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套题
一、选择题
1.下列关于点电荷的说法,正确的是( )
A.体积小的带电体都可以看作点电荷
B.体积很大的带体一定不能看作点电荷
C.可以看作点电荷的带电体,其带电量都很小
D.两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理
2.有A、B、C三个塑料小球,A和B、B和C、C和A间都是相互吸引的,如果A带正电,则( )
A.B、C球均带负电
B.B球带负电,C球带正电
C.B、C球中心有一个带负电,一个不带电
D.B、C球都不带电
3.真空中有两个带电金属球A和B(可视作点电荷),相距为r,带电量分别为2q和4q,它们之间相互作用力大小为F。
如果把每个球的电量和两球之间距离都减少为原来的一半,那么两球之间作用力的大小为( )
A.F B.F/2 C.F/4 D.2F
4.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1>Q2,点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,则( )
A.q一定是正电荷 B.q一定是负电荷
C.q离Q2比离Q1远 D.q离Q2比离Q1近
5.如图所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B,此时,上、下丝线受的力分别为TA、TB;如果使A带正电,B带负电,A、B仍然如图平衡,此
时上下丝线受力分别为TA'、TB',则( )
A.TA<TA'
B.TB>TB'
C.TA=TA'
D.TB<TB'
6.在光滑绝缘的水平面上有一个不带电的绝缘轻弹簧,弹簧的两端分别与金属球A、B相连。
若A、B带等量同种电荷,弹簧伸长x1;若A、B所带电量都增为原来的2倍,弹簧的伸长量为x2,则( )
A.x2>4x1 B.x2=4x1 C.x2<4x1 D.x2=x1
7.在电场中A点放一电量为q的正试探电荷,所受电场力为F,A点的场强为E,则( )
A.若在A点换上-q,A点场强方向将发生变化
B.若在A点换上电量为2q的点电荷,A点的场强将变为2E
C.若移去A点的电荷q,A点的场强变为零
D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负以及有无均无关
8.关于电场线的说法,正确的是( )
A.电场线的方向,就是电荷受力的方向
B.只在电场力作用下,正电荷一定沿电场线运动
C.电场线越密的地方,同一电荷所受到的电场力越大
D.静电场的电场线都是不封闭的
9.在电场中a、b、c、d四点分别引入试探电荷,测得的试探电荷电荷量跟它所受电场力的函数关系如图所示,那么下述说法正确的是( )
A.a、b、c、d四点的场强大小关系是Ec>Eb=Ed>Ea
B.a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec
C.a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea>Eb>Ec>Ed
D.无法判断场强关系
10.真空中两个等量异种点电荷,电量均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为( )
A.0 B.2kq/r C.4kq/r2 D.8kq/r2
11.如图a所示,用两根轻质细绝缘线把两个质量相同的带电小球悬挂起来,a球带+q,b球带-2q,两根线都处于竖直绷紧状态,现加一水平向左的匀强电场,重新平衡后,正确表示两小球平衡状态的是图b中的( )
12.在电场中,下列关于场强和电势的说法正确的是( )
A.电场强度大的地方电势一定高
B.电势为零的地方场强也一定为零
C.场强为零的地方电势也一定为零
D.场强大小相同的点电势不一定相同
13.下述说法正确的是( )
A.在同一等势面上移动电荷,电场力不做功
B.等势面上各点场强大小一定相等
C.电荷在电势越高的位置电势能越大
D.电荷在电场强度越大的位置电势能越大
14.在电场中,A点的电势高于B点的电势,则( )
A.把负电荷从A点移到B点电场力做负功
B.把负电荷从A点移到B点电场力做正功
C.把正电荷从A点移到B点电场力做负功
D.把正电荷从A点移到B点电场力做正功
15.如图所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,a、b间的距离等于b、c间的距离。
用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以断定( )
A.φa>φb>φc B.Ea>Eb>Ec
C.φa-φb=φb-φc D.Ea=Eb=Ec
16.如图所示,A、B两点分别放有电量为+Q和+2Q的点电荷,A、B、C、D四点在同一直线上,且AC=CD=DB。
将一正电荷从C点沿直线移到D点,则( )
A.电场力一直做正功 B.电场力先做正功再做负功
C.电场力一直做负功 D.电场力先做负功再做正功
17.如图所示为一带电粒子在匀强电场中的运动轨迹,关于粒子电性及其在a、b两点
的动能大小,下列说法正确的是( )
A.负电,在a点的动能较大 B.正电,在a点的动能较大
C.负电,动能相等 D.正电,在b点的动能较大
18.如图所示,有两个完全相同的金属球a、b,b固定在绝缘地板上,在b正上方高H处,将a由静止释放与b发生碰撞后,反弹高度为h。
设碰撞中无机械能损失,不计空气阻力,则( )
A.若a、b带等量同种电荷,则H>h
B.若a、b带等量同种电荷,则H<h
C.若a、b带等量异种电荷,则H<h
D.若a、b带等量异种电荷,则H=h
19.下述关于电场的说法正确的是( )
A.公式E=F/q适用于一切电场
B.在匀强电场中,任意两点的电势差与这两点的距离成正比
C.匀强电场中的场强在数值上等于沿场强方向每单位长度上的电势差
D.匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致
20.在水平放置的平行金属板之间有一个带电液滴恰好静止,液滴所带电量为3.2×10-19C,所受重力为1.6×10-14N,若板间距为10mm,则两板间的电压为( )
A.500V B.1000V C.1500V D.2000V
21.在匀强电场中,将一个带电量为q,质量为m的小球由静止释放,带电小球的轨迹为一直线,该直线与竖直方向夹角为θ,如图所示,关于场强的说法正确的是( )
A.最大值是mgtanθ/q B.最小值是mgsinθ/q
C.唯一值是mgtanθ/q D.同一方向上,可有不同的值
22.如图所示,电路中C是平行板电容器,在S先触1后又扳到2,这时将平行板的板间
距拉大一点,下列说法正确的是( )
A.两极板的电势差不变
B.两极板的电势差变小
C.两极板的电势差增大
D.两极板间的电场强度不变
23.如图所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电尘恰好处于静止状态。
若
将两板错开一些,其他条件不变,则( )
A.电容器带电量不变
B.尘埃仍静止
C.检流计中有a→b的电流
D.检流计中有b→a的电流
24.如图所示,P和Q为两平行金属板,板间电压为U,在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动。
关于电子到达Q板时的速率,下列说法正确的是( )
A.两板间距离越大,加速时间越长,获得的速率就越大
B.两板间距离越小,加速度越大,获得的速率就越大
C.与两板间距离无关,仅与加速电压U有关
D.以上说法都不正确
25.如图,带电粒子以平行极板的速度从左侧中央飞入匀强电场,恰能从右侧擦极板边缘飞出电场(重力不计),若粒子的初动能变为原来的2倍,还要使粒子保持擦极板边缘飞出,可采用的方法是( )
A.将极板的长度变为原来的2倍
B.将两板之间的距离变为原来的1/2
C.将两板之间的电势差变为原来的2倍
D.上述方法都不行
26.如图所示,两个共轴的半圆柱面形电极间的缝隙中,存在一沿半径方向的电场。
带正电粒子流由电场区域的一端M射入电场,沿图中虚线所示的半圆形轨迹通过电场并从另一端N射出,由此可知( )
A.若出射粒子的电量相等,则粒子质量一定相等
B.若出射粒子的动能相等,则粒子电量一定相等
C.若出射粒子的动量相等,则粒子比荷相等
D.若出射粒子的速度相等,则粒子比荷相等
27.如图所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场,若加速电压为U1,偏转电压为U2,要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,下列方法中正确的是( )
A.使U1减小为原来的
B.使偏转极板的长度增大为原来2倍
C.使U2增大为原来的2倍
D.使偏转极板的距离减小为原来的
28.如图所示,场强为E的水平方向匀强电场中,有一质量为m、电量为+q的微粒,在外力F作用下,从A点竖直向上移至B点,且速度不变,若AB长为h,则这一过程中F的大小和这一过程中F做的功为( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
二、填空题
1.如图所示,把质量为0.2g的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10-8C的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直夹角为45°,此时小球B受到的库仑力F=________N,小球A带的电量qA=________C。
(小球A、B都可以看作点电荷,g=10m/s2)
2.甲和乙两个点电荷相距L,处在光滑绝缘平面上。
在库仑力的作用下它们由静止开始运动,开始运动时,甲的加速度为a,乙的加速度为4a,乙的质量为m。
经过一段时间后,乙的加速度变为a,速度为v,这时两个电荷相距________,甲点电荷的速度大小为________。
3.如图,正点电荷Q的电场中,A点场强为100N/C,C点场强为36N/C,B是AC的中点,则B点的场强________N/C。
4.将一个电量为1.0×10-5C的正电荷从电势零点移到电场中A点,克服电场力做功6.0×10-3J,则A点的电势为φa=________V;如果此电荷从电势零点移到电场中B点,电场力做功0.02J,则A、B两点电势差为Uab=________V;如果将电量是2×10-5C的负电荷从A移到B,则电场做功________J,合________eV。
5.如图是匀强电场的等势面,A、B两点相距5cm,θ=53°,一带电量绝对值为4×10-6C的微粒只在重力和电场力的作用下沿直线AB运动,则此微粒带________电(填“正”或“负”),质量为________kg。
(取g=10m/s2)
6.如图所示在匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强方向成60°角,ab=4cm,bc=10cm,将一个带电量为2×10-8C的正电荷从a移到b的过程中,电场力做功4×10―6J,则将此电荷从b移到c的过程中电场做功________J,Uac=________V。
7.如图所示,在方向平行于纸面的匀强电场中,有A、B、C三点,各点的电势分别为ΦA=3V,ΦB=7V,ΦC=―1V。
试画出通过A点的电场线。
要求说明做法并保留作图痕迹。
8.某匀强电场中有A、B、C三点构成边长为10cm的等边三角形,如图所示。
带电量q=―2×10-6C的粒子由A点沿直线移动到B点的过程中,电场力始终不做功;由B移到C过程中的电场力做功为
J。
由此可知UAC=________V,场强大小为________V/m,方向是________。
9.如图所示,用静电计测量电容器两板间的电势差,把A板向右移,静电计指针偏角将________;把A板竖直向下移,静电计指针偏角将________;把AB板间插入一块电介质,静电计指针偏角将________。
10.有一电容器,带电量为1.0×10―5C,两板间电压为200V,如果使它的带电量再增加1.0×10-6C,这时它的电容是________F,两板间电压是________V。
11.两平行板电容器的电容之比为C1∶C2=3∶2,极板带电量之比为Q1∶Q2=3∶1。
若两个电子分别从两电容器的负极板运动到正极板,它们的动能增量之比ΔEk1∶ΔEk2=________。
12.如图所示,A、B极板间的电压为U,质量为m的带电粒子以初速v0水平射入电场。
若粒子带量为―q,则粒子到达B板时速度大小为________;若粒子带电量为+q,则到达B板时速度大小为________。
13.一个质量为m、电量为q的带电粒子,以平行于电场的初速v0射入匀强电场。
经过时间t,带电粒子具有的电势能与刚射入到电场时具有的电势能相同,则此匀强电场的场强E=________,带电粒子在电场中所通过的路程是________。
三、计算题
1.把带电量为Q的电荷分为电量为q和(Q―q)的两部分,使它们相距一定距离,若使它们有最大的斥力,则q和Q具有什么关系?
2.两个相同的金属小球(可视作点电荷),电量绝对值之比为1∶7,在真空中相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力大小可能为原来的多少倍?
3.真空中有两个点电荷A和B,相距20cm,A带正电荷Q1=4.0×10―8C,B带负电荷Q2=―1.6×10-7C。
确定电场强度为零的位置?
4.如图所示,A、B为体积可忽略的带电小球,QA=2×10―8C,QB=―2×10-8C,A、B相距3cm。
空间存在一个方向水平的匀强电场,A、B保持静止,悬线都沿竖直方向。
试求:
(1)匀强电场场强的大小和方向?
(2)A、B连线中点处合场强的大小和方向。
5.如图所示,平行金属板A、B带等量异种电荷,A、B间场强E=1.2×103V/m,极板间距d=5cm,C到A板,D到B板距离均为0.5cm,B板接地,求:
(1)C和D两点的电势、两点间电势差?
(2)点电荷q1=-2×10-3C分别在C和D两点的电势能?
(3)将点电荷q2=2×10-3C从C匀速移到D时外力做功多少?
6.长木板AB放在水平面上,如图所示,它的下表面光滑而上表面粗糙,一个质量为m、电量为q的小物块C(可视为质点)从A端以某一初速度向右滑行。
当存在竖直向下的匀强电场时,C恰能滑到B端,若只将电场方向反向,C只能滑到AB的中点,求电场的场强的大小。
7.充电后的平行板电容器水平放置,两极板间距离10cm。
距下板4cm处有一质量m=0.01g的不带电小球由静止释放。
小球和下极板碰撞后带上了1.0×10-9C的电荷,反跳的高度为8cm,这时下板所带电量为1.0×10-6C。
如果小球和下极板碰撞时没有机械能损失,试求该电容器电容多大?
(取g=10m/s2)
8.如图所示,水平放置的A、B两平行板相距h,上板A带正电。
现有质量为m、带电量为+q的小球在B板下方距离H处的P点,以初速v0竖直上抛,小球从B板中央小孔进入板间电场,小球刚好打到A板。
求A、B间的电势差为多少?
9.如图所示,一个竖直放置的半径为R的光滑绝缘环,置于水平方向的匀强电场中。
有一质量为m的带正电的空心小球套在环上,已知小球所受电场力和重力大小相等。
(1)当小球由静止开始从环的顶端A下滑1/4圆弧到B时,小球速度为多大?
环对小球的压力为多大?
(2)小球从环的顶端A滑到底端C的过程中,小球的最大速度为多少?
参考答案
一、选择题
1.D 2.C 3.A
4.D
解析:
根据库仑定律,两个带电小球之间的作用力为
,这时弹簧伸长为x1,如果保持这个距离不变,两球带电量都增为原来的两倍,则两带电小球之间的排斥力将变为4F。
由于弹簧伸长,使两球之间距离变大,而实际两球之间的库仑力要小于4F,弹簧的弹力小于4F,所以x2<4x1。
5.BC 6.C 7.D 8.CD 9.A 10.D 11.D
12.D 13.A 14.AD 15.A 16.B 17.D 18.C
19.AC 20.A 21.B 22.CD 23.BC 24.C 25.C
26.BD
点拨:
根据电场力提供向心力,做半径相同的圆周运动求解
27.ACD 28.D
二、填空题
1.2×10-3,5×10―9
2.2L,v/4
3.56.25
4.600,2600,―0.052,3.25×1017
5.负,2×10-4
6.5×10-6,450
7.步骤略,如图:
8.
,4000,斜向左上与BC夹角30°
9.减小,增大,减小
10.5×10-8,220
11.2∶1
12.
,
13.
,
三、计算题
1.Q=2q
2.
或
3.BA沿长线距A20cm处
4.
(1)2×105,从B指向A
(2)1.4×106,从A指向B
5.
(1)―6V,―54V,48V
(2)0.012J,0.108J (3)9.6×10-2J
6.mg/3q
解析:
当电场方向向上时,物块c只能滑到AB中点,说明此时电场力方向向下,
可知物块C所带电荷的电性为负。
电场方向向下时有:
μ(mg-qE)L=
mv02-
(m+M)v2,
mv0=(m十M)v
电场方向向上时有:
μ(mg+qE)L=
mv02-
(m+M)v2
mv0=(m十M)v
则mg-qE=(mg+qE)
得E=mg/3q
7.2.0pF
解析:
(1)设小球下落高度为h1到下极板时的速度为v1,由机械能守恒定律:
…………………………①
反弹后的速度为v2,由于没有机械能损失,所以v2=v1…………………………②
设电场强度为E,小球带电后,向上运动的高度为h2,由动能定理:
…………………………③
由①②③式得:
带入数据得
(V/m)
(2)设极板间的电压为U,电容器的电容为C,由公式
和
得
该电容器的电容
F=
F=2.0pF
8.
9.
(1)
,5mg
(2)
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