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1、填空题 如图所示,a、b是匀强电场中的两点已知两点间的距离为0.4m,两点的连线与电场线成370角,两点间的电势差Uab=2.4×103V,则匀强电场的场强大小为E=______V/m,把电子从a点移到b点电场力做功W=______J.
参考答案:(1)由于ab连线与电场方向成370角,做bc垂直于场强的方向,则ac为沿场强方向的有效长度.
则:ac=abcosθ=d?cos37°=0.32m
由公式:U=Ed有效
得:E=Ud有效=Uac=2.4×1030.32=7.5×103V/m
(2)W=qU=-1.6×10-19×2.4×103=-3.84×10-16J
故答案为:7.5×103,-3.84×10-16.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 下面关于电场的性质说法正确的是( )
A.电场强度大的地方,电荷所受的电场力一定较大
B.电场强度大的地方,电场线一定较密
C.匀强电场中两点的电势差大小仅与两点间的距离有关
D.两个等量异种点电荷连线的中点处场强为零
参考答案:A、电场强度大的地方,电荷所受的电场力与电量的比值越大,而电场力不一定较大,故A错误;
B、通过电场线的疏密来体现电场强度的大小,故B正确;
C、沿着电场线方向电势在降低,所以匀强电场中两点的电势差大小仅与沿电场线方向两点间的距离有关,故C错误;
D、两个等量同种点电荷连线的中点处场强为零,根据库仑定律可得,此处的电场力为零.故D错误;
故选:B
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题
(1)小球到达b点的速度大小。
(2)小球从b点进入虚线下方,当再一次回到虚线时离b点的距离是多少?
(3)若小球从a点开始运动到第二次过虚线时所用时间为t,则小球在杆上运动的时间为多少?
参考答案:(1)Vb=E/μB(2)2mE/μqB2 (3)t1=t-πm/qB
本题解析:(1)小球在沿杆向下运动时,受力情况如图所示:
当小球在杆上做匀速运动时由平衡条件得:
在水平方向有: N= qvbB? (1) 2分
在竖竖直方向有: qE=f ?(2)? 1分
又因摩擦力: f=μN (3) 1分
由(1)(2)(3)式解得小球到达b点的速度为:
Vb=E/μB (4) 1分
(2)小球在磁场中做匀速圆周运动,由洛仑兹力提供向心力:
? (5) 2分
解得半径为:R=mE/μqB2?
小球离b点的距离为:s=2R=2mE/μqB2 (6) 2分
(3)小球在磁场中做匀速圆周运动,周期为
T=2πR/vb=2πm/qB (7) 2分
从b运动到第二次过虚线所用时间为:t2=T/2 1分
所以小球在杆上运动的时间为:t1=t-t2? (9) 1分
由(7)(8)(9)式解得:t1="t-πm/qB?" 1分
本题难度:简单
4、选择题 如图,在点电荷Q的电场中,有a、b两点.a点场强大小为Ea,方向与ab连线成30°角;b点的场强大小为Eb,方向与ab连线成60°角.关于a、b两点场强大小及电势高低,下列说法中正确的是( )
A.Ea=1/3Eb,Φa>Φb
B.Ea=Eb/3,Φa<Φb
C.Ea=2Eb,Φa>Φb
D.Ea=Eb/2,Φa<Φb