内容正文:
—52 —
7.A [设偏转极板长为l,极板间距为d,在加速电场中,由动能定理
得qU0=
1
2mv0
2,在偏转电场中,水平方向t=lv0
,竖直方向Y=
1
2at
2=qU2mdt
2,得偏转位移Y= Ul
2
4U0d
,增大偏转电压U,减小加速
电压U0,减小偏转极板间距离d,都可使偏转位移增大,选项A正
确,选项BC错误;由于偏转位移Y=Ul
2
4U0d
,与粒子质量、带电荷量
无关,故偏转位移不变,选项D错误.故选A.]
8.BD [电子仅在静电力作用下沿x轴正方向运动,由题图乙可知,
电势能一直减小,则静电力向右,说明电场强度方向沿x 轴负方
向,则A 点电势 低 于B 点 电 势,故 A错 误,B正 确;根 据 ΔEp=
qEΔx,可知图像的斜率的绝对值表示静电力的大小,因此从A 到
B,静电力减小,电场强度减小,故A 点的电场强度大于B 点的电
场强度,故C错误;由题图乙可知,电子从A 到B 的电势能减小量
大于从B 到C 的电势能减小量,故电子从A 运动到B 静电力做的
功大于从B 运动到C 静电力做的功,故D正确.]
9.AD [根据v-t图像的斜率表示加速度,知小物块在B 点的加速
度最大,所受的电场力最大,所以中垂线上B 点电场强度最大,选
项A正确;小物块从B 到C 动能增大,电场力做正功,且小物块带
正电,可知两点电荷是正电荷,选项B错误;中垂线上电场线分布
不均匀,不能确定B点是A、C连线的中点,选项C错误;小物块从
A→B的过程中,根据动能定理有qUAB=
1
2mvB
2-12mvA
2=12×1
×42J-0=8J.小物块从B→C 的过程中,根据动能定理有qUBC
=12mvC
2-12mvB
2=12×1×7
2J-12×1×4
2J=16.5J,对比
可得UBC>UAB.选项D正确.故选AD.]
10.BD [由题意可知带电质点先做加速运动后做减速运动,受到的
电场力方向应向上,与场强方向相反,一定带负电,故 A错误;带
电质点向下运动过程中,电场力与运动方向相反一直做负功,除
重力外的其他力做负功,机械能减小,故B正确;带电质点向下加
速时重力大于电场力,向下减速时重力小于电场力,可知电场力
在增大,即场强在增大,所以b点的电场强度大于a 点的电场强
度,质点由a点到b点过程中所受到的合力先减小后增大,故D
正确,C错误.故选BD.]
11.解析 (1)匀强电场中,沿着任意方向每前进相同的距离,电势变
化都相等,
UAB=UDC,15-3=φD-(-3)
解得:φD=9V;
(2)连接AC,将AC三等分,标上三等分点E、F,则根据匀强电场
中沿电场线方向相等距离,电势差相等可知,E 点的电势为3V,
F 点的电势为9V.连接DF,是一条等势线.
将DF 延长交于AB 于P 点,则P 点的
电势为
φP=φD=9V
可知P 是AB 的中点,
PD= 202+102=10 5cm
PD 是该电场的 一 条 等 势 线,作 AM⊥PD,根 据 等 面 积 原 理 知
AM=4 5cm
场强
E=Ud =
(15-9)V
4 5cm
=3 510 V
/cm=30 5N/C.
答案 (1)9 (2)30 5
12.解析 (1)静电计可测量电势差,根据指针张角的大小,观察电容
器电压的变化情况,无法判断电量的变化情况,电容器的电容量
基本不变,故A正确,B错误.故选A;
(2)研究板间距离对电容的影响时,控制正对面积和电介质不变,
研究正对面积对电容的影响时,控制板间距离和电介质不变,所
用方法是控制变量法;
(3)①只上移左极板,正对面积减小,由
C=QU
和C= εS4πkd
可得U=4πkdQεS
静电计指针偏转角变大;
②由以上分析可知,只将极板间距离减小时,静电计指针偏转角
变小.
答案 (1)A (2)控制变量法 (3)①变大 ②变小
13.解析 (1)由题意可知,静电力做负功WAB=-3×10-5J
由UAB=
WAB
q
,得UAB=30V;
(2)UAB=φA-φB
则φB=φA-UAB=-31V;
(3)A、B 两点沿电场线方向的距离为d=2×10-2cos60°m=1×
10-2m
从而E=UABd =3000V
/m
方向:沿电场线指向左下方.
答案 (1)30V (2)-31V (3)3000V/m,沿电场线指向左
下方
14.解析 (1)电子在加速电场中加速,由动能定理得:
eU1=
1
2mv0
2-0
代入数据解得:v0=4×107m/s;
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动,在水平方向:l=v0t1,
在竖直方向上由牛顿第二定律得:
a=eU2md
电场方向的速度:
vy=at1
设射出偏转电场时速度的偏角为θ,则
tanθ=vyv0
代入数据解得:tanθ=0.1;
(3)飞出电场时偏转量为:
y1=
1
2at1
2
代入数据解得:y1=0.25cm,电子从偏转场穿出时,沿y方向的
速度为vy,穿出后到达屏S所经历的时间为t2,在此时间内电子
在y方向移动的距离为y2,则运动时间:
t2=
s
v0
竖直位移:
y2=vyt2
故电子到达屏上时,它离O 点的距离:
y=y1+y2
代入数据解得:y=1.25cm.
答案 (1)v0=4×107m/s (2)tanθ=0.1 (3)1.25cm
15.解析 (1)带电小球在A 点时
mgsinθ-kQqL2
=maA
带电小球在B 点时
k Qq
L2
2-mgsinθ=maB
联立可解得aB=g2
;
(2)由A 点到B 点应用动能定理得
mgL4+qUAB=0-0
由1
4mg=k
Qq
L2
可求得AB 间的电势差
UAB=-
kQ
L .
答案 (1)aB=g2
(2)UAB=-
kQ
L
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1.A [法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作
用规律———库仑定律,故A正确;库仑定律中,k称为静电力常量,
其单位是N·m2/C2,故B错误;库仑定律适用于真空中任意两个
点电荷间库仑力的计算,故C错误;当r趋于零时,电荷不能再视
为点电荷,此时库仑定律不成立,所以F 不是趋于无限大,故D错
误.故选A.]
2.A [由库仑定律F=kQ1Q2
r2
=4kQ
2
r2
,金属球C 与A、B 反复足够
多次接触,由电荷守恒定律,A、B、C 三球带电量相等,均为 Q3=
4Q-Q
3 =Q
,由库仑定律F1=k
Q32
r2
=kQ
2
r2
,联立上式解得F1=
1
4F
,
A正确.故选A.]
3.B [A、B、C三个电荷要平衡,根据“两同夹异”“两大夹小”“三点
共线”的原则可知C必须为负,在BA 的延长线一侧;设C 所在位
置与A 的距离为L,则C所在位置与B 的距离为L+r,要能处于
平衡状态,所以A 对C 的电场力大小等于B 对C 的电场力大小,
设C的电荷量为-q,则有:k 9Qq(r+L)2
=kQq
L2
,解得:L=r2
,对点电
荷B,其受力也平衡,则有:k 9Qq(r+L)2
=k9Q
·Q
r2
,解得:q=94Q
,
故B正确,A、C、D错误;故选B.]
4.D [电场和电场线不一样,是真实存在的一种物质.故A错误;电
场强度由电场本身决定,公式E=Fq
,是用比值定义的,不能说,场
强大小E 与F 成正比,与q成反比.故B错误;C.根据F=
kq1q2
r2
,
当两点电荷间的距离趋近于零时,带电体已经不能看作点电荷了,
也就不能用该式计算电场力了.故C错误;D.当两个带电体的大
小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时,这两个带
电体才可以看成点电荷.故D正确.故选D.]
5.C [S点的场强为M、N、P 三个电荷在该点产生电场的合场强,
因 M、N 均为正电荷,且电荷量相等,故 M、N 处电荷在S 点产生
的场强大小相等,方向相反,合场强为零,因此S 点的场强方向实
际上就是P 点放置的电荷在S 点产生的场强方向,因为P 处电荷
为负电荷,所以其在S 点产生 的 场 强 方 向 向 上,ABD错 误,C正
确.故选C.]
6.D [反天刀鱼周围的电场线类似于等量异种点电荷形成的电场,
故A错误;电场线是为描绘电场而假想的线,并不是真实存在的,
故B错误;电场线的疏密反映场强的大小,A 点电场线稀疏,B 点
电场线密集,所以A 点的电场强度比B 点的电场强度小,故C错
误;沿电场线电势逐渐降低,故 A 点的电势比B 点的高,故D正
确.故选D.]
7.A [由图可知a到b过程中,电场线分布越来越密,则电场强度增
大,所以负电荷所受电场力增大,根据牛顿第二定律,则电荷的加
速度也增大,负电荷受到的电场力方向和场强方向相反,因为仅在
电场力作用下运动,则电荷做加速度不断增大的减速运动,v-t图
像的斜 率 表 示 加 速 度,根 据 图 像 分 析 可 得 正 确 的 是 A 选 项.故
选A.]
8.BD [由电场线分布的特征可知A、B 为异种电荷,且A 带正电,B
带负电,故A错误;根据题图可知,图中电场 线 分 布 不 具 有 对 称
性,则两点电荷带电荷量的绝对值不相等,故B正确;由电场线的
疏密表示电场强度的大小可知,b点电场强度比a 点电场强度大,
故C错误;根据qE=ma可知粒子在a 点加速度比在b 点加速度
小,故D正确.]
9.BC [根据电场力做功公式,即W=qU=qEd
可得电场强度为E=Wabqd =
4×10-6
2×10-8×0.04
V/m=5000V/m.
电荷从b移 到c 电 场 力 做 功 为 Wbc =qElbccos60°=2×10-8×
5000×0.10×0.5J=5×10-6J.
A错误,B正确;电荷从a移到c电场力做功为
Wac=Wab+Wbc,
则a、c两点的电势差为
Uac=
Wac
q =
4×10-6+5×10-6
2×10-8
V=450V;
D错误,C正确.故选BC.]
10.AD [因为电场线和等势面垂直,且由高电势指向低电势,所以
在P 点的电场强度方向如图所示
— 51 —
—54 —
因为带电粒子受到的电
场力和电场线求电场强
度方 向,且 在 曲 线 的 内
侧,所以粒子在 P 点受
到的电场力和电场强度
方向 相 同,则 粒 子 带 正
电,故A正确;因为Q 点所在处的等势面比P 点稀疏,所以电场
强度比P 点弱,根据牛顿第二定律可知,粒子在Q 点的加速度小
于P 点,故B错误;根据Ep=qφ,由于P 点的电势大于Q 点,所
以粒子在P 点的电势能大于Q 点,根据能量守恒可知,粒子在P
点的动能小于Q 点,故C错误,D正确.故选AD.]
11.解析 (1)由静电感应现象可知,电量为q的正点电荷放在距棒
左端R 处,棒的左端感应出负电荷,右端感应出正电荷.由点电荷
产生电场强度公式,可得+q在棒上中点P 处产生场强大小
E=kq
r2
=k q
R+L2
2
方向为水平向右;
由静电平衡原理可知,当达到静电平衡后棒内中点 P 处的合电
场强度是零,棒上感应电荷在棒内中点 P 处产生的场强大小与
带电量为+q的正点电荷在棒的中点P 处产生的场强大小相等,
方向相反,棒上感应电荷在棒内中点P 处产生的场强大小
E'=kq
r2
=k q
R+L2
2;
(2)方向为水平向左.
答案 k q
R+L2
2 左
12.解析 (1)对小球B 进行受力分析,可以得到小球受到的电场力
F=mgtanθ
即B 球悬线的偏角越大,电场力也越大;所以使A 球从远处逐渐
向B 球靠近,观察到两球距离越小,B 球悬线的偏角越大,说明了
两电荷之间的相互作用力,随其距离的减小而增大;两球距离不
变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B 球悬线的偏角
越大,说明了两电荷之间的相互作用力,随其所带电荷量的增大
而增大;
(2)两球所带电荷量不变,当悬线与竖直方向的夹角分别为30°和
60°时,根据F=mgtanθ
知力之比为tan30°∶tan60°=1∶3
根据库仑定律知距离之比为 3∶1.
答案 (1)减小 增大 (2)3∶1
13.解析 (1)对A 球进行受力分析,如图所示,设A 球受到B 球的
库仑力为F,则有
F=mgtan45°=2×10-3N
由牛顿第三定律知B 球受到的库仑力的大小为
F'=F=2×10-3N;
(2)由库仑定律F=kqAqB
r2
解得qA=5×10-7C;
(3)B 球在A 球平衡处产生的电场强度
E=FqA
=4×103N/C.
答案 (1)2×10-3N (2)5×10-7C (3)4×103N/C
14.解析 (1)电荷由A 移向B 克服电场力做功,即电场力做负功,
为WAB=-6×10-4J
则AB 间的电势差为
UAB=
WAB
q =
-6×10-4
-3×10-6
V=200V
BC间的电势差为
UBC=
WBC
q =
9×10-4
-3×10-6
V=-300V;
(2)根据
φA-φB=UAB
φB-φC=UBC
又φB=0
解得φA=200V
φC=300V;
(3)根据Ep=qφ
可得EpA=-6×10-4J
EpC=-9×10-4J.
答案 (1)200V -300V (2)200V 300V
(3)-6×10-4J -9×10-4J
15.解析 (1)由题意可知:mgF =tan37°
,所以:F=43mg
;
(2)由题意分析可知,小球恰好能做完整的圆周运动时经过A 点
对轨道的压力最小.
小球恰好做完整的圆周运 动 时,在 B 点 根 据 牛 顿 第 二 定 律 有:
mg
sin37°=m
vB2
r
小球由B 运动到A 的过程根据12mvB
2-12mvA
2 有:
-mgr(1-sin37°)+Frcos37°=12mvA
2-12mvB
2
小球在A 点时根据牛顿第二定律有:
FN+mg=m
vA2
r
联立以上各式得:FN=2mg
由牛顿第三定律可知,小球经过A 点时对轨道的最小压力大小
为2mg,方向竖直向上.
答案 (1)43mg
(2)2mg 方向竖直向上
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1.D [此公式适用于计算匀强电场中a、b两点间的电势差,故A错
误;同一电场中,a点和b点间沿电场线的距离越大,电势差越大,
故B错误;公式中d是指a 点和b点沿电场线方向的距离,即a、b
两个等势面间的垂直距离,故C错误D正确.故选D.]
2.C [“比值定义法”是用“比值”定义物理量的一种方法,其中的“比
值”必须能表达出某种“属性”,且该“比值”与表示“分子”与“分母”
的物理量无关,即若表示的分子或分母即使为零,所定义的物理量
仍然存在.由于公式UAB=
WAB
q
、φ=
Ep
q
、E=Fq
中满足“比值定义”
的含义,它们均属于比值定义法;而E=kQ
r2
,当Q 为零时,电场强
度E 为零,所以不满足比值法定义.故选C.]
3.D [甲图中离点电荷等距的a、b两点,场强大小相等,方向不同;
电势相等;故选项 A错误;乙图中两个等量异种点电荷连线的中
垂线上,与连线中点等距的a、b两点,电势均为零;场强大小和方
向均相同,即场强也相同,选项D正确;丙图中两个等量同种点电
荷连线上,与连线中点等距的a、b两点,两点的电势相等;场强大
小相同,方向相反;选项B错误;丁图中带电平行金属板两板间分
别靠近两板的a、b两点;两点的场强相等,a点电势高于b点,选项
C错误;故选D.]
4.B [根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势,可知电场
线方向大致向左,根据粒子轨迹的弯曲方向可知,粒子所受的电场
力方向大致向左,则知粒子一定带正电,故 A错误;等差等势面的
疏密反映电场强度的大小,A 处场强大于C 处场强,故B正确;粒
子从A 点运动到C 点,电场力方向与速度方向的夹角为钝角,电
场力做负功,电势能增大,故C错误;由于电势差相同,根据 W=
Uq知,电场力做功相同,故D错误.故选B.]
5.A [该电容器最大容纳电荷量为Q=CU=12000×3.0C=36000C.
A正确;电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与电压
和电荷量无关,AD错误;在充电过程中电流逐渐减小,C错误.故
选A.]
6.C [粒子离开电场时,速度方向与水平方向夹角为30°,由几何关
系得v= v0cos30°=
2 3
3v0
,A错误;粒子在电场中做类平抛运动,水
平方向上L=v0t,
竖直方向上.
vy=at=v0tan30°,
由牛顿第二定律可知qE=ma,
联立得E= 3mv0
2
3qL .
B错误;粒子在匀强电场中做类平抛运动,在竖直方向
d=12at
2,解得d= 36L
C正确;两极板间的电势差,U=Ed=mv0
2
6q .
D错误.故选C.]
7.C [由题意可知O 点的电势为零,则场强在+x方向的分量为Ex
= 40.02N
/C=200N/C.沿-y 方 向 的 分 量 为Ey=
3
0.02N
/C=
150N/C.则场强大小E= Ex2+Ey2=250N/C.
方向与x轴正向夹角为tanθ=EyEx
=0.75,则θ=37°
选项A错误,C正确;因为φM-φO=φO-φN,
可得φN=-4V.
选项B错误;圆周上两点间的最大电势差为
U=E·2R=10V,选项D错误.故选C.]
8.BD [电容器板间的电压保持不变,当将极板A 向上平移一小段
距离时,根据E=Ud
分析得知,板间场强减小,液滴所受电场力减
小,液滴将向下运动,A错误;电容器板间的电压保持不变,当将极
板B 向左平移一小段距离时,则电容减小,但根据E=Ud
分析得
知,板间场强不变,液滴所受电场力不变,液滴将不会运动,B正
确;将极板B 向下平移一小段距离时,根据E=Ud
分析得知,板间
场强减小,液滴所受电场力减小,液滴将向下运动,C错误;当P 向
右滑动时,而极板间距不变,根据E=Ud
分析得知,板间场强不变,
液滴所受电场力不变,液滴将不会运动,D正确.故选BD.]
9.BD [点电荷从A 点移到B 点的过程中,电场力做正功,电势能减
小,因在A 点的电势为零,可知该点电荷在B 点的电势能为-2.5
×10-8J,选项A错误;由U=Wq
,可得A、B 间的电势差UAB=
W1
q
=2.5×10
-8
5×10-9
V=5V.选项B正确;因为UAC=
W2
q =
1×10-7
5×10-9
V=
20V,UAC=φA-φC,φA=0.
可得C点的电势φC=-20V;选项C错误;设D 是A、C连线上的
点,若φD=φB=-5V.
则B、D 连线就是匀强电场中的一个等势线,由于 AD=14AC=
2cm,AB=2.5cm,∠BAC=37°,可得∠ADB=90°.故电场强度
的方向由A指向C,电场强度的大小E=UACAC=
20
0.08V
/m=250V/m.
选项D正确.故选BD.]
10.AC [质子仅受电场力F=qE.由E-x 图像可知O 至b 点,质子
先做加速度逐渐变大的加速运动,再做加速度逐渐减小的加速运
动,故D错误;电场力做正功、电势能一直减小,电场力做质子在
O 点的电势能大于d 点,由于b点电势为0,则可由图像面积知电
势差UOb=E0L,则A正确,B错误;动能可以利用动能定理Ek=
qEx.由E-x图像可得a、b、c三点E与x围成的面积之比为1∶2∶3,
可知动能之比为1∶2∶3,C正确.故选AC.]
11.解析 (1)库仑定律,两点电荷之间的相互作用力,与距离的平方
成反比;库仑定律,两点电荷之间的相互作用力,与电荷量成正比;
(2)为了探究某一因素对结果的影响,而控制其他因素保持不变
的方法,叫作控制变量法;
(3)接触前的库仑力F=k3Q
2
r2
接触之后的库仑力
F'=k Q
2
r2
2=4k
Q2
r2
=43×k
3Q2
r2
=43F.
答案 (1)减小 增大 (2)控制变量法 (3)43F
— 53 —
— 10 —
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(考查范围:第九章全部和第十章前两节)
(时间:75分钟 满分:100分)
【名师推好题】 第15题,本题以带电小球在电池中轨道内侧做完整的圆周运动为背景,考查学
生利用动能定理结合圆周运动理解问题解决电场中复杂的运动问题的能力,本题综合性较强,
情境设置巧妙,值得推荐.
第Ⅰ卷(选择题 共46分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.每小题只有一个选项符合题目要求)
1.关于库仑定律,下列说法正确的是 ( )
A.法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律———库仑定律
B.库仑定律中,k称为静电力常量,其单位是N·m2/C
C.库仑定律适用于真空中任意两个带电体间库仑力的计算
D.由库仑定律的表达式F=kQq
r2
可知,当r趋于零时,F趋于无限大
2.两个分别带有电荷量-Q 和+4Q 的相同金属小球A、B(均可视为点电荷),固定在相距为r的两
处,它们间的库仑力的大小为F.用一带绝缘柄的不带电的并且与A、B 等大的金属球C 与A、B
反复足够多次接触,最后移去C.则两球间库仑力的大小为 ( )
A.F4 B.
4F
3 C.
F
3 D.
16F
9
3.如图所示在光滑绝缘水平面上两个相距0.4m的点电荷A、B,电量
分别为+Q 和-9Q,如果引入第三个带电小球C,正好使三个小球都
处于静止状态,C带电荷量是 ( )
A.32Q B.-
9
4Q C.
9
4Q D.-
3
2Q
4.下列说法正确的是 ( )
A.电场和电场线一样,是人为设想出来的,其实并不存在
B.从公式E=Fq
来看,场强大小E 与F 成正比,与q成反比
C.根据F=
kq1q2
r2
,当两点电荷间的距离趋近于零时,电场力将趋向无穷大
D.当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时,这两个带电体才可
以看成点电荷
5.如图所示,边长为a的等边三角形的三个顶点P、M、N 上各放置一个点电
荷,三个点电荷带电荷量均为Q,其中 M、N 处的为正电荷,P 处的为负电
荷,O为等边三角形外接圆的圆心,S为M、N 连线的中点,则S 点的电场
强度 ( )
A.方向向左 B.方向向右
C.方向向上 D.方向向下
6.“反天刀”是生活在尼罗河的一种鱼类,沿着它身体的长度方向分布着电器官,这些器官能在其周
围产生电场.如图为“反天刀”周围的电场线分布示意图,A、B 为电场中的两点,下列说法正确
的是 ( )
A.“反天刀”周围的电场与等量同种电荷周围的电场相似
B.“反天刀”周围的电场线是真实存在的
C.A 点的电场强度比B 点的大
D.A 点的电势比B 点的高
7.如图所示,一负电荷仅在电场力作用下从点a运动到点b,在点a的速度大小为v0,方向与电场方
向相同.该电荷从点a到点b的v-t图像正确的是 ( )
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得
6分,选对但不全的得3分,选错的得0分)
8.如图所示,A、B 两个点电荷固定在空间,实线为两点电荷电场中的部分电场
线,弯曲虚线为一个带电粒子仅在静电力作用下运动的轨迹,a、b为轨迹上两
点,下列说法正确的是 ( )
A.A、B 带同种电荷
B.A、B 带电荷量的绝对值不相等
C.a点电场强度比b点电场强度大
D.带电粒子在a点加速度比在b点加速度小
9.如图所示的匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强
方向成60°角,ab=4cm,bc=10cm,将一个带电量为2×10-8C的正电
荷从a移到b时,电场力做功4×10-6J,则 ( )
A.将此电荷从b移到c电场力做功1×10-5J
B.将此电荷从b移到c电场力做功5×10-6J
C.ac间电势差为450V
D.ac间电势差为200V
— 9 —
— 12 —
10.如图所示,虚线代表电场中的三个等势面,实线为一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,P、
Q 是这条轨迹上的两点,下列说法中正确的是 ( )
A.粒子带正电 B.粒子在Q 点时的加速度较P 点大
C.粒子在P 点时的动能较Q 点大 D.粒子在P 点时的电势能较Q 点大
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11.(12分)长为l的导体棒原来不带电并水平放置,现将一带电量为q的正
点电荷放在距棒左端R 处,如图所示,当达到静电平衡后棒内中点处的
场强为零,则棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于
,方向为水平向 .
12.(8分)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一
同学猜想可能与两电荷的间距和带电荷量有关.他选用带正电的小球A
和B,A 球放在可移动的绝缘座上,B 球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C 点,
如图所示,实验过程两带电小球在各位置均可视作点电荷.
实验时,先保持两球的电荷量不变,使A 球从远处逐渐向B 球靠近,观察
到两球距离越小,B 球悬线的偏角越大;再保持两球的距离不变,改变A 球所带的电荷量,B 球
所带电荷量不变,观察到A 球的电荷量越大,B 球悬线的偏角越大.
(1)实验表明:两电荷之间的相互作用力,随两球间距离的 而增大,随两球所带电荷量
而增大;(填“增大”或“减小”)
(2)两球所带电荷量不变,其中两次实验中两球连线水平且悬线与竖直方向的夹角分别为30°和
60°时,则这两次实验中A、B 之间距离的比值为 .
13.(14分)如图所示,将一质量m=0.2g的带负电荷的小球A 用绝缘
线挂起来,用带电荷量qB=4.0×10-8C的小球B 靠近A,当A 球
静止时悬线与竖直方向成45°角,此时两球位于同一水平面上,相距
r=30cm.重力加速度g=10m/s2.静电力常量k=9.0×109N·
m2/C2,求:
(1)B 球受到的库仑力大小;
(2)A 球所带电荷量;
(3)此时B 球在A 球平衡处产生的电场强度的大小.
14.(10分)有一个带电荷量q=-3×10-6C的点电荷,从某电场中的A 点移到B 点,电荷克服静电
场力做6×10-4J的功,从B 点移到C 点,电场力对电荷做9×10-4J的功,问:若以B 点电势为
零,则
(1)AB、BC间的电势差为多少;
(2)A、C两点的电势各为多少;
(3)点电荷q在A、C点的电势能各为多少.
15.(10分)如图所示,在竖直平面内有一固定的光滑绝缘轨道,圆
心为O,半径为r,A、B、C、D 分别是圆周上的点,其中A、C 分
别是最高点和最低点,BD 连线与水平方向夹角为37°.该区间
存在与轨道平面平行的水平向左的匀强电场.一质量为m、带
正电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动(电荷量不变),经过
D 点时速度最大,重力加速度为g(已知sin37°=0.6,cos37°=
0.8),求:
(1)小球所受的电场力大小;
(2)小球经过A 点时对轨道的最小压力.
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