2015-2016学年河南省驻马店市遂平中学高二(上)月考物理试卷
一、选择题(本题共12小题,每小题4分, ( http: / / www.21cnjy.com )共48分.在每个小题给出的四选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.关于电荷的电荷量,下列说法正确的是( )
A.电子的电荷量的精确数值最早是由密立根油滴实验测得的
B.带电物体所带电荷量可以是任意值21世纪教育网
C.带电物体所带电荷量最小值为1.6×10﹣19C
D.带电体的比荷是质量与电荷量的比值
2.下列说法中,正确的是( )
A.由E=可知电场中某点的电场强度E与q成反比
B.由公式φ=可知电场中某点的电势φ与q成反比
C.由Uab=Ed可知,匀强电场中任意两点a、b间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大
D.以上说法均不对
3.有三个相同的金属小球A、B、C,其中A ( http: / / www.21cnjy.com )、B两球带电情况完全相同,C球不带电.将A、B两球相隔一定距离固定起来,两球间的库仑力是F,若使C球先和A接触,再与B接触,移去C,则A、B间的库仑力变为( )
A. B. C. D.
4.在点电荷Q形成的电场中有一点A,当一个 ( http: / / www.21cnjy.com )﹣q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为( )
A.εA=﹣W,UA= B.εA=W,UA=﹣ C.εA=W,UA= D.εA=﹣W,UA=﹣
5.如图所示为电场中的一条 ( http: / / www.21cnjy.com )电场线,A、B为其上的两点,EA、EB分别为这两点的电场强度,φA、φB分别为这两点的电势.下列说法正确的是( )
A.EA与EB一定不等,φA与φB一定不等
B.EA与EB可能相等,φA与φB可能相等
C.EA与EB一定不等,φA与φB可能相等
D.EA与EB可能相等,φA与φB一定不等
6.在真空中有两个完全相同的金属小球,带电荷分别为﹣q1和+q2,相距r时,其相互作用力为F;今将两小球接触一下再相距r,这时相互作用力为,则两球原来带电荷量大小的关系是( )
A.q1:q2=1:2 B.q1:q2=2:1 C.q1:q2=3:1 D.q1:q2=2:3
7.关于电场的性质正确的是( )
A.电场强度大的地方,电势一定高
B.正点电荷产生的电场中电势都一定为正
C.匀强电场中,两点间的电势差只与两点间距离成正比
D.电场强度大的地方,沿场强方向电势变化快
8.如图所示,一带负电粒子以某速度进入 ( http: / / www.21cnjy.com )水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹.M和N是轨迹上的两点,其中M点在轨迹的最右点.不计重力,下列表述正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.粒子在M点的速率最大
B.粒子所受电场力沿电场方向
C.粒子在电场中的加速度不变
D.粒子在电场中的电势能始终在增加
9.关于静电场的下列说法,哪是正确的( )
A.带电粒子只受电场力作用下的运动,电势能可能增加
B.匀强电场中,两点间电势差仅与两点间距离有关
C.电势降低的方向就是场强方向
D.一点电荷在电场中由a点移动到b点,电势能增量为零,则该电荷一定是沿着等势面移动的
10.把电量是5.0×10﹣4库仑的负电荷从电场中b点移到a点,电场力做功0.1焦耳.如果b点电势为150伏,则a点电势为( )
A.﹣50伏 B.﹣1850伏 C.+350伏 D.+2150伏
11.一个点电荷从电场中的a点移到b点,其电势能变化为零,则( )
A.a、b两点的场强一定相等
B.a、b两点的电势一定相等
C.该点电荷一定沿等势面移动
D.作用于该点电荷的电场力与移动方向总是保持垂直
12.在静电场中,将一电子由a点移到b点,电场力做功5eV,则下列结论错误的是( )
A.电场强度的方向一定是由b到a
B.a、b两点间的电压是5V
C.电子的电势能减少了5J
D.因零电势点未确定,故不能确定a、b两点的电势
[来源:21世纪教育网]
二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
13.库仑定律的表达式:F=__________.
14.请写出三个求电场强度的表达式:__________,__________,__________.
15.将一个10﹣6C的负电荷从电 ( http: / / www.21cnjy.com )场中A点移到B点,克服电场力做功2×10﹣6J.从C点移到D点,电场力做功7×10﹣6J,若已知B点比C点电势高3V,则UAB=__________V,UAD=__________V.
16.在水深超过200m的深海,光 ( http: / / www.21cnjy.com )线极少,能见度极低,有一种电鳗具有特殊的适应性,能通过自身发出生物电来获取食物并威胁敌害、保护自己.该电鳗的头尾相当于两个电极,它在海水中产生的电场强度达到104N/C时可击昏敌害,身长为50cm的电鳗,在放电时产生的瞬时电压大约可达__________V.
三、解答题(本题共3小题,共32分.解答应写 ( http: / / www.21cnjy.com )出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
17.如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点,质量为m、电荷量为﹣q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知q Q,AB=h,小球滑到B点时的速度大小为.求:
(1)小球由A点到B点的过程中电场力做的功;
(2)A、C两点的电势差.
( http: / / www.21cnjy.com )
18.如图所示,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B,静止在图示位置,若固定的带正电的小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,θ=30°(tan30°=),A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中,(静电力常数为k,重力加速度为g)
求(1)带电小球A在B点处产生的场强;
(2)A、B两球间的距离.21世纪教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
19.有一个带电量q=3×10﹣6C的正点电荷,从电场中的A点移到B点,克服电场力做了6×10﹣4J的功,求:
(1)A、B两点的电势差是多少
(2)若B点的电势为0,A点的电势
(3)此电荷在A点所具有的电势能是多少.
2015-2016学年河南省驻马店市遂平中学高二(上)月考物理试卷
一、选择题(本题共12小题 ( http: / / www.21cnjy.com ),每小题4分,共48分.在每个小题给出的四选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.关于电荷的电荷量,下列说法正确的是( )
A.电子的电荷量的精确数值最早是由密立根油滴实验测得的
B.带电物体所带电荷量可以是任意值
C.带电物体所带电荷量最小值为1.6×10﹣19C
D.带电体的比荷是质量与电荷量的比值
【考点】元电荷、点电荷;电荷守恒定律.
【专题】电场力与电势的性质专题.
【分析】元电荷又称“基本 ( http: / / www.21cnjy.com )电量”,在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷叫做元电荷,常用符号e表示,任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍.
【解答】解:A、电子的电荷量的精确数值最早是由密立根油滴实验测得的,故A正确;
B、任何物体的电荷量都是e的整数倍,故B错误,
C、物体所带电荷量最小值为1.6×10﹣19C,故C正确;
D、比荷是电荷量与质量量的比值则D错误
故选:AC.
【点评】元电荷是带电量的最小值,它本身 ( http: / / www.21cnjy.com )不是电荷,所带电量均是元电荷的整数倍.且知道电子的电量与元电荷的电量相等,同时让学生明白电荷量最早是由美国科学家密立根用实验测得
2.下列说法中,正确的是( )
A.由E=可知电场中某点的电场强度E与q成反比
B.由公式φ=可知电场中某点的电势φ与q成反比
C.由Uab=Ed可知,匀强电场中任意两点a、b间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大
D.以上说法均不对
【考点】电场强度.
【分析】场强与电势均由电场决定,与检验电荷无关,Uab=Ed中的d为沿场强方向的两点距离.结合相关知识分析.
【解答】解:A、E=是电场强度的定义式,采用比值法定义,电场强度是由电场本身决定,与检验电荷q无关,故A错误.
B、电势反映电场本身的性质,与检验电荷无关,故B错误.
C、在匀强电场中,a、b两点间沿电场线方向的距离越大,由Uab=Ed可知,两点间的电势差也一定越大,否则不一定,故C错误.
D、由上知D正确.
故选:D
【点评】解决本题的关键要理解并掌握比值法定义的共性,来理解电场强度和电势的物理意义,知道场强与电势均由电场决定,与检验电荷无关.
3.有三个相同的金属小球A、B、C,其 ( http: / / www.21cnjy.com )中A、B两球带电情况完全相同,C球不带电.将A、B两球相隔一定距离固定起来,两球间的库仑力是F,若使C球先和A接触,再与B接触,移去C,则A、B间的库仑力变为( )
A. B. C. D.
【考点】库仑定律.
【专题】电场力与电势的性质专题.
【分析】理解库仑定律的内容.知道带电体相互接触后移开,同种电荷电量平分,异种电荷电量先中和再平分.
【解答】解:假设A带电量为Q,B带电量也为Q,
两球之间的相互吸引力的大小是F=
第三个不带电的金属小球C与A接触后,A和C的电量都为
C与B接触时带电量平分,则C、B分开后电量均为
这时,A、B两球之间的相互作用力的大小F′==
故选C.
【点评】要清楚带电体相互接触后移开,同种电荷电量平分,异种电荷电量先中和再平分.根据库仑定律的内容,找出变化量和不变量求出问题.
4.在点电荷Q形成的电场中有一点A ( http: / / www.21cnjy.com ),当一个﹣q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为( )
A.εA=﹣W,UA= B.εA=W,UA=﹣ C.εA=W,UA= D.εA=﹣W,UA=﹣
【考点】电势;电势能.
【专题】电场力与电势的性质专题.
【分析】根据电场力做功多少,电荷的电势能就减小多少分析电荷在A点与无限远间电势能的变化量,确定电荷在A点的电势能,由公式UA=求解A点的电势.
【解答】解:依题意,﹣q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,则电荷的电势能减小W,无限处电荷的电势能为零,则电荷在A点的电势能为 A=﹣W,A点的电势UA==.
故选A
【点评】电场中求解电势、电势能,往往先求出电势能改变量、该点与零电势的电势差,再求解电势和电势能.公式UA=一般代入符号计算.
5.如图所示为电场中的一条电场线,A、B ( http: / / www.21cnjy.com )为其上的两点,EA、EB分别为这两点的电场强度,φA、φB分别为这两点的电势.下列说法正确的是( )
A.EA与EB一定不等,φA与φB一定不等
B.EA与EB可能相等,φA与φB可能相等
C.EA与EB一定不等,φA与φB可能相等
D.EA与EB可能相等,φA与φB一定不等
【考点】电场线.
【分析】电场线的疏密表示电场强度的强弱,电场线某点的切线方向表示电场强度的方向.沿着电场线方向电势是降低的.
【解答】解:电场线的疏密表示电场强度 ( http: / / www.21cnjy.com )的强弱,该处仅仅一条电场线,所以不能判断出AB两点电场强度的大小关系;沿着电场线方向电势是降低,所以φA>φB.只有选项D符合题意,故ABC错误,D正确.[来源:21世纪教育网]
故选:D
【点评】电场线虽然不存在,但可形象来描述电场的分布,利用电场线的疏密判断场强,利用沿电场线电势逐渐减小判断电势.
6.在真空中有两个完全相同的金属小球,带电荷分别为﹣q1和+q2,相距r时,其相互作用力为F;今将两小球接触一下再相距r,这时相互作用力为,则两球原来带电荷量大小的关系是( )
A.q1:q2=1:2 B.q1:q2=2:1 C.q1:q2=3:1 D.q1:q2=2:3
【考点】库仑定律.
【专题】电场力与电势的性质专题.
【分析】库仑定律可得出两球在接触前后的库仑力表达式,则根据电量的变化可得出接触后的作用力与原来作用力的关系.
【解答】解:根据库伦定律得:
接触前,两球作用力大小为: ①
两个相同的金属球各自带电,接触后再分开,其所带电量先中和后均分: ②
③
联立①②③解得:q1:q2=3:1,故ABD错误,C正确.
故选:C.
【点评】对于完全相同的带电体,若带异种电荷,接触后则先中和再平分,若带同种电荷则将总电量平分.
7.关于电场的性质正确的是( )
A.电场强度大的地方,电势一定高
B.正点电荷产生的电场中电势都一定为正
C.匀强电场中,两点间的电势差只与两点间距离成正比
D.电场强度大的地方,沿场强方向电势变化快
【考点】电场强度;电势.
【分析】电场强度是描述电场的力的性质的 ( http: / / www.21cnjy.com )物理量,电势是描述电场的能的性质的物理量,两者没有直接关系;沿着电场线方向,电势是降低的.沿场强方向电势变化快.匀强电场中,电势差与两点间沿电场线方向的距离成正比.
【解答】解:A、沿着电场线的方向,电势越来越小,而电场强度根据疏密才能确定.可见,电场强度与电势没有直接关系,故A错误;
B、电势是相对的,由于零电势点没有确定,所以正电荷产生的电场中电势不一定都为正,故B错误.
C、由公式U=Ed知,匀强电场中,两点间的电势差只与两点间沿电场线方向的距离成正比,而不是任意距离成正比,故C错误.
D、电势降落最快就是电势变化相同而间距最短,所以沿着电场强度方向的电势降低最快.故D正确.21世纪教育网
故选:D
【点评】本题要抓住电场线来理解电场强度和电势的关系,准确理解公式U=Ed中d的含义,即可作出判断.
8.如图所示,一带负电粒子以某 ( http: / / www.21cnjy.com )速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹.M和N是轨迹上的两点,其中M点在轨迹的最右点.不计重力,下列表述正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.粒子在M点的速率最大[来源:21世纪教育网]
B.粒子所受电场力沿电场方向
C.粒子在电场中的加速度不变
D.粒子在电场中的电势能始终在增加
【考点】带电粒子在匀强电场中的运动;电场强度;电势能.
【专题】压轴题;带电粒子在电场中的运动专题.
【分析】电子在匀强电场中受到的电场力的 ( http: / / www.21cnjy.com )方向向左,在向右运动的过程中,电场力对电子做负功,电子的速度减小,电势能增加,根据电子的运动分析可以得出结论.
【解答】解:A、电子受到的电场力向左,在向右运动的过程中,电场力对电子做负功,电子的速度减小,运动到M点时,电子的速度最小,所以A错误;
B、电子受到的电场力的方向与电场线的方向相反,所以B错误;
C、由于电子是在匀强电场中运动的,受到的电场力的大小是不变的,所以粒子在电场中的加速度也不变,所以C正确;21世纪教育网
D、当电子向右运动的过程中,电场力对电子做负功,电势能增加,在向左返回的过程中,电场力对电子做正功,电势能减小,所以D错误.
故选C.
【点评】本题就是对电场力做功特点的考查,掌握住电场力做正功,电势能减小,动能增加,电场力做负功时,电势能增加,动能减小.
9.关于静电场的下列说法,哪是正确的( )
A.带电粒子只受电场力作用下的运动,电势能可能增加
B.匀强电场中,两点间电势差仅与两点间距离有关
C.电势降低的方向就是场强方向
D.一点电荷在电场中由a点移动到b点,电势能增量为零,则该电荷一定是沿着等势面移动的
【考点】电场强度;电势能.
【专题】电场力与电势的性质专题.
【分析】电场强度与电势之间无必然联系,但沿 ( http: / / www.21cnjy.com )电场方向电势降低,而且速度最快;电势差与两点的场强无关,只与两点间沿电场方向的距离和两点间的场强有关;电场力做功,只与电荷以及两点间的电势差有关,与两点的场强没有关系.
【解答】解:A:电势能的改变 ( http: / / www.21cnjy.com )与电场力做功有关,带电粒子只受电场力作用下的运动,没有说明是做正功或做负功,所以电势能可能增大,也可能减小.故A正确;
B:电势差的大小决定于两点间沿电场方向的距离和电场强度,故B错误;
C:沿电场方向电势降低速度最快,但电势降落的方向可能与场强方向存在夹角;故C错误;
D:点电荷在电场中由a点移动到b点,电 ( http: / / www.21cnjy.com )势能增量为零,仅仅说明了a、b两点的电势相等,没有提到运动的路径,则该电荷“可能是”沿着等势面移动的.故D错误.
故选:A
【点评】电场强度、电势、电势差、电场力的功,它们的定义以及它们之间的关系要记清,有不好理解的题目可找实际的例子加以分析.
10.把电量是5.0×10﹣4库仑的负电荷从电场中b点移到a点,电场力做功0.1焦耳.如果b点电势为150伏,则a点电势为( )
A.﹣50伏 B.﹣1850伏 C.+350伏 D.+2150伏
【考点】电势差与电场强度的关系.
【专题】比较思想;类比法;电场力与电势的性质专题.
【分析】根据公式U=,求出b、a两点间的电势差,再根据电势差与电势的关系求a点的电势.
【解答】解:b、a间的电势差为:
Uba==V=200V
由Uba=φb﹣φa,φb=150V,
得:φa=﹣50V
故选:A
【点评】解决本题的关键是掌握电势差的定义式U=,要注意运用该公式时W、U、q都代入符号运算,电势差要注意顺序.
11.一个点电荷从电场中的a点移到b点,其电势能变化为零,则( )
A.a、b两点的场强一定相等
B.a、b两点的电势一定相等
C.该点电荷一定沿等势面移动
D.作用于该点电荷的电场力与移动方向总是保持垂直
【考点】电场强度;等势面.
【专题】电场力与电势的性质专题.
【分析】从静电场中a点移到b点,其电势能的变化为零,电场力做功为零.但电荷不一定沿等势面移动.a,b两点的电势一定相等
【解答】解:A、根据公式Wab=qUa ( http: / / www.21cnjy.com )b分析可知,电场力做功Wab=0,a、b两点的电势差Uab为零.而电势与场强无关,所以a、b两点的电场强度不一定相等.故A错误
B、由公式Wab=qUab,Uab=0,得Wab=0,即电场力做功一定为0.故B正确.
C、电场力做功为零,由于不能判定运动的轨迹,所以作用于该点电荷的电场力与其移动的方向不一定总是垂直的,也不一定沿等势面的方向.故CD错误.
故选:B.
【点评】本题抓住电场力做功只与电荷初末位置有关,与路径无关是关键,与重力做功的特点相似.
[来源:21世纪教育网]
12.在静电场中,将一电子由a点移到b点,电场力做功5eV,则下列结论错误的是( )
A.电场强度的方向一定是由b到a
B.a、b两点间的电压是5V
C.电子的电势能减少了5J
D.因零电势点未确定,故不能确定a、b两点的电势
【考点】电势;电势能.
【专题】电场力与电势的性质专题.
【分析】电场力做正功,电势能减小;
电场线的方向是电势降落最快的方向,故电势降落的方向不一定是电场的方向;
利用W=qUab求电功时电量q及电势差Uab的正负号要保留;
电势是一个相对性的概念,故电势的高低与零电势的选取有关.
【解答】解:A、由于不知道电子运动的轨迹是否与电场线重合,故电场强度的方向不一定由b到a,故A错误.
B、根据W=qUab,可知5eV=﹣eUab,故Uab=﹣5v,故B错误;
C、将一电子由a点移到b点,电场力做功5eV,故电子的电势能减小了5eV.故C正确.[来源:21世纪教育网]
D、由于电势是一个相对性的概念,故电势的高低与零电势的选取有关,所以在零电势点未确定时,不能确定a、b两点的电势,故D正确.
本题选错误答案,故选:AB.
【点评】加强对基本概念的理解才能顺利解决概念性的题目,另外在做题时一定要仔细推导,不能凭想当然解题.
二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
13.库仑定律的表达式:F=.
【考点】库仑定律.
【专题】电场力与电势的性质专题.
【分析】库仑定律表达式为F=,其中k为静电力常量.
【解答】解:库仑定律表达式为F=,其中k为静电力常量k=9.0×109N m2/C2.
故答案为:.
【点评】本题要知道库仑定律的表达式F=,并能理解公式中各个量的含义.
14.请写出三个求电场强度的表达式:E=,E=,E=k.
【考点】电场强度.
【分析】电场强度等于放在电场中某点的试探电荷所受的电场力与其电荷的比值,即E=,而E=k 是点电荷电场强度公式,且E=只适用于匀强电场.
【解答】解:E=此公式,只适用于匀强电场;
场强度等于放在电场中某点的试探电荷所受的电场力与其电荷的比值,即电场强度的定义式是 E=;
对于E=k 是点电荷电场强度公式,不属于比值定义.
故答案为:E=,E=,E=k.
【点评】本题关键要知道场强采用的比值法定义,掌握其定义式电场强度等于放在电场中某点的试探电荷所受的电场力与其电荷的比.
15.将一个10﹣6C的负电荷从电场中A ( http: / / www.21cnjy.com )点移到B点,克服电场力做功2×10﹣6J.从C点移到D点,电场力做功7×10﹣6J,若已知B点比C点电势高3V,则UAB=2V,UAD=﹣2V.
【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系.
【专题】电场力与电势的性质专题.
【分析】根据W=qU,结合电荷的电量、以及电场力做功求出AB、CD电势差的大小,从而得出AD间的电势差.
【解答】解:AB间电势差为:,
CD间电势差为:,
AD间的电势差为:UAD=UAB+UBC+UCD=2+3﹣7V=﹣2V.
故答案为:2,﹣2;
【点评】解决本题的关键掌握电场力做功与电势差的关系,在运用W=qU时,W的正负、q的正负、U的正负均需代入计算.
16.在水深超过200m的深海,光线极少,能 ( http: / / www.21cnjy.com )见度极低,有一种电鳗具有特殊的适应性,能通过自身发出生物电来获取食物并威胁敌害、保护自己.该电鳗的头尾相当于两个电极,它在海水中产生的电场强度达到104N/C时可击昏敌害,身长为50cm的电鳗,在放电时产生的瞬时电压大约可达5000V.
【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系.
【专题】电场力与电势的性质专题.
【分析】解决本题可以根据电势差与电场强度的关系U=Ed求解两点间的电压
【解答】解:根据电势差与电场强度的关系U=Ed得:U=Ed=104×0.5V=5000V
故答案为:5000
【点评】本题要建立模型,理解和掌握电场中各个物理量之间的关系,在具体题目中能熟练的应用
三、解答题(本题共3小题,共32分. ( http: / / www.21cnjy.com )解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
17.如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点,质量为m、电荷量为﹣q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知q Q,AB=h,小球滑到B点时的速度大小为.求:
(1)小球由A点到B点的过程中电场力做的功;
(2)A、C两点的电势差.
( http: / / www.21cnjy.com )
【考点】动能定理的应用;电势能.
【分析】小球由A到B重力和电场力做功, ( http: / / www.21cnjy.com )由动能定理求得小球从A点到B点的过程中电场力做的功; 由题,B、C两点在以正电荷Q为圆心的同一圆周上,电势相等,小球从B运动到C过程,电场力做功为零,根据动能定理研究小球从A运动到B的过程,求出电场力所做的功,进而求出AC间的电势差.
【解答】解:(1)小球由A到B重力和电场力做功,由动能定理得:
mgh+WAB=mv2﹣0,代入数据解得:WAB=mgh;
(2)由电势差的定义得:UAC=UAB=﹣,
代入数据解得:UAC=﹣;
答:
(1)小球从A点到B点的过程中电场力做功为mgh;
(2)A、C两点间的电势差UAC=﹣.
【点评】电势差是表示电场的能的性质的物理量,与电场力做功有关,常常应用动能定理求解电势差.
18.如图所示,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B,静止在图示位置,若固定的带正电的小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,θ=30°(tan30°=),A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中,(静电力常数为k,重力加速度为g)
求(1)带电小球A在B点处产生的场强;
(2)A、B两球间的距离.
( http: / / www.21cnjy.com )
【考点】电场强度;库仑定律.
【专题】电场力与电势的性质专题.
【分析】(1)B小球在A球电场中处于平衡,利用平衡列方程求解即可.(2)据库仑力和场强公式求出AB间的距离.
【解答】解:(1)根据题意,A、B两球都受力平衡,对B球进行受力分析,据平衡可知:F=mgtanθ
据 场强公式得:
,场强方向由A指向B
(2)两球之间库仑力:
以上两式联立解得:
答:(1)带电小球A在B点处产生的场强;
(2)A、B两球间的距离.
( http: / / www.21cnjy.com )
【点评】灵活利用平衡态列方程是解题的关键,注意场强的定义式、库仑定律和点电荷的场强公式,题目 较简单.
19.有一个带电量q=3×10﹣6C的正点电荷,从电场中的A点移到B点,克服电场力做了6×10﹣4J的功,求:
(1)A、B两点的电势差是多少
(2)若B点的电势为0,A点的电势
(3)此电荷在A点所具有的电势能是多少.
【考点】电势差与电场强度的关系;电势差.
【专题】电场力与电势的性质专题.
【分析】(1)根据求的AB间电势差
(2)UAB=φA﹣φB求的电势
(3)根据EPA=qφA求的电势能
【解答】解:(1)AB间的电势差为
(2)因为UAB=φA﹣φB
且φB=0,故φA=﹣200V
(3)电荷在A点所具有的电势能为EPA=qφA=﹣6×10﹣4 J
答:(1)A、B两点的电势差是﹣200V
(2)若B点的电势为0,A点的电势为﹣200V
(3)此电荷在A点所具有的电势能是﹣6×10﹣4 J
【点评】查电势的定义及电势与电势差的关系,同时电势会体现电场能的一种性质.