1、计算题 如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量均为Q,其中A带正电荷,B带负电荷,D、C是它们连线的垂直平分线,A、B、C三点构成一边长为d的等边三角形,另有一个带电小球E,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷),被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点,O点在C点的正上方,现在把小球E拉起到M点,使细线水平绷直且与A、B、C处于同一竖直平面内,并由静止开始释放,小球E向下运动到最低点C时,速度为v。已知静电力常量为k,若取D点的电势为零,试求:
(1)在A、B所形成的电场中,M的电势φM;
(2)绝缘细线在C点所受到的拉力T。

参考答案:解:(1)电荷E从M点运动到C的过程中,电场力做正功,重力做正功,根据动能定理
得M、C两点的电势差为
又C点与D点为等势点,所以M点的电势为
(2)在C点时A对E的电场力F1与B对E的电场力F2相等,且为
又△ABC为等边三角形,所以F1、F2的夹角为120°,故F1、F2的合力为
,且方向竖直向下
由牛顿运动定律得
绝缘细线在C点所受的张力为
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 在某电场内,把一个带电量为
的电荷从M点移到N点,电场力做功为
,则M、N两点的电势差
V。若将此电荷从M点移到电势零点,电荷的电势能减少
,则M点的电势是 V。
参考答案:250 100
本题解析:
WMN/q=
/
=250J/C=250V.
UM0=-Ep/q=
/
=100V,则M点电势即为100V。
本题难度:一般
3、选择题 下列说法中正确的是( )
A.电场强度为零的点,电势不一定为零
B.电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等
C.通电导线在磁场中某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度一定为零
D.由B=F/IL可知,B与F成正比,与IL成反比
参考答案:A、由于电场强度与电势无关,则电场强度为零的点,电势不一定为零.故A正确.
? B、电场强度处处相等的区域内,电势不一定处处相等,若区域内场强处处为零,电势处处相等;若场强不为零,顺着电场线电势会降低.故B错误.
? C、通电导线在磁场中某处不受磁场力作用,磁感应强度可能为零,也可能磁感应强度不为零,通电导线与磁场平行.故C错误.
? D、磁感应强度由磁场本身的强弱决定,与放入磁场的电流元无关,不能说B与F成正比,与IL成反比.故D错误.
故选A
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,相邻两等势面间的电势差相等.一个正电荷在等势面L3处的动能为20 J,运动到等势面L1处时动能为零;现取L2为零电势参考平面,则当此电荷的电势能为4 J时,它的动能为(不计重力及空气阻力)( )

A.16 J
B.10 J
C.6 J
D.4 J
参考答案:C
本题解析:根据动能定理得知从L3到L1处电场力做的功
,故电势能增加20J。取L2为零势面,则L1处电势能为10J,L3处电势能为-10J,故可知电荷在L3处的电势能和动能之和为10J,在运动的过程中,只有电场力做功,所以电荷的电势能与动能之和保持不变,所以电荷的电势能为4J时,它的动能为6J,故只有选项C正确。
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,匀强电场方向竖直向下,A、B是两等势面,已知A、B电势差为U,距离为d.现在P点放一点电荷Q,将使该电场中某点场强变为零,该点距P点距离为多少?
参考答案:
本题解析:设该点到P的距离为r,由点电荷的场强公式、场强与电压关系和场强叠加原理得:
=E=k
,故r=
.
本题难度:简单