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专题7 静电场
1.(2013·北京东城二模,20题)如图所示,图甲中MN为足够大的不带电薄金属板,在金属板的右侧,距离为d的位置上放入一个电荷量为+q的点电荷O,由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。P是金属板上的一点,P点与点电荷O之间的距离为r,几位同学想求出P点的电场强度大小,但发现问题很难。几位同学经过仔细研究,从图乙所示的电场得到了一些启示,经过查阅资料他们知道:图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q,它们之间的距离为2d,虚线是两点电荷连线的中垂线。由此他们分别对P点的电场强度方向和大小做出以下判断,其中正确的是
A.方向沿P点和点电荷的连线向左,大小为
B.方向沿P点和点电荷的连线向左, 大小为
C.方向垂直于金属板向左,大小为
D.方向垂直于金属板向左,大小为
【答案】C
【 解析】电场强度是矢量,其合成遵守平行四边形定则,由图乙可知对应图甲中P点处的电场强度大小为,方向水平向左,由题意可知图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的,故选项C正确。
2.(2013·北京朝阳二模,19题)如图所示,一个电荷量为-Q的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O点。另一个电荷量为+q、质量为m的点电荷乙,从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动,运动到B点时速度为v,且为运动过程中速度的最小值。已知点电荷乙受到的阻力大小恒为f,AB间距离为L0,静电力常量为k,则下列说法正确的是
A.点电荷乙从A点向甲运动的过程中,加速度逐渐增大
B.点电荷乙从A点向甲运动的过程中,其电势能先增大再减小
C.OB间的距离为
D.在点电荷甲形成的电场中,AB间电势差
【答案】C
【 解析】滑动摩擦力的大小方向不变,甲乙靠近过程中库仑力逐渐增大,乙在运动到B点之前,有f -F库=ma,因此乙做加速度逐渐减小的减速运动,故A错误;当速度最小时有: f=F库=k,所以解得:r=,故C正确;在乙向左运动过程中电场力一直做正功,因此电势能一直减小,故B错误;乙从A运动B过程中,根据动能定理有:UABq-fL0=mv2-m,所以解得AB间电势差,故D错误.故选C.
3.(2013·北京通州二模,19题)空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示,x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别