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走近特殊线 2019-2021年浙江名校联盟物理试题精选15
电磁场(二)
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复习策略
限时:35min
【重点掌握:电场强度的三个公式、电场力做功与电势能的关系、电容器】
【重点掌握:带电粒子在电场和磁场中运动的规律】
【理解电势、电势差、电势能以及电场力做功之间的相互关系】
1.【Z20联盟2020届第二次联考】如图所示,平行板电容器充电后断开电源,板间有一点P,在P点固定一个试探电荷q,现将下极板向下平移一小段距离,如果用F表示试探电荷在P点所受的电场力,用E表示极板间的电场强度,用φ表示P点的电势,用Ep表示试探电荷在P点的电势能,则下列物理量随两极板间距离d的变化关系的图线中,可能正确的是( ) .
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】电容器充电后,断开电源,电容器的电量保持不变,根据,和可知:,所以两板间的场强不变,试探电荷在P点所受的电场力也不变,故AB错误;P点与上板间的电势差:,由于上板接地,所以上板的电势为零,即,由以上的分析可知,P点电势不变,根据,所以P点电势能不变,故C正确,D错误.
2.【2020年9月卓越联盟高三联考】如图所示,金属板带有等量异种电荷,板间某一竖直平面内电场线的分布如实线所示,已知该平面内P、O的连线为等势线,且与电场线上两点M、N的连线垂直。一带电油滴在O点处于静止状态,则( )
A. M点的电势一定比N点的高
B. 将油滴置于P处,仍能静止
C. 油滴在M点的电势能一定比在N点的小
D. 将油滴从M处由静止释放,它将沿电场线运动至N处
【答案】C
【解析】根据电场线的性质,可知沿着电场线电势降低,由于电场线的方向未知,故M、N点电势高低也是未知的,故A错误;由题可知,在O点处于静止状态,说明在O点的电场力与重力相等,由电场线的分布可知,P点的电场强度大于O点电场强度,即EP>EO,则在P点的电场力大于重力,则油滴不会处于静止状态,故B错误;若油滴带负电,则上极板带正电,则ϕM>ϕN,则根据电势能公式Ep=ϕq可知EPM<EPN
若油滴带正电,则上极板带负电,则ϕM<ϕN,同理可知EPM<EPN,故C正确;带电油滴受到重力和电场力的作用,由于电场的方向为电场线的切线方向,可知二者的合力的方向时刻在变化,其合力的方向不沿着电场线,根据曲线运动条件可知,油滴也不会沿电场线运动到N处,故D错误。故选C。
3.【2021届杭二中高三第一次月考】如图所示,在一大小为E的水平匀强电场中,A、B两点的电势分别为φA、φB、A、B两点的直线距离为l,垂直电场方向的距离为d.一电荷量为q的带正电粒子从A点沿图中虚线移动到B点.则该过程中电场力做功为
A. q(φA-φB) B. 0 C. qEl D. qEd
【答案】A
【解析】粒子从A运动到B,电势降落为φA-φB,故电场力做功,A正确;粒子在电场方向运动距离为,故电场力做功,故BCD错误.故选A。
4.【2021届杭二中高三第一次月考】如图所示,等边三角形ABC处在匀强电场中,电场方向与三角形所在平面平行,其中φA=φB=0,φC=φ>0,保持该电场的电场强度大小和方向不变,让等边三角形绕A点在三角形所在平面内顺时针转过30°,则此时B点的电势为( )
A. φ B.
C. -φ D. -
【答案】C
【解析】由A =B =0知AB连线为一等势线,,电场方向、转动过后B点到达D点如图所示:
设三角形边长为a,则运强电场的场强为, 转动过后,再由,可得:,所以C正确.
5.【2021年4月丽衢湖三市联考】如图为某静电除尘装置的示意图。A、B为电极和集尘板上某点连线上的两点。不计烟尘微粒与空气的作用力及重力,下列说法正确的是( )
A.A、B两点的电场强度大小不同,方向相同
B.集尘板边缘的电场方向一定与集尘板表面垂直
C.向集尘板加速靠近的烟尘微粒带负电,且加速度逐渐增大
D.若带电烟尘微粒由静止开始仅受电场力作用,则一定沿电场线到达集尘板
【答案】B
【解析】由图,电极带负电,则集尘板带正电,电极和集尘板之间的电场与点电荷和金属板之间的电场相似,可知图中电极和集尘板之间的电场如图:结合电极和集尘板之间的电场的特点可知,A、B两点的电场强度大小不同,方向也不相同,故A错误;结合电极和集尘板之间的电场的特点可知,集尘板边缘的电场方向一定与集尘板表面垂直,故B正确;结合电极和集尘板之间的电场的特点可知,靠近集尘板处的电场线疏,则电场强度小,所以向集尘板加速靠近的烟尘加速度逐渐减小;集尘板带正电,所以向集尘板加速