A. Q2带负电且电荷量大于Q1
B. 粒子从a点运动到b点电场力做负功 C. a点的电势比b点的电势高 D. 粒子在b点所受电场力为零 【答案】BD 【解析】
【详解】A.由图象分析可以知道:在b点前做减速运动,b点后做加速运动,可见b点的加速度为0,则在b点受到两点电荷的电场力平衡,可以知道b点的合场强为零,Q2带负电,且有
kQ1kQ2? (3L)2(2L)2所以,Q1?Q2,故A错误
B. 粒子从a点运动到b点速度减小,所以电场力做负功,故B正确
C.该电荷从a点到b点,做减速运动,且该电荷为正电荷,电场力做负功,所以电场线应该由b指向a,所以a点的电势比b点的电势低,故C错误
D. 由图象分析可以知道:在b点前做减速运动,b点后做加速运动,可见b点的加速度为0,,所以b点的场强为零,故D正确
10.如图所示,将原来不带电的绝缘导体AB,置于带正电的点电荷C所形成的电场中,则有 ( )
A. 绝缘导体上A点的电势高于B点,且都高于大地的电势
B. 绝缘导体上的感应电荷在导体内部一点D产生的场强大小等于点电荷C在D点产生场强的大小
C. 有电场线终止在绝缘导体的表面上,且与导体表面垂直 D. 感应电荷在D点产生的场强方向向右 【答案】BC 【解析】
【详解】A.静电平衡时,绝缘导体上A、B两点的电势相等。电场线从C到导体,再到无穷远,所以导体的电势高于大地的电势。故A错误。
B.静电平衡时,导体内部D点的合场强为零,说明感应电荷在导体内部一点D产生的场强大小等于点电荷C在D点产生场强的大小。故B正确。
C.导体左端带负电,右端带正电,导体是个等势体,其表面是等势面,故一定与电场线垂直;故C正确。
D. 静电平衡时,导体内部D点的合场强为零,说明感应电荷在导体内部一点D产生的场强大小等于点电荷C在D点产生场强的大小,C在D点产生的场强向右,所以感应电荷在D点产生的场强一定向左,故D错误
11.如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是( )
A. 电荷从a到b加速度减小 B. b处电势能大 C. b处电势高 D. 电荷在b处速度小 【答案】BD 【解析】
b处的电场线比a处的电场线密,说明b处的场强大于a处的场强。根据牛顿第二定律,检验电荷在b处的加速度大于在a处的加速度,A选项错。
由图可知,电荷做曲线运动,必受到不等于零的合外力,即Fe≠0,且Fe的方向应指向运动轨迹的凹向。因为检验电荷带负电,所以电场线指向是从疏到密。再利用“电场线方向为电势降低最快的方向”判断a,b处电势高低关系是Ua>Ub,C选项不正确。
根据检验电荷的位移与所受电场力的夹角大于90°,可知电场力对检验电荷做负功。功是能量变化的量度,可判断由a→b电势能增加,B选项正确;又因电场力做功与路径无关,系统
的能量守恒,电势能增加则动能减小,即速度减小,D选项正确
12.如图所示在粗糙水平面上固定一点电荷Q,在M点无初速释放一带有恒定电量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止,则从M点运动到N点的过程中( )
A. 小物块所受电场力逐渐减小 B. 小物块具有的电势能逐渐减小 C. M点的电势一定高于N点的电势
D. 小物块电势能的变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功 【答案】ABD 【解析】
【详解】A.由于物块离电荷越来越远,根据库仑定律可知小物块所受电场力越来越小,故A正确;
B.由于小物块由静止开始运动,因此一定受到库仑斥力作用,所以电场力对其做正功,电势能逐渐减小,故B正确;
C.由题可知,物块与Q带同种电荷,但电性未知,所以不能判断M、N电势的高低,故C错误。 D. 在M点无初速释放一带有恒定电量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止,由功能关系可知小物块电势能的变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功,故D正确
13.如图8所示,电子经加速电场(电压为U1)后进入偏转电场(电压为U2),然后飞出偏转电场,要使电子飞不出偏转电场可采取的措施有
A. 增大U1 【答案】BC 【解析】
B. 减小U1 C. 增大U2 D. 减小U2
试题分析:电子经过加速电场后
12mv?U1q,即v?22U1q ml1U2q2t??t,v当电子恰好能飞出偏转电场时有:y?2dmlU2l,要2U1q,所以可得y?4dU1m使电子飞不出偏转电场,相等于y增大,所以需要减小U1或者增大U2所以选BC 考点:考查了带电粒子在电场中的偏转问题
点评:本题的关键是找出电子飞不出偏转电场的临界条件
二、填空题(每空2分,共14分)
14.如图所示,O为两个等量异种电荷连线中点,P为连线中垂线上的一点,则
φO_____φp,EO_______Ep (填<、>或=)
【答案】 (1). = (2). > 【解析】
【详解】[1][2]根据等量异种点电荷的电场线与等势面的特点可知,等量异种电荷的中垂线是一条等势面,故φO=φp;从中点O到无穷远处,电场强度越来越小,故EO>Ep 答案:φO=φp ;EO>Ep
15.如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则U____,E____,W____(填增大、减小或不变)
【答案】 (1). 减小 (2). 不变 (3). 不变 【解析】
【详解】[1] [2][3]平行板电容器充电后与电源断开后,电量不变.将正极板移到图中虚线所示的位置时,d减小,根据
C?知,电容增大,根据
?s 4?kdQ, CU?则电势差减小.根据
E?UQ4?kQ??, dCd?s知电场强度不变.则P与负极板间的电势差不变,P点的电势不变,正电荷在P点的电势能不变. 答案:(1). 减小 (2). 不变 (3). 不变
16.如图,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个等腰梯形的四个顶点.电场线与梯形所在的平面平行.ab平行cd,且ab边长为cd边长的一半,ab=bc=1m,已知a点的电势是3V,b点的电势是5V,c点的电势是7V.由此可知,d点的电势为_____V,场强为______v/m.
【答案】 (1). 3 (2). 【解析】
43 3【详解】[1]过点a作ae平行于bc,如图所示:
可知e点在cd的中点。梯形位于匀强电场中,因此Uae?Ubc ,即?e?5V,e点在cd中点处,因此