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1、简答题 如图所示,用30cm的细线将质量为m=4×10-3㎏的带电小球P悬挂在O点正下方,当空中有方向为水平向右,大小为E=2×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处在静止状态.(g取10m/s2)
(1)分析小球的带何种电荷;
(2)求小球带电量q;
(3)求剪断细线后带电小球的加速度a.

参考答案:
(1)小球受到重力mg、电场力qE和细线的拉力,如图,电场力方向与电场同向,故小球带正电.
(2)小球受力平衡,将重力分解如图,在水平方向有:
qE=mgtan37°
得:q=mgtan37°E=4×10-3×10×342×104C=1.5×10-6C;
(3)由受力图可知细线的拉力为 F=mgcos37°=4×10-3×100.8=0.05N
如果剪断细绳小球所受的合力与F大小相等,方向相反,则加速度 a=Fm=0.054×10-3m/s2=12.5m/s2
答:
(1)小球带正电.
(2)小球带电量q为1.5×10-6C.
(3)剪断细线后带电小球的加速度a为12.5m/s2.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,表示在一个电场中的四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量跟它所受的电场力的函数关系图象,则下列叙述正确的是

A.这个电场是匀强电场(各点的电场强度处处相同的电场)
B.四点场强大小的关系是Ed>Ea>Eb>Ec
C.四点场强大小的关系是Ea<Eb<Ed<Ec
D.四点场强大小的关系是Ea>Eb>Ec>Ed
参考答案:B
本题解析:此图线斜率的绝对值表示电场强度的大小,d图线斜率的绝对值最大,所以d点的电场强度最大,c图线斜率的绝对值最小,电场强度的最小,所以四点场强的大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec,该电场不是匀强电场.故选项B正确,选项A、C、D错误.
理解
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,空间中有两个点电荷Q1和Q2,在两电荷所在平面上有a、b、c、d四点,其中a、b位于电荷连线的延长线上, c点位于两电荷连线的中点,d点位于两电荷连线的垂直平分线上。则以下判错误的是 (?)


A.若a点的电场强度为零,则说明Q1和Q2为异种电荷,且|Q1| < |Q2|
B.若c点的电势为零,则说明Q1和Q2是异种电荷,且|Q1|=|Q2|
C.若b点的电场强度为零,则说明Q1和Q2是同种电荷,且|Q1| > |Q2|
D.无论两电荷是同种电荷还是异种电荷,d点的电场强度都不可能为零
参考答案:C
本题解析:若a点的电场强度为令,说明两个点电荷在a点产生的电场方向相反,根据公式
可得,
在a点产生的场强大小为
,
在a点产生的场强大小为
,又因为
,所以
,A正确。若c点电势为零,根据等量异种电荷产生的电势分布可知,
和
为等量异种电荷。B正确。若b点电场强度为零,则说明两点电荷在b点的场强方向相反,故两电荷为异种电荷,C错误。根据电场的叠加原理,无论
和
的带电种类如何,d点的电场强度都不可能为零,D正确。
本题难度:简单
4、选择题 如图甲所示,Q1、Q2为两个被固定的点电荷,其中Q1带负电,a、b两点在它们连线的延长线上。现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用),粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb,其速度图象如图乙所示,以下说法中正确的是

[? ]
A.Q2一定带正电
B.Q2的电量一定大于Q1的电量
C.b点的电场强度最小但不为零?
D.整个运动过程中,粒子的电势能一直增大
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,倾角为
的光滑斜面下端固定一绝缘轻弹簧,M点固定一个质量为m、带电量为-q的小球Q。整个装置处在场强大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。现把一个带电量为+q的小球P从N点由静止释放,释放后P沿着斜面向下运动。N点与弹簧的上端和M的距离均为s0。P、Q以及弹簧的轴线ab与斜面平行。两小球均可视为质点和点电荷,弹簧的劲度系数为k0,静电力常量为k。则( )

A.小球P返回时,可能撞到小球Q
B.小球P在N点的加速度大小为
C.小球P沿着斜面向下运动过程中,其电势能一定减少
D.当弹簧的压缩量为
时,小球P的速度最大