高考物理高频考点《电场强度》考点强化练习(2020年练习版)(八)
2020-08-09 23:30:03
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1、选择题 如图所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上.a带正电,b和c带负电,a所带电荷量的大小比b的大.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,这条有向线段可能是( ) A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
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参考答案:对c球受力分析,如图

由于a所带电荷量的大小比b的大,故a球对c球的静电引力较大,根据平行四边形定则,合力的方向如图; 故选C.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 在如图的匀强电场中,有A、B两点,且A、B两点间的距离为x=0.20m,已知AB连线与电场线夹角为θ=60°,今把一电荷量q=-2×10-8C的检验电荷放入该匀强电场中,其受到的电场力的大小为F=4.0×10-4N,方向水平向左.求: (1)电场强度E的大小和方向; (2)若把该检验电荷从A点移到B点,电势能变化了多少; (3)若A点为零电势点,B点电势为多少.

参考答案:(1)电场强度E的大小为 E=Fq=4×10-42×10-8N/C=2×104N/C,方向水平向右. (2)检验电荷从A点移到B点电场力做的功W=-Fxcosθ=-4.0×10-4×0.2×cos60°J=-4.0×10-5J 由电场力做功与电势能变化关系得,检验电荷从A点移到B点电势能增加了4×10-5J. (3)由UAB=Wq得:UAB=-4×10-5-2×10-8V=2.0×103V 又UAB=φA-φB,φA=0 解得,φB=-2.0×103V 答: (1)电场强度E的大小为2×104N/C,方向水平向右. (2)若把该检验电荷从A点移到B点电势能增加了4×10-5J. (3)若A点为零电势点,B点电势为-2.0×103V.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,两个相同的绝缘细圆环带有等量正电荷,电荷在圆环上的分布是均匀的,两圆环相隔一定距离同轴平行固定放置,B、D分别为两环圆心,C为BD中点。一带负电的粒子从很远处沿轴线飞来向下顺次穿过两环。若粒子只受电场力作用,则在粒子运动过程中
 A.粒子经过B点时加速度为零 B.粒子经过B点和D点时动能相等 C.粒子从A到C的过程中,电势能一直增大 D.粒子从B到D的过程中,速度先减小再增大
参考答案:BD
本题解析:根据电场叠加,B环上电荷在B点产生的电场为零,D环上电荷在B点产生电场向上,故粒子经过B点时受电场力向下,加速度不为零,选项A错误;根据对称性,两环上电荷在B、D两点处电势相同,再根据粒子运动过程能量守恒,粒子经过B、D两点时电势能相同,故动能也相同,选项B正确;粒子在由A到B过程电势能减小,由B到C过程中电势能增大,故C错误;粒子从B到C速度减小,从C到D速度增大,故选项D正确。
本题难度:简单
4、计算题 如图所示,一根长为L的绝缘轻绳的一端固定在O点,另一端连接着一个带正电的小球,小球可视为质点,其质量为m,电荷量为q。在O点正上方和正下方距O点L处,各固定一个绝缘弹性挡板A和B,两个挡板尺寸很小,均竖直放置。此装置处在一个竖直匀强电场中,电场强度的大小为 ,方向最初竖直向上。现将小球拉到O点右侧同一高度且距O点L处,给它一个竖直向上的初速度V0= 。此后小球在A、B之间的右侧区域竖直面内做圆周运动,并不时与A、B挡板碰撞,在小球与A、B挡板碰撞时,通过两挡板上安装的传感器和控制电路,控制电场方向在碰后瞬间反向,不计碰撞中的能量损失,重力加速度为g,求:
 (1)小球与A、B挡板第一次碰前瞬间,绳中的拉力分别为多少? (2)若轻绳可以承受的最大拉力为50mg,则在绳断之前,小球与B挡板碰撞了多少次?
参考答案:(1) , (2)5次
本题解析:(1)小球第一次与 碰之前, 且方向相反,做匀速圆周运动 所以小球与 板第一次碰前,速度为 (1分)
 小球从与A板第一次碰后到与B板第一次碰前的过程中 解得 小球与B板第一次碰前 解得: (3)小球从与 板第一次碰后到与 板第二次碰前, 且方向相反,做匀速圆周运动。 球与 板第二次碰前 此时细绳中拉力  小球从与 板第二次碰后到与 板第二次碰前的过程中
 小球与 板第二次碰前
 综上分析可知,小球每次与 板碰前,绳中拉力比上一次碰前增加
小球与 档板第 次碰面,绳中拉力
 若绳断,则 联立得: (3分)
小球在绳断前与 挡板碰撞了5次。 (1分)
 考点:考查了动能定理,圆周运动,带电粒子在复合场中的运动
本题难度:困难
5、简答题 如图所示,电子在一条电场线上从a点运动到b点,电势能增加,试判定a、b两点电势高低。
参考答案:φa>φb
本题解析:解法一: 由于电势能增加,电场力一定做负功,即电场力方向和电荷运动方向相反,从b指向a而负电荷受电场力的方向和场强方向相反,场强方向应是由a指向b,因此电场线的方向是从a指向b。 顺着电场线的方向电势越来越低,a点电势比b点电势高 解法二: 由于电势能增加,电场力一定做负功,即Wab为负值,而q是负电荷,即q为负值。 由Wab=q(φa-φb)得知φa-φb>0,故φa>φb。 解法三: 正电荷q为正值,在电势越高的地方电势能越大,而对负电荷q为负值,在电势越高的地方电势能越小,而本题已知条件是负电荷在a点电势能较小,a点电势高 由于电势能增加,电场力一定做负功,即Wab为负值,而q是负电荷,即q为负值 由Wab=q(φa-φb)得知φa-φb>0,故φa>φb
本题难度:一般
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