一、选择题(1-4为单选题,5-9为双选题)
1、关于等势面的说法中正确的是( )
A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以说电场力不做功
B.等势面上各点的场强大小相等 C.等势面一定跟电场线垂直
D.两个等势面可以相交
2.如图所示,虚线是某电场的等势线及其电势的值,一带电粒子只在电场
力作用下恰能沿实线从A点飞到C点,则
A.粒子一定带负电
B.粒子在A点的电势能大于在C点的电势能
C、A点的电场强度大于C点的电场强度
D.粒子从A点到B点电场力所做的功大于从B到C点电场力所做的功
3.如图所示,在竖直平面内有水平向右的匀强电场,同一竖直平面内水平拉直的绝缘细线一端系一带正电的小球,另一端固定于0点,已知带电小球受到的电场力大于重力,小球由静止释放,到达图中竖直虚线前小球做:( )
A.平抛运动
B.圆周运动
C.匀加速直线运动
D.匀变速曲线运动
4.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件,已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域.如下图所示为几种电容式传感器,其中通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的是:( )
5、由于万有引力定律和库仑定律都满足平方反比规律,因此引力场和电场之间有许多相似的性质,在处理有关问题时可以将它们进行类比。例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度,其定义式为。在引力场中可以有一个类似的物理量用来反映各点引力场的强弱。设地球质量为M,半径为R,地球表面处重力加速度为g,引力常量为G。如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点,则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是
A、 B. C. D、
6. 如图所示,一平行板电容器两板间有匀强电场.其中有一个带电液滴处于静止状态,当发生下列哪些变化时,液滴将向上运动?
A.将电容器下极板稍稍下移.
B、将电容器上极板稍稍下移.
C、将S断开,并把电容器的下极板稍稍向左水平移动.
D.将S断开,并把电容器的上极板稍稍下移.
7 、a、b、c、d四个带电液滴在如图4所示的匀强电场中,分别水平向左、水平向右、竖直向上、竖直向下作匀速直线运动,可知 :( )
A.a、b为同种电荷,c、 d为异种电荷
B. a、b的电势能、机械能均不变
C. c的电势能减少,机械能增加
D. d的电势能减少,机械能减少
8.如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,画一正方形ABCD,对角线AC与两点电荷连线重合,两对角线交点O恰为电荷连线的中点。下列说法中正确的是
A.B、D两点的电场强度相同
B、A点的电场强度大于C点的电场强度且两点电场强度方向相同
C、一电子在B点的电势能大于在C点的电势能
D.一电子沿对角线B→O→D路径移动电场力不做功
9.如图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上两点. 若带电粒子运动中只受电场力作用,根据此图不能确定的是
A.带电粒子所带电荷的符号
B.电场线的方向
C.带电粒子在a、b两点的受力方向
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
姓名:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
(l)如果滑块不能离开电场区域,电场强度E的取值范围多大
(2)如果滑块能离开电场区域,试在W-F坐标中画出电场力对滑块所做的功W与电场力F的关系图象
11. (18分)A、B两金属板如图竖直固定在绝缘底座上,与底座的总质量为m.将其静放在光滑水平面上.已知两金属板间的电压为U,极板间距为d.在A板底端上有一小孔,质量也为m、带正电、电荷量为q的小滑块以v0的速度从小孔水平滑入极板间,小滑块最远可滑到距A板为x的P点.已知小滑块与底座间的动摩擦因数为μ,极板外侧的电场强度为0.不计电场的边缘效应以及小滑块电荷对电场的影响.求:
(1)x的值;
(2)小滑块在极板间运动的全过程中,因与底座间的摩擦而产生的内能.
11.(18分)解:(1)(8分)
解法一:
因底座与水平面无摩擦,系统动量守恒。当小滑块滑到P点时,与底座共速,设此速度为v。则
由动量守恒定律得 (2分)
系统克服电场力及摩擦力做功 (3分)
又 (1分)
解得 (2分)
解法二:
电容极板的电场强度 (1分)
则小滑块所受的电场力
小滑块到达P点时两者有共同速度,设为v,由动量守恒有:
(1分)
解得 (1分)
由受力分析可知,小滑块在滑至P点前做减速运动,底座做加速运动,此过程中小滑块和底座的加速度大小相等 (1分)
小滑块的对地位移 (1分)
解得 (1分)
底座的对地位移 (1分)
共速时小滑块距A板最远,最远距离 (1分)
解法三:
因底座与水平面无摩擦,系统动量守恒。当小滑块滑到P点时,与底座共速,设此速度为v。则
由动量守恒定律得 (2分)
电容极板的电场强度 (1分)
则小滑块所受的电场力
设小滑块、底座对地位移分别为,根据动能定理
对小滑块 (1分)
对底座 (1分)
解得 (1分)
底座的对地位移 (1分)
共速时小滑块距A板最远,最远距离 (1分)
(2)(10分)
①当时,小滑块滑到P点后,不再相对底座滑动。 (2分)
与底座间的摩擦而产生的内能 (2分)
解得 (1分)
②当时,小滑块滑到P点后,将相对底座反向向右滑动,最终从A极板滑出电场。 (2分)
系统克服摩擦力做功产生的热量 (2分)
解得 (1分)
10.(18分)如图所示,板长为L的平行板电容器倾斜固定放置,极板与水平线夹角θ=300,某时刻一质量为m,带电量为q的小球由正A点静止释放,小球离开电场时速度是水平的,落到距离A点高度为h的水平面处的B点,B点放置一绝缘弹性平板M,当平板与水平夹角a=450时,小球恰好沿原路返回A点.求:
(1)电容器极板间的电场强度;
(2)平行板电容器的板长L;
10.解:(1)带电粒子沿水平方向做匀加速运动可知:
得: (4分)
(2)小球垂直落到弹性挡板上,且,有:
根据动能定理:
得: (4分)
(3)由于小球在复合场中做匀加速运动
得
平抛运动的时间为
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