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1、第一章 靜電場(chǎng)(選修3-1) 第課時(shí) 庫(kù)侖定律·電場(chǎng)強(qiáng)度1下述說(shuō)法正確的是( )A根據(jù)E = F/q,可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與電場(chǎng)力成正比B根據(jù)E = KQ/r2,可知點(diǎn)電荷電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與該點(diǎn)電荷的電量Q成正比C根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理,可知合電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于分電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)D電場(chǎng)線就是點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡【答案】B2.(2003全國(guó)理綜)如圖916所示,三個(gè)完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上a和c帶正電,b帶負(fù)電,a所帶電量的大小比b的小已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來(lái)表示,它應(yīng)是( )圖916A F1 B F2 C F3 D F4【解析
2、】根據(jù)庫(kù)侖定律以及同種電荷相斥,異種電荷相吸,結(jié)合平行四邊形定則可得B對(duì)【答案】B3電場(chǎng)強(qiáng)度E的定義式為 ,根據(jù)此式,下列說(shuō)法中正確的是( )此式只適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng) 式中是放入電場(chǎng)中的點(diǎn)電荷的電荷量,F(xiàn)是該點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力,E是該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 式中是產(chǎn)生電場(chǎng)的點(diǎn)電荷的電荷量,F(xiàn)是放在電場(chǎng)中的點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力,E是電場(chǎng)強(qiáng)度 在庫(kù)侖定律的表達(dá)式中,可以把看作是點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷處的場(chǎng)強(qiáng)大小,也可以把看作是點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷處的場(chǎng)強(qiáng)大小A只有B只有C只有D只有【答案】C4用絕緣細(xì)線將一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的小球懸掛在天花板下面,設(shè)空間中存在著沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)當(dāng)
3、小球靜止時(shí)把細(xì)線燒斷(空氣阻力不計(jì))小球?qū)⒆觯?) A自由落體運(yùn)動(dòng) B曲線運(yùn)動(dòng)C沿懸線的延長(zhǎng)線做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D變加速直線運(yùn)動(dòng)【解析】小球在重力和電場(chǎng)力的合力作用下,從靜止開(kāi)始沿懸線的延長(zhǎng)線做勻加速直線運(yùn)動(dòng)【答案】C5如圖917所示,一電子沿等量異種電荷的中垂線由AOB勻速飛過(guò),電子重不計(jì),則電子所受另一個(gè)力的大小和方向變化情況是( )+QQAOB圖917A先變大后變小,方向水平向左B先變大后變小,方向水平向右C先變小后變大,方向水平向左D先變小后變大,方向水平向右【解析】 根據(jù)電場(chǎng)線分布和平衡條件判斷【答案】B6在圖918所示的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用絕緣的細(xì)線拴住的帶電小球在豎直平面內(nèi)繞懸
4、點(diǎn)O做圓周運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )帶電小球有可能做勻速率圓周運(yùn)動(dòng) 帶電小球有可能做變速率圓周運(yùn)動(dòng) 帶電小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),細(xì)線拉力一定最小 帶電小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí),細(xì)線拉力有可能最小OE圖918A BCD【解析】利用等效場(chǎng)(復(fù)合場(chǎng))處理【答案】Dm2m1or1r2圖甲7、在光滑的水平面上有兩個(gè)電量分別為Q1、 Q2的帶異種電荷的小球,Q14Q2,m24m1問(wèn)要保持兩小球距離不變,可以使小球做 運(yùn)動(dòng);兩小球的速度大小之比為 (只受庫(kù)侖力作用)【解析】如圖甲所示,兩小球可繞它們連線上共同的圓心O作勻速圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)m1有: 對(duì)m2有: 兩球角速度相等,為兩球距離可得:所以由 可得【答案】作勻速圓周運(yùn)動(dòng)
5、;41圖9198在場(chǎng)強(qiáng)為E,方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球,電荷量分別為+2q和-q,兩小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線相連,另用絕緣細(xì)線系住帶正電的小球懸掛于O點(diǎn)處于平衡狀態(tài),如圖所示,重力加速度為g,則細(xì)繩對(duì)懸點(diǎn)O的作用力大小為_(kāi)【解析】先以兩球整體作為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件求出懸線O對(duì)整體的拉力,再由牛頓第三定律即可求出細(xì)線對(duì)O點(diǎn)的拉力大小【答案】2mg+Eq圖91109、如圖9110所示,真空中一質(zhì)量為m,帶電量為q的液滴以初速度為v0,仰角射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中以后,做直線運(yùn)動(dòng),求:(1)所需電場(chǎng)的最小場(chǎng)強(qiáng)的大小,方向(2)若要使液滴的加速度最小,求所加的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向【解析
6、】(1)根據(jù)矢量合成定則,當(dāng)電場(chǎng)力與速度垂直指向左上方時(shí),電場(chǎng)力最小,此時(shí)液滴作勻減速直線運(yùn)動(dòng),有: 得 ,方向與v0垂直指向右下方(2)當(dāng)帶電粒子作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度最小有:,得,方向豎直向下【答案】(1),方向與v0垂直指向右下方 (2),方向豎直向下10在一高為h的絕緣光滑水平桌面上,有一個(gè)帶電量為+q、質(zhì)量為m的帶電小球靜止,小球到桌子右邊緣的距離為s,突然在空間中施加一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,且qE = 2 mg,如圖9111所示,求:圖9111(1)小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落地?(2)小球落地時(shí)的速度【解析】(1)小球在桌面上做勻加速運(yùn)動(dòng),t1=,小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),t2=,小
7、球從靜止出發(fā)到落地所經(jīng)過(guò)的時(shí)間:t=t1+t2=(2)小球落地時(shí),落地速度ACEBB圖9112【答案】(1) (2)11、長(zhǎng)木板AB放在水平面上如圖9-1-12所示,它的下表面光滑而上表面粗糙,一個(gè)質(zhì)量為、電量為的小物塊C從A端以某一初速起動(dòng)向右滑行,當(dāng)存在向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),C恰能滑到B端,當(dāng)此電場(chǎng)改為向上時(shí),C只能滑到AB的中點(diǎn),求此電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng).【解析】當(dāng)電場(chǎng)方向向上時(shí),物塊C只能滑到AB中點(diǎn),說(shuō)明此時(shí)電場(chǎng)力方向向下,可知物塊C帶負(fù)電. 電場(chǎng)方向向下時(shí)有: 電場(chǎng)方向向上時(shí),有: 【答案】第課時(shí) 電勢(shì)能·電勢(shì)差·電勢(shì)1、關(guān)于電勢(shì)和電勢(shì)能下列說(shuō)法中正確的是( )A. 在電場(chǎng)中
8、,電勢(shì)高的地方,電荷在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能就大;B. 在電場(chǎng)中,電勢(shì)高的地方,放在該點(diǎn)的電荷的電量越大,它所具有的電勢(shì)能也越大;C. 在電場(chǎng)中的任何一點(diǎn)上,正電荷所具有的電勢(shì)能一定大于負(fù)電荷具有的電勢(shì)能;D. 在負(fù)的點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)中任何一點(diǎn)上,正電荷所具有的電勢(shì)能一定小于負(fù)電荷所具有的電勢(shì)能. 【解析】由可知,可得結(jié)果【答案】D2、如圖929所示,M、N兩點(diǎn)分別放置兩個(gè)等量種異電荷,A為它們連線的中點(diǎn),B為連線上靠近N的一點(diǎn),C為連線中垂線上處于A點(diǎn)上方的一點(diǎn),在A、B、C三點(diǎn)中( )圖929A場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是A點(diǎn),電勢(shì)最高的點(diǎn)是B點(diǎn)B場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是A點(diǎn),電勢(shì)最高的點(diǎn)是C點(diǎn)C場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是C點(diǎn),
9、電勢(shì)最高的點(diǎn)是B點(diǎn)D場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是C點(diǎn),電勢(shì)最高的點(diǎn)是A點(diǎn)【解析】根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面分布以及電場(chǎng)的迭加運(yùn)算可知【答案】C圖92103某電場(chǎng)中等勢(shì)面分布如圖所示,圖9210中虛線表示等勢(shì)面,:過(guò)a、c兩點(diǎn)的等勢(shì)面電勢(shì)分別為40 V和10 V,則a、c連線的中點(diǎn)b處的電勢(shì)應(yīng)( )A.肯定等于25 V B.大于25 VC.小于25 V D.可能等于25 V【解析】由電勢(shì)的a高b低可知,電場(chǎng)線從a等勢(shì)面指向b等勢(shì)面;而且由等勢(shì)面的形狀可知(等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直)電場(chǎng)強(qiáng)度左邊強(qiáng),右邊弱因此【答案】C圖92114AB連線是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,一正電荷從A點(diǎn)處自由釋放,電荷僅在電場(chǎng)力作用
10、下沿電場(chǎng)線從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度圖象如圖9211所示,比較A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低和場(chǎng)強(qiáng)E的大小,下列說(shuō)法中正確的是( )A.AB,EAEBB.AB,EAEBC.AB,EAEBD.AB,EAEB【解析】由速度越來(lái)越大可知,動(dòng)能增大,電勢(shì)能減小,且由圖中速度變化律可知,加速度越來(lái)越小,即電場(chǎng)力越來(lái)越小【答案】A5如圖9212所示,長(zhǎng)為L(zhǎng),傾角為的光滑絕緣斜面處于電場(chǎng)中,一帶電量為 +q,質(zhì)量為m的小球,以初速度v0由斜面底端的A點(diǎn)開(kāi)始沿斜面上滑,到達(dá)斜面頂端的速度仍為v0,則( )圖9212AA、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差一定為mgLsin/qB小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于小球在A點(diǎn)的電勢(shì)能C若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電
11、場(chǎng),則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的最大值一定是mg/qD若該電場(chǎng)是斜面中點(diǎn)正上方某點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的,則Q 一定是正電荷【解析】由動(dòng)能定理可知:,A對(duì)電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少,B錯(cuò);若對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng),因?yàn)槎淮_定,所以C錯(cuò)【答案】A6、 在水深超過(guò)200m的深海,光線極少,能見(jiàn)度極小有一種電鰻具有特殊的適應(yīng)性,能通過(guò)自身發(fā)出生物電,獲取食物,威脅敵害,保護(hù)自己該電鰻的頭尾相當(dāng)于兩個(gè)電極,它在海水中產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到104N/C時(shí)可擊昏敵害身長(zhǎng)50cm的電鰻,在放電時(shí)產(chǎn)生的瞬間電壓可達(dá) V【解析】【答案】5000V7、.質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)點(diǎn),在靜電力作用下以恒定速率v沿圓弧從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),其速度方向改變的
12、角度為(rad),AB弧長(zhǎng)為s,則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差=_,AB弧中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小E=_.OBA圖甲【解析】如圖甲所示,帶電體勻速圓周運(yùn)動(dòng),一定在點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),設(shè)點(diǎn)電荷為,可知弧AB為一等勢(shì)面,因此弧AB上個(gè)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等,有: 而對(duì)圓周運(yùn)動(dòng):,所以又因?yàn)?得【答案】,8、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中建立一直角坐標(biāo)系,如圖9213所示從坐標(biāo)系原點(diǎn)沿軸前進(jìn)0.346 m到A點(diǎn),電勢(shì)降低34.6V ;從坐標(biāo)原點(diǎn)沿前進(jìn)0.2m到B點(diǎn),電勢(shì)升高34.6V,求勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小和方向OABAE圖甲OAB圖9213【解析】找出A點(diǎn)關(guān)于軸的對(duì)稱點(diǎn)A,由題意可知A和B電勢(shì)相等,連接這兩點(diǎn)是一等勢(shì)線,作AB連線的垂線,便是電場(chǎng)線,
13、由題意可知電場(chǎng)的方向斜向上如圖甲,有: , 方向如圖斜向上9、傾角為30°的直角三角形底邊長(zhǎng)為2L,底邊處在水平位置,斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌,現(xiàn)在底邊中點(diǎn)O處固定一正電荷Q,讓一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電質(zhì)點(diǎn)q從斜面頂端A沿斜邊滑下(不脫離斜面),如圖9214所示,已測(cè)得它滑到B在斜面上的垂足D處時(shí)速度為v,加速度為a,方向沿斜面向下,問(wèn)該質(zhì)點(diǎn)滑到斜邊底端C點(diǎn)時(shí)的速度和加速度各為多大?圖9214【解析】在D點(diǎn):在C點(diǎn):D和C在同一等勢(shì)面上,F(xiàn)D=FD可得又因?yàn)镈和C在同一等勢(shì)面上,質(zhì)點(diǎn)從D到C的過(guò)程中電場(chǎng)力不作功,運(yùn)用動(dòng)能定理可得: vC=【答案】vC=,10(2002年理綜全國(guó)卷)如圖所示有三
14、根長(zhǎng)度皆為l1.00 m的不可伸長(zhǎng)的絕緣輕線,其中兩根的一端固定在天花板上的 O點(diǎn),另一端分別掛有質(zhì)量皆為m1.00×kg的帶電小球A和B,它們的電量分別為一q和q,q1.00×CA、B之間用第三根線連接起來(lái)空間中存在大小為E1.00×106N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)方向沿水平向右,平衡時(shí) A、B球的位置如圖9215所示現(xiàn)將O、B之間的線燒斷,由于有空氣阻力,A、B球最后會(huì)達(dá)到新的平衡位置求最后兩球的機(jī)械能與電勢(shì)能的總和與燒斷前相比改變了多少(不計(jì)兩帶電小球間相互作用的靜電力)-qqOABE圖9215【解析】圖(甲)中虛線表示A、B球原來(lái)的平衡位置,實(shí)線表示燒斷后重新
15、達(dá)到平衡的位置,其中、分別表示OA、AB與豎直方向的夾角A球受力如圖(乙)所示:重力mg,豎直向下;電場(chǎng)力qE,水平向左;細(xì)線OA對(duì)A的拉力T1,方向如圖;細(xì)線AB對(duì)A的拉力T2,方向如圖由平衡條件得-qqOABE圖(4)圖 4圖甲圖乙圖丙圖丁 B球受力如圖(丙)所示:重力mg,豎直向下;電場(chǎng)力qE,水平向右;細(xì)線AB對(duì)B的拉力T2,方向如圖由平衡條件得 聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù),得 由此可知,A、B球重新達(dá)到平衡的位置如圖(丁)所示與原來(lái)位置相比,A球的重力勢(shì)能減少了 B球的重力勢(shì)能減少了 A球的電勢(shì)能增加了 WA=qElcos60° B球的電勢(shì)能減少了 兩種勢(shì)能總和減少了 代入數(shù)據(jù)
16、解得 第課時(shí)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化1、如圖939,O是一固定的點(diǎn)電荷,另一點(diǎn)電荷P從很遠(yuǎn)處以初速度射入點(diǎn)電荷O的電場(chǎng),在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線MNa、b、c是以O(shè)為中心,為半徑畫(huà)出的三個(gè)圓,1、2、3、4為軌跡MN與三個(gè)圓的一些交點(diǎn)以表示點(diǎn)電荷P由1到2的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功的大小,表示由3到4的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功的大小,則( )圖939(2004年春季高考理綜)ABCP、O兩電荷可能同號(hào),也可能異號(hào)DP的初速度方向的延長(zhǎng)線與O之間的距離可能為零【解析】由圖中軌跡可可判斷兩電荷一定是異種電荷,且一定不對(duì)心,故C、D錯(cuò);雖然,但越靠近固定電荷電場(chǎng)力越大,所以可得,故B 正確【答案】B2、如圖
17、9310所示,光滑絕緣的水平面上M、N兩點(diǎn)各放一電荷量分別為+q和+2q,完全相同的金屬球A和B,給A和B以大小相等的初動(dòng)能E0(此時(shí)動(dòng)量大小均為p0)使其相向運(yùn)動(dòng)剛好能發(fā)生碰撞,碰后返回M、N兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為E1和E2,動(dòng)量大小分別為p1和p2,則( )圖9310A.E1=E2=E0 p1=p2=p0B.E1=E2E0 p1=p2p0C.碰撞發(fā)生在M、N中點(diǎn)的左側(cè) D.兩球不同時(shí)返回M、N兩點(diǎn)【解析】完全相同的兩金屬球初動(dòng)能、動(dòng)量大小相同,則初速度大小相同,于M、N中點(diǎn)相碰時(shí)速度均減為零,之后由于庫(kù)侖斥力變大,同時(shí)返回M、N兩點(diǎn)時(shí)速度大小同時(shí)變大但彼此相等,方向相反.【答案】B3、一個(gè)帶正
18、電的質(zhì)點(diǎn),電量q=2.0×10-9庫(kù),在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn),在這過(guò)程中,除電場(chǎng)力外,其他力作的功為6.0×10-5焦,質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0×10-5焦,則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為( )A. 3×104伏;B. 1×104伏;C. 4×104伏; D. 7×104伏【解析】 由動(dòng)能定理 【答案】B4、如圖9-3-11所示四個(gè)圖中,坐標(biāo)原點(diǎn)O都表示同一半徑為R的帶正電的實(shí)心金屬球的球心O的位置,橫坐標(biāo)表示離球心的距離,縱坐標(biāo)表示帶正電金屬球產(chǎn)生的電場(chǎng)電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)大小坐標(biāo)平面上的線段及曲線表示場(chǎng)強(qiáng)大小或電勢(shì)隨距離r的變化關(guān)系,選
19、無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,則關(guān)于縱坐標(biāo)的說(shuō)法,正確的是( )A圖表示場(chǎng)強(qiáng),圖表示電勢(shì)B圖表示場(chǎng)強(qiáng),圖表示電勢(shì)C圖表示場(chǎng)強(qiáng),圖表示電勢(shì)D圖表示場(chǎng)強(qiáng),圖表示電勢(shì)OR rrOR OR rOrR 圖9311 【解析】處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體,內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零【答案】B圖93125、如圖9312所示,虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等,即Uab=Ubc,實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn),據(jù)此可知( )A三個(gè)等勢(shì)面中,a的電勢(shì)最高B帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能較Q點(diǎn)大C帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能較Q點(diǎn)大D帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的
20、加速度較Q點(diǎn)大【解析】先畫(huà)出電場(chǎng)線,再根據(jù)速度、電場(chǎng)力和軌跡的關(guān)系,可以判定:質(zhì)點(diǎn)在各點(diǎn)受的電場(chǎng)力方向是斜向下方由于是正電荷,所以電場(chǎng)線方向也沿電場(chǎng)線向下方,相鄰等差等勢(shì)面中,等勢(shì)面越密處,場(chǎng)強(qiáng)與大【答案】BD 6、如圖9313,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,a、b兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)線成60o角將正電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,可以判定電場(chǎng)線的方向是由_指向_的如果ab相距0.20m,場(chǎng)強(qiáng)為2×103N/C,正電荷的電量為4×10-4C,則電荷的電勢(shì)能變化了_焦耳.【解析】因?yàn)殡妶?chǎng)力做正功,可以判定電場(chǎng)線的方向是圖9313是從下方指向上方;【答案】從下方指向上方; ABCDE甲ABC圖93
21、147、已知ABC處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中將一個(gè)帶電量的點(diǎn)電荷從A移到B的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功;再將該點(diǎn)電荷從B移到C,電場(chǎng)力做功已知A點(diǎn)的電勢(shì)A=5V,則B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為_(kāi)V和_V試在圖9314中畫(huà)出通過(guò)A點(diǎn)的電場(chǎng)線【解析】先由W=qU求出AB、BC間的電壓分別為6V和3V,再根據(jù)負(fù)電荷AB電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,電勢(shì)降低;BC電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,電勢(shì)升高,知 、沿勻強(qiáng)電場(chǎng)中任意一條直線電勢(shì)都是均勻變化的,因此AB中點(diǎn)D的電勢(shì)與C點(diǎn)電勢(shì)相同,CD為等勢(shì)面,過(guò)A做CD的垂線必為電場(chǎng)線,方向從高電勢(shì)指向低電勢(shì),所以斜向左下方如圖甲【答案】 8、在電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上有A、B兩點(diǎn),如圖9-3-15
22、所示.若將一負(fù)電荷,從A點(diǎn)移至B點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力做功.試求:(1)電場(chǎng)方向;(2)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差,哪一點(diǎn)電勢(shì)高?(3)在這一過(guò)程中,電荷的電勢(shì)能怎樣變化?(4)如在這一電場(chǎng)中有另一點(diǎn)C,已知,若把這一負(fù)荷從B移至C電場(chǎng)力做多少功?是正功還是負(fù)功?圖9-3-15 【解析】(1)根據(jù)題意負(fù)電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)電場(chǎng)力電場(chǎng)力做負(fù)功,可知電場(chǎng)方向A指向B (2) 電場(chǎng)方向A指向B,因此A點(diǎn)電勢(shì)高 (3) 在這一過(guò)程中,電荷的電勢(shì)能增加(4)因?yàn)槎?電場(chǎng)力做正功圖93169、如圖9316所示,一條長(zhǎng)為L(zhǎng) 的細(xì)線,上端固定,下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球?qū)⑺糜谝粍驈?qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,方向是水平
23、的,已知當(dāng)細(xì)線離開(kāi)豎直的位置偏角為時(shí),小球處于平衡,問(wèn):(1)小球帶何種電荷?求小球所帶電量(2)如果細(xì)線的偏角由增大到 ,然后將小球由靜止開(kāi)始釋放,則應(yīng)多大,才能使在細(xì)線到豎直位置時(shí),小球的速度剛好為零.【解析】(1)由受力平衡可得: 正電荷(2)解法(一)由動(dòng)能定理可知: 又因?yàn)?所以 得:解法(二)利用等效場(chǎng)(重力和電場(chǎng)力所構(gòu)成的復(fù)合場(chǎng))當(dāng)細(xì)線離開(kāi)豎直的位置偏角為時(shí),小球處于平衡的位置為復(fù)合場(chǎng)的平衡位置,即“最低”位置,小球的振動(dòng)關(guān)于該平衡位置對(duì)稱,可知【答案】正電荷,q=mgtga/E =2a10、靜止在太空的飛行器上有一種裝置,它利用電場(chǎng)加速帶電粒子,形成向外發(fā)射的粒子流,從而對(duì)飛行
24、器產(chǎn)生反沖力,使其獲得加速度已知飛行器的質(zhì)量為M ,發(fā)射的是2價(jià)氧離子,發(fā)射功率為P,加速電壓為U,每個(gè)氧離子的質(zhì)量為m,單位電荷的電量為e,不計(jì)發(fā)射氧離子后飛行器質(zhì)量的變化求:(1)射出的氧離子速度;(2)每秒鐘射出的氧離子數(shù);(3)射出離子后飛行器開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的加速度【解析】(1)據(jù)動(dòng)能定理知: (2)由,得(3)以氧離子和飛行器為系統(tǒng),設(shè)飛行器的反沖速度為V,根據(jù)動(dòng)量守恒定律: 所以飛行器的加速度第課時(shí)電容·帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)1、如圖9-4-11所示,讓平行板電容器帶電后,靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)一定角度,若不改變A、B兩極板帶的電量而減小兩極板間的距離,同時(shí)在兩極板間插入電介質(zhì),
25、那么靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度 ( )A、一定減小 B、一定增大 C、一定不變 D、可能不變圖9411【解析】由和,電量不變,可知A對(duì)【答案】A圖94122、如圖9412所示,平行板電容器經(jīng)開(kāi)關(guān)S與電池連接,a處有一電荷量非常小的點(diǎn)電荷,S是閉合的,a表示a點(diǎn)的電勢(shì),F(xiàn)表示點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力.現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動(dòng),使兩板間的距離增大,則A.a變大,F(xiàn)變大B.a變大,F(xiàn)變小C.a不變,F(xiàn)不變D.a不變,F(xiàn)變小【解析】極板間電壓U不變,兩極板距離d增大,所以場(chǎng)強(qiáng)E減小故F變小a到B板距離變大則a到B板的電勢(shì)差增大,而B(niǎo)板接地,所以a變大,故B對(duì)【答案】B3、.離子發(fā)動(dòng)機(jī)飛船,其原理是用電壓U加速
26、一價(jià)惰性氣體離子,將它高速噴出后,飛船得到加速,在氦、氖、氬、氪、氙中選用了氙,理由是用同樣電壓加速,它噴出時(shí)( )A.速度大B.動(dòng)量大C.動(dòng)能大D.質(zhì)量大【解析】由動(dòng)能定理: 得到動(dòng)能均相同但 動(dòng)量 ,質(zhì)量越大,動(dòng)量越大,反沖也大故選B 【答案】B4、如圖9413所示,水平放置的平行金屬板a、b分別與電源的兩極相連,帶電液滴P在金屬板a、b間保持靜止,現(xiàn)設(shè)法使P固定,再使兩金屬板a、b分別繞中心點(diǎn)O、O/垂直于紙面的軸順時(shí)針轉(zhuǎn)相同的小角度,然后釋放P,則P在電場(chǎng)內(nèi)將做( )A勻速直線運(yùn)動(dòng) 圖9413B水平向右的勻加速直線運(yùn)動(dòng) C斜向右下方的勻加速直線運(yùn)動(dòng) D曲線運(yùn)動(dòng)【解析】原來(lái)有: 即設(shè)轉(zhuǎn)過(guò)
27、角時(shí)(如圖甲),則兩極板距離為變保持不變,在豎直方向有: qEmgP甲所以豎直方向合外力為零水平方向受到恒定的外力因此帶電液滴P將水平向右的勻加速直線運(yùn)動(dòng),B【答案】B5、如圖9414所示,兩平行金屬板豎直放置,左極板接地,中間有小孔右極板電勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示電子原來(lái)靜止在左極板小孔處(不計(jì)重力作用)下列說(shuō)法中正確的是( )A.從t=0時(shí)刻釋放電子,電子將始終向右運(yùn)動(dòng),直到打到右極板上B.從t=0時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間振動(dòng)tuU0-U0o T圖9414C.從t=T/4時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間振動(dòng),也可能打到右極板上D.從t=3T/8時(shí)刻釋放電子,電子必將打到左極板上【解析
28、】從t=0時(shí)刻釋放電子,如果兩板間距離足夠大,電子將向右先勻加速T/2,接著勻減速T/2,速度減小到零后,又開(kāi)始向右勻加速T/2,接著勻減速T/2直到打在右極板上電子不可能向左運(yùn)動(dòng);如果兩板間距離不夠大,電子也始終向右運(yùn)動(dòng),直到打到右極板上從t=T/4時(shí)刻釋放電子,如果兩板間距離足夠大,電子將向右先勻加速T/4,接著勻減速T/4,速度減小到零后,改為向左先勻加速T/4,接著勻減速T/4即在兩板間振動(dòng);如果兩板間距離不夠大,則電子在第一次向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中就有可能打在右極板上從t=3T/8時(shí)刻釋放電子,如果兩板間距離不夠大,電子將在第一次向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中就打在右極板上;如果第一次向右運(yùn)動(dòng)沒(méi)有打在右極板
29、上,那就一定會(huì)在第一次向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中打在左極板上選AC【答案】AC6、如圖9415所示,水平放置的兩平行金屬板相距為d,充電后其間形成勻強(qiáng)電場(chǎng).一帶電量為+q,質(zhì)量為m的液滴從下板邊緣射入電場(chǎng),并沿直線運(yùn)動(dòng)恰好從上板邊緣射出.可知,該液滴在電場(chǎng)中做_運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)強(qiáng)度為_(kāi),電場(chǎng)力做功大小為_(kāi)【解析】圖9415由題意可知,帶電粒子只能作勻速直線運(yùn)動(dòng),所受重力和電場(chǎng)力的合外力為零有:,根據(jù)動(dòng)能定理:【答案】作勻速直線運(yùn)動(dòng),圖94167、密立根油滴實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了電子的存在,揭示了電荷的非連續(xù)性.如圖所示是密立根實(shí)驗(yàn)的原理示意圖9416,設(shè)小油滴質(zhì)量為m,調(diào)節(jié)兩板間電勢(shì)差為U,當(dāng)小油滴懸浮不動(dòng)時(shí),測(cè)出兩
30、板間距離為d.可求出小油滴的電荷量q=_.【解析】受力平衡可得: 【答案】圖94178、如圖9417所示,在傾角37°的斜面兩端,垂直于斜面方向固定兩個(gè)彈性板,兩板相距2米,質(zhì)量10克,帶電量1×10-7庫(kù)侖的物體與斜面的摩擦系數(shù)為0.2,物體在斜面中點(diǎn)時(shí)速度大小為10米/秒,物體在運(yùn)動(dòng)中與彈性板碰撞中機(jī)械能不損失,物體在運(yùn)動(dòng)中電量不變,若勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E=2×106牛/庫(kù),求物體在斜面上通過(guò)的路程?(g=10米/秒2)【解析】mgsin370=0.06N Eq=0.2N f+ mgsin37°<Eq故最后應(yīng)停在緊靠上邊彈性板處,由動(dòng)能定理得:解得:
31、S=40m【答案】S=40m9、如圖9418所示,空間相距為的平行金屬板加上電壓后,它們之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng),其變化如圖,當(dāng)t=0時(shí),A板電勢(shì)比B板電勢(shì)高,這時(shí)在靠近B板處有一初速度為零的電子(質(zhì)量為,電量為)在電場(chǎng)力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),若要使這電子到達(dá)A板時(shí)具有最大的動(dòng)能,則所加交變電壓的頻率最大不能超過(guò)多少?圖9418【解析】根據(jù)題意當(dāng)電子從t=0時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間時(shí),電子到達(dá)A板時(shí)具有最大的動(dòng)能臨界條件:所以 【答案】不能超過(guò) US接地+L圖941910、(2003年上海高考)為研究靜電除塵,有人設(shè)計(jì)了一個(gè)盒狀容器,容器側(cè)面是絕緣的透明有機(jī)玻璃,它的上下底面是面積的金屬板,間距,當(dāng)連接
32、到的高壓電源正負(fù)兩極時(shí),能在兩金屬板間產(chǎn)生一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖9419所示現(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi),每立方米有煙塵顆粒個(gè),假設(shè)這些顆粒都處于靜止?fàn)顟B(tài),每個(gè)顆粒帶電量為,質(zhì)量為,不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力,并忽略煙塵顆粒所受重力求合上電鍵后:經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間煙塵顆粒可以被全部吸附?除塵過(guò)程中電場(chǎng)對(duì)煙塵顆粒共做了多少功?經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間容器中煙塵顆粒的總動(dòng)能達(dá)到最大?【解析】當(dāng)最靠近上表面的煙塵顆粒被吸附到下板時(shí),煙塵就被全部吸附煙塵顆粒受到的電場(chǎng)力:而可得由于板間煙塵顆粒均勻分布,可以認(rèn)為煙塵的質(zhì)心位置位于板的中心位置,因此除塵過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)煙塵做的總功為:設(shè)煙塵顆粒下落距離為
33、,則當(dāng)時(shí)所有煙塵顆粒的總動(dòng)能: 當(dāng)時(shí),最大,又根據(jù)得第課時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)中的曲線運(yùn)動(dòng)1、如果不計(jì)重力的電子,只受電場(chǎng)力作用,那么,電子在電場(chǎng)中可能做( )A勻速直線運(yùn)動(dòng)B勻加速直線運(yùn)動(dòng)C勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D勻速圓周運(yùn)動(dòng)【解析】電子繞核運(yùn)動(dòng)便可看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)【答案】B C D2、一束由不同種正離子組成的粒子流以相同的速度,從同一位置沿垂直于電場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,所有離子的軌跡都是一樣的,這說(shuō)明所有粒子( )A.都具有相同的比荷 B.都具有相同的質(zhì)量C.都具有相同的電量 D.都屬于同一元素的同位素【解析】當(dāng)粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中飛出時(shí)的側(cè)移,速度的偏角相同時(shí),則粒子的軌跡相同.由及知:當(dāng)粒子的比荷相同時(shí)
34、,側(cè)移、偏角相同.【答案】A圖95143、如圖9514所示,電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中,射入方向跟極板平行,整個(gè)裝置處在真空中,重力可忽略,在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下,下述四種情況中,一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是( )A.U1變大、U2變大B.U1變小、U2變大C.U1變大、U2變小D.U1變小、U2變小【解析】 故B對(duì)【答案】BQb甲乙dca圖95154、如圖9515所示,虛線表示某點(diǎn)電荷Q所激發(fā)電場(chǎng)的等勢(shì)面,已知a、b兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上, c、d兩點(diǎn)在另一個(gè)等勢(shì)面上甲、乙兩個(gè)帶電粒子以相同的速率,沿不同的方向從同一點(diǎn)a射
35、入電場(chǎng),在電場(chǎng)中沿不同的軌跡adb曲線、acb曲線運(yùn)動(dòng)則 下列說(shuō)法正確的是 ( )兩粒子所帶的電荷符號(hào)不同甲粒子經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)的速度大于乙粒子經(jīng)過(guò)d點(diǎn)的速度兩個(gè)粒子的電勢(shì)能都是先減小后增大經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí),兩粒子的動(dòng)能一定相等A B C D【解析】由圖軌跡可知Q和乙是同種電荷,Q和甲是異種電荷,故對(duì);乙先做負(fù)功后做正功,電勢(shì)能先增大后減小甲先做正功后做負(fù)功,電勢(shì)能先減小后增大到達(dá)b點(diǎn)兩者速度又相等,但質(zhì)量未知,動(dòng)能不一定相等故對(duì),錯(cuò)【答案】A圖95165、.a、b、c三個(gè)粒子由同一點(diǎn)垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),其軌跡如圖9516所示,其中b恰好飛出電場(chǎng),由此可以肯定( )在b飛離電場(chǎng)的同時(shí),a剛好打在負(fù)極
36、板上b和c同時(shí)飛離電場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),c的速度最大,a的速度最小動(dòng)能的增量相比,c的最小,a和b的一樣大A.B.C.D. 【解析】根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的豎直方向分運(yùn)動(dòng)可知,加速度相同,豎向位移c最小,a、b相同,得a、b飛行時(shí)間相等,c時(shí)間最短,故速度c比b大; b射程大于a,故b的速度大于a比較豎向位移可知電場(chǎng)力做功c的最小,a和b的一樣大選對(duì)【答案】D6、一個(gè)初動(dòng)能為的電子,垂直電場(chǎng)線飛入平行板電容器中,飛出電容器的動(dòng)能為,如果此電子的初速度增至原來(lái)的2倍,則當(dāng)它飛出電容器時(shí)的動(dòng)能變?yōu)?【解析】電子穿過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)力做功與在場(chǎng)強(qiáng)方向上偏轉(zhuǎn)成正比若初速度加倍,穿過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間減半,偏移為原來(lái)的1/4電
37、場(chǎng)力做功也為原來(lái)的1/4原來(lái)的動(dòng)能增量,速度加倍后電子動(dòng)能增量將是原來(lái)的1/4,而進(jìn)入時(shí)初動(dòng)能為,因此飛出時(shí)的動(dòng)能 【答案】圖9-5-177、質(zhì)量為、帶電量為的小球用一絕緣細(xì)線懸于點(diǎn),開(kāi)始時(shí)它在之間來(lái)回?cái)[動(dòng),、與豎直方向的夾角均為,如圖9-5-17所示(1) 如果當(dāng)它擺動(dòng)到點(diǎn)時(shí)突然施加一豎直向上的、大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)則此時(shí)線中的拉力 (2)如果這一電場(chǎng)是在小球從點(diǎn)擺到最低點(diǎn)時(shí)突然加上去的,則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)線中的拉力 = 【解析】(1)當(dāng)小球擺動(dòng)到點(diǎn)時(shí),速度為零,向心加速度為零,此時(shí)合外力便為零,因?yàn)殡妶?chǎng)力與重力已抵消,故拉力(2)從A到C點(diǎn)由動(dòng)能定理可得: 在最低點(diǎn)C點(diǎn): 聯(lián)立 可得:【答案】
38、(1)(2)圖95188、一質(zhì)量為,帶電量為+q的小球從距地面高h(yuǎn)處以一定初速度水平拋出在距拋出點(diǎn)水平距離L處,有一根管口比小球直徑略大的豎直細(xì)管管上口距地面h/2,為使小球能無(wú)碰撞地通過(guò)管子,可在管子上方的整個(gè)區(qū)域加一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖圖9518所示,求:(1)小球初速v0(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小(3)小球落地時(shí)動(dòng)能EK【解析】電場(chǎng)中粒子運(yùn)動(dòng),在水平方向上: 豎直方向上: 又有 聯(lián)立 得:, ,小球落地時(shí)動(dòng)能: 9、如圖9519所示,兩塊長(zhǎng)3cm的平行金屬板AB相距1cm,并與300V直流電源的兩極相連接,如果在兩板正中間有一電子( m=9×1031kg,e=1.6&
39、#215;1019C),沿著垂直于電場(chǎng)線方向以2×107m/s的速度飛入,則(1)電子能否飛離平行金屬板正對(duì)空間?(2)如果由A到B分布寬1cm的電子帶通過(guò)此電場(chǎng),能飛離電場(chǎng)的電子數(shù)占總數(shù)的百分之_圖9519幾?【解析】(1)當(dāng)電子從正中間沿著垂直于電場(chǎng)線方向以2×107m/s的速度飛入時(shí),若能飛出電場(chǎng),則電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為在沿AB方向上,電子受電場(chǎng)力的作用,在AB方向上的位移為:,其中聯(lián)立求解,得y=0.6cm,而cm,所以,故粒子不能飛出電場(chǎng)(2)從(1)的求解可知,與B板相距為y的電子帶是不能飛出電場(chǎng)的,而能飛出電場(chǎng)的電子帶寬度為cm,所以能飛出電場(chǎng)的電子數(shù)占總
40、電子數(shù)的百分 比為: 10、如圖9520所示,在的空間中,存在沿軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng);在的空間中,存在沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小也為一電子在處的P點(diǎn)以沿軸正方向的初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng),不計(jì)電子重力求:(1)電子的方向分運(yùn)動(dòng)的周期(2)電子運(yùn)動(dòng)的軌跡與y軸的各個(gè)交點(diǎn)中,任意兩個(gè)交點(diǎn)的距離圖9520甲【解析】 電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的受力情況及軌跡如圖甲所示在的空間中,沿y軸正方向以v0的速度做勻速直線運(yùn) 動(dòng),沿軸負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度的大小為,則 解得, 電子從A點(diǎn)進(jìn)入的空間后,沿y軸正方向仍做v0的勻速直線運(yùn)動(dòng),沿軸負(fù)方向做加速度大小仍為的勻減速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)Q點(diǎn)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性得,電子在軸
41、方向速度減為零的時(shí)間,電子沿y軸正方向的位移=電子到達(dá)Q點(diǎn)后,在電場(chǎng)力作用下,運(yùn)動(dòng)軌跡 QCP1與QAP關(guān)于QB對(duì)稱,而后的運(yùn)動(dòng)軌跡沿y軸正方向重復(fù)PAQCP1,所以有:(1)電子的方向分運(yùn)動(dòng)的周期(2)電子運(yùn)動(dòng)的軌跡與y軸的各個(gè)交點(diǎn)中,任意兩個(gè)交點(diǎn)的距離第課時(shí)實(shí)驗(yàn):電場(chǎng)中等勢(shì)線的描繪1、在用電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)描繪電場(chǎng)等勢(shì)線的實(shí)驗(yàn)中,在下列所給出的器材中,應(yīng)該選用的是( )A6伏的交流電源B6伏的直流電源C100伏的直流電源D量程03安,零刻度在刻度盤左邊的電流表E量程0300微安,零刻度在刻度盤中央的電流表在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要把復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙、白紙鋪放在木板上,它們的順序是(自上而下)_【答案】B
42、E; 導(dǎo)電紙、復(fù)寫紙、白紙2、用恒定電流的電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)描繪等勢(shì)線時(shí),下列哪些模擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)(圖965)是合理的( )M NMNM NM圖965(1) A.如圖所示圓柱形電極M、N都接電源的正極,模擬等量正點(diǎn)電荷周圍的靜電場(chǎng)B.如圖所示圓柱形電極M接電源正極,圓環(huán)形電極N接電源負(fù)極,模擬正點(diǎn)電荷周圍附近的靜電場(chǎng)C.如圖所示兩個(gè)平行的長(zhǎng)條形電極M、N分別接電源正、負(fù)極,模擬平行板電容器間的靜電場(chǎng) D.如圖所示圓柱形電極M接電源負(fù)極,模擬負(fù)點(diǎn)電荷周圍的靜電場(chǎng)【解析】用電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng),在導(dǎo)電紙上必須形成電流由于、兩個(gè)方案在導(dǎo)電紙上不會(huì)形成電流,因此設(shè)計(jì)不合理、兩個(gè)設(shè)計(jì)是合理的選BC【答案】BC3
43、、在“電場(chǎng)中等勢(shì)線的描繪”實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法正確的是( )A這是一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn),正負(fù)電極模擬正負(fù)點(diǎn)電荷B電源應(yīng)為810伏直流電C若把靈敏電流計(jì)換成伏特計(jì),這個(gè)實(shí)驗(yàn)也是可行的D找等勢(shì)點(diǎn)時(shí),兩個(gè)探針應(yīng)該同時(shí)移動(dòng),直至電流計(jì)示數(shù)指零【答案】AC4、在用模擬法描繪靜電場(chǎng)等勢(shì)線的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)描繪的等勢(shì)線發(fā)生畸變,則產(chǎn)生誤差的可能原因是( )A電流表的靈敏度不高 B電極與導(dǎo)電紙接觸不良C導(dǎo)電紙涂層不均勻 D有一個(gè)電極靠近導(dǎo)電紙邊緣【答案】CD圖9665、某同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究,描繪靜電場(chǎng)的等勢(shì)線,做了以下的實(shí)驗(yàn):把兩條長(zhǎng)條形電極緊壓在導(dǎo)電紙上(導(dǎo)紙鋪在平木板上),并分別接在低壓恒定直流電源兩極,現(xiàn)取一金屬
44、環(huán),將圓環(huán)放在兩電極中間的導(dǎo)電紙上,再在靈敏電流計(jì)正、負(fù)接線柱上分別接兩探針和(電源從靈敏電流計(jì)正接線柱流入時(shí),指針右偏)作如下測(cè)試如圖(圖966):a 當(dāng)兩探針和與金屬環(huán)內(nèi)導(dǎo)電紙上任意兩點(diǎn)接觸時(shí),電流表指針將 (填右偏、左偏或指零)b當(dāng)兩探針和與金屬環(huán)上任意兩點(diǎn)接觸時(shí),電流表指針將 (填右偏、左偏或指零)c當(dāng)兩探針和分別與環(huán)上、環(huán)內(nèi)導(dǎo)電紙接觸時(shí),電流表指針將 (填右偏、左偏或指零)d當(dāng)兩探針和分別與環(huán)上、導(dǎo)電紙上a點(diǎn)接觸時(shí),電流表指針將 (填右偏、左偏或指零)【答案】a.指零 b.指零 c.指零 d.左偏【整合提升】一、選擇題(共8小題,每小題6分,共48分.在每小題中只有一個(gè)選項(xiàng)符合要求)
45、1、關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)的三個(gè)公式的適用范圍,下列說(shuō)法正確的是( ) A三個(gè)公式都只能在真空中適用 B公式和只能在真空中適用,公式在真空中和介質(zhì)中都適用 C公式和只能在真空中適用,公式在真空中和介質(zhì)中都適用 D公式適用于任何電場(chǎng),公式只適用于點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng),公式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)【答案】D2、設(shè)電子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受電場(chǎng)力作用,則在下列哪個(gè)電場(chǎng)中,只要給電子一個(gè)適當(dāng)?shù)某跛俣人湍茏允贾两K沿一條電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng);而給電子一個(gè)適當(dāng)?shù)某跛俣人湍苁冀K沿某個(gè)等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)( )A勻強(qiáng)電場(chǎng) B正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng) C負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng) D以上都不可能【答案】B圖913、如圖9-1,把一帶正電的小球a放在光滑絕緣面上,欲使球a能靜
46、止在斜面上,需在MN間放一帶電小球b,則b應(yīng)( )A帶負(fù)電,放在A點(diǎn)B帶正電,放在B點(diǎn)C帶負(fù)電,放在C點(diǎn)D帶正電,放在C點(diǎn)【答案】C4、A、B兩個(gè)小球帶同種電荷,放在光滑的絕緣水平面上,A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為2m,它們相距為d,同時(shí)由靜止釋放,在它們距離到2d時(shí),A的加速度為a,速度為v,則( )A此時(shí)B的加速度為a/4 B此過(guò)程中電勢(shì)能減小5mv2/8C此過(guò)程中電勢(shì)能減小mv2/4 D此時(shí)B的速度為v/2【解析】相互作用的兩小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的任一時(shí)刻,作用力大小相等,因此當(dāng)質(zhì)量為m 的A球的加速度為a時(shí),質(zhì)量為2m的B球加速度為;又因?yàn)橄到y(tǒng)動(dòng)量守恒: 得,電勢(shì)能的減小量:【答案】D5、(圖
47、92)A、B兩點(diǎn)各放有電量為+Q和+2Q的點(diǎn)電荷,A、 B、C、D四點(diǎn)在同一直線上,且ACCDDB將一正電荷從C點(diǎn)沿直線移到D點(diǎn),則( )圖92A電場(chǎng)力一直做正功 B電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功C電場(chǎng)力一直做負(fù)功 D電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功【解析】通過(guò)計(jì)算AB兩點(diǎn)間兩點(diǎn)電荷疊加的合場(chǎng)強(qiáng)為零的位置在C和D點(diǎn)之間,故將一正電荷從C點(diǎn)沿直線移到D點(diǎn),電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功【答案】B6、某電解電容器上標(biāo)有“25V、470F”的字樣,對(duì)此,下列說(shuō)法正確的是( ) A、此電容器只能在直流25V及以下電壓才能正常工作 B、此電容器在交流電壓的有效值為25V及以下也能正常工作 C、當(dāng)工作電壓是25V時(shí),電容才是470
48、F D、這種電容器使用時(shí),不必考慮兩個(gè)引出線的極性【解析】由標(biāo)稱值可知,該電解電容器用于直流25V及以下電壓時(shí)才能正常工作;電容器的電容值由其內(nèi)部構(gòu)造所決定,在不被擊穿的條件下,與其工作電壓無(wú)關(guān);電解電容器兩引線有正、負(fù)極之分,使用時(shí)極性不能接錯(cuò),也不能接交流電正確答案為A【答案】A 7、某研究性學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)后進(jìn)行對(duì)電工穿的高壓作業(yè)服進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)高壓作業(yè)服是用銅絲編織的,下列各同學(xué)的理由正確的是( )A甲認(rèn)為銅絲編織的衣服不易拉破,所以用銅絲編織B乙認(rèn)為電工被銅絲編織的衣服所包裹,使體內(nèi)電勢(shì)保持為零,對(duì)人體起保護(hù)作用C丙認(rèn)為電工被銅絲編織的衣服所包裹,使體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度保持為零,對(duì)人體起
49、保護(hù)作用D丁認(rèn)為銅絲必須達(dá)到一定的厚度,才能對(duì)人體起到保護(hù)作用【解析】利用靜電平衡及靜電屏蔽知識(shí)可得【答案】C8、如圖93所示,L為豎直、固定的光滑絕緣桿,桿上O點(diǎn)圖93套有一質(zhì)量為m、帶電量為q的小環(huán),在桿的左側(cè)固定一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,桿上a、b兩點(diǎn)到+Q的距離相等,Oa之間距離為h1,ab之間距離為h2,使小環(huán)從圖示位置的O點(diǎn)由靜止釋放后,通過(guò)a的速率為則下列說(shuō)法正確的是( )A小環(huán)通過(guò)b點(diǎn)的速率為B小環(huán)從O到b,電場(chǎng)力做的功可能為零C小環(huán)在Oa之間的速度是先增大后減小D小環(huán)在ab之間的速度是先減小后增大【解析】O到a有: O到b有 :因?yàn)?聯(lián)立可得【答案】A二、填空題(共4小題,每小題5分,共20分)9、真空中有兩個(gè)相同的金屬小球,帶電量分別為1.0×108C和3.0×108C,相距
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