一、选择题:(3分×10=30分)
1、电场中有A、B两点,把电荷从A点移到B点的过程中,电场力对电荷做正功,则( )
A.电荷的电势能减少 B.电荷的电势能增大
C.A点场强比B点大 D.A点场强比B点小
2、如图,在竖直向下的匀强电场里,用绝缘细线拴住的带电小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,下列说法正确的是( )
A.带电小球可能作匀速率圆周运动
B.带电小球可能作变速率圆周运动
C.带电小球通过最高点时,细线的拉力一定最小
D.带电小球通过最低点时,细线的拉力有可能最小
3、如图电源电动势为ε,a、b为平行金属板,静电计的外壳接地,合上开关S后,静电计指针张开一个较小的角度,能使角度增大的办法是( )
A.使a、b板的距离增大一些
B.使a、b板的正对面积减小一些
C.断开S后使a、b间距增大一些
D.断开S后使a、b板正对面积减小一些
4、一金属球原来不带电,现沿球直径的延长线放置一均匀带电细杆MN,如图所示,金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上的a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec,三者比较则( )
A.Ea最大 B.Eb最大
C.Ec最大 D.Ea=Eb=Ec
5、有两平行板电容器C1︰C2=3︰4,Q1︰Q2=1︰3,如果有两电子都从静止状态出发,分别从两电容器的负极板飞向正极板;则两电子到达正极板时速度之比为( )
A.1︰ B.1︰2
C.2︰
D.2︰3
6、如图所示,在真空中有两个等量正电荷q1、q2分别固定于A、B两点,DC为A、B连线的中垂线,现将一正电荷q3由C点沿CD移至无穷远,则在此过程中( )
A.电势能逐渐减小
B.电势能逐渐增大
C.q3受到的电场力逐渐减小
D.q3受到的电场力先逐渐增大后逐渐减小
7、在方向水平向左,大小E=1.0×102V/m的匀强电场中,有相距d=2.0×10-2m的a、b两点,现将一带电量q=3.0×10-10C的检验电荷由a点移到b点,该电荷的电势能变化量可能是( )
A.6.0×10-14J B.6.0×10-12J
C.6.0×10-10J
D.6.0×10-8J
8、如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板之间有一正点电荷(电量很小)固定在P点,如图所示,以E表示两板间电场强度, 表示负极板的电势,ε表示正电荷在P点的电势能,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )
A.E变大、 降低
B.E不变、 升高
C.E变小、ε变小 D. 升高、ε变大
9、如图所示,为静电除尘器的示意图,下列说法哪些是正确的( )
A.金属管A和悬在管中的金属丝B应接在高压交流电源上
B.管A和金属丝B应接在高压直流电源上
C.距B越近电场越强
D.空气分子被强电场电离为电子和正离子,正离子奔跑到B上
10、平行板电容器两极板接在稳压电源的电极上,将两板缓慢拉开一定距离,外力做的功为W1,若与电源断开,也是缓慢将两板拉开相同的距离,外力做功为W2,则( )
A.W1= W2 B.W1< W2
C.W1> W2 D.无法确定
[提示]
二、填空题:(5分×6=30分)
11、两个点电荷之间距离为a,相互作用力为f;如果距离变为2a,则相互作用力变为_______________。
[答案与提示]
12、α粒子的质量是质子质量的四倍,α粒子的电量是质子电量的二倍,把这两个粒子放在同一匀强电场中从静止开始加速,若加速时间相同,那么α粒子和质子的动量之比是___________;动能之比是_________。
[答案与提示]
13、长为L的导体棒原来不带电,现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端R处,如图所示,当达到静电平衡后,棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强大小等于__________。
[答案与提示]
14、把一个电量为5×10-8的正电荷,从电势为零的O点移到电场内的M点,电场力做功 2×10-6J,则M点的电势为__________。
[答案与提示]
15、有一个充电的平行板电容器两极板间的电压为3V,现设法使它的电量减少3×
10-4C,于是其极板间电压降为原来的1/3,这个电容器的电容是_________μF,电容原来所带的电量是___________C。
[答案与提示]
16、在用电流场模拟静电场等势线实验中,在下列给出的器材中,应该选用的是 _____________(用器材前的字母表示)
A.6V的交流电源
B.6V的直流电源
C.100V的直流电源
D.量程0~0.5V,零刻度在刻度盘中央的电压表
E.量程0~300μA,零刻度在刻度盘中央的电流表
在实验过程中,要把复写纸、导电纸、白纸铺在木板上,它们自下而上的顺序是___________、___________、___________。
在实验中,按下电键,接通电路,若一个探针与基准点O接触,另一探针已分别在O点两侧找到了实验所需的两点a、b,则当此探针与a接触时,如图所示,电表指针应_________(左偏、指零、右偏);当此探针与b接触时,电表指针应_________(左偏、指零、右偏)。
[答案与提示] 三、计算题:(40分)
17、(8分)把一个电量q=-10-6C的电源,依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两处,如图,受到的电场力大分别是FA=5×10-3N,FB=3×10-3N.
(1)画出电荷q在A、B两处的受力方向.
(2)求出A、B两处的电场强度.
(3)如在A、B两处分别放上另一电量q′=10-5C的电荷,受到的电场力各为多大?
[解析]
18、(10分)一水平放置的平行板电容器置于真空中,开始时两板间匀强电场的大小为E1,这时一带电微粒在该电场中正好处于静止状态,现将两板间的场强的E1大小突然增大到E2,但保持方向不变,持续一段时间后,又突然将电场反向,而保持场强大小E2不变,再持续一段同样时间后,带电微粒恰好回到其最初位置,已知在整个过程中微粒并未与极板相碰,求场强E2的大小。
[解析]
19、(10分)如图所示,在水平方向的匀强电场中,一根不可伸长的不导电的细线一端连着一个质量为m的带电小球,另一端固定于O点,把小球拉直至水平位置无初速释放,已知小球摆到最低点的另一侧,细线与竖直方向最大夹角为θ,求小球经过最低时细对小球的拉力为多少?
[解析]
20、(12分)质量为m,带电量为+q的小球,自距地面高h处以一定的初速度水平抛出,在距抛出点的水平距离为L处,有一根管口比小球直径略大的细管,管的上口距地,为使小球能无碰撞地通过管子,可在管子上方的整个区域里加一个场强方向水平向左的匀强电场,如图所示,求:
(1)小球的初速度;
(2)电场强度E的大小;
(3)小球落地时的动能EK。
[解析]
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