故选CD. 点评:本题比较简单,基础性强,考查的知识点比较全面;要加强理解电场力和电场强度关 系,电势能和电场力做功关系.
15.(3分)(2013?河池模拟)如图所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接有一灵敏电流表,两极板间有一个电荷q处于静止状态.现将两极板的间距变大,则( )
A.电荷将向上加速运动 电流表中将有从a到b的电流 C.
考点:电容器的动态分析. 专题:电容器专题. B. 电荷将向下加速运动 D. 电流表中将有从b到a的电流 分析:电荷q处于静止状态,受到重力与电场力而平衡.将两极板的间距变大,而电容器的 电压不变,根据板间场强E=分析场强的变化,再分析电荷q所受电场力的变化,判断电荷q的运动方向.根据电容的决定式分析电容的变化,而电容器的电压一定,再由电容的定义式分析板间电容器电量的变化,根据电容器是充电还是放电,分析电路中电流的方向. 解答:解: A、B将两极板的间距变大,而电容器的电压不变,板间场强E=减小,电荷q所受的电场力F=Eq减小,电荷将向下加速运动.故A错误,B正确. C、D根据电容的决定式C=可知,电容减小,电容器的电压U不变,由电容的定义式C=分析得知,电容器的电量减小,电容器放电,而电容器上极板带正电,则电流表中将有从b到a的电流.故C错误,D正确. 故选BD 点评: 对于电容器动态变化分析问题,首先要根据电容的决定式C=判断电容的变化,抓住不变量,再由电容的定义式C=分析电量或电压的变化,再进一步研究场强等的变化. 三、填空题
16.(3分)(2014秋?梅县校级月考)平行板电容器的电容C,两极板间电压为U,两板间场强E和带电量Q,在下列情况下怎样变化?(填写:增大、减小、不变) ①保持两板与电源相连,只增大两板间距离,则C 减小
②电容器充电后与电源断开,再减小电容器极板间距离,C 增大 .
考点:电容器的动态分析. 专题:电容器专题. 分析: 明确题意,只改变板间距离,由C=解答: 解:①增大两板间的距离,由C=②当减小两板间的距离时,C增大; 故答案为:①变小;②增大. 点评:本题考查电容器的决定式的应用,要注意明确电容与电量及电压无关.
17.(3分)(2014秋?梅县校级月考)匀强电场的电场强度为E,在此电场中A、B、C三点构成一个直角三角形,三角形所在平面与电场线平行,如图所示,AB边长为L,AB边平行于电场线,现将一个正电荷q从A点沿AB运动到B点,电场力做功为 EqL ;由B运动到C,q的电势能变化量为 0 ;由C运动到A,电场力做功为 ﹣EqL ;A、C两点之间的电势差为 EL .
分析电容的变化. 知,电容C变小;
考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势能. 专题:电场力与电势的性质专题. 分析:匀强电场中,电势差与场强的关系是U=Ed,式中d是两点沿电场强度方向的距离, 然后根据d的含义可求解A、B两点间的电势差.电场力做功的公式W=qU 解答:解:根据匀强电场特点可知:A、B两点间的电势差为: UAB=UAC=EdAB 所以有:WAB=EqL. B和C位于同一等势面上,故正电荷从B点到C点,电场力做功为0; WCA=WBA=﹣WAB=﹣EqL UAC=UAB=EL 故答案为:EqL,0,﹣EqL,EL. 点评:公式U=Ed的适用条件为匀强电场,d的含义为两点之间沿电场线方向的距离,并非 两点之间的距离,因此对于物理公式要明确适用条件以及各个物理量的含义. 四、计算题
18.(2014秋?梅县校级月考)用30cm的细线将质量为4×103kg的带电小球P悬挂在O点
﹣
下,当空间有方向为水平向右,大小为1×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处在静止状态.
(1)分析小球的带电性质; (2)求小球的带电量; (3)求细线的拉力;
(4)若烧断细绳物体如何运动?
考点:电场强度;力的合成与分解的运用. 分析:对小球受力分析,根据共点力平衡得出电场力的方向和大小,以及细线拉力的大小, 从而根据电场强度的定义式求出小球的电荷量. 解答:解: (1)小球受重力、拉力和电场力处于平衡,受力示意图如图所示,电场力的方向水平向右,与场强方向相同,所以小球带正电. (2)根据共点力平衡可知电场力为:F=qE=mgtan37° C=3×106C. ﹣解得:q==(3)根据共点力平衡得,细线的拉力为:T==N=0.05N. (4)若烧断细绳,物体将沿重力与电场力合力的方向做匀加速直线运动; 答:(1)小球带正电. (2)小球的带电量3×106C. ﹣(3)细线的拉力0.05N. (4)烧断细绳物体将沿重力与电场力合力的方向做匀加速直线运动. 点评:解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解.
19.(2014秋?梅县校级月考)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. (3)偏转时的加速度.
考点:带电粒子在匀强电场中的运动. 专题:带电粒子在电场中的运动专题. 分析:(1) (3)电子先在加速电场中加速,再进入偏转电场中偏转,由于电子正好能穿过电场,所以在偏转电场中的偏转的距离就是d,由牛顿第二定律求出加速度,然后结合运动学公式可以求得极板的长度; (2)电子在运动的整个过程中,只有电场力做功,根据动能定理即可求得电子的动能的大小. 解答:解: (1)设电子飞离加速电场时速度为v, 由动能定理 eU0=mv2 ① 电子在平行板间运动的时间为 t=电子在平行板间的加速度为 a=电子的偏转的距离 y=d=at2 ④ ② ③ 由①②③④解得:L=d. (2)设电子穿过电场时的动能为Ek, 根据动能定理 Ek=eU0+e=e(U0+). 答:(1)金属板AB的长度为. (2)电子穿出电场时的动能为e(U0+) (3)偏转时的加速度为. 点评:电子先在加速电场中做匀加速直线运动,后在偏转电场中做类平抛运动,根据电子的 运动的规律逐个分析即可.