一、选择题(每小题4分,共40分。)
1.如图1-58所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电
场线,若带电粒子q由a运动到b,电场力做正功。已知在a、b两点粒子所受电场力分别为F a、F b,则下列判断正确的是 ( )
A.若Q为正电荷,则q带正电,F a>F b
B.若Q为正电荷,则q带正电,F a<F b
C.若Q为负电荷,则q带正电,F a>F b
D.若Q为负电荷,则q带正电,F a<F b
2.电容器是一种常用的电子元件。下列关于电容器的说法中正确的是 ( )
A.电容器的电容表示其储存电荷的能力
B.电容器的电容与它所带的电荷量成正比
C.电容器的电容与它两极板间的电压成正比
D.对给定的电容器,储存的电荷量与其两端的电压之比为一恒量3.在如图1-59所示的平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直
方向。两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子a和b,从电容器边缘的P点,以相同的水平速度射入两平行板之间。测得a 和b与电容器的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1∶2。若不计重力,则a和b的比荷之比是 ( )
A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.4∶1
4.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长
度为1m,D为AB的中点,如图1-60所示。已知电场线的方向平行于
△ABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14V、6V和2V。设场强大小为E,一电荷量为1×10-6C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则( )
A.W=8×10-6J,E>8V/m
B.W=6×10-6J,E>6V/m
C.W=8×10-6J,E<8V/m
D.W=6×10-6J,E<6V/m5.两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于电场强度为E 的匀强电场中,小球1和小球2均带正电,电荷量分别为q1和q2(q1>q2)。将细线拉直并使之与电场方向平行,如图1-61所示。若将两小球同时
从静止状态释放,则释放后细线中的张力F为(不计重力及两小球间的库仑力) ( )
A. B.F=(q1-q2)E
C. D.F=(q1+q2)E
6.如图1-62所示,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好
是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势
为20 V,b点的电势为24V,d点的电势为4 V,由此可知c点的电势为 ( )A.4 V B.8 V
C.12 V D.24 V
7.如图1-63所示,固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两
点,已知。下列叙述正确的是 ( )
A.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则电场力对该电荷做功,电势能减少
B.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服电场力做功,电势能增加
C.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,则电场力对该电荷做功,电势能减少
D.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点,则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的动,电势能不变
8.如图1-所示,在电场强度为E的匀强电场区域内,
由A、B、C、D、A'、B'、C'、D'作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD垂直。下列说法正确的是 ( )
A.AD两点间电势差U AD与AA'两点间电势差U AA'相等
B.带正电的粒子从A点沿路径A→D→D'移到D'点,电场力做正功C.带负电的粒子从A点沿路径A→D→D'移到D'点,电势能减小
D.带电的粒子从A点移到C'点,沿对角线AC'与沿路径
A→B→B'→C'电场力做功相同
9.一点电荷仅受电场力作用,由A点无初速释放,先后经过电场中的B点和C点。点电荷在A、B、C三点的电势能分别用E pA、E pB、E pC表示,则E pA、E pB和E pC间的关系可能是( )
A.E pA>E pB>E pC B.E pA<E pB<E pC
C.E pA<E pC<E pB D.E pA>E pC>E pB
10.如图1-65所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线
上两点。下列说法正确的是 ( )
A.M点电势一定高于N点电势
B.M点场强一定小于N点场强
C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功
二、填空题(每空2分,共20分。)
11.真空中,有两个带同种电荷的点电荷A、B。A带电荷9×10-10C,B带电荷是A的4倍。A、B相距12cm。现引入点电荷C,使A、B、C 三个点电荷都处于静止状态,则C的位置为____,C的电荷为____。
12.如图1-66所示,两个带等量异种电荷的小球,质量均为2g,各用5.1cm长的绝缘细线吊住,细线质量不计,小球可看成质点,悬点OO′相距d=4cm。平衡时,两球各偏离竖直方向1cm,则每个小球的电荷量为____。如果外加一个水平方向的匀强电场后,两球重新回到悬线竖直位置。此电场方向为____,大小E=____。
图1-66
13.将一个10-6C的负电荷从电场中A点移到B点,克服电场力做功2×10-6J。从C点移到D点,电场力做功7×10-6J,若已知B点比C点电势高3V,则U DA=____V。
14.匀强电场中有M、N、P三点,连成一个直角三角形,MN=
4cm,MP=5cm,如图1-67所示。把一个电荷量为-2×10-9C的检验电荷从M点移到N点,电场力做功8×10-9J,从M点移到P点电场力做功也是8×10-9J。则匀强电场的方向由____点指向____点,电场强度大小为____N/C。
15.平行板电容器两板电势差是100V,当板上带电量增加10-8C 时,板间某一点电荷所受电场力变为原来的1.5倍,那么这个电容器的
电容是____。
三、计算、论述题(第1、2小题每题13分,第3小题14分,共40分。)
16.如图1-68所示,边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电
场。电荷量为q、动能为E k的带电粒子从a点沿ab方向进入电场,不计重力。若粒子从c点离开电场,求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能。
17.两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的。一个a粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心。已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:
(1)极板间的电场强度E;
(2)a 粒子在极板间运动的加速度a;
(3)a 粒子的初速度v0。
18.如图1-69所示,带电荷量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为d。若杆上套一带电小环C,带电体A、B和C均可视为点电荷。求小环C的平衡位置。下载本文