题目列表(包括答案和解析)
5.如图4所示,AB是某个点电荷的一根电场线,在电场线上O点由
静止释放一个负电荷,它仅在电场力作用下沿电场线向B运动,下
列判断正确的是 ( )
A.电场线由B指向A,该电荷做加速运动,加速度越来越小
B.电场线由B指向A,该电荷做加速运动,其加速度大小变化因题
设条件不能确定
C.电场线由A指向B,电荷做匀加速运动
D.电场线由B指向A,电荷做加速运动,加速度越来越大
解析:电场线的切线方向是正电荷在该处的受力方向,和负电荷所受电场力的方向
相反,所以电场线由B指向A;只给出一条电场线不能判断各点电场的强弱(因为不
能确定电场线的疏密),也就不能判断电场力大小及加速度的变化,所以只有B正确.
答案:B
4.AB和CD为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O.将电荷量分
别为+q和-q的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB对称
且距离等于圆的半径,如图3所示.要使圆心处的电场强度为
零,可在圆周上再放一个适当的点电荷Q,则该点电荷Q( )
A.应放在A点,Q=2q
B.应放在B点,Q=-2q
C.应放在C点,Q=-q
D.应放在D点,Q=-q
解析:由平行四边形定则得出+q和-q在O点产生的合场强水平向右,大小等于其
中一个点电荷在O点产生的场强的大小.要使圆心处的电场强度为零,则应在C点
放一个电荷量Q=-q的点电荷,或在D点放一个电荷量Q=+q的点电荷.故C选
项正确.
答案:C
3.如图2所示,半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量,
相隔一定距离,两球之间相互吸引力的大小是F.今让第三个半径
相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开.这时,
A、B两球之间的相互作用力的大小是 ( )
A.F/8 B.F/4
C.3F/8 D.3F/4
解析:A、B两球互相吸引,说明它们必带异种电荷,假设它们带的电荷量分别为±q.
当第三个不带电的C球与A球接触后,A、C两球带电荷量平分,假设每个球带电
荷量为q′=+q/2,当再把C球与B球接触后,两球的电荷先中和,再平分,每球
带电荷量q″=-q/4.由库仑定律F=kq1q2/r2知,当移开C球后,由于r不变,所以A、
B两球之间的相互作用力的大小是F′=F/8.A项正确.
答案:A
2.在匀强电场中,有一质量为m、带电荷量为q的带电小球静止在
O点,然后从O点自由释放,其运动轨迹为一直线,直线与竖直方
向的夹角为θ,如图1所示,那么关于匀强电场的场强大小,下列
说法中正确的是 ( )
A.唯一值是
B.最大值是
C.最小值是
D.不可能是
解析:因为轨迹为直线,故重力和电场力的合力应沿直线,如图
所示,故电场力最小值Fmin=Eq=mgsinθ.
所以E有最小值,故选C.
答案:C
7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)
1.(2010·青岛模拟)在电场中的某点放一个检验电荷,其电荷量为q,受到的电场力为
F,则该点的电场强度为E=,下列说法正确的是 ( )
A.若移去检验电荷,则该点的电场强度为0
B.若检验电荷的电荷量变为4q,则该点的场强变为4E
C.若放置到该点的检验电荷变为-2q,则场中该点的场强大小不变,但方向相反
D.若放置到该点的检验电荷变为-2q,则场中该点的场强大小方向均不变
解析:电场中某点的电场强度只取决于电场本身,与检验电荷无关,故选D.
答案:D
所以x1=
代入数据得x1=0.4 m
可知,当物块向右运动0.4 m时速度减为零,因物块所受的电场力F=qE=0.03 N>Ff
=μmg=0.02 N,所以物块将沿x轴负方向加速,跨过O点之后在摩擦力作用下减速,
最终停止在O点左侧某处,设该点距O点距离为x2,则对全过程由动能定理得
-μmg(2x1+x2)=0-mv02.
解之得x2=0.2 m.
答案:在O点左侧距O点0.2 m处
12.(16分)如图10所示,在水平向左的匀强电场中,一带电小
球用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O点,平衡时小球位于A点,此时绳与竖直方向的夹角θ=53°,绳长为l,B、C、D到O点的距离均为l,BD水平,OC竖直.BO=CO=DO=l.
(1)将小球移到B点,给小球一竖直向下的初速度vB,小球到达悬点正下方C点时绳
中拉力恰等于小球重力,求vB的大小.
(2)当小球移到D点后,让小球由静止自由释放,求:小球首次经过悬点O正下方时
的速率.(计算结果可带根号,取sin53°=0.8)
解析:(1)小球由B点到C点的过程中
(mg-Eq)l=mvC2-mvB2
由在C点绳中的拉力恰等于小球重力知
FC-mg=m,则vC=0
由在A点小球处于平衡知:
Eq=mgtan53°=mg,
所以vB=.
(2)小球由D点静止释放后沿与竖直方向夹角θ=53°的方向做匀加速直线运动,直至
运动到O点正下方的P点,OP距离h=lcot53°=l.
在此过程中,绳中张力始终为零,故此过程中的加速度a和位移x分别为a==g,
x==l,所以小球到达悬点正下方时的速率v==.
答案:(1) (2)
5.0×10-8 C、质量m=1.0×10-2 kg的绝缘物块.物块与水平
面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速
度v0=2.0 m/s,如图9所示.求物块最终停止时的位置.(g
取 10 m/s2)
解析:物块先在电场中向右减速,设运动的位移为x1,由动能定理得:
演算步骤,有数值计算的要注明单位)
11.(14分)在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴
的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105
N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-
10.(2010·上海模拟)如图8所示,真空中存在范围足够大
的匀强电场,虚线A、B为该匀强电场的两个等势面.现
有三个完全相同的带等量正电荷的小球a、b、c,从等
势面A上的某点同时以相同速率v0向不同方向开始运
动,其中a的初速度方向垂直指向等势面B;b的初速
度方向平行于等势面;c的初速度方向与a相反.经过一段时间,三个小球先后通过
等势面B,已知三个小球始终在该匀强电场中运动,不计重力,则下列判断正确的是 ( )
A.等势面A的电势高于等势面B的电势
B.a、c两小球通过等势面B时的速度相同
C.开始运动后的任一时刻,a、b两小球的动能总是相同
D.开始运动后的任一时刻,三个小球电势能总是相等
解析:由a、b、c三球经过一段时间后均通过等势面B,可知它们所受的电场力向下,
则电场方向竖直向下,故A正确;由动能定理得,三个小球通过等势面B时,电场
力做功相等,三球的速度大小相同,且a、c方向相同,B正确;对a、b两球,由于
运动方向不同,同一时间,电场力做功不同,因此同一时刻的动能不相同,C错误;
三个小球运动的方向不同,大小也不相同,不可能在同一时刻位于同一等势面上,
故电势能不可能相等,D错误.
答案:AB
9.(2010·青岛模拟)如图7所示,在真空中有两个带正电的点
电荷,分别置于M、N两点.M处正电荷的电荷量大于N
处正电荷的电荷量,A、B为M、N连线的中垂线上的两
点.现将一负点电荷q由A点沿中垂线移动到B点,在此
过程中,下列说法正确的是 ( )
A.q的电势能逐渐减小
B.q的电势能逐渐增大
C.q的电势能先增大后减小
D.q的电势能先减小后增大
解析:负电荷从A到B的过程中,电场力一直做负功,电势能增大,所以A、C、D
均错,B对.
答案:B
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