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1、简答题 如图所示,带正电小球质量为m=1×10-2 kg,带电荷量为q=1×10-6 C,置于光滑绝缘水平面上的A点.当空间存在着斜向上的匀强电场时,该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动,当运动到B点时,测得其速度vb="1.5" m/s,此时小球的位移为s="0.15" m.求此匀强电场场强E的取值范围.(g取10 m/s2)

某同学求解如下:设电场方向与水平面之间夹角为θ,由动能定理qEscosθ=
mvB2-0,得E=
=
V/m,由题意可知θ>0,所以当E>7.5×104 V/m时小球将始终沿水平面做匀加速直线运动.
经检查,计算无误.该同学所得结论是否有不完善之处?若有请予以补充.
参考答案:7.5×104 V/m<E≤1.25×105 V/m
本题解析:该同学所得结论有不完善之处.
为使小球始终沿水平面运动,电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力
qEsinθ≤mg?①
所以tanθ≤
=
=
=
?②
E≤
=
V/m=1.25×105 V/m
即7.5×104 V/m<E≤1.25×105 V/m
本题难度:一般
2、简答题 如图13-7-10所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面.现将电荷量为10-8 C的正点电荷从A点移到B点,电场力做功为3×10-6 J,将另一电荷量为10-8 C的负点电荷从A点移到C点,克服电场力做功3×10-6 J.

图13-7-10
(1)求电场线方向,UAB、UAC、UBC各为多大?
(2)AB边长为2
cm,求电场强度.
参考答案:(1)UAB="300" V? UAC="300" V? UBC=0(2)E=104 V/m
本题解析:本题要求利用匀强电场中电场力做功、电势差与电场强度的关系进行求解,特别是要求根据电势差的情况判断场强的方向.
(1)正点电荷从A点移到B点时,电场力做正功,故A点电势高于B点,可求得:
UAB=
V="300" V.
负点电荷从A点移到C点,同理可判断A点电势高于C点,可求得:UAC=
="300" V
因此B、C两点电势相等,UBC=0.由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线,因此,BC为一等势线,故电场线方向垂直BC.设D为直线BC的中点,则场强方向为由A指向D.
(2)直线AB在场强方向的距离d等于线段AD的长度,故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得:E=
V/m=104 V/m.
本题难度:简单
3、选择题 下列关于电场线的说法,其中正确的是( )
A.电场线上某一点的切线方向总是与该点处电荷受力的方向一致
B.顺着电场线方向,电场强度和电势均逐渐减小
C.电荷顺着电场线的方向移动,所受电场力逐渐减小
D.任意两条电场线一定不相交
参考答案:电场线的方向是正电荷所受电场力的方向,而正负电荷所受的电场力的方向相反,故A错误;
B、C:电场线的疏密代表电场的强弱,而不是顺着电场线方向,电场强度逐渐减小,电荷所受电场力也不是逐渐减小,故B错误,C错误;
D:电场线的切线方向就是电场的方向,如果两条电场线在同一点相交,则有两个切线方向,而事实上电场中的每一点只有一个方向,故任意两条电场线都不会相交.故D正确.
故选:D
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 在静电场中,一个负电荷在电场力和非电场力的共同作用下,沿电场线方向移动一段距离,以下说法正确的是(?)
A.电荷克服电场力所做的功在数值上等于电荷电势能的增量;
B.非电场力和电场力对电荷做的总功在数值上等于电荷动能的增量;
C.非电场力和电场力对电荷做的总功在数值上等于电势能和动能的增量之和;
D.非电场力对电荷做的功在数值上等于电荷动能的增量;
参考答案:AB
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法.下面四个物理量都是用比值法定义的,其中不是定义式的是
A.加速度
B.电流强度
C.电场强度
D.磁感应强度
参考答案:C
本题解析:电场强度的定义式为
,
是推导式,选项C正确。
本题难度:简单