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专题06 电场综合复习
难度:★★★★☆ 建议用时: 30分钟 正确率 : /30
1. 如图所示,将不带电的枕形导体AB,放在一个点电荷的电场中,点电荷的电荷量为-Q,与导体AB的中心O的距离为R。由于静电感应,在导体AB的两端感应出异种电荷。当达到静电平衡时,下列说法正确的是( )
A. 导体A端带正电
B. 导体AB带上正电
C. 导体A端的电势低于B端的电势
D. 导体AB的感应电荷在O点产生的电场强度大小为,方向向左
【答案】D
【解析】根据静电感应的知识可知,导体的A端(远端)同种电荷,即带负电,选项A错误;
导体AB整体是不带电的,故选项B错误;
静电平衡时,导体是一个等势体,故A端的电势等于B端的电势,选项C错误;
由于静电平衡的导体的内部合场强为0,故导体AB的感应电荷在O点产生的电场强度大小与点电荷在O点产生的场强度的大小相等、方向相反,如下图所示,即为;点电荷是负电荷,它在O点的场强方向向右,故O点的场强方向向左,选项D正确。
2.规定无穷远处电势为0,电荷量为q的电荷在距离其r的位置处电势,正电荷周围的电势均大于0,负电荷周围的电势均小于0。如图所示,直线上三个位置A、B、C,AB=x,BC=2x,在C位置放一电荷量为+Q的点电荷,在B位置放另一个电荷量为q1的点电荷,如果A处的电势为零,则下列说法中正确的是( )
A.q1=Q
B.q1=-Q
C.A处的电场强度也为零
D.A处的电场强度大小为
【答案】B
【解析】电荷量为+Q点电荷在A点的电势,电荷量为q1的点电荷在A点的电势,因为,则,A 错误,B正确;电荷量为+Q的点电荷在A点处的场强,电荷量为q1的点电荷在A点处的场强,则A处的电场强度,CD错误。
3.真空中的点电荷在其周围产生电场,电场中某点的电势与点电荷的电荷量成正比,与该点到点电荷的距离成反比,即φ=k.在某真空中有一如图所示的正六边形ABCDEF,O为其中心,A、C、E三个顶点各固定一点电荷,其中A、C两点电荷量为q(q>0),E点电荷量为-q,EB、EO分别表示B、O点场强的大小,φB、φO分别表示B、O点的电势,则以下关系中正确的是( )
A.EB>EO,φB>φO
B.EB<EO,φB>φO
C.EB=EO,φB=φO
D.EB<EO,φB=φO
【答案】B
【解析】设正六边形的边长为L,A处点电荷在B点产生的电场强度为E1=
C处点电荷在B点产生的电场强度为E2=
E处点电荷在B点产生的电场强度为E3=
由电场的叠加可知,A、C两处点电荷在B处的合场强为E12=
所以B处的场强为EB=E12-E3=
同理可求得:O处的场强为EO=
所以EB<EO
B处的电势为φB=-=
O处的电势为φO=-=
所以φB>φO,故B正确.
4.匀强电场中有一与电场方向平行的扇形AOB区域,如图所示,圆心角,半径,其中C、D、F将圆弧AB四等分。已知,,,以下说法正确的是( )
A.
B.
C.电场方向沿AO连线方向
D.场强大小为3V/m
【答案】BCD
【解析】A.MN棒到达磁场前做匀加速直线运动,所以A错误;
B.由于到磁场的距离不确定,当达到磁场的速度时,FA>mgsinθ,MN棒接着做加速度减小的减速运动,所以B正确;
C.当达到磁场的速度时,FA<mgsinθ,MN棒接着做加速度减小的加速运动,所以C正确;
D.当达到磁场的速度时,FA=mgsinθ,MN棒接着做匀速直线运动,所以D正确。
故选BCD。
5.如图甲所示,一绝缘的竖直圆环上均匀分布着正电荷,一光滑细杆从圆心垂直圆环平面穿过圆环,杆上套有带正电的小球,现使小球从a点由静止释放,并开始计时,后经过b、c两点,其运动过程中的υ﹣t图象如图乙所示.下列说法正确的是( )
A.带电圆环在圆心处产生的场强为零
B.a点场强大于b点场强
C.电势差Uab小于Ubc
D.小球由b到c的过程中平均速度小于0.55m/s
【答案】AC
【解析】根据电场的叠加原理和对称性可知,带电圆环在圆心处产生的场强为零,故A正确.由乙图知,小球在a处的加速度小于b处加速度,由qE=ma知,a点场强小于b点场强,故B错误.根据动能定理得: ;可得Uab小于Ubc.故C正确.小球由b到c的过程中做非匀加速运动,位移大于匀加速运动的位移,所以平均速度大于 故D错误.故选AC
6.如图所示,水平面(未画出)内固定一绝缘轨道ABCD,直轨道AB与半径为R的圆弧轨道相切于B点,圆弧轨道的圆心为O,直径CD∥AB。整个装置处于方向平行AB、电场强度大小为E的匀强电场中。一质量为m、电荷量为q的带正电小球从A点由静止释放后沿直轨道AB下滑。记A、B两点间的距离为d。一切摩擦不计。下列说法