8、如图9-3所示,L为竖直、固定的光滑绝缘杆,杆上O点
套有一质量为m、带电量为-q的小环,在杆的左侧固定
一电荷量为+Q的点电荷,杆上a、b两点到+Q的距离相
等,Oa之间距离为h1,ab之间距离为h2,使小环从图示
位置的O点由静止释放后,通过a的速率为
.
则下列说法正确的是( )
A.小环通过b点的速率为![]()
B.小环从O到b,电场力做的功可能为零
C.小环在Oa之间的速度是先增大后减小
D.小环在ab之间的速度是先减小后增大
[解析]O到a有:
O到b有 :![]()
因为
联立可得![]()
[答案]A
7、某研究性学习小组学习电学知识后进行对电工穿的高压作业服进行研究,发现高压作业服是用铜丝编织的,下列各同学的理由正确的是( )
A.甲认为铜丝编织的衣服不易拉破,所以用铜丝编织
B.乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用
C.丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用
D.丁认为铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用
[解析]利用静电平衡及静电屏蔽知识可得
[答案]C
6、某电解电容器上标有“25V、470μF”的字样,对此,下列说法正确的是( )
A、此电容器只能在直流25V及以下电压才能正常工作.
B、此电容器在交流电压的有效值为25V及以下也能正常工作.
C、当工作电压是25V时,电容才是470μF.
D、这种电容器使用时,不必考虑两个引出线的极性.
[解析]由标称值可知,该电解电容器用于直流25V及以下电压时才能正常工作;电容器的电容值由其内部构造所决定,在不被击穿的条件下,与其工作电压无关;电解电容器两引线有正、负极之分,使用时极性不能接错,也不能接交流电.正确答案为A.
[答案]A
5、(图9-2)A、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷,A、 B、C、D四点在同一直线上,且AC=CD=DB.将一正电荷从C点沿直线移到D点,则( )
A.电场力一直做正功
B.电场力先做正功再做负功
C.电场力一直做负功
D.电场力先做负功再做正功
[解析]通过计算AB两点间两点电荷叠加的合场强为零的位置在C和D点之间,故将一正电荷从C点沿直线移到D点,电场力先做正功再做负功.
[答案]B
4、A、B两个小球带同种电荷,放在光滑的绝缘水平面上,A的质量为m,B的质量为2m,它们相距为d,同时由静止释放,在它们距离到2d时,A的加速度为a,速度为v,则( )
A.此时B的加速度为a/4 B.此过程中电势能减小5mv2/8
C.此过程中电势能减小mv2/4 D.此时B的速度为v/2
[解析]相互作用的两小球在运动过程中的任一时刻,作用力大小相等,因此当质量为m 的A球的加速度为a时,质量为2m的B球加速度为
;又因为系统动量守恒:
得
,电势能的减小量:
.
[答案]D
3、
如图9-1,把一带正电的小球a放在光滑绝缘面上,欲使球a能静止在斜面上,需在MN间放一带电小球b,则b应( )
A.带负电,放在A点
B.带正电,放在B点
C.带负电,放在C点
D.带正电,放在C点
[答案]C
2、设电子在运动过程中只受电场力作用,则在下列哪个电场中,只要给电子一个适当的初速度它就能自始至终沿一条电场线运动;而给电子一个适当的初速度它就能始终沿某个等势面运动( )
A.匀强电场 B.正点电荷产生的电场
C.负点电荷产生的电场 D.以上都不可能
[答案]B
1、关于场强的三个公式①
②
③
的适用范围,下列说法正确的是( )
A.三个公式都只能在真空中适用.
B.公式①和②只能在真空中适用,公式③在真空中和介质中都适用.
C.公式②和③只能在真空中适用,公式①在真空中和介质中都适用.
D.公式①适用于任何电场,公式②只适用于点电荷形成的电场,公式③只适用于匀强电场.
[答案]D
16.如图11-12所示,由电容器和磁场组成一射线管,电容器极板长
=5cm,两板间距d=5cm,两端加电压U=10V,电容器右侧有一宽度为
=5cm弱磁场区域,其磁感应强度B=
T,方向竖直向下,在磁场边界的右边s=10m处,放置一个标有坐标的屏,现有初速度
m/s的负离子束从电容器中心水平向右入射(荷质比g =
=5×
C/kg).若不加电压和磁场时,离子束恰打在坐标的原点上,那么加上电压和磁场后离子束应打在坐标纸上的哪个位置?(结果精确到0.1cm)
![]()
![]()
[解析]通过电场时,粒子受电场力:![]()
产生加速度:
,方向竖直向上.
穿出电场的时间:
.
竖直方向分速度:
,又由于L1=5cm
S=10m,故粒子在电容器内沿y轴方向发生的位移可忽略不计,但速度方向发生了偏转,所以在屏上竖直方向的分位移主要是在场外发生.
在磁场中,粒子受洛伦兹力:
,其中竖直分速度
与磁场平行,不会使粒子受洛伦兹力作用.
使粒子在水平面内作匀速圆周运动且半径
>>
,所以粒子在磁场中圆周运动的圆心角θ很小,向x轴正方向偏转的位移很小可以忽略,如图所示.同样由于水平方向速度发生偏转,在场外沿x轴正方向的分位移就是屏上的x坐标.
在场外沿轴线方向匀速直线运动的时间
;
纵坐标
;
在磁场中偏转的速度偏转角等于圆心角,由于θ很小,所以
.
横坐标![]()
.
[答案]2.5cm ,5.0cm
2. 在第二个t0时间内,由于U=0,粒子做匀速圆周运动,根据Bqv=m![]()
其周期T为:T=
=1×10-4 s,恰好等于t0,在一个周期内恰好回到圆周运动的起点.
其轨道半径R=
= 0.01 m=1.0 cm,直径是2.0cm,小于射入方向到A板的距离,所以粒子不会碰到A板.
由此可以判断粒子在第一个t0内作匀速直线运动,在第二个t0内作匀速圆周运动,如此往复,经过5个t0,粒子向前18 cm,还有s/= 0.5 cm才能射出两板,如图所示:
粒子经过5t0后做匀速圆周运动的圆心角为θ,则
sinθ=
=
=
,所以θ=30°,总时间t=5 t0+
=5.08×10-4 s .
[答案]匀速直线运动,6 cm;5.08×10-4 s.
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