【答案】BD 【解析】 【分析】
电场强度是矢量,通过场强的叠加获得合场强;电势是标量,沿着电场线方向电势降低,可以根据对称性判断电势的大小;电荷从等势面上的一点移动到另一点,电场力不做功。 【详解】
AC.电场强度是矢量,需要两个电荷在不同点进行场强的叠加,所以A点和C1点两处的电场强度大小相等,方向不同,且A点合场强不与面ABB1A1垂直,所以AC错误; B.根据电势的对称性可知A、B、B1、A1、和D、C、C1、D1这8个点的电势相等(关于点电荷连线的中点对称),故B正确;
D.因为A点和C点的电势相等,根据电场力做功:
W?qU
可知,正检验电荷q从顶点A移到C电场力不做功,故D正确。 【点睛】
考察等量同种电荷电场线和等势面的分布,掌握电场强度和电势的标矢性。
7.如图所示,汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A。汽车匀速向右运动,在物块A到达滑轮之前,关于物块A,下列说法正确的是
A.将竖直向上做匀速运动 B.将处于失重状态 C.将处于超重状态 D.将竖直向上先加速后减速 【答案】C 【解析】 【详解】
设绳子与水平方向的夹角为θ,将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的速度等于A的速度,根据平行四边形定则得vA=vcosθ,车子在匀速向右的运动过程中,绳子与水平方向的夹角为θ减小,所以A的速度增大,A做加速上升运动,且拉力大于重物的重力,A处于超重状态,故ABD错误,C正确。 【点睛】
解决本题的关键会对小车的速度进行分解,知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度.
8.如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的、两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。、、在、的连线上,为法正确的是( )
的中点,、位于
的中垂线上,且、、、到点的距离均相等。关于、、、几点处的磁场,下列说
A.点处的磁感应强度为零
B.、两点处的磁感应强度大小相等、方向相反 C.、两点处的磁感应强度大小相等、方向相同 D.、两点处磁感应强度的方向不同 【答案】C 【解析】 【详解】
A.由安培定则可知,两导线在O点产生的磁场方向均竖直向下,合磁感应强度一定不为零,故选项A不符合题意;
B.由安培定则,两导线在a、b两处产生的磁场方向均竖直向下,由于对称性,电流M在a处产生磁场的磁感应强度等于电流N在b处产生磁场的磁感应强度,电流M在b处产生磁场的磁感应强度等于N在a处产生磁场的磁感应强度,所以ab两处磁感应强度大小相等、方向相同,选项B不符合题意;
CD.根据安培定则判断知两导线在cd处产生的磁场分别垂直cd两点与导线连线方向向下,且产生的磁场的磁感应强度相等由平行四边形定则可知,c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向均竖直向下,故选项C符合题意,选项D不符合题意。
9.如图所示,光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上,可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q1、Q2,其中小球1固定在碗底A点,小球2可以自由运动,平衡时小球2位于碗内的B位置处,如图所示.现在改变小球2的带电量,把它放置在图中C位置时也恰好能平衡,已知AB弦是AC弦的两倍,则( )
A.小球在C位置时的电量是B位置时电量的一半 B.小球在C位置时的电量是B位置时电量的四分之一
C.小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小 D.小球2在B点对碗的压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小 【答案】C 【解析】
【详解】
AB.对小球2受力分析,如图所示,小球2受重力、支持力、库仑力,其中F1为库仑力F和重力mg的合力,根据三力平衡原理可知,F1=FN.由图可知,△OAB∽△BFF1
设半球形碗的半径为R,AB之间的距离为L,根据三角形相似可知,
mgF1F?? OAOBAB即
mgF1F?? RRL所以
FN=mg ①
F?当小球2处于C位置时,AC距离为
Lmg ② RL,故 2F'?1F, 2QAQB 2L根据库仑定律有:
F?kF'?k所以
QAQC1 (L)22QC1? , QB8即小球在C位置时的电量是B位置时电量的八分之一,故AB均错误;
CD.由上面的①式可知FN=mg,即小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小,故C正确,D错误。 故选C。
10.甲、乙两船在静水中航行速度分别为v1和v2,两船从同一位置划向河对岸,已知甲船想以最短时间过河,乙船想以最短航程过河,结果两船抵达到岸的地点恰好相同,则甲、乙两船渡河所用时间比
A.v12:v22 B.v22:v12 C.v1:v2 D.v2:v1 【答案】B 【解析】 【详解】
两船抵达的地点相同,知合速度方向相同,甲船静水速垂直于河岸,乙船的静水速与合速度垂直,如图
两船的合位移相等,则渡河时间之比等于两船合速度之反比,则
,故B正确,A、C、D错误;
故选B。 【点睛】
关键是知道两船的合速度方向相同;两船抵达的地点相同,合速度方向相同,甲船静水速度垂直于河岸,乙船的静水速度与合速度垂直;两船的合位移相等,则渡河时间之比等于两船合速度之反比。
11.如右图,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,
.电荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强
度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的场强大小变为E2.E1与E2之比为( )
A.1:2 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 试题分析:由
B.2:1 C. D.
得:;若将N点处的点电荷移至P点,则O点
的场强大小变为E2,知两点电荷在O点的场强夹角为1200,由矢量的合成知
,
得:,B对
12.如图所示,在一座寺庙门口吊着一口大钟,在大钟旁边并排吊着撞锤,吊撞锤的轻绳长为L,与吊撞锤的点等高且水平相距23L处有一固定的光滑定滑轮,一和尚将轻绳一3端绕过定滑轮连在撞锤上,然后缓慢往下拉绳子另一端,使得撞锤提升竖直高度L/2时突然松手,使撞锤自然的摆动下去撞击大钟,发出声音.(重力加速度g)则
A.在撞锤上升过程中,和尚对绳子的拉力大小不变 B.在撞锤上升过程中,撞锤吊绳上的拉力大小不变 C.突然松手时,撞锤的加速度大小等于g D.突然松手时,撞锤的加速度大小等于【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
因为撞锤在缓慢上升,合力为零,因为两个拉力的方向始终在改变,根据共点力平衡知,和尚对绳子的拉力和吊绳对撞锤的拉力都在变化.故A、B错误.突然松手时,撞锤受吊绳的拉力和重力两个力作用,根据几何关系知,此时吊绳与竖直方向的夹角为60度,受力如图,
3g 2
在此瞬间,在沿绳子方向上的合力为零,合力在垂直绳子方向,即F合=mgsin60°=
F33mg,根据牛顿第二定律得,a=合=g.故D正确,C错误.故选D.
m22
13.如图所示,电量为+q和-q的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为