内容正文:
期中练习
一、单项选择题
1. 引入“点电荷”概念所用的科学方法是( )
A. 等效替代的方法 B. 观察实验的方法
C. 理想模型的方法 D. 控制变量的方法
【答案】C
【解析】
【详解】引入“点电荷”概念所用的科学方法是理想模型的方法。
故选C。
2. 如图所示,真空中有一个点电荷,在与距离为r的P点放一个试探电荷,受到的静电力大小为F。下列说法正确的是( )
A. P点的电场强度大小为
B. P点的电场强度大小为
C. P点的电场强度方向从P点指向点电荷
D. 若P点的试探电荷变为,则P点的电场强度大小变为
【答案】B
【解析】
【详解】A.P点的电场强度大小为,故A错误;
B.P点的电场强度大小为,故B正确;
C.P点的电场强度方向从点电荷指向P点,故C错误;
D.电场强度是电场本身的性质,电场中某点的电场强度不因该点的电荷量改变而改变,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,A、B、C是电场中的三点,下列说法正确的是( )
A. A点的电势最高
B. B点的电场强度最大
C. 某点电荷在A、B两点受到的电场力方向相同
D. 正点电荷在C点具有的电势能比在A点的大
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据顺着电场线电势降低,可知A点的电势最高,故A正确;
B.电场线越密,场强越大,B处电场线最疏,电场强度最小,故B错误;
C.点电荷受到的电场力方向沿电场线切线方向,某点电荷在A、B两点受到的电场力方向不同,故C错误;
D.A点的电势比C点高,根据
正点电荷在C点具有的电势能比在A点的小,故D错误。
故选A。
4. 下列关于电容和电容器的说法正确的是( )
A. 电容与电荷量成正比
B. 电容与电压成反比
C. 电容的单位
D. 电容器两极板上的电压不能超过某一限度,否则电容器会损坏
【答案】D
【解析】
【详解】AB.电容器的电容是其本身的属性,与电容器所带电荷量和电压无关,故AB错误;
C.电容的单位
故C错误;
D.电容器两极板上的电压不能超过某一限度,否则电容器会损坏,故D正确。
故选D。
5. 如图,虚线表示初速为的带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,则( )
A. A点电势高于B点电势 B. A点场强大于B点场强
C. A点动能大于B点动能 D. 粒子带负电
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据沿电场方向电势逐渐降低,结合等势面与电场线垂直,可知A点电势低于B点电势,故A错误;
B.根据电场线的疏密程度可知,A点场强小于B点场强,故B错误;
CD.根据曲线运动所受合力指向轨迹的凹侧,可知粒子受到的电场力沿电场线向下,与电场方向相同,所以粒子带正电;粒子从A点运动到B点的过程中,电场力方向与速度方向的夹角大于,电场力做负功,粒子的动能减小,所以A点动能大于B点动能,故C正确,D错误。
故选C。
二、不定项选择题
6. 两个大小相同的金属小球相距r,电荷量之比为1:3,它们之间的静电力为F。两者相互接触后再放回原处,它们的静电力可能变为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】由库仑定律
得,库仑力与电量的乘积成正比,当两相同金属小球带同种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量变为2:2,原来带电量之比为1:3,原来库仑力为
现在的库仑力为
所以
.当两相同金属小球带异种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量变为
所以库仑力
故选AD。
7. 两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示,相邻等势面间的电势差相等。虚线是一个电子在该电场中的运动轨迹,轨迹与某等势面相切于P点。下列说法正确的是( )
A. 两点电荷可能是异种点电荷 B. A点的电场强度比B点的大
C. A点的电势高于B点的电势 D. 电子运动到P点时动能最小
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据电荷间等势面的分布情况可知两点电荷是同种电荷,又根据电子在该电场中的运动轨迹可判断电子一直受到排斥的力,故可知两点电荷为同种负电荷;故A错误;
B.根据等势面的疏密程度可以判断A点的电场强度比B点的小,故B错误;
C.因为两点电荷是同种负电荷,电场线指向负电荷,故可知A点的电势高于B点的电势,故C正确;
D.根据电子的运动轨迹和电场线的方向可知由M到P电场力做负功,由P到N电场力做正功;由M到P动能减小,由P到N动能增加,故电子运动到P点时动能最小,故D正确。
故选CD。
8. 如图所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电油滴恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则( )
A. 电容器带电荷量不变
B. 油滴仍静止
C. 电流计中有a→b的电流
D. 电流计中有b→a的电流
【答案】BC
【解析】
【详解】A.将两板缓慢地错开一些,两板正对面积减小,根据电容的决定式
C=
知电容减小,而电容器与电源连接,电压保持不变,由
Q=CU
可知,电容器带电荷量减小,故A错误;
B.由于板间电压和板间距离不变,根据
可知板间场强不变,油滴所受电场力不变,仍处于静止状态,故B正确;
CD.电容器带电荷量减小,处于放电状态,而电容器上极板带正电,下极板带负电,电路中形成逆时针方向的电流,则电流计中有a→b的电流,故C正确,D错误。
故选BC。
9. 如图所示,用静电计测量电容器两板间的电势差,不改变两板的带电荷量,把A板向右移,静电计指针偏角将______;把A板竖直向下移,静电计指针偏角将______;把AB板间插入一块电介质,静电计指针偏角将______。
【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]将A板右移,板间距离变小,根据可知电容器的电容增大;由于静电计所带电荷量很小,可认为电容器所带电荷量不变,根据可知,板间电势差减小,则静电计指针偏角将减小;
[2]把A板竖直向下移,正对面积减小,根据可知电容器的电容减小,根据可知,板间电势差增大,则静电计指针偏角将增大;
[3]把AB板间插入一块电介质,根据可知电容器的电容增大,根据可知,板间电势差减小,则静电计指针偏角将减小。
10. 带有等量异种电荷、相距10cm的平行板A和B之间有匀强电场(图),电场强度为,方向向下。电场中C点距B板3cm,D点距A板2cm。问:
(1)________(C、D)点电势高?两点的电势差________V。
(2)如果把B板接地,则C点的电势________V。
(3)一个电子从C点移动到D点,静电力做________J。
【答案】(1) ①. D ②. -1000
(2)600 (3)
【解析】
【小问1详解】
[1]匀强电场方向向下,沿电场线方向电势降低,故D点电势高。
[2]C点距A板为,D点距A板为,故C、D沿电场方向相距。
取,由匀强电场中电势差与场强关系得
代入数据得
【小问2详解】
B板接地,则
C点在B板上方处,沿电场反方向电势升高。
由得
【小问3详解】
电子从C点移动到D点,静电力做功
11. 在xOy直角坐标系中,a、b的坐标分别为和,c点在y轴上,a、b、c为正三角形的顶点。在a、b点分别固定电荷量为+Q和-Q的点电荷。求:
(1)O点的电场强度大小和方向;
(2)c点的电场强度大小和方向。
【答案】(1),方向为x轴正向;(2),方向水平向右
【解析】
【详解】解:
(1)a、b两点处电荷的电场在O点产生的场强方向都沿x轴正向,大小相等,所以
O点场强方向为x轴正向
(2)a、b两点处电荷的电场在C点产生的场强E1、E2大小相等
方向与水平线夹角均为60º,如图所示。
则C点的电场强度大小为
方向水平向右
12. 如图所示,在匀强电场中有一个半径为的光滑半圆形轨道,O为圆心,A为半圆轨道的右侧顶点,B为最低点,C为半圆轨道的左侧顶点,取B点电势为0。将一个质量为、电荷量为的带正电小球从A点由静止释放,小球到B点时的速度为,取。求:
(1)AB两点的电势差。
(2)电场强度的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球从A点到B点的过程中,由动能定理可得
代入数据解得AB两点的电势差为
【小问2详解】
根据匀强电场电势差与电场强度的关系可得
可得电场强度的大小为
13. 一束电荷量,质量的粒子从静止开始经加速电压加速后,以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间,如图所示,金属板长为,两板距离为,竖直放置的荧光屏距金属板右端为。若在两金属板间加直流电压时,光点偏离中线与荧光屏交点O,打在荧光屏上的P点,求:
(1)粒子进入偏转电场的初速度大小。
(2)粒子出偏转电场时的偏移量y。
(3)?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子经过加速电场加速后,由动能定理可得
解得粒子进入偏转电场的初速度大小为
代入数据解得
【小问2详解】
粒子以的速度进入偏转电场做类平抛运动,则有
解得
沿电场方向有
则粒子出偏转电场时的偏移量为
【小问3详解】
粒子离开偏转电场时沿电场方向的速度大小为
粒子离开偏转电场时偏转角的正切值为
根据几何关系可知,打在荧光屏上的OP的长度为
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期中练习
一、单项选择题
1. 引入“点电荷”概念所用的科学方法是( )
A. 等效替代的方法 B. 观察实验的方法
C. 理想模型的方法 D. 控制变量的方法
2. 如图所示,真空中有一个点电荷,在与距离为r的P点放一个试探电荷,受到的静电力大小为F。下列说法正确的是( )
A. P点的电场强度大小为
B. P点的电场强度大小为
C. P点的电场强度方向从P点指向点电荷
D. 若P点的试探电荷变为,则P点的电场强度大小变为
3. 如图所示,A、B、C是电场中的三点,下列说法正确的是( )
A. A点的电势最高
B. B点的电场强度最大
C. 某点电荷在A、B两点受到的电场力方向相同
D. 正点电荷在C点具有的电势能比在A点的大
4. 下列关于电容和电容器的说法正确的是( )
A. 电容与电荷量成正比
B. 电容与电压成反比
C. 电容的单位
D. 电容器两极板上的电压不能超过某一限度,否则电容器会损坏
5. 如图,虚线表示初速为的带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,则( )
A. A点电势高于B点电势 B. A点场强大于B点场强
C. A点动能大于B点动能 D. 粒子带负电
二、不定项选择题
6. 两个大小相同的金属小球相距r,电荷量之比为1:3,它们之间的静电力为F。两者相互接触后再放回原处,它们的静电力可能变为( )
A. B. C. D.
7. 两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示,相邻等势面间的电势差相等。虚线是一个电子在该电场中的运动轨迹,轨迹与某等势面相切于P点。下列说法正确的是( )
A. 两点电荷可能是异种点电荷 B. A点的电场强度比B点的大
C. A点的电势高于B点的电势 D. 电子运动到P点时动能最小
8. 如图所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电油滴恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则( )
A. 电容器带电荷量不变
B. 油滴仍静止
C. 电流计中有a→b的电流
D. 电流计中有b→a的电流
9. 如图所示,用静电计测量电容器两板间的电势差,不改变两板的带电荷量,把A板向右移,静电计指针偏角将______;把A板竖直向下移,静电计指针偏角将______;把AB板间插入一块电介质,静电计指针偏角将______。
10. 带有等量异种电荷、相距10cm的平行板A和B之间有匀强电场(图),电场强度为,方向向下。电场中C点距B板3cm,D点距A板2cm。问:
(1)________(C、D)点电势高?两点的电势差________V。
(2)如果把B板接地,则C点的电势________V。
(3)一个电子从C点移动到D点,静电力做________J。
11. 在xOy直角坐标系中,a、b的坐标分别为和,c点在y轴上,a、b、c为正三角形的顶点。在a、b点分别固定电荷量为+Q和-Q的点电荷。求:
(1)O点的电场强度大小和方向;
(2)c点的电场强度大小和方向。
12. 如图所示,在匀强电场中有一个半径为的光滑半圆形轨道,O为圆心,A为半圆轨道的右侧顶点,B为最低点,C为半圆轨道的左侧顶点,取B点电势为0。将一个质量为、电荷量为的带正电小球从A点由静止释放,小球到B点时的速度为,取。求:
(1)AB两点的电势差。
(2)电场强度的大小。
13. 一束电荷量,质量的粒子从静止开始经加速电压加速后,以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间,如图所示,金属板长为,两板距离为,竖直放置的荧光屏距金属板右端为。若在两金属板间加直流电压时,光点偏离中线与荧光屏交点O,打在荧光屏上的P点,求:
(1)粒子进入偏转电场的初速度大小。
(2)粒子出偏转电场时的偏移量y。
(3)?
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