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重难点12看不见的物质——电场

更新时间:2023-12-29 文章作者: 信息来源: 阅读次数:
重难点12看不见的物质——电场5mc物理好资源网(原物理ok网)
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1.如图所示,真空中有两个正点电荷Q1Q2,带电量满足Q2=9Q1,现将二者分别固定在x轴上的x1=0和x2=0.08m两点,则下列说法正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.在x轴上可能存在两个场强为零的位置(无穷远处除外)5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.在x=0.15m处场强方向沿x轴负方向5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.在x2=0.08m右侧不可能存在场强与x1=0和x2=0.08m之间某点场强大小相等的点5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.在x=0.12m的位置上由静止释放一正试探电,则该试探电荷将一直沿x轴正方向运动5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】D5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.场强为0时,两个点电荷在该处产生的场强大小相等、方向相反。由于两个点电荷都带正电,电荷量不等,由5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId37e2432d9b6845dd91e696a990990adf5mc物理好资源网(原物理ok网)
x轴上有一个场强为0的点,该点在x轴上两个点电荷之间靠近Q1的位置,故A错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
BD.设场强为0的点坐标为x。则有5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId1ede57b246b04ac0b00dd7eeaa690ee05mc物理好资源网(原物理ok网)
可得5mc物理好资源网(原物理ok网)
x=0.02m5mc物理好资源网(原物理ok网)
根据电场的叠加原理知,在x轴上的0.02m<x<0.08m和x<0的区域场强沿着x轴负方向,在0<x<0.02m和x>0.08m的区域场强沿着x轴正方向,故B错误,D正确;5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.由场强叠加原理可知在x2=0.08m右侧可能存在场强与x1=0和x2=0.08m之间某点场强大小相等的点,C错误。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选D。5mc物理好资源网(原物理ok网)
2.如图所示,两电荷量分别为eqIdf087b841649440e3b12277475a931cf1eqId474e350b13114b66857ea9eb15005955的点电荷固定在直线eqId996e2048847f41d5a5fe0e2282909254上,两者相距为L,以eqId474e350b13114b66857ea9eb15005955点电荷所在位置为圆心、eqId5cb7303062934ddfa9aac3318fc39281为半径画圆,eqId12736b9fc33b402d8d5e89525b239712是圆周上四点,其中eqId75cea6bfb0dd486cb2c6c7bac50087edeqId996e2048847f41d5a5fe0e2282909254直线上,eqId064cc114ae404575a7cc6e19707b8033两点连线垂直于eqId996e2048847f41d5a5fe0e2282909254,下列说法正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
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A.eqId064cc114ae404575a7cc6e19707b8033两点的电场强度相同                  B.eqId064cc114ae404575a7cc6e19707b8033两点的电势相同5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.a点的电势高于b点的电势                  D.a点的电场强度小于b点的电场强度5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】B5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.eqId474e350b13114b66857ea9eb15005955的场源在eqIdad7cefefaba947e1a168bca491c4fca1eqId096e32e1d18145d199ccbacb5a9a85fe两点产生的场强大小相等,eqIdf087b841649440e3b12277475a931cf1的场源在eqIdad7cefefaba947e1a168bca491c4fca1eqId096e32e1d18145d199ccbacb5a9a85fe两点的产生的场强大小也相等,根据场强的合成可知两点的总场强大小相等,但方向不同,故eqIdad7cefefaba947e1a168bca491c4fca1eqId096e32e1d18145d199ccbacb5a9a85fe两点的电场强度不同;故A错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
BC.eqId70a27b6ddf6b478285353abb3b1f3741eqIdaea992e70d4943e49e893817eb885ed7eqIdad7cefefaba947e1a168bca491c4fca1eqId096e32e1d18145d199ccbacb5a9a85fe四点在以点电荷eqId474e350b13114b66857ea9eb15005955为圆心的圆上,可知eqId474e350b13114b66857ea9eb15005955产生的电场在eqId70a27b6ddf6b478285353abb3b1f3741eqIdaea992e70d4943e49e893817eb885ed7eqIdad7cefefaba947e1a168bca491c4fca1eqId096e32e1d18145d199ccbacb5a9a85fe四点的电势是相等的,所以eqId70a27b6ddf6b478285353abb3b1f3741eqIdaea992e70d4943e49e893817eb885ed7eqIdad7cefefaba947e1a168bca491c4fca1eqId096e32e1d18145d199ccbacb5a9a85fe四点的总电势可以通过eqIdf087b841649440e3b12277475a931cf1产生的电场的电势确定,根据顺着电场线方向电势降低可知,eqIdaea992e70d4943e49e893817eb885ed7点的电势最高,eqIdad7cefefaba947e1a168bca491c4fca1eqId096e32e1d18145d199ccbacb5a9a85fe两点对称电势相等,eqId70a27b6ddf6b478285353abb3b1f3741点电势最低;故B正确,C错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.由点电荷的场强公式5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId802862edb4754c20a36519e74e6bb8305mc物理好资源网(原物理ok网)
合成可得5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdeb3fbffeca2f469bad8d3cc0f4a4c6d75mc物理好资源网(原物理ok网)
方向向左;5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId08d0338439694eb194473287cfadfbc95mc物理好资源网(原物理ok网)
方向向右;故5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId9c096c016dbc4e698b3b1a1603dd2b965mc物理好资源网(原物理ok网)
则D错误。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选B。5mc物理好资源网(原物理ok网)
【点睛】5mc物理好资源网(原物理ok网)
本题考查判断电势、场强大小的能力,要利用库仑定律和场强的矢量合成的方法对各点的电势和场强进行判定,并且要充分利用电场的叠加原理进行分析。5mc物理好资源网(原物理ok网)
3.如图,eqIdfcf2140e84a04c7f811fc057cd7a7513是锐角三角形eqIdb0a440dc1506446dbe1cab7e30201538最大的内角,一正点电荷固定在eqIdbedf755e0fdb4d078d6859360706b163点。下列说法正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
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A.沿eqId996e2048847f41d5a5fe0e2282909254边,从eqId2381423d4cd146cab95f55527681a766点到eqId517584fed25c413ba8b7bb33ffa2d5c6点,电场强度逐渐减小5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.沿eqId996e2048847f41d5a5fe0e2282909254边,从eqId2381423d4cd146cab95f55527681a766点到eqId517584fed25c413ba8b7bb33ffa2d5c6点,电势先增大后减小5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.负检验电荷在eqId2381423d4cd146cab95f55527681a766点的电势能比其在eqId517584fed25c413ba8b7bb33ffa2d5c6点的电势能大5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.将正检验电荷从eqId2381423d4cd146cab95f55527681a766点移动到eqId517584fed25c413ba8b7bb33ffa2d5c6点,电场力所做的总功为负5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】B5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.根据点电荷场强公式,有5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId88aa81fd7f6c470584b77ff408caeab95mc物理好资源网(原物理ok网)
根据几何知识,大角对大边,有5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIde05a2b0fda414ebd9bbc3c9817e1ac835mc物理好资源网(原物理ok网)
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eqId4ff9496da26746d18ca598c5ee4f73fc5mc物理好资源网(原物理ok网)
故A错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.沿eqId996e2048847f41d5a5fe0e2282909254边,从eqId2381423d4cd146cab95f55527681a766点到eqId517584fed25c413ba8b7bb33ffa2d5c6点,距P点的距离先减小后增大,由于P点时正电荷,越靠近正电荷,电势越大,所以沿eqId996e2048847f41d5a5fe0e2282909254边,从eqId2381423d4cd146cab95f55527681a766点到eqId517584fed25c413ba8b7bb33ffa2d5c6点,电势先增大后减小。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故B正确;5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.过P点做MN的垂线,M点到垂点的距离更近,所以M点的电势大于N点,所以负检验电荷在eqId2381423d4cd146cab95f55527681a766点的电势能比其在eqId517584fed25c413ba8b7bb33ffa2d5c6点的电势能小。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故C错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.根据C项可知,正检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能,所以从eqId2381423d4cd146cab95f55527681a766点移动到eqId517584fed25c413ba8b7bb33ffa2d5c6点,电场力所做的总功为正,电势能减小。故D错误。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选B。5mc物理好资源网(原物理ok网)
4.竖直平面内有一均匀带电的圆形薄板,半径为R,带电量为QQ>0)。现将一带电量为q的小球,用绝缘细线连在薄板最高处,带电小球不影响薄板上电荷分布,过圆心垂直于薄板建立x轴,如图所示。小球静止时球心恰位于x轴上,细线与水平方向夹角为α,小球质量为m,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
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A.小球受到的库仑力水平向右,大小为eqId70dff6b2932c488c8958e5c87c8355755mc物理好资源网(原物理ok网)
B.剪断细线,小球将沿x轴运动5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.剪断细线,小球将做平抛运动5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.小球所处位置的电场强度大小为eqIdd832fcd7e88443fb834c8a8fddf056ea5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】D5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.带电圆板不能当作点电荷,不能使用库仑定律,故A错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
BCD.对小球做受力分析,如图所示,小球受重力、电场力和绳子拉力作用,根据对称性,电场力一定沿x轴正方向,电场力和重力合力沿细线延长线,由力的合成可知5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdeedf6c2292b54a5b8ff150c7bd9fdb5d5mc物理好资源网(原物理ok网)
解得5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdfc4aee65c6a2439699eda6f99ab54cbd5mc物理好资源网(原物理ok网)
剪断细线小球受重力和电场力作用,故不能沿x轴运动;剪断细线时小球无初速度,不可能做平抛运动,故BC错误D正确。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选D。5mc物理好资源网(原物理ok网)
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5.真空中相距为eqId866014d71f974e62842e47d3ab27e5ba的两个点电荷MN分别固定于x轴上eqId2b320df84c24442391534ed18bfdc378eqId67e89829bc974e2cbbdb4758b35dc001的两点,规定x轴正向为场强的正方向,在两者连线上各点的电场强度随x变化的关系如图所示,则以下判断正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
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A.MN所带电荷量的绝对值之比为4:15mc物理好资源网(原物理ok网)
B.沿x轴从0到eqId866014d71f974e62842e47d3ab27e5ba电势逐渐降低5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.点电荷MN为异种电荷5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.将一个带负电的试探电荷沿x轴从eqId2632e6c876394680a842337ff9d03fb0移动到eqId7dac95eda1864493ba73de638e399eff,该电荷的电势能先减小后增大5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】A5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
AC.若两电荷为异种电荷,在x=2a处,电场强度不可能为0,故两电荷为同种电荷;2a处合场强为0,由 5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId37e2432d9b6845dd91e696a990990adf5mc物理好资源网(原物理ok网)
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eqId142328bfd3404e6d9f42f43fcff2a6bd5mc物理好资源网(原物理ok网)
所以MN所带电荷量的绝对值之比为4:1,故A正确,C错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.选沿x轴方向为正方向, 0~2a电场为正,方向向右,而沿电场线方向电势降低,即从0到2a电势降低; 2a~3a电场为负,方向向左,则从2a点到3a点电势升高,故B错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.将一个负点电荷沿x轴从0.5a移动到2.4a,电势先减小后增大,所以该电荷的电势能先增大后减小,故D错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选A。5mc物理好资源网(原物理ok网)
6.如图所示,开口向上的半球壳上均匀分布有正电荷,AB为球壳对称轴上的两点,且这两点关于开口处的直径对称,已知均匀带电球壳内部场强处处为零,则下列说法正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
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A.AB两点的电场强度大小相等,方向相同5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.AB连线上的中间位置的电场强度为零5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.AB两点的电势可能相等5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.把一正点电荷从A点沿直线移到B点,电场力先做负功后做正功5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】A5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
AB.补成一个完整的球壳,则球内的场强为零。AB连线上的中间位置的电场强度为零,所以只有下半球壳时,AB连线上的中间位置的电场强度不为零;上半球壳在A点产生的场强与下半球壳在A点产生的场强等大反向,上半球壳在A点产生的场强方向向下,所以下半球壳在A点产生的场强方向向上;上半球壳在B点产生的场强与下半球壳在B点产生的场强等大反向,下半球壳在B点产生的场强方向向上。AB为球壳对称轴上的两点,且这两点关于开口处的直径对称,所以下半球壳在B点产生的场强与上半球壳在A点产生的场强大小相等。故A正确,B错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
CD.由电场叠加原理,根据对称性可知,从AB电场的方向向上,电势逐渐降低,所以A点电势比B点电势高;把一正点电荷从A点沿直线移到B点,电场力对正电荷一直做正功,故CD错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选A。5mc物理好资源网(原物理ok网)
7.如图所示,在矩形ABCDAD边和BC边的中点MN各放一个等量异号的点电荷。EF分别是AB边和CD边的中点,PQ两点在MN的连线上,且MP=QN。图中电场强度相同、电势相等的两点是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
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A.EF              B.AD                   C.PQ                   D.CD5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】A5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.等量异号电荷的电场线分布情况如图所示5mc物理好资源网(原物理ok网)
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图中电场线从正电荷出发,等势面为不规则的圆圈,在两个异种电荷的中垂线上,EF两点关于连线对称,电场强度大小和方向都相同,故A正确;5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.AD两位置位于电荷两侧,结合图像可知,场强方向不同,电势相同,故B错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.在两个异种电荷的连线上,电场线从正电荷指向负电荷,沿着电场线电势越来越低,故PQ电势不等,故C错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.CD两位置位于两电荷连线同一侧,结合图像可知,场强方向也不同,故D错误。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选A。5mc物理好资源网(原物理ok网)
8.如图所示,空间有一等边三角形eqId9f2dc7949fb3438db231bbba44a8e256CeqId99a3187c2b8f4bcc9703c74c3b72f1f3的中点,EeqIdbb9a819299654135a84936d08d832c73的中点,FeqId7111d4972b7c401c903ff4927c13b5ec的中点,在顶点O处固定一正的点电荷,下列说法正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
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A.EA两点的电场强度大小之比为eqIdce5612bfdb7848f880e0642d1e2e2d725mc物理好资源网(原物理ok网)
B.将一正的试探电荷从A点沿直线移到B点,其电势能先增大后减小5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.F点的电势比C点电势低5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.若A点电势为eqId771b4e82654549dea40576268a9337c5E点电势为eqId88a72067b85b4beb83542002236c48bf,则F点的电势为eqIdeafedb62e8594143bcbe3a3a53213c525mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】B5mc物理好资源网(原物理ok网)
【分析】5mc物理好资源网(原物理ok网)
根据点电荷电场强度公式eqId37e2432d9b6845dd91e696a990990adf结合沿着电场线方向电势是降低的,再根据正电荷从高电势到低电势,其电势能减小,最后根据非匀强电场,中点处电势不是初末两点的电势平均值。5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.根据点电荷的场强公式5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId37e2432d9b6845dd91e696a990990adf5mc物理好资源网(原物理ok网)
可知,由于5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdd126ea43714644d38593587881e6c8b25mc物理好资源网(原物理ok网)
所以EA两点的电场强度大小之比为eqId5726493557644b91b5050461abf7de28故A错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.从A点沿直线移到B点,电势先升高后降低,所以正电荷的电势能先增大后减小,故B错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.由于F点比C点离正电荷更近所以F点电势更高,故C错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.由于点电荷的电场为非匀强电场,则5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdd8cb52d849f5429e95a4bf865bffb77f5mc物理好资源网(原物理ok网)
所以若A点电势为eqId771b4e82654549dea40576268a9337c5E点电势为eqId88a72067b85b4beb83542002236c48bf,则F点的电势不等于eqIdeafedb62e8594143bcbe3a3a53213c52,故D错误。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选B。5mc物理好资源网(原物理ok网)
9.如图所示,直角三角形eqId89fbdcb029be4482b52165366491c70feqIdc30534f43c78482781d26c969dc17806eqId97840d2105de460387d5d0989b35a28a,在eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351eqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c两点各放一个点电荷,则eqId19a4eb16029e4550a14f2afe4741a3c3点的电场强度大小为eqId93cbffaa5ae045d6ac45d1e979991c3a,方向与eqIdcf2da96900c948a1b3ce7cbfd420c080垂直指向右下,eqId1d34f66349f246f69b73cbd573b6e84ceqIddad3a3121c9d4a188f015f52373e55b7,则(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351eqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c两点处点电荷都带正电5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351点处点电荷带负电,eqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c点处点电荷带正电5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351eqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c两点处点电荷的带电量之比为eqId0a23b142651243b2b1710e9c0cce79ae5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351eqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c两点处点电荷的带电量之比为eqId587efdea3f694fa59b70897538f8fcbd5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】C5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
AB.由于eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351点点电荷在eqId19a4eb16029e4550a14f2afe4741a3c3点产生的场强与eqIdcf2da96900c948a1b3ce7cbfd420c080平行,因此eqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c点点电荷在eqId19a4eb16029e4550a14f2afe4741a3c3点的场强沿eqIdcf2da96900c948a1b3ce7cbfd420c080方向的分量与eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351点点电荷在eqId19a4eb16029e4550a14f2afe4741a3c3点的场强等大反向,因此场强eqId93cbffaa5ae045d6ac45d1e979991c3aeqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c点点电荷在eqId19a4eb16029e4550a14f2afe4741a3c3点场强的分量,由此可以判断eqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c点点电荷带负电,eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351点点电荷带正电,A、B项错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
CD.设eqIdcf2da96900c948a1b3ce7cbfd420c080间的距离为eqIdd9026ce1966847eb86a5e13345fed583,则eqId0627be51821d4be7b3e024a354815d64间的距离为eqId368d61886a08492fb678cb7b2a442868,由5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId322d7f9ca2354c2ebbdd4374c9d793f45mc物理好资源网(原物理ok网)
解得5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdf6bcab5948684c50b5bc33b50a2af8375mc物理好资源网(原物理ok网)
C项正确,D项错误。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选C。5mc物理好资源网(原物理ok网)
10.空间存在着平行纸面的匀强电场,但电场的具体方向未知,现用仪器在纸面内沿互成60°角的OAOB两个方向探测该静电场中各点电势,得到各点电势φ与到O点距离的函数关系如图所示,则下列关于该电场的电场强度E的说法中,正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.eqId204a205db3fd432d9c3d913df9f1df2b,沿OA方向5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.eqIdc531f262c152465a8136e3d42a0415b4,沿BO方向5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.eqId5705cf662e2d46e38e859b7aa9dddf70,沿eqIdf6856749cd29470986879c046caece7e角平分线向左5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.eqId60e98ec3bc0d41b6aec5473bc507bc94,沿eqIdf6856749cd29470986879c046caece7e角平分线向左5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】D5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
φ-xφ-y图象可知,OAOB两个方向上距离O点相同距离处电势相等,比如,取距离均为20cm处,电势均为60V,则这两点位于同一等势面上,用直线将两点连接,然后作这条等势线的过O点的垂线,由电场线和等势面的关系可知,这就是电场线,且方向向左,且电场强度大小等于5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId9f4f0edcd1294cbda9a96aba9b54ae565mc物理好资源网(原物理ok网)
故选D。5mc物理好资源网(原物理ok网)
11.真空中相距为3a的两个点电荷MN分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点,在两者连线上各点的电场强度随x变化的关系如图所示,选沿x轴方向为正方向,以下判断正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.点电荷MN均为负电荷5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.MN所带电荷量的绝对值之比为2:15mc物理好资源网(原物理ok网)
C.沿x轴从0到3a电势逐渐降低5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.将一个正点电荷沿x轴从0.5a移动到2.4a,该电荷的电势能先减小再增大5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】D5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.若两电荷为异种电荷,在x=2a处,电场强度不可能为零,故两点电荷为同种电荷,且电场强度沿x轴方向为正方向,则两点电荷均带正电荷,故A错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.由于在x=2a处,电场强度为零,则有5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId0cd9d5d56e334861960ca5e45e793c705mc物理好资源网(原物理ok网)
解得MN所带电荷量的绝对值之比为5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId6f42a8bf24a0407c994cbb27f50d0d015mc物理好资源网(原物理ok网)
故B错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.沿x轴从0到2a电势逐渐降低,从2a到3a电势逐渐升高,故C错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.正电荷沿x轴移动,从0.5a到2a电场力做正功,从2a到2.4a电场力做负功,故该电荷的电势能先减小再增大。故D正确。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选D。5mc物理好资源网(原物理ok网)
12.如图所示,圆弧状带电体ABC上电荷分布均匀。ABC对应的圆心角为eqIdc49bd81ea8044d68aba97695ad0e1d5eB为圆弧中点。若带电体上的全部电荷在圆心P处产生的电场强度大小为E,则AB段上所带的电荷在圆心P处产生的电场强度大小为(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
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A.eqId8f85d6012dcf40d5b5eec341053fe4da                 B.eqIddf14dcd6c32f47d5864503e1f3696883                    C.eqId0708575b8bd2472bb2715e32e1612590                   D.eqIde7d92959989e46b38216ff476be889585mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】C5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
上、下两段圆弧在圆心处产生的电场强度大小均为E1,两者间的夹角为60°,根据平行四边形定则可得,圆弧AC上的电荷在圆心P处产生的电场强度的大小为 5mc物理好资源网(原物理ok网)
E=2E1cos30°5mc物理好资源网(原物理ok网)
解得5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId9a47478f60bf4078abe1b1d32e7213795mc物理好资源网(原物理ok网)
故ABD错误,C正确。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选C。5mc物理好资源网(原物理ok网)
13.空间存在甲、乙两相邻的金属球,甲球带正电,乙球原来不带电,由于静电感应,两球在空间形成了如图所示稳定的静电场。实线为其电场线,虚线为其等势线,AB两点与两球球心连线位于同一直线上,CD两点关于直线AB对称,则(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
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A.C点和D点的电场强度相同5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.正电荷从A点移至B点,电场力做负功5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.A点和B点的电势相同5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.负电荷从C点沿直线CD移至D点,电势能先减小后增大5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】D5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.根据电场的对称性可知,eqId19a4eb16029e4550a14f2afe4741a3c3点和eqId0cd8063abf2b458f80091bc51b75a904点的电场强度的大小相同,但是它们的方向不同,则电场强度不同,A错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.从eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351点移动至eqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c点,电势降低,所以正电荷从eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351点移动至eqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c点,电场力做正功,B错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351点和eqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c点不在同一等势面上,所以它们的电势不同,C错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.eqId19a4eb16029e4550a14f2afe4741a3c3点和eqId0cd8063abf2b458f80091bc51b75a904点在同一个等势面上,沿eqId34c6b6e427744abfb88dc90b8c7c2111直线方向,电势先增大后减小,所以负电荷从eqId19a4eb16029e4550a14f2afe4741a3c3点沿直线eqId34c6b6e427744abfb88dc90b8c7c2111移至eqId0cd8063abf2b458f80091bc51b75a904点,电势能先减小后增大,D正确。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选D。5mc物理好资源网(原物理ok网)
14.如图所示为两个等量异号点电荷所形成电场的一部分电场线,PQ是电场中的两点。下列说法正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
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A.P点场强比Q点场强大5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.P点电势比Q点电势高5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.电子在P点的电势能比在Q点的电势能大5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.电子从P点运动到Q点的过程中,沿直线运动时电场力做功最小5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】B5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.P点电场线比Q点稀疏,则P点的场强比Q点场强小,选项A错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.沿电场线电势逐渐降低,可知P点电势比Q点电势高,选项B正确;5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.负电荷在高电势点的电势能较小,则电子在P点的电势能比在Q点的电势能小,选项C错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.因PQ两点电势差是一定的,电子从P点运动到Q点的过程中,无论沿什么路径,则电场力做功均相同,选项D错误。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选B。5mc物理好资源网(原物理ok网)
15.如图所示,某一正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C点,斜面上有ABD三点,AC相距为LBeqIdcf2da96900c948a1b3ce7cbfd420c080中点,DAB的中点。现将一质量为m、带电量为q的小球从A点由静止释放,运动到B点时的速度恰好为零。已知重力加速度为g,带电小球在A点处的加速度大小为eqId4d67eed48d9c4bdfaab5661cee2b05a6,静电力常量为k。则(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.小球从AB的过程中,速度最大的位置在eqId8a76bbe21fb549e3a9c2038d58c7a3d8之间5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.小球运动到B点时的加速度大小为eqIdbd5abb9546664dce9b9da1c989dfbe525mc物理好资源网(原物理ok网)
C.eqId1b51efe7c2fa42748ac5a6be262e2fa4之间的电势差eqIdbecc1dc4848149fab15e0d80d4e3fcf9等于eqId890174c35d994035b942963f9fddd43b之间的电势差eqId545f1779004945ca8b873779d42ecc085mc物理好资源网(原物理ok网)
D.eqId99a3187c2b8f4bcc9703c74c3b72f1f3之间的电势差eqId04a6478f51a04d86a3ede475b2f516c5大于eqId82be425ada994f7fb86afe1b5e4462a75mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】B5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.带电小球在eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351点时受到的库仑力大小为5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId3aa5428497f343cbb9d24834b97985865mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351点处根据牛顿第二定律得5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId79adc49a44c04241819a6bcf69afdce65mc物理好资源网(原物理ok网)
解得5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIda0a47e8d46d9431cbc8f00e0384729195mc物理好资源网(原物理ok网)
带电小球在eqId0cd8063abf2b458f80091bc51b75a904点时受到的库仑力大小为5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId80e2f486cb75490dbe2548bd6e9e96ef5mc物理好资源网(原物理ok网)
小球在eqId0cd8063abf2b458f80091bc51b75a904点时合力方向沿斜面向下,加速度不等于零,速度不是最大,A错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.带电小球在eqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c点时受到的库仑力大小为5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId4ca2be3ff63741428a90c38553cf06135mc物理好资源网(原物理ok网)
根据牛顿第二定律得5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId0039c78ed3a94b2c93157873ec241b6e5mc物理好资源网(原物理ok网)
解得5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId39512a6d97da4aa585539f02f6e0857c5mc物理好资源网(原物理ok网)
B正确;5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.点电荷的电场是非匀强电场,由点电荷电场特点可知,eqId1b51efe7c2fa42748ac5a6be262e2fa4之间的电场强度大于eqId890174c35d994035b942963f9fddd43b之间的电场强度,由5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdefa3360da0794363992125e630dd9a4b5mc物理好资源网(原物理ok网)
可知eqId1b51efe7c2fa42748ac5a6be262e2fa4之间的电势差大于eqId890174c35d994035b942963f9fddd43b之间的电势差,C错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351eqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c根据动能定理可得5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId658e897e6bb14e6ba186bdd678c14b405mc物理好资源网(原物理ok网)
解得5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId3f175df5d6004a178189b1bf2d4568725mc物理好资源网(原物理ok网)
5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIda22e835274744b5eaaaa909899a672375mc物理好资源网(原物理ok网)
D错误。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选B。5mc物理好资源网(原物理ok网)
16.在某种电场中沿x方向上,电势eqId145940d03af4447eabd753d76abd2a1dx方向的距离关系如图所示,假想有一个电子在其中仅受电场力作用下移动,则下列关于电场和电子能量说法正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
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A.x3x4区域内沿x方向存在匀强电场5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.x6x7区域内沿x方向场强不为零5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.若电子从电势为2V的x1位置向右到电势为2V的x7位置,因为电子电势能不变,电场力不做功,则电子初动能大于零即可满足要求5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.若电子从电势为2V的x1位置向右到电势为2V的x7位置,为了通过x4处电势3V的位置,电子至少具有初动能1eV5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】A5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.由图象的斜率可知5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId9400148007e14d4c8d28a0c3ae30f9b75mc物理好资源网(原物理ok网)
x3x4区域内,斜率不变,在电场强度也不变,则x3x4区域内沿x方向存在匀强电场,故A正确;5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.x6x7区域内斜率为零,则电场强度为零,故B错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
CD.电子从电势为2V的x1位置开始向右移动,到达电势为零的x2位置时,电势降低,电势能增加,电子需要克服电场力做功2eV,则电子至少具有的初动能要大于2eV,故CD错误。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选A。5mc物理好资源网(原物理ok网)
17.两电荷量分别为q1q2的点电荷固定在x轴上的OM两点,两电荷连线上各点电势φx变化的关系如图所示,其中CND段电势最低的点,则下列说法正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
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A.q1q2为等量异种电荷5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.NC两点间场强方向沿x轴负方向5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.ND两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.将一正点电荷从N点移到D点,电势能先增大后减小5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】C5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.根据q1左侧和q2右侧电势随距离增大而降低可判断两者均为正电荷,故A错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.NC间的电场方向沿x轴正方向,C点场强为0,故B错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.根据ND间图线的斜率大小先减小后增大可知,场强先减小到零后反向增大,故C正确;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.正电荷从N移到D,由Ep知,电势能先减小后增大,故D错误。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选C。5mc物理好资源网(原物理ok网)
18.如图为某电场等势面的分布情况,则下列说法正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
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A.A点的电场强度大于eqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c点的电场强度5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.放在eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351eqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c两点的所有电荷的电势能均相等5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.质子在eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351eqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c两点的电势能相等且为负值5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.若把电子从eqIdaea992e70d4943e49e893817eb885ed7等势面移动到eqIdf035b8f27d4645bb9f6a66f4a3f51918等势面,则静电力做功eqId88fcc2f0f0fa4492b2fcd78fdaa707a05mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】A5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.A点的等势面分布较密,所以场强较大,A正确;5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351eqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c两点的电势相等,但是不同电荷的电势能不相等,B错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.根据电势能公式eqIdbc8a1e7163274b5cb822c67b0765d761可知,正电荷在正电势处电势能为正,所以质子在eqIdcc614bd3390c4d028df189b234dcc351eqId8754ce8cf7f34f04abb9a0c041f57f5c两点的电势能相等且为正值,C错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.把电子从eqIdaea992e70d4943e49e893817eb885ed7等势面移动到eqIdf035b8f27d4645bb9f6a66f4a3f51918等势面,则静电力做功5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdbcbffeb8ed604805ba841f66b9a06b8a5mc物理好资源网(原物理ok网)
D错误。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选A。5mc物理好资源网(原物理ok网)
19.光滑绝缘的水平桌面上有一个正方形区域abcde点是ab边的中点。在顶点b处固定一个电荷量为Q的点电荷,一质量为m、电荷量为q的带电小球(视为点电荷),从c点沿cd边以速度v0开始运动,恰好沿圆周通过a点。下列说法正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.小球运动过程中,其机械能增大5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.若小球从a点沿ad方向以速度v0开始运动,则小球能到达c点5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.若小球从c点沿cd边以速度2v0开始运动,则小球在正方形区域内运动过程中电势能减小5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.若仅使小球的电性变得和原来相反,且从c点沿cd边以速度v0开始运动,则小球可能从e点离开正方形区域5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】B5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.根据题意可知支持力和电场力做功都为零,所以小球运动过程中,其机械能守恒,故A错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.从ca做圆周运动,库仑力提供向心力,若从a点仍以v0入射,向心力与库仑力不变,所以仍可以做圆周运动到c点,故B正确;5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.若小球从c点沿cd边以速度2v0开始运动,所需的向心力增大,小球将做离心运动,电场力做负功,电势能将增加,故C错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.若仅使小球的电性变得和原来相反,小球受到排斥力,将会向cd上方偏转,故D错误。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选B。5mc物理好资源网(原物理ok网)
20.三等长绝缘棒AB、BC、CA连成正三角形,每根棒上均匀分布等量同种电荷,测得图中PQ两点(均为相应正三角形的中心)的电势分别为UPUQ,若撤去AC棒,则PQ两点的电势分别为(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.eqId663fcede40dc4f29b92d05493357ab58eqIdc1d902a656564c35a243783246817fb95mc物理好资源网(原物理ok网)
B.eqId663fcede40dc4f29b92d05493357ab58eqIdc403f2dc4b0b4868814aa561f91fc8d35mc物理好资源网(原物理ok网)
C.eqIdff868bf25b204f26b27b859df6bc6052eqIdc1d902a656564c35a243783246817fb95mc物理好资源网(原物理ok网)
D.eqIdff868bf25b204f26b27b859df6bc6052eqId135a5d238c7a406f955c4006cbbbd7f05mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】B5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
根据对称性,AB、BC、AC三棒在P点产生的电势及AC棒在Q点产生的电势相同,设为U1;AB、BC棒在Q点产生的电势相同,设为U2。则根据电势叠加原理,有5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId1083ab1ef6d743a5bee47b6e07123d5b5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId622ff8b74ad24e1bba32dd1160fc928c5mc物理好资源网(原物理ok网)
联立,可得5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIde0a7d54594a84da3a609954f2ed305055mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIda5abaf29fc6f473ba3ab2345ddb0420d5mc物理好资源网(原物理ok网)
撤去AC棒后,P、Q两点的电势分别变为5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId2228b47e59de45a0994da5a498c0bc705mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdcb10a609257943ef89f2830ba02026455mc物理好资源网(原物理ok网)
故选B。5mc物理好资源网(原物理ok网)
21.如图所示,电荷量为eqIda4a5ced6fa4f4cc483bf8783457f372feqId4be5d6fb111d41b6bea6fee2dab7bb96的点电荷分别位于正方体的顶点,规定无穷远处电势为零,关于正方体范围内各点的电场强度和电势,下列说法正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.电场强度为零的点有体中心、各面中心和各边中点,且体中心的电势大于零5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.电场强度为零的点有体中心和各边中点,且体中心的电势为零5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.电场强度为零的点有各面中心和各边中点,且体中心的电势小于零5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.电场强度为零的点有体中心和各面中心,且体中心的电势为零5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】D5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
AC.根据对称性,正方体的体中心、各面中心和各边中点电势均为零,所以AC错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
BD.由等量同种电荷或等量异种电荷的场强对称分布可推断:对正方体的上表面中心,上表面的四个电荷分成两组产生的场强都是零,下表面的四个电荷分成两组产生的场强等大反向,所以正方体的上表面中心处的合场强为零,同理所有各面中心处的合场强都为零;在体中心,可以将八个电荷分成四组,产生的合场强为零;而在各边中心,场强无法抵消,合场强不为零,故B错误,D正确。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选D。5mc物理好资源网(原物理ok网)
 5mc物理好资源网(原物理ok网)
22.如图甲所示,光滑绝缘细杆处于静电场中,沿细杆建立坐标x轴,取x=0处的点电势为零,细杆上各处电场方向沿x轴正方向,其电场强度Ex的分布如图乙所示。细杆上套有可视为质点的带电圆环,其质量为m=0.2kg,电荷量为q=2.0×10-6C。将带电圆环自O点由静止释放,下列说法中正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.带电圆环在0~3m区间内做匀变速直线运动5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.带电圆环在x=1m处的加速度为2m/s25mc物理好资源网(原物理ok网)
C.绝缘细杆上x=1m处的电势为2.5×105V5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.在x=2m位置时,带电圆环的速度大小为2eqId317ed84d205b4156847380f7e9f38b08m/s5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】BD5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.带电圆环在0~3m区间的加速度为5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId656b1099699443318997ad8dcf89ebdd5mc物理好资源网(原物理ok网)
因电场强度在不断改变,故圆环的加速度也在不断改变,A错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.由图可知,圆环在eqId919529f579734538b6d8cfc738085acf时,电场强度为eqIde653babfceb84b558c42b7200e10cf10,可得加速度为5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId6648c30bb567408b99b7d77dc90eb6755mc物理好资源网(原物理ok网)
故B正确;5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.圆环从x=0处运动到x=1m处电场力做功为5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId3e33e6a58ccf4b42afc3775a4778975a5mc物理好资源网(原物理ok网)
其电势能减少量为5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdfb8e6664497146ae958b2bc0781ca2815mc物理好资源网(原物理ok网)
则其在x=1m处的电势为5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIde4d15749bf5244a5bbf7ca6a765994965mc物理好资源网(原物理ok网)
故C错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.圆环从x=0处运动到x=2m位置时,电场力做功为5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdd3d126d9f24c43c7a4239adf0a12b20e5mc物理好资源网(原物理ok网)
电场力做功全部转化为圆环的动能,故其速度大小为5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId8b37489738b64512a6cb6f9dbed31c9d5mc物理好资源网(原物理ok网)
故D正确;5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选BD。5mc物理好资源网(原物理ok网)
23.如图所示,三根均匀带电的等长绝缘棒组成等边三角形ABC,在三角形的正中心P放置电荷量为-qq>0)的试探电荷,所受电场力大小为F1,方向由P指向ABC棒取走,试探电荷所受电场力大小变为F2,方向由A指向P,设AB棒在P处激发的电场强度大小为E1BC棒在P处激发的电场强度大小为E2,则(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.AB棒带正电,所带电荷量绝对值大于BC5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.AB棒带负电,所带电荷量绝对值小于BC5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.eqId84fb02b0c21f438ab15dcefc525b8520eqId60991b8c23534067889a2d9f08cafe185mc物理好资源网(原物理ok网)
D.eqId96b8162f14d643de91a77b0d3f4743e3eqId7704f05a870049a39a4de6c8d58f8c955mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】BD5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
由题意,在三角形的正中心P放置电荷量为-qq>0)的试探电荷,所受电场力大小为F1,方向由P指向A可知合场强方向由A指向P,且5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdb310f58dd427481e9dd47dd031e60ca15mc物理好资源网(原物理ok网)
BC棒取走,试探电荷所受电场力大小变为F2,方向由A指向P,则ABAC棒产生的合场强方向由P指向A,且两棒产生的场强大小相等,合场强为5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdbf740ebe47ce4173ab050439135f00e15mc物理好资源网(原物理ok网)
由以上分析可知,三个棒均带负电,BC棒产生的场强大于ABAC的合场强,因ABAC的合场强等于AB产生的场强,即BC棒产生的场强大于AB棒产生的场强,即AB棒带负电,所带电荷量绝对值小于BC棒;场强关系满足5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId452e5345a1c94968afea8409711660545mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId2d2bb7ddca894a29b9591906c9b51b905mc物理好资源网(原物理ok网)
解得5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId96b8162f14d643de91a77b0d3f4743e35mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId7704f05a870049a39a4de6c8d58f8c955mc物理好资源网(原物理ok网)
故选BD。5mc物理好资源网(原物理ok网)
24.把点电荷eqIdbf95681dabb8418bab1c788c0252af69eqId12da970d01d947208b00327c5f2e4d74分别放在坐标原点eqId2efda802d5534f6d92d9f8af7aaec28beqIdc7accbf0c5b84cc993a9c8e1f43ebe52处,已知eqIdbf95681dabb8418bab1c788c0252af69带正电,两电荷连线上各点电势eqId145940d03af4447eabd753d76abd2a1deqIda9cd3f94eb8045438f75e9daccfa7200变化关系如图所示,其中,在eqId12da970d01d947208b00327c5f2e4d74右侧范围内eqId73532b5fa0db431682a9beec2e2eb1e0处电势最高,则下列说法正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.eqId12da970d01d947208b00327c5f2e4d74带正电荷5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.eqIdbf95681dabb8418bab1c788c0252af69eqId12da970d01d947208b00327c5f2e4d74带电量之比为9:15mc物理好资源网(原物理ok网)
C.图中电势为0的点,场强也一定为05mc物理好资源网(原物理ok网)
D.把一正电荷由eqId73532b5fa0db431682a9beec2e2eb1e0处移到eqIdb1cf38b4ea784ddfaf332e5061cd7ae8处过程中该电荷的电势能会减少5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】BD5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.φ-x图像的斜率表示场强,eqIde909fc19a0bb4e9bb1ef36c842ee3ef1m处电势最高,斜率为0,即场强eqIddced2738b1f44abe999cd385152216f4,因为eqIdbf95681dabb8418bab1c788c0252af69带正电,eqIddced2738b1f44abe999cd385152216f4的点在eqId12da970d01d947208b00327c5f2e4d74外侧,所以eqId12da970d01d947208b00327c5f2e4d74必带负电,故A错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.eqIdbf95681dabb8418bab1c788c0252af69eqId12da970d01d947208b00327c5f2e4d74eqIde909fc19a0bb4e9bb1ef36c842ee3ef1m的距离比为3:1,由eqIdec93e4de7b0c4ff0b962abb5486c0833可得5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId44e77689ddde4ae9897cfe4e34f991085mc物理好资源网(原物理ok网)
故B正确;5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.电势为0的点斜率不为0,即场强不为0,故C错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.eqIde909fc19a0bb4e9bb1ef36c842ee3ef1m到eqIdaae32e4842fa46129dbcdfa6f070ce26m场强向右,移动正电荷时电场力做正功,电势能减少,故D正确。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选BD。5mc物理好资源网(原物理ok网)
25.如图甲所示,AB是某电场中的一条电场线,有一电子仅在电场力作用下,以某一初速度沿ABA点运动到B点,该电子所经位置的电势能EP,随它与A点的距离x的变化规律如图乙所示,下列说法正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.电场线的方向由A指向B5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.A点的电场强度比B点的大5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.A点的电势比B点的低5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.该电子在A点时的速度比它在B点时的大5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】BC5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
ABC.由图乙可知电子的电势能Ep随它与A点的距离x的增大而减小,根据5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdd1517721bb9e458690473fd7a83daf365mc物理好资源网(原物理ok网)
可知电子所在位置的电势逐渐升高,电场线的方向由B指向A。图乙的斜率为电场力,斜率变小,电场力变小,则电场强度变小,即A点的电场强度比B点的大,A错误,BC正确;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.电势能减小,则电场力做正功,动能增大,电子在A点时的速度比它在B点时的速度小,D错误。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选BC。5mc物理好资源网(原物理ok网)
26.空间存在着静电场,一个带电粒子从x轴上的A点由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴运动到B点,粒子运动过程中电势能eqId93faf2b9a8eb47a680fa6e09e19f0632的大小随轴上位置x的变化规律如图所示,则下列判断正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.粒子一定带正电5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.粒子运动到B点时速度刚好为零5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.eqIdeb1b1c3c19e541b28363bc9fcba2da275mc物理好资源网(原物理ok网)
D.粒子从A运动到B,加速度一直减小5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】BC5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.由于电场方向不确定,因此粒子的电性无法确定,A项错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.由于粒子在AB两点的电势能相等,因此从AB电场力做功为零,由动能定理可知,到B点时速度与在A点相同,刚好为零,B项正确;5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.由功与能的关系得5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId6353422819c840cfa0e1012002a6fa7b5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdfcf9ca53d1384f92a50d1ec823c2db1d5mc物理好资源网(原物理ok网)
因此有eqIdeb1b1c3c19e541b28363bc9fcba2da27,C项正确;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.由于电场力eqId4a3639c684014200985164756a7a552a,因此图像的切线斜率大小反映电场力大小也反映加速度大小,由图像可知粒子从A运动到B,加速度先增大,后瞬间减小再逐渐增大,D项错误。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选BC。5mc物理好资源网(原物理ok网)
27.在坐标-x0x0之间有一静电场,x轴上各点的电势φ随坐标x的变化关系如图所示,一电荷量为e的质子从-x0处以一定初动能仅在电场力作用下沿x轴正向穿过该电场区域。则该质子(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.在-x0~0区间一直做加速运动5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.在0~x0区间受到的电场力一直减小5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.在-x0位置具有的初动能至少大于05mc物理好资源网(原物理ok网)
D.在-x0~0区间电势能一直增加5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】CD5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.从-x0到0,电势逐渐升高,意味着该区域内的场强方向向左,质子受到的电场力向左,与运动方向相反,所以质子做减速运动,选项A错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.设在xx+Δx,电势为φφ+Δφ,根据场强与电势差的关系式EeqId8e301f250c1543df8f78ea81111eede4,当Δx无限趋近于零时,eqIda2166a36f89f41f094f1fa9d9a1dd9f7表示x处的场强大小(即φx图线的斜率),从0到x0区间,图线的斜率先增加后减小,所以电场强度先增大后减小,根据FEe,质子受到的电场力先增大后减小,选项B错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.从eqId70cec2ee586d424eb1bfe0e76c068a66区间有5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId47c0d7b9140f49fcbfd350d385a01ce45mc物理好资源网(原物理ok网)
所以在eqId761b2917a82b4524b8dbab7e6380f014处的动能5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdc7d3eab4613c41eda7cb14adabe5bd135mc物理好资源网(原物理ok网)
选项C正确;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.在-x0~0区间质子受到的电场力方向向左,与运动方向相反,电场力做负功,电势能增加,选项D正确。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选CD。5mc物理好资源网(原物理ok网)
28.如图所示为某电场中eqIda9cd3f94eb8045438f75e9daccfa7200轴上电势随eqIda9cd3f94eb8045438f75e9daccfa7200变化的图像,在eqIdf95a5b4573764b12b0742bf29b88005f处由静止释放一个带电粒子,粒子仅在电场力作用下,沿eqIda9cd3f94eb8045438f75e9daccfa7200轴运动到eqIda431457be2144e618cbc27de4fa6465d处,下列判断正确的是(  )5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.该粒子带正电5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.从eqIdf95a5b4573764b12b0742bf29b88005f运动到eqIda431457be2144e618cbc27de4fa6465d的过程中,粒子的动能先增大后减小5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.从eqIdf95a5b4573764b12b0742bf29b88005f运动到eqId734efaee458a411da0aa2714e3e685a0的过程中,粒子的加速度先减小后增大5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.若将此粒子在eqIda431457be2144e618cbc27de4fa6465d处由静止释放,仅在电场力作用下,此粒子只能运动到eqIdc21f02ad9b9a442b98ef876ed4af0ae45mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】BD5mc物理好资源网(原物理ok网)
【分析】5mc物理好资源网(原物理ok网)
根据电势变化的方向确定出电场方向;根据电场力做功判断动能变化;eqId64e27e46c41c43a1af281484a842b798图像的斜率的绝对值表示电场强度的大小,由此判断加速度如何变化。5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
A.由题可得粒子受力方向与电场方向相反,只能为负电荷,A项错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
B.粒子仅在电场力作用下,沿eqIda9cd3f94eb8045438f75e9daccfa7200轴运动到eqIda431457be2144e618cbc27de4fa6465d处,因此粒子受到的电场力一定平行于eqIda9cd3f94eb8045438f75e9daccfa7200轴,在eqId730200a007fa46d5869de2df44500fcd之间,电场方向沿eqIda9cd3f94eb8045438f75e9daccfa7200轴正方向,在eqIdfc17232ca2b84f01b31457a78aae64e0之间,电场方向沿eqIda9cd3f94eb8045438f75e9daccfa7200轴负方向,因此粒子在eqIdf95a5b4573764b12b0742bf29b88005f处由静止释放,先向左做加速运动,后向左做减速运动,动能先增大后减小,B项正确;5mc物理好资源网(原物理ok网)
C.由eqIdd649bd4935f94e1aa8fe3f94e7a6468f可知,在eqIdf95a5b4573764b12b0742bf29b88005f运动到eqId734efaee458a411da0aa2714e3e685a0的过程中,粒子受到的电场力一直增大,因此加速度一直增大,C项错误;5mc物理好资源网(原物理ok网)
D.若将此粒子在eqIda431457be2144e618cbc27de4fa6465d处由静止释放,仅在电场力作用下,根据动能定理可知,此粒子运动到eqIdc21f02ad9b9a442b98ef876ed4af0ae4处速度为零,D项正确。5mc物理好资源网(原物理ok网)
故选BD。5mc物理好资源网(原物理ok网)
29.如图所示,用绝缘丝线将质量为m电荷量为qA的带负电小球A系在O点。在距O点的正下方H处用绝缘柄固定一带电小球B(两球均可看成点电荷)。当丝线与竖直方向夹角为eqId608b82ab1d104d70bb68be6ea2bed89230°时,球A静止,此时A、B两球连线与丝线AO垂直。已知静电力常量为k,重力加速度为g5mc物理好资源网(原物理ok网)
(1)画出A球受力示意图,判断B球的电性;5mc物理好资源网(原物理ok网)
(2)求A球所在处的电场强度E5mc物理好资源网(原物理ok网)
(3)求B球的电荷量qB5mc物理好资源网(原物理ok网)
(4)若支持B球的绝缘柄漏电,A球在竖直平面内缓慢运动至eqId608b82ab1d104d70bb68be6ea2bed8920°处,B的电荷尚未漏完。在整个漏电过程中,丝线的拉力大小如何变化?请说明原因。5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
【答案】(1)figure,负电;(2)eqId9999fc09f8884164a9a0f0039b169d2b,垂直OA向右下方;(3)eqIdc028da729f8a40c083e85340e0d115b1;(4)先不变后变大,理由见解析5mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
(1)A球受力分析如右图所示5mc物理好资源网(原物理ok网)
figure5mc物理好资源网(原物理ok网)
B带负电5mc物理好资源网(原物理ok网)
(2)由A球静止可得5mc物理好资源网(原物理ok网)
mgsinθ=F5mc物理好资源网(原物理ok网)
mgcosθ=T5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId97c5c707d3e8415d8f4c28d5c3e7c1ff5mc物理好资源网(原物理ok网)
方向垂直OA向右下方5mc物理好资源网(原物理ok网)
(3)根据库仑定律5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId08541793ec9144709fdbcf091ddf17cc5mc物理好资源网(原物理ok网)
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eqIdee288730bcd44b4b954b0b7b97fec1a55mc物理好资源网(原物理ok网)
(4)根据相似三角形5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdb8933ab8b83d4abda02b4355fde0647a5mc物理好资源网(原物理ok网)
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eqIdaad50d546ac545669b99a590f30bcdfe5mc物理好资源网(原物理ok网)
因为mgOAOB都不变,所以T不变5mc物理好资源网(原物理ok网)
OA竖直时有5mc物理好资源网(原物理ok网)
T+F=mg5mc物理好资源网(原物理ok网)
F减小,T变大5mc物理好资源网(原物理ok网)
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30.如图所示,ABCD四点为某匀强电场中一矩形的四个顶点,AB=CD=LAC=BD=2LGH点分别为ACBD的中点。一带电量为q、质量为m的带电粒子以初速度v0沿AH方向射入电场中,恰好能运动到C点。已知ABC三点的电势分别为eqId21e35a9c1ed34d4fbe0180be2479ebc1eqId2e089b9822ca4113a937a094e38438b5eqId42f409e78c4742e8a38098e8d18438ea,不计粒子的重力,求:5mc物理好资源网(原物理ok网)
(1)D点的电势及该匀强电场的场强大小及方向;5mc物理好资源网(原物理ok网)
(2)该带电粒子的比荷eqId2653a5686f254648a284c9aab0eca3505mc物理好资源网(原物理ok网)
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【答案】(1)eqId8a50103911c94cbeb1b6b18513414f82eqId6d2e4033f05e4feab468d53fdc1edf67,电场方向垂直于AH向上;(2)eqIde51587cacead4ba2a628dadb6730b9c45mc物理好资源网(原物理ok网)
【详解】5mc物理好资源网(原物理ok网)
(1)因为5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIdcebae9ab42174251aa51992cfda065595mc物理好资源网(原物理ok网)
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eqId041b754d58bd4c75abcb5cf07c58a3eb5mc物理好资源网(原物理ok网)
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eqId550e044f6c0f4ee596e2a9b70470757e5mc物理好资源网(原物理ok网)
AH处在一等势面上,电场方向垂直于AH向上,如图所示5mc物理好资源网(原物理ok网)
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eqId706e21dd37684f0d90f4be98a0275be7eqId7f6a5d9a1822443681144b89a78a65db5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqIda52a8ffaba7a4c439ae3758f8d001dea5mc物理好资源网(原物理ok网)
(2)带电粒子从A点运动到C点做类平抛运动,则有5mc物理好资源网(原物理ok网)
eqId0956aa662d5e4dc4b49de791c51b8bb3eqId21d19c59904e4ef0a96b1a05653026725mc物理好资源网(原物理ok网)
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解得5mc物理好资源网(原物理ok网)
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