18.如图所示,有一电子(电量为e)经电压U0加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿过电场,求: (1)金属板AB的长度.
(2)电子穿出电场时的动能.
19.在光滑水平面上有一质量m=1.0×10kg,电量q=1.0×10C的带正电小球静止在O点,以O点为原点,在该水平面内建立直角坐标系Oxy,现突然加一沿x轴正方向,场强大小
6
E=2.0×10V/m的匀强电场,使小球开始运动经过1.0s,所加电场突然变为沿y轴正方向,
6
场强大小仍为E=2.0×10V/m的匀强电场再经过1.0s,所加电场又突然变为另一个匀强电场,使小球在此电场作用下经1.0s速度变为零.求此电场的方向及速度变为零时小球的位置.
﹣3
﹣10
湖南省长沙市周南中学2014-2015学年高二上学期第一次月考物理试卷
一、选择题(本题共12小题.每小题4分,共48分.) 1.下列说法中正确的是( )
A.点电荷就是体积很小的带电体 B.可知
,当r→0时,F→∞
C.两个相同的、球心距离为r的金属球,带有等量同种电荷Q时的库仑力
D.两个点电荷的电荷量不变,只使它们之间的距离成为原来的一半,则它们之间的库仑力变为原来的2倍
考点:库仑定律;点电荷的场强. 专题:电场力与电势的性质专题.
分析:库仑定律的两电荷量的间距要远大于电荷自身的大小,此时才可以看成点电荷.同时要处于真空中,这样确保电荷量不变.当满足这些条件时,库仑力才与两电荷量的乘积成正比,与两电荷间距的平方成反比.
解答: 解:A、当两点电荷的间距远大于自身的大小时,才能看成点电荷,并不是体积很小就能当作点电荷,故A错误; B、由公式
可知,当r→0时此时已不满足点电荷条件,所以公式不适用.故B错
误;
C、两个相同的、球心距离为r的金属球,当距离远大于球的大小时,则可看成点电荷,所以电荷间的库仑力
,当距离不能远大于球的大小,则不能看成点电荷,所以若带有
等量同种电荷Q时,两电荷相互排斥,导致电荷中心距离比r大,从而导致其库仑力
.故C正确;
D、由于两个点电荷的电荷量不变,当它们之间的距离成为原来的一半,仍符合库仑定律成立的条件,则它们之间的库仑力变为原来的4倍.故D错误; 故选:C
点评:本题重点考查库仑定律的成立条件,并突出何时能看成点电荷.
2.把质量为m的正点电荷q,在电场中从静止开始释放,在它运动的过程中,如果不计重力,下面说法正确的是( )
A.点电荷运动轨迹必和电场线重合
B.点电荷的速度方向必定与所在电场线的切线方向一致 C.点电荷的加速度方向必定与所在电场线的切线方向垂直 D.点电荷受电场力的方向必定与所在电场线的切线方向一致
考点:电场强度.
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:电场线是人们为形象描述电场而假想的,实际不存在;电场线与带电粒子的运动轨迹无直接关系,其轨迹是由力和初速度共同决定. 解答: 解:A、初速度为零的点电荷的运动轨迹是由电场力决定,当电场力的方向不变时,其轨迹是直线,即与电场线重合;当电场力的方向变化时,其轨迹是曲线,并不与电场线重合;运动轨迹是由力和初速度共同决定,故A错误;
B、电场线的切线方向为电荷的受力方向,并非速度方向,故B错误; C、点电荷的加速度方向必定与所在电场线的切线方向,故C错误;
D、点电荷受电场力的方向必定与所在电场线的切线方向一致,故D正确. 故选:D.
点评:明确电场线是人们为形象描述电场而假想的,实际不存在;电场线与带电粒子的运动轨迹无直接关系,题目较简单.
3.下列关于电势高低的判断,哪些是正确的( )
A.正电荷从A移到B时,其电势能增加,A点电势一定较低 B.正电荷只在电场力作用下从A移到B,A点电势一定较高 C.负电荷从A移到B时,外力作正功,A点电势一定较高
D.负电荷从A移到B时,电势能增加,A点电势一定较低
考点:电势能;电势.
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:根据推论:正电荷在电势高处,电势能大;负电荷在电势低处,电势能小,判断两点间电势的高低.正电荷只在电场力作用下从A移到B,电荷不一定从高电势处向低电势处运动.负电荷从A移到B时,外力作正功,A点电势不一定较高.
解答: 解:A、正电荷从A移到B时,其电势能增加,电场力做负功,电荷逆着电场线运动,A点电势一定较低.故A正确.
B、正电荷只在电场力作用下从A移到B,电荷不一定从高电势处向低电势处运动,A点电势不一定较高,还取决于电荷的初速度.故B错误.
C、负电荷从A移到B时,外力作正功,无法判断电势的高低.故C错误. D、负电荷从A移到B时,电势能增加,A点电势一定较高.故D错误. 故选A 点评:电场中两点间电势高低可根据推论判断,也可以根据电场力做功的正负与电荷的电性判断,但不能根据外力做功情况判断. 4.(多选题)关于电势与电势能的四种说法中,正确的是( ) A.在电场中,电势较高的地方,电荷在那一点具有的电势能较大 B.在电场中某一点,若放入电荷的电荷量越大,它具有的电势能越大
C.在正的点电荷电场中的任一点,正点电荷具有的电势能一定大于负电点荷具有的电势能
D.在负的点电荷电场中的任一点,负点电荷具有的电势能一定大于正电点荷具有的电势能
考点:电势;电势能.
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:根据电势的定义式φ=分析得知:正电荷放在电势越高的位置电势能越大.在电场
中电势越高的位置,电荷的电量越大所具有的电势能不一定越大,与电荷的电性、电势的正负有关.在正点电荷电场中的任意一点处,正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能,在负点电荷电场中的任意一点处,正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能. 解答: 解:A、由电势的定义式φ=
分析知:正电荷放在电势越高的位置电势能越大,
而负电荷放在电势越高的位置电势能越小.故A错误.
B、在电场中电势越高的位置,电荷的电量越大所具有的电势能不一定越大,还与电荷的电性、电势的正负有关.故B错误.
C、无穷远处电势为零,顺着电场线电势降低,则知在正点电荷电场中任意一点的电势为正值,正电荷具有的电势能为正,负电荷具有的电势能为负,则正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能.故C正确.
D、无穷远处电势为零,在负点电荷电场中任意一点的电势为负值,则负电荷具有的电势能一定大于正电荷具有的电势能.故D正确.
故选:CD.
点评:本题关键要掌握电势的定义式φ=
,式中三个量φ、q和Ep都要代入符号进行分析.
5.如图电场中有A、B两点,则下列说法正确的是( )
考点:电势差与电场强度的关系;电势能. 专题:电场力与电势的性质专题.
分析:沿着电场线电势降低,电场线的疏密程度表示电场强度的大小;电场力做功等于电势能的减小量
A.电势φA>φB,电场强度EA>EB B.电势φA>φB,电场强度EA<EB C.将+q从A点移到B点电场力做正功
D.负电荷﹣q在A点的电势能大于其在B点时的电势能
解答: 解:A、B、沿着电场线电势降低,故φA>φB;电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电场线越密,场强越大,故EB>EA;故A错误,B正确;
C、将电荷量为q的正电荷从A点移到B点时,由于φA>φB,所以电势能EPA>EPB,故电场力做正功,故C正确;
D、将电荷量为q的负电荷放在A、B两点时,由于φA>φB,所以电势能EPA<EPB,故D错误; 故选:BC 点评:本题关键是会用电场线来描述电势和电场强度,知道电场力做功是电势能变化的量度.
6.如图所示,平行直线表示电场线,但未标方向,带电量为10C的微粒在电场中只受电场力作用,由A点移到B点,动能损失0.1J,若A点电势为﹣10V,则( )
﹣2
A.B点的电势为0V B.电场线方向从右向左
C.微粒的运动轨迹可能是轨迹1 D.微粒的运动轨迹可能是轨迹2
考点:带电粒子在匀强电场中的运动;物体做曲线运动的条件;动能定理;电势;电势能. 专题:应用题.
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