度,与P点的情况具有对成型,因此P、Q点的电场强度大小相等,B正确。 考点:电场的叠加原理
点评:此类题型考察了电场的叠加原理,并且考察了静电平衡状态下的导体的性质。在判断P、Q的电场时,要结合对称性来判断。
73、两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上。将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q2(位于座标原点O)。过程中,试探电荷的电势能Ep随位置变化的关系如图所示。则下列判断正确的是( )
A.M点电势为零,N点场强为零 B.M点场强为零,N点电势为零
C.Q1带负电,Q2带正电,且Q2电荷量较小 D.Q1带正电,Q2带负电,且Q2电荷量较小 【答案】AC 【解析】
试题分析:根据电势的定义:单位正电荷在某点具有的电势能,M点电势能为零,所以
,因为
。将带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向
过程中,N点以前是负电荷的电场占主导地位,N点以后正电荷的场增强,M点以后正电荷的电场占主导地位,电势能为正且增加,N点是电场由负向正的转折点,所以N点场强为零,带负电荷,电量较大,带正电荷,电量较小。 故选AC
考点:K考查了电场力做功特定
点评:本题还可以根据电场力做功分析,也可以根据引力、斥力分析。
二、填空题(注释)
74、在真空中两个带等量异种的点电荷,电量均为4×10-8C,相距40cm,则它们之间的相互作用力大小为______ __;在两者连线的中点处,电场强度大小为______ _______。(静电力常量k的值为9.0×109N·m2/c2) 【答案】9.0×10-5N、9.0×103N/C 【解析】
试题分析:根据库仑定律求解与两电荷间的作用力.根据点电荷场强公式分别求出两点电荷在中点处产生的场强,再进行合成,求出合场强. 已知真空中两点电荷的电量均为,距离r=0.4m,根据库仑定律得电荷间的作用力
两点电荷在中点处产生的场强大小为在两者连线的中点处,电场强度大小为
,
,方向相同,则。
考点:库仑定律、电场强度.
点评:本题两电荷连线上电场强度是两电荷产生的电场强度的叠加,根据平行四边形定则进行合成.
75、有一静电场,其电势U随坐标x的改变而变化,变化的图线如图1所示,试在图2中画出该静电场的场强E随x变化的图线(设场强沿x轴正方向时取正值,场强沿x轴负方向时取负值)。
【答案】
【解析】
试题分析:根据U=Ed,通过图像的斜率求得第一阶段电场强度为
,第二阶段的电场强度为,第三阶段为
,绘图如答案
考点:电势差与电场强度关系
点评:本题通过匀强电场的电势差与电场强度关系,从而绘出图像。
76、若将一个电量为2.0×10-10C的正电荷,从零电势点移到电场中M点要克服电场力做功8.0×10-9J,则M点的电势是 V;若再将该电荷从M点移到电场
-
中的N点,电场力做功1.8×108J,则M、N两点间的电势差UMN = V。 【答案】40 V ; 90 V 【解析】
试题分析:由电场力做功与电势能的关系得到
,,得到,
;由
得到
.
考点:本题考查电场力做功与电势能的关系,电场力做功的公式
点评:本题学生要熟练掌握电场力做功与电势能的关系式,电场力做功的公式,能用公式进行相关的计算。
77、将一电荷量为2×10-5的试探电荷放在电场中的P点处,所受的电场力的大小为2×10-2N,则P点的电场强度的大小为 N/C,如果将试探电荷拿走则电场强度为 ___________N/C,方向_____________(填―变化‖或―不变‖)。 【答案】1000 N/C, 1000 N/C, 不变 【解析】
试题分析:根据公式
可得该点的电场强度为
电场强度与试探电荷无关,所以如果将试探电荷拿走则电场强度为,方向不变,
考点:考查了对电场强度的理解
点评:电场强度和试探电荷无关,只与电场本身的性质有关,
78、电荷量为-5.0×10-12C的点电荷A置于电场中的P点,所受电场力大小为2.0×10-6N,方向向右,则P点的电场强度大小为________N/C,方向________(填―向右‖或―向左‖).若A电荷在P点具有-1.5×10-11 J的电势能,则P点的电势为________V.若将P点的电荷换成电荷量为+2.0×10-12C的点电荷B,则P点的电场强度大小为________N/C,B电荷的电势能为________J。 【答案】4.0×105 向左 3.0 4.0×105 6.0×10-12 【解析】
试题分析:根据公式
得P点的场强大小为
,方向与负电荷受得P点的电势为3.0V,
的电场力方向相反,故电场方向向左,根据公式
电场强度大小跟试探电荷无关,所以将P点的电荷换成电荷量为的点电荷B,P点的电场强度大小不变,仍为.B电荷的电势能为
.
考点:本题考查电场强度和电势定义式的应用,
点评:应用时电场强度定义式一般不代入符合计算,物理量的方向单独判断,而电势的定义式各量一般要代入正负号.
79、在一点电荷Q电场中有一点P,今将另一点电荷q= - 2.0×10c从无穷远处移到P点,电场力做了2.0×10J的功。设无穷远处电势为零,则P点的电势为 V。Q点电性为 电荷。
【答案】 100V ; 正 【解析】
试题分析:从无穷远处到P点,
,电场力做正
功,说明两电荷间的库仑力为引力,由此可知场源电荷为正电荷 考点:考查电场力做功与电势差
点评:本题难度较小,某一点电势的值常根据电势差求解,也就是先求得电势差再由电势差与电势的关系求解
80、如图所示,平行的两金属板M、N与电源相连,一个质量为m、带电的小球悬挂在两板间,闭合电键后,悬线偏离竖直方向的角度为θ,则小球受到的电场力为 ;如将电键K断开,再使N板向M板移动,偏角θ角将 。(填―变大‖―变小‖―不变‖)
【答案】mgtanθ ; 不变 【解析】
试题分析:以小球为研究对象,受到重力、拉力和电场力的作用,把绳子的拉力和电场力合成,合力的方向与重力等大反向,由此可知电场力为mgtanθ,电键断开,两板间电量不变,根据
,所以电场力
不变,夹角不变 考点:考查受力平衡
点评:本题难度较小,根据电容的定义式和决定式,根据受力分析以及电场力的计算公式判断即可
81、(4分)在一个匀强电场中有M、N、P三点,它们的连线组成一个直角三角形,如图所示。MN = 4cm,MP = 5cm,当把电量为-2×10-9C的点电荷从M点移至N点时,电场力做功为8×10-9J,而从M点移至P点时,电场力做功也为8×10-9J。则电场的方向为_________________,电场强度的大小为________________V/m。
【答案】N指向M方向, 100 【解析】
试题分析:由电场力做功W=qU可知P点
,从M到
,由此可知NP两点电势相等,由电场线与
等势线垂直,电场线由高电势指向低电势,可知电场线由N指向M方向,由E=U/d=100V/m
考点:考查电场线与等势线的关系
点评:本题难度较小,根据电场力做功情况判断等势线,根据电场线与等势线垂直,电场线由高电势指向低电势的规律再确定电场线方向即可
82、电量为2×10-6C的正点电荷放入电场中A点,受到作用力为4×10-4 N,方向向右,则且点的场强为____________N/C,,方向____________。若把另一电荷放在该点受到力为2×10-4N,方向向左,则这个电荷是电量为____ __ C的 电荷(填―正‖或―负‖)
【答案】200 水平向右 -1×10-6 负 【解析】
试题分析:根据公式
可得
,正电荷受到的可得
电场力和电场方向相同,故电场方向向右,根据公式
,负电荷受到的电场力和电场方向相反,
考点:考查了对电场强度的计算
点评:在计算此类型题目时,需要注意,电场中同一点的电场强度大小方向和试探电荷无关,只与电场本身的性质有关
四、计算题(注释)
83、(1)下列过程中,没有利用电磁波的是_______________。 A.电视机接收卫星电视信号 B.移动电话通话 C.电风扇通电后正常运转 D.雷达发现飞机
(2)[3分]物理学中描述电场强弱的物理量是_________。 A.电流 B.电荷量 C.电场强度 D.磁感应强度 (3)[3分]在国际单位制中,电容的单位是____________ A.法拉 B.伏特 C.安培 D.欧姆 (4)[3分]下列说法正确的是__________ A.电磁感应现象是牛顿发现的 B.交流发电机发出的电流方向不变 C.升压变压器的原、副线圈匝数相同
D.远距离输电要用高电压,是为了减少输电线上的电能损失
(5)[4分]当螺线管中通入如图所示的电流时,位于它B端附近的小磁针____________(填―会‖或―不会‖)发生偏转,螺线管A端的磁极是