专题七 静电场(3)

2019-03-29 10:07

故对粒子a有:Bqv=Eq 即只要满足E =Bv无论粒子带正电还是负电,粒子都可以沿直线穿出复合场区,当撤去磁场只保留电场时,粒子b由于电性不确定,故无法判断从O’点的上方或下方穿出,故AB错误;粒子b在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类似于平抛的运动,电场力做正功,其电势能减小,动能增大,故C项正确D项错误。 5.(09·北京·20)图示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面,其单位面积带电量为?。取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的的距离为x,P点电场强度的大小为E。下面给出E的四个表达式(式中k为静电力常量),其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强E,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断,E的合理表达式应为 ( B ) A.E?2?k?(R1x?R221?R2x?R222)x

B.E?2?k?(1x?R221?1x?R222)x

C.E?2?k?(R1x?R221?R2x?R222)x

D.E?2?k?(1x?R221?1x?R222)x

解析:当R1=0时,对于A项而言E=0,此时带电圆环演变为带电圆面,中心轴线上一点的电场强度E>0,故A项错误;当x=0时,此时要求的场强为O点的场强,由对称性可知EO=0,对于C项而言,x=0时E为一定值,故C项错误。当x→∞时E→0,而D项中E→4πκσ故D项错误;所以正确选项只能为B。

6.(09·上海物理·3)两带电量分别为q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映

线

E

x

( A )

[来源:状元源]

解析:由等量异种点电荷的电场强度的关系可知,在两电荷连线中点处电场强度最小,但不

是零,从两点电荷向中点电场强度逐渐减小,因此A正确。

7.(09·上海物理·7)位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示,图中实线表示等势线,则 ( CD ) A.a点和b点的电场强度相同

B.正电荷从c点移到d点,电场力做正功 C.负电荷从a点移到c点,电场力做正功

D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点,电势能先减小后增大

解析:电场线的疏密可以表示电场的强弱,可见A错误;正电荷从c点移到d点,电场力做负功,负电荷从a点移到c点,电场力做正功,所以B错误,C正确;正电荷从e点沿图中虚线移到f点,电场力先做正功,后做负功,但整个过程电场力做正功,D正确。 8.(09·广东物理·6)如图所示,在一个粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止。在物块的运动过程中,下列表述正确的是 ( A ) A.两个物块的电势能逐渐减少 B.物块受到的库仑力不做功 C.两个物块的机械能守恒

D. 物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力

解析:由于两电荷电性相同,则二者之间的作用力为斥力,因此在远离过程中,电场力做正功,则电势能逐渐减少,A正确;B错误;由于运动过程中,有重力以外的力电场力和摩擦力做功,故机械能不守恒,C错误;在远离过程中开始电场力大于摩擦力,后来电场力小于摩擦力。

9.(09·天津·5)如图所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置,M、N为板间同一电场线上的两点,一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点

在电场线上向下运动,且未与下板接触,一段时间后,粒子以速度vN折回N点。则 ( B )

A.粒子受电场力的方向一定由M指向N B.粒子在M点的速度一定比在N点的大 C.粒子在M点的电势能一定比在N点的大 D.电场中M点的电势一定高于N点的电势

解析:由于带电粒子未与下板接触,可知粒子向下做的是减速运动,故电场力向上,A错;

粒子由M到N电场力做负功电势能增加,动能减少,速度增加,故B对C错;由于粒子和两极板所带电荷的电性未知,故不能判断M、N点电势的高低,C错。

10.(09·四川·20)如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为V(。若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则 ( AD ) 2V2<V1)A.小物体上升的最大高度为

V1?V24g22

B.从N到M的过程中,小物体的电势能逐渐减小

C.从M到N的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功

D.从N到M的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小 解析:设斜面倾角为θ、上升过程沿斜面运动的最大距离为L。

因为OM=ON,则MN两点电势相等,小物体从M到N、从N到M电场力做功均为0。上滑和下滑经过同一个位置时,垂直斜面方向上电场力的分力相等,则经过相等的一小段位移在上滑和下滑过程中电场力分力对应的摩擦力所作的功均为相等的负功,所以上滑和下滑过程克服电场力产生的摩擦力所作的功相等、并设为W1。在上滑和下滑过程,对小物体,应用动能定理分别有:-mgsinθL-μmgcosθL-W1=-

mV122

和mgsinθL-μmgcosθL-

W1=

mV222,上两式相减可得sinθL=

V1?V24g22,A对;由OM=ON,可知电场力对小物体

先作正功后作负功,电势能先减小后增大,BC错;从N到M的过程中,小物体受到的电场力垂直斜面的分力先增大后减小,而重力分力不变,则摩擦力先增大后减小,在此过程中小物体到O的距离先减小后增大,根据库仑定律可知小物体受到的电场力先增大后减小,D对。

11.(09·宁夏·16)医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成,磁极

间的磁场是均匀的。使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中,两触点的距离为3.0mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160μV,磁感应强度的大小为0.040T。则血流速度的近似值

和电极a、b的正负为 ( A ) A. 1.3m/s ,a正、b负 B. 2.7m/s , a正、b负 C.1.3m/s,a负、b正 D. 2.7m/s , a负、b正

12.(09·海南物理·5)一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S,电容为?oS/d,

其中?o是常量。对此电容器充电后断开电源。当增加两板间距时,电容器极板间 ( A )

A.电场强度不变,电势差变大 B.电场强度不变,电势差不变 C.电场强度减小,电势差不变 D.电场强度较小,电势差减小

13.(09·海南物理·10)如图,两等量异号的点电荷相距为2a。M与两点电荷共线,N位于两点电荷连线的中垂线上,两点电荷连线中点到M和N的距离都为L,且l?a。略去?a/L?n

?n?2?项的贡献,则两点电荷的合电场在M和N点的强度 ( AC )

A.大小之比为2,方向相反 B.大小之比为1,方向相反 C.大小均与a成正比,方向相反

D.大小均与L的平方成反比,方向相互垂直

14.(09·江苏物理·8)空间某一静电场的电势?在x轴上分布如图所示,x轴上两点B、

C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx,下列说法中正确的有 ( AD )

A.EBx的大小大于ECx的大小 B.EBx的方向沿x轴正方向

C.电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大

D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功

解析:本题的入手点在于如何判断EBx和ECx的大小,由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向的分量不相同,如果在x方向上取极小的一段,可以把此段看做是匀强磁场,用匀强磁场的处理方法思考,从而得到结论,此方法为微元法;需要对电场力的性质和能

的性质由较为全面的理解。在B点和C点附近分别取很小的一段d,由图象,B点段对应的电势差大于C点段对应的电势差,看做匀强电场有E???d,可见EBx>ECx,A项正确;

同理可知O点场强最小,电荷在该点受到的电场力最小,C项错误;沿电场方向电势降低,在O点左侧,EBx的方向沿x轴负方向,在O点右侧,ECx的方向沿x轴正方向,所以B项错误,D项正确。

15.(09·广东理科基础·12)关于同一电场的电场线,下列表述正确的是 ( C )

A.电场线是客观存在的

B.电场线越密,电场强度越小

C.沿着电场线方向,电势越来越低

D.电荷在沿电场线方向移动时,电势能减小

解析:电场是客观存在的,而电场线是假想的,A错;电场线越密的地方电场越大B错;沿着电场线的方向电势逐渐降低C对;负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功电势能增加D错。

16.(09·东理科基础·16)如图所示,一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点,其中M点在轨迹的最右点。不计重力,下列表述正确的是( C )A.粒子在M点的速率最大

B.粒子所受电场力沿电场方向 C.粒子在电场中的加速度不变

D.粒子在电场中的电势能始终在增加

解析:根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹一侧,再结合电场力的特点可知粒子带负电,即受到的电场力方向与电场线方向相反,B错;从N到M电场力做负功,减速,电势能在增加,当达到M点后电场力做正功加速电势能在减小则在M点的速度最小A错,D错;在整个过程中只受电场力,根据牛顿第二定律加速度不变。

17.(09·广东文科基础·60)如图9所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b。下列表述正确的是 ( B ) A.该电场是匀强电场 B.a点的电场强度比b点的大


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