题目列表(包括答案和解析)
1.如图6-3-21所示的电容式键盘,是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的 ( )
A.两板间的距离 B.两板间的电压
C.两板间的电介质 D.两板的正对面积
解析:本题考查电容器电容大小的决定因素.当敲击
键盘时由公式C=可知改变了极板间距离,故选
A.本题难度较小.
答案:A
12.一长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带
电荷量为q的小球,处于如图6-2-29所示的水平向
右的匀强电场中,开始时,将线与小球拉成水平,然
后释放,小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°
角时,小球到达B点速度恰好为零.试求:
(1)AB两点的电势差UAB;
(2)匀强电场的场强大小;
(3)小球到达B点时,细线对小球的拉力大小.
解析:(1)小球由A到B过程中,由动能定理得
mgLsin 60°+qUAB=0,所以UAB=-.
(2)E==.
(3)小球在AB间摆动,由对称性知,B处细线拉力与A处细线拉力相等,而在A处,由
水平方向平衡有
FTA=Eq=mg,所以TB=TA=mg
或在B处,沿线方向合力为零,有
TB=Eqcos 60°+mgcos 30°=mg.
答案:(1)- (2) (3)mg
11.如图6-2-28所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道
上方h高度的P点,固定电荷量为+Q的点电荷.一质
量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点),从轨道上
的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下
方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势
为φ(取无穷远处电势为零),PA连线与水平轨道的夹角为
60°,试求:
(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;
(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势.
解析:(1)物块在A点受重力、电场力、支持力.分解电场力,
由竖直方向受力平衡得FN-mg-ksin 60°=0①
r=②
由①②得FN=mg+.
(2)从A运动到P点正下方B点的过程中,由动能定理得-qU=mv2-mv
又因为U=φB-φA,由以上两式解得φB=(v-v2)+φ.
答案:(1)mg+ (2)φ+(v-v2)
10.如图6-2-27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 ( )
图6-2-27
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点移到O点,电势能增大
D.若将一试探电荷+q从P点移到O点,电势能减小
解析:由点电荷产生的场强公式E=和场强叠加知识得.若-Q与O点的距离为x,P
点与-Q的距离为a,则可得P点场强为Ep=-,方向水平向左,根据对称
性特点知,A正确,B错误;根据等量异种电荷形成的电场特点知,O点电势为零,而
P点电势小于零,故将+q从P点移至O点,电场力做负功,其电势能一定增大.
答案:AC
9.如图6-2-26所示,有一半圆弧光滑轨道,半径为R,在
圆心等高的位置静止放置一个带正电的小球A,其质量为
m,MN之间有一方向水平向左的匀强电场,让小球A自由
滚下进入匀强电场区域,水平面也是光滑的,下列说法正
确的是 ( )
A.小球一定能穿过MN区域继续运动
B.如果小球没有穿过MN区域,小球一定能回到出发点
C.如果小球没有穿过MN区域,只要电场强度足够大,小球可以到达P点,且到达P
点速度大于等于
D.如果小球一定能穿过MN区域,电场力做的功为-mgR
解析:小球带正电,进入电场后做减速运动,如果小球达到N点还没有减速到零,说明
小球穿过了MN区域,如果小球还没有到N点就减速到零,说明小球不能穿过MN区域,
A项错.如果小球没有穿过MN区域,根据能量守恒定律,小球能回到出发点,且速度
为零,B项对,C项错.如果小球一定能穿过MN区域,根据动能定理,电场力做的功
与重力做的总功之和等于动能的变化,由于不知道小球在N点的速度是否为0,所以无
法确定电场力做的功,D项错.
答案:B
8.如图6-2-25所示,空间中有一静电场,在x轴上场
强E随位置x的变化规律为E(x)=-kx,其中k为大于
0的常数,单位为V/m2,x的单位为m.有一带正电的试
探电荷在x=0.4 m处由静止释放.若不考虑其他力的
作用.则试探电荷 ( )
A.释放后将一直沿x轴正方向运动
B.释放后将一直沿x轴负方向运动
C.在x=0.4 m处的电势能最大
D.在x=0.4 m处的加速度最小
解析:本题考查电场力.由题意中电场强度变化规律可知,正电荷在x=0.4 m处,由静
止释放将沿x轴负方向加速运动,根据a=可知,加速度减小.当到达O点场强为零,
加速度为零,速度最大;越过O点粒子减速运动直到停止然后反向运动,故A、B、D
选项错误;根据电场力做功与电势能的关系可知,C选项正确.
答案:C
7.某同学研究电子在匀强电场中的运动时,得到了电
子由a点运动到b点的轨迹(虚线所示),图6-2-24
中一组平行实线可能是电场线,也可能是等势面,
则下列说法正确的是 ( )
A.不论图中实线是电场线还是等势面,a点的电势
都比b点的电势低
B.不论图中实线是电场线还是等势面,a点的场强都比b点的场强小
C.如果图中实线是电场线,电子在a点动能较大
D.如果图中实线是等势面,电子在b点动能较小
解析:如果实线是电场线,由运动轨迹判断,电子受水平向右的电场力,场强方向水平
向左,a点的电势低于b点的电势,电子在a点动能较小.如果实线是等势面,由运动
轨迹判断,电子受竖直向下的电场力,场强方向竖直向上,a点的电势高于b点的电势,
电子在b点动能较小.
答案:D
6.(2011·盐城调研)x轴上有两点电荷Q1和Q2,Q1和Q2
之间各点对应的电势高低如图中曲线所示,从图6-2
-23中可看出 ( )
A.Q1一定大于Q2
B.Q1和Q2一定是同种电荷,但不一定是正电荷
C.电势最低处P点的电场强度为0
D.Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点
解析:从图象看到,从Q1到Q2电势是先减小后增大,可以判断Q1和Q2为同种正电荷,
若P点位于中点,两点电荷的电荷量相同,但是P点离Q2近点,说明Q1一定大于Q2,
A、D项正确;根据电场的叠加原理可以判断P点电场强度为0,从图象看电势随距离
的变化率也可以得出C项正确.
答案:ACD
5.如图6-2-22所示,真空中M、N处放置两等量异种
电荷,a、b、c表示电场中的三条等势线,d点和e点
位于等势线a上,f点位于等势线c上,df平行于MN.
已知一带正电的试探电荷从d点移动到f点时,试探电
荷的电势能增加,则以下判定正确的是 ( )
A.M点处放置的是正电荷
B.d点的电势高于f点的电势
C.d点的场强与f点的场强完全相同
D.将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点,电
场力先做正功,后做负功
答案:D
2.5 J.故选项A、C、D均正确.
答案:ACD
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