左的匀强电场,电场强度E=,A、B两球最后会达到新的平衡位置,则在这个过程中,两个小球( )
A.总重力势能增加了mgL
B.总重力势能增加了mgL
C.总电势能减少了mgL
D.总电势能减少了mgL
答案:AD
解析:A、B两个带电小球所受电场力为零,故OA线竖直、B球向右偏45°处最后静止,则总重力势能增加了mg(L-Lcos 45°)=mgL,故A项正确,总电势能减少了mgL,故D项正确.
6.两个质量相同的小球用不可伸长的长为L的绝缘细线连接,置于场强为E的匀强电场中,小球1和小球2均带负电,电荷量分别为q1和q2(q1>q2).将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示,若将两小球同时从静止释放,则释放后细线中张力T为(不计重力及两小球间的库仑力)( )
A.T=(q1-q2)E B.T=(q1-q2)E
C.T=(q1+q2)E D.T=(q1+q2)E
答案:A
解析:由牛顿第二定律,对球2有T+Eq2=ma
对球1、2整体有Eq1+Eq2=2ma
两式联立得T=,A正确.
5.如图所示,在光滑绝缘水平面上,两个带等量正电的点电荷M、N,分别固定在A、B两点,O为AB连线的中点,CD为AB的垂直平分线,在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P(设不改变原来的电场分布),在以后的一段时间内,P在CD连线上做往复运动,若( )
A.小球P的带电荷量缓慢减小,则它往复运动过程中振幅不断减小
B.小球P的带电荷量缓慢减小,则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小
C.点电荷M、N的带电荷量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中周期不断减小
D.点电荷M、N的带电荷量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中振幅不断减小
答案:BCD
解析:本题考查电场力与电荷量、场强的关系,电场力做功与动能的关系.若小球P的带电荷量缓慢减小,则小球运动到某位置时受到的电场力减小,小球从平衡位置运动到最大位移过程中克服电场力做的功少了,故能够到达更远处,振幅增大,A项错误;此种情况,小球从最大位移向平衡位置运动的过程中,由于电场力做的功减小,所以到达平衡位置的动能减小,速度减小,B项正确;点电荷M、N的带电荷量同时等量地缓慢增大,小球在某位置受到的电场力逐渐增大,回复加速度增大,故周期减小,此种情况小球从平衡位置到最大位移过程中因电场力增大,故能到达的最大位移减小,振幅减小,C、D项均正确.
4.如图所示,a、b是两个带有同种电荷的小球,用绝缘细线系于同一点,两球静止时它们在同一水平面上,与竖直方向的夹角依次为α=30°、β=60°,若同时剪断细线,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.a、b两小球将同时落到同一水平地面上
B.下落过程中a小球水平飞行的距离比b小球大
C.下落过程中a、b小球库仑力做功相等
D.落地瞬间a小球重力的瞬时功率大于b小球重力的瞬时功率
答案:AD
解析:竖直方向只受重力,A正确;由=tan a,知ma>mb,库仑力F相同,水平方向的加速度aa<ab,所以a球水平飞行距离小,B错;库仑力大小相等,但位移不等,故C错;P=mgv,速度在竖直方向的分量相同,故PA>PB,D对.
3.(2010·天津理综)在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则
( )
A.b点的电场强度一定比a点大
B.电场线方向一定从b指向a
C.b点的电势一定比a点高
D.该电荷的动能一定减小
答案:C
解析:电场力做负功,该电荷电势能增加,正电荷在电势高处电势能较大,C正确;电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用,总功不一定为负,由动能定量可知,动能不一定减小,D错;电势高低与场强大小无必然联系,A错;b点电势高于a点,但a、b可能不在同一条电场线上,B错.
2.如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷-Q,且CO=OD,∠ADO=60°.下列判断正确的是( )
A.O点电场强度为零
B.D点电场强度为零
C.若将点电荷+q从O移向C,电势能增大
D.若将点电荷-q从O移向C,电势能增大
答案:BD
解析:A、B两点处的点电荷在O点处形成的电场的合场强为零,因此O点处的电场强度应等于C点处的点电荷在O点形成的电场的电场强度.A错;A、B、C三处点电荷在D点处形成的电场强度分别为EDA=k,EDB=k,EDC=k,所以D点合电场强度为ED=k-2kcos 60°=0,故B对;将点电荷+q从O移向C时,电场力做正功,故电势能减小,C错;将点电荷-q从O移向C时,电场力做负功,故电势能增大,D对.
1.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量的变化情况为( )
A.动能减小
B.电势能增加
C.动能和电势能之和减小
D.重力势能和电势能之和增加
答案:C
解析:该油滴从a点进入电场,根据其轨迹的弯曲趋势,可以判断静电力一定竖直向上,且静电力大于重力,所以油滴带负电荷.运动过程中合力向上做正功,根据动能定理,油滴动能变大,A错误;静电力做正功,电势能必然减少,B错误;该处能量定恒的形式表现为电势能、机械能(动能+重力势能)之和守恒.根据能量守恒定律,既然动能增加,则重力势能与电势能之和一定减少,D错误;油滴上升,重力势能变大,动能和电势能之和必然减少.
23、(10分)如图16甲所示电路,可变电阻R2的滑片P从左向右滑动过程中,电压表与电流表的示数呈图16乙所示的规律。求:
(1)当电流表的示数为5A时,可变电阻R2接入电路的阻值。
(2)可变电阻R2接入电路的阻值变化范围。
(3)电源电压和电阻R1各是多大?
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