第8课时:电场(教师)
一、电荷间的相互作用
1.电荷间有相互作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引,两电荷间的相互作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
2.库仑定律:在真空中两个点电荷间的作用力大小为F= ,k 为
例题1、(多选)A 、B 两带电小球,质量分别为m A 、m B ,用绝缘不可伸长的细线如图悬挂,静止时A 、B 两球处于相同高度.若B 对A 及A 对B 的库仑力分别为F A 、F B ,则下列判断正
变式1. 有三个完全相同的金属小球A 、B 、C ,其中小球C 不带电,小球A 和B 带有等量的同种电荷,如图所示,A 球固定在竖直支架上,B 球用不可伸长的绝缘细线悬于A 球正上方的P 点处,静止时细线与OA 的夹角为θ。小球C 可用绝缘手柄移动,重力加速度为g ,现在进行下列操作,其中描述与事实相符的是( )
A. 仅将球C 与球A 接触离开后,B 球再次静止时细线中的张力比原来要小
B. 仅将球C 与球A 接触离开后,B 球再次静止时细线与OA 的夹角为θ,仅将球C 1
与球A 接触离开后,B 球再次静止时细线与OA 的夹角为θ2,则θ=θ 12
C. 剪断细线OB 瞬间,球B 的加速度等于g
D. 剪断细线OB 后,球B 将沿
OB
方向做匀变速直线运动直至着地
二、电场强度
1.定义式:E
2.决定式:E=
3、电场强度与电势差的关系式:E=
例题2.在真空中某点电荷产生的电场中有a 、b 两点,a 点的电势为φa ,场强大小为E a ,方向与连线ab 的夹角为60°.b 点的电势为φb ,场强大小为E b ,方向与连线ab 的夹角为30°.则a 、b 两点的场强大小及电势高低的关系是
E b E B. ϕa
C.ϕa >ϕb ,E a =3E b D.ϕa ϕb ,E a =
三、电势与电势能
1.电场力做功的特点:电场力对移动电荷做功与路径 关,只与始末位的电势差有关,W=
2.判断电势变化的方法
根据电场方向来对电势进行判断,沿电场线方向,电势一定 。
3.判断电势能变化的方法
根据电场力做功的正负来判断,不管正负电荷,电场力对电荷做正功,该电荷的电势能一定 ;电场力对电荷做负功,该电荷的电势能一定 。
例题3、如图所示,分别在M 、N 两点固定放置两个等量异种点电荷+Q和-Q ,以MN 连线的中点O 为圆心的圆周上有A 、B 、C 、D 四点。下列说法中正确的
是( )
A .A 点场强大于B 点场强
B .C 点场强与D 点场强相同
C .A 点电势小于B 点电势
D .将某正电荷从C 点移到O 点,电场力做负功
变式3、图中的平行直线是匀强电场的电场线(电场方向未画出),曲线是电子(只受电场力)在该电场中的运动轨迹,a 、b 是轨迹上的两点,电子从a 运动到b ,则下列说法正确的是
A .a 点的电势高于b 点的电势
B .电子在a 点的电势能大于在b 点的电势能
C .电子在a 点的动能大于在b 点的动能
D .电子在a 点的加速度大于在b 点的加速度
变式4、已知均匀带电球壳内部场强处处为零,电势处处相等;如图所示,正电荷均匀分布在半球面上,ox 为通过半球顶点与球心O 的轴线,A 、B 为轴上的点,且AO=BO,则下列判断正确的是
A .A 、B 两点的电势相等
B .A 、B 两点的电场强度相同
C. 点电荷从A 点移到B 点,电场力一定做正功
D. 同一个负电荷放在B 点比放在A 点的电势能大
四、电场中力与能的性质
例题4、. 如图所示,两个相同的小球带电量分别为+4Q和+Q,被固定在光滑、绝缘水平面上的A 、B 两点,O 是AB 的中点,C 、D 分别是AO 和OB 的中点.一带电量为+q的小球从C 点由静止释放,仅在电场力作用下向右运动,则小球从C 点运动到D 点的过程中( )
A . 速度一直增大 B. 加速度一直减小
C . 电场力先做正功后做负功 D. 电势能先增大后减小
变式4.如图所示,实线为方向未知的三条电场线,虚线分别为等势线
1、2、3,已知MN =NQ ,带电量相等的a 、b 两带电粒子从等势线2上的
O 点以相同的初速度飞出.仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如图
所示,则 ( )
A .a 一定带正电,b 一定带负电
B .a 加速度减小,b 加速度增大
C .MN 两点电势差|UMN |等于NQ 两点电势差|UNQ |
D .a 粒子到达等势线3的动能变化量比b 粒子到达等势线1的动能变
化量小
例题5、如图甲所示,两个点电荷Q 1、Q 2固定在x 轴上距离为L 的两点,
其中Q 1带正电荷位于原点O ,a 、b 是它们的连线延长线上的两点,其中
b 点与O 点相距3L . 现有一带正电的粒子q 以一定的初速度沿x 轴从a
点开始经b 点向远处运动(粒子只受电场力作用) ,设粒子经过a ,b 两
点时的速度分别为v a 、v b ,其速度随坐标x 变化的图象如图乙所示,则
以下判断正确的是( ) .
A .Q 2带负电且电荷量小于Q 1
B .粒子从a 点运动到b 点电场力做正功
C .a 点的电势比b 点的电势高
D .粒子在a 点的电势能比b 点的电势能大
变式5、(多选)如图甲所示,Q 1、Q 2为两个被固定的点电荷,a 、b 是它们连线的延长线上的两点.现有一带负电的粒子只在电场力作用下以一定的初速度从a 点开始经b 点向远处运动,粒子经过a 、b 两点时的速度分别为v a 、v b ,其速度时间图象如图乙所示.下列说法正确的是( )
五、带电粒子在电场中的运动(示波器)
例题6
、如图所示,竖直金属板A 、B 间电压为U 0,板中央有小孔O 和O 1,现有足够多的同种粒子源源不断地从小孔O 进入金属板A 、B 间,并被加速而从O 1进入右侧水平平行金属板
C 、D 间,O 1O 2是极板C 、D 的中线,金属板C 、D 的长与板间距相等,两板间电压U 可调,不计粒子重力及进入O 孔时的初速度,所有粒子均不能打在极板上,则U 与U 0应满足( )
A .U >U 0
B.U
C .U >2U 0
D.因不知极板C 、D 的长,所以无法确定U 与U 0关系 O 12 D A C
变式6、示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示,如果在荧光屏上P 户点出现亮斑,那么示波管中的( )
例题7、如图所示,竖直放置的平行金属板,板间电压为U 0.质量为m ,电量为q 的带正电的粒子(不计重力)自左极板的a 处由静止释放,加速后从右极板的小孔b 射出.由o 点垂直于mf 边的方向射入边长为L 的正方形场区,o 为mf 边的中点.
(1)若正方形区域内仅存在垂直于mn 方向的匀强电场,求电场强度E 多大能使粒子从n 点射出场区;
(2)若正方形区域内仅存在垂直于纸面方向的匀强磁场,求磁感应强度B 大小满足什么条件能使粒子从m 、n 两点间射出场区.
解:(1)由动能定理可得:
2U 0q=mv0
只电场时,带电粒子在正方形区域内做类平抛运动;
水平方向有:L=v0t ;
竖直方向=at=
联立解得:E=2t ; ; 2
(2)要使粒子从m 点穿出,粒子的转动半径为;
要使粒子从n 点穿出,由几何关系可知:
222R ﹣(R ﹣)=L;
解得:R=;
即半径满足条件为:≤R
由洛仑兹力充当向心力可知:
Bqv 0=
解得:B==;
则B 的范围为:≤B≤
答:(1)电场强度为时,可以从n 点穿出;
(2)当B 满足≤B≤时,带电粒子从mn 间穿出.
课堂练习
1、如图所示,真空中等量异种点电荷放置在M 、N 两点, 在MN 的连线上有对称点a 、c ,MN 连线的中垂线上有对称点b 、d ,则下列说法正确的是 ( )
A .a 点场强与c 点场强不一定相同
B .a 点电势一定小于c 点电势
C .负电荷在c 点电势能一定大于在a 点电势能
D .正电荷从d 点移到b 点电场力不做功
2、(多选)如图所示,MNPQ 为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E ,
ACB 为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道半径为R ,A 、B 为圆水平直径的两个端点,ACB 为圆弧。一个质量为m 、电荷量为-q 的带电小球,从A 点正上方
高为H 处由静止释放,并从A 点沿切线进入半圆轨道。不计
空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列
说法正确的是
A .小球一定能从B 点离开轨道
B .小球在AC 部分可能做匀速圆周运动
C .小球再次到达C 点的速度可能为零
D .当小球从B 点离开时,上升的高度一定等于H
3、如图所示:长为L 、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电量为+q、质量为m 的小球以初速度v o 从斜面底端A 点开始沿斜面上滑,当到达斜面顶端B 点时,速度仍为v o ,则
A .小球在B 点的电势能一定大于在A 点的电势能
B .A 、B 两点间的电压一定等于mgL sin θ q
mg q C .若电场是匀强电场,则该电场的电场强度最大值一定为
D .若该电场是由放置在C 点的点电荷Q 产生,则θ为45°
4、有两个质量相同的带电小球,P 小球从紧靠左极板处由静止开始释放,Q 小球从两板正中央由静止开始释放,两小球最后都能打在右极板上的同一点.则从开始释放到打到右极板的过程中( )
5、示波器是一种电子仪器,可以用它观察电信号随时间变化的情况. 示波器的核心部件示波管,由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,其原理图如图甲所示. 图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图. 在偏转电极XX ' 、YY ' 上都不加电压时,电子束将打在荧光屏的中心点;若亮点很快移动,由于视觉暂留关系,能在荧光屏上看到一条亮线. 若在XX ' 上加如图丙所示的扫描电压,在YY ' 上加如图丁所示的信号电压,则在示波管荧光屏上看到的图形是下图中的( )
6、如图所示,一带负电粒子以某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( )
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
7.在真空中A 、B 两点分别放有异种点电荷—Q 和+2Q ,
以AB 连线中点O 为圆心作一圆形路径abcd ,如图所示,则下列说法
正确的是
A.场强大小关系有E a =Eb 、E c =Ed
B.电势高低关系有φa >φb 、φc >φd
C.将一负点电荷沿圆弧由a 运动到b 的过程中电场力做正功
D.将一正点电葡沿直线由c 运动到d 的过程中电势能始终不变
8.如图甲,两水平金属板间距为d ,板间电场强度的变化规律如图乙所示。t=0时刻,质量为m 的带电微粒以初速度v 0沿中线射入两板间,0-T/3时间内微粒匀速运动,T 时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程未与金属板接
触。重力加速度大小为g 。关于微粒在0~T时间内运
动的描述,正确的是( )
A .末速度大小为
B .末速度沿水平方向
C .重力势能减少了
D .克服电场力做功为mgd
9.中国科学家发现了量子反常霍尔效应,杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级的成果.如图所
示, 厚度为h,宽度为d的金属导体,当磁场方向与电流方向垂直时,在导体上下表面会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.下列说法正确的是( )
A. 上表面的电势高于下表面电势
B.仅增大h时,上下表面的电势差增大
C.仅增大d时,上下表面的电势差减小
D.仅增大电流I时,上下表面的电势差减小
10. 如图甲所示,两个等量正点电荷固定在同一水平面
内的a 、b 两点,以、6连线的竖直中垂线上有A 、B 、C
三点。质量为m 的带电小球从A 点由静止释放,
经B 点向C 点运动,运动的v-t 图象如图乙所示,
已知经过B 点的v-t 图线切线斜率最大(图中画
出了该切线)。则
A.小球带负电
B.从A →B →C 过程中,小球的电势能一直在减少
C.在A →B →C 过程中,小球在B 点受到的电场力最大
D.从A →B ,小球做加速运动,从B →C ,小球做减速运动
课后作业
1、如图所示,A 、B 、C 、D 是真空中一正四面体的四个顶点.现在在A 、B 两点分别固定两个点电荷Q 1和Q 2,则关于C 、D 两点的场强和电势,下列说法正确的是
( )
A .若Q 1和Q 2是等量异种电荷,则C 、D 两点电场强度不同,电势相同
B .若Q 1和Q 2是等量异种电荷,则C 、D 两点电场强度和电势均相同
C .若Q 1和Q 2是等量同种电荷,则C 、D 两点电场强度和电势均不相同
D .若Q 1和Q 2是等量同种电荷,则C 、D 两点电场强度和电势均相同
2.(多选)如图所示电路,在平行金属板M ,N 内部左侧中央P 有一质量为m 的带电粒子(重力不计)以水平速度v 0射入电场并打在N 板的O 点.改变R 1或R 2的阻值,粒子仍以v 0射入电场,则( )
A .该粒子带正电
B .减少R 2,粒子还能打在O 点
C .减少R 1,粒子将打在O 点左侧
D .增大R 1,粒子在板间运动时间不变
3、(多选)如图所示,水平放置的平行板电容器,上板带负电,下板带
正电,带电小球以速度v 0水平射入电场,且沿下板边缘飞出.若下板不动,
将上板上移一小段距离,小球仍以相同的速度v 0从原处飞入,则带电小球
4.如图所示,A 、B 为平行金属板,两板相距为d ,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M 和N 。今有一带电质点,自A 板上方相距为d 的P 点由静止自由下落(P 、M 、N 在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N 孔时速度恰好为零. 然后沿原路返回。若保持两极板间的电压不变,则正确的是( )
A .把A 板向上平移一小段距离,质点自P 点自由下落后仍能返回
B .把A 板向下平移一小段距离,质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落
C .把B 板向上平移一小段距离,质点自P 点自由下落后仍能返回
D .把B 板向下平移一小段距离,质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落
5.如图,一充电后的平行板电容器的两极板相距l ,在正极板附近有一质量为M 、电荷量为
q (q >0)的粒子,在负极板附近有另一质量为m 、电荷量为-q 的粒子,在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距2l 的平面.若两粒5-子间相互作用力可忽略,不计重力,则M : m 为
A .3 : 2 B.2 : 1 C.5 : 2 D.3 : 1
6(多选)、如图所示,空间存在匀强电场,方向竖直向下,从绝缘斜面上的M 点沿水平方向抛出一带电小球,最后小球落在斜面上的N 点.已知小球的质量为m 、初速度大小为v 0、斜面倾角为θ,电场强度大小未知.则下列说法中正确的是( )
第8课时:电场(教师)
一、电荷间的相互作用
1.电荷间有相互作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引,两电荷间的相互作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
2.库仑定律:在真空中两个点电荷间的作用力大小为F= ,k 为
例题1、(多选)A 、B 两带电小球,质量分别为m A 、m B ,用绝缘不可伸长的细线如图悬挂,静止时A 、B 两球处于相同高度.若B 对A 及A 对B 的库仑力分别为F A 、F B ,则下列判断正
变式1. 有三个完全相同的金属小球A 、B 、C ,其中小球C 不带电,小球A 和B 带有等量的同种电荷,如图所示,A 球固定在竖直支架上,B 球用不可伸长的绝缘细线悬于A 球正上方的P 点处,静止时细线与OA 的夹角为θ。小球C 可用绝缘手柄移动,重力加速度为g ,现在进行下列操作,其中描述与事实相符的是( )
A. 仅将球C 与球A 接触离开后,B 球再次静止时细线中的张力比原来要小
B. 仅将球C 与球A 接触离开后,B 球再次静止时细线与OA 的夹角为θ,仅将球C 1
与球A 接触离开后,B 球再次静止时细线与OA 的夹角为θ2,则θ=θ 12
C. 剪断细线OB 瞬间,球B 的加速度等于g
D. 剪断细线OB 后,球B 将沿
OB
方向做匀变速直线运动直至着地
二、电场强度
1.定义式:E
2.决定式:E=
3、电场强度与电势差的关系式:E=
例题2.在真空中某点电荷产生的电场中有a 、b 两点,a 点的电势为φa ,场强大小为E a ,方向与连线ab 的夹角为60°.b 点的电势为φb ,场强大小为E b ,方向与连线ab 的夹角为30°.则a 、b 两点的场强大小及电势高低的关系是
E b E B. ϕa
C.ϕa >ϕb ,E a =3E b D.ϕa ϕb ,E a =
三、电势与电势能
1.电场力做功的特点:电场力对移动电荷做功与路径 关,只与始末位的电势差有关,W=
2.判断电势变化的方法
根据电场方向来对电势进行判断,沿电场线方向,电势一定 。
3.判断电势能变化的方法
根据电场力做功的正负来判断,不管正负电荷,电场力对电荷做正功,该电荷的电势能一定 ;电场力对电荷做负功,该电荷的电势能一定 。
例题3、如图所示,分别在M 、N 两点固定放置两个等量异种点电荷+Q和-Q ,以MN 连线的中点O 为圆心的圆周上有A 、B 、C 、D 四点。下列说法中正确的
是( )
A .A 点场强大于B 点场强
B .C 点场强与D 点场强相同
C .A 点电势小于B 点电势
D .将某正电荷从C 点移到O 点,电场力做负功
变式3、图中的平行直线是匀强电场的电场线(电场方向未画出),曲线是电子(只受电场力)在该电场中的运动轨迹,a 、b 是轨迹上的两点,电子从a 运动到b ,则下列说法正确的是
A .a 点的电势高于b 点的电势
B .电子在a 点的电势能大于在b 点的电势能
C .电子在a 点的动能大于在b 点的动能
D .电子在a 点的加速度大于在b 点的加速度
变式4、已知均匀带电球壳内部场强处处为零,电势处处相等;如图所示,正电荷均匀分布在半球面上,ox 为通过半球顶点与球心O 的轴线,A 、B 为轴上的点,且AO=BO,则下列判断正确的是
A .A 、B 两点的电势相等
B .A 、B 两点的电场强度相同
C. 点电荷从A 点移到B 点,电场力一定做正功
D. 同一个负电荷放在B 点比放在A 点的电势能大
四、电场中力与能的性质
例题4、. 如图所示,两个相同的小球带电量分别为+4Q和+Q,被固定在光滑、绝缘水平面上的A 、B 两点,O 是AB 的中点,C 、D 分别是AO 和OB 的中点.一带电量为+q的小球从C 点由静止释放,仅在电场力作用下向右运动,则小球从C 点运动到D 点的过程中( )
A . 速度一直增大 B. 加速度一直减小
C . 电场力先做正功后做负功 D. 电势能先增大后减小
变式4.如图所示,实线为方向未知的三条电场线,虚线分别为等势线
1、2、3,已知MN =NQ ,带电量相等的a 、b 两带电粒子从等势线2上的
O 点以相同的初速度飞出.仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如图
所示,则 ( )
A .a 一定带正电,b 一定带负电
B .a 加速度减小,b 加速度增大
C .MN 两点电势差|UMN |等于NQ 两点电势差|UNQ |
D .a 粒子到达等势线3的动能变化量比b 粒子到达等势线1的动能变
化量小
例题5、如图甲所示,两个点电荷Q 1、Q 2固定在x 轴上距离为L 的两点,
其中Q 1带正电荷位于原点O ,a 、b 是它们的连线延长线上的两点,其中
b 点与O 点相距3L . 现有一带正电的粒子q 以一定的初速度沿x 轴从a
点开始经b 点向远处运动(粒子只受电场力作用) ,设粒子经过a ,b 两
点时的速度分别为v a 、v b ,其速度随坐标x 变化的图象如图乙所示,则
以下判断正确的是( ) .
A .Q 2带负电且电荷量小于Q 1
B .粒子从a 点运动到b 点电场力做正功
C .a 点的电势比b 点的电势高
D .粒子在a 点的电势能比b 点的电势能大
变式5、(多选)如图甲所示,Q 1、Q 2为两个被固定的点电荷,a 、b 是它们连线的延长线上的两点.现有一带负电的粒子只在电场力作用下以一定的初速度从a 点开始经b 点向远处运动,粒子经过a 、b 两点时的速度分别为v a 、v b ,其速度时间图象如图乙所示.下列说法正确的是( )
五、带电粒子在电场中的运动(示波器)
例题6
、如图所示,竖直金属板A 、B 间电压为U 0,板中央有小孔O 和O 1,现有足够多的同种粒子源源不断地从小孔O 进入金属板A 、B 间,并被加速而从O 1进入右侧水平平行金属板
C 、D 间,O 1O 2是极板C 、D 的中线,金属板C 、D 的长与板间距相等,两板间电压U 可调,不计粒子重力及进入O 孔时的初速度,所有粒子均不能打在极板上,则U 与U 0应满足( )
A .U >U 0
B.U
C .U >2U 0
D.因不知极板C 、D 的长,所以无法确定U 与U 0关系 O 12 D A C
变式6、示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示,如果在荧光屏上P 户点出现亮斑,那么示波管中的( )
例题7、如图所示,竖直放置的平行金属板,板间电压为U 0.质量为m ,电量为q 的带正电的粒子(不计重力)自左极板的a 处由静止释放,加速后从右极板的小孔b 射出.由o 点垂直于mf 边的方向射入边长为L 的正方形场区,o 为mf 边的中点.
(1)若正方形区域内仅存在垂直于mn 方向的匀强电场,求电场强度E 多大能使粒子从n 点射出场区;
(2)若正方形区域内仅存在垂直于纸面方向的匀强磁场,求磁感应强度B 大小满足什么条件能使粒子从m 、n 两点间射出场区.
解:(1)由动能定理可得:
2U 0q=mv0
只电场时,带电粒子在正方形区域内做类平抛运动;
水平方向有:L=v0t ;
竖直方向=at=
联立解得:E=2t ; ; 2
(2)要使粒子从m 点穿出,粒子的转动半径为;
要使粒子从n 点穿出,由几何关系可知:
222R ﹣(R ﹣)=L;
解得:R=;
即半径满足条件为:≤R
由洛仑兹力充当向心力可知:
Bqv 0=
解得:B==;
则B 的范围为:≤B≤
答:(1)电场强度为时,可以从n 点穿出;
(2)当B 满足≤B≤时,带电粒子从mn 间穿出.
课堂练习
1、如图所示,真空中等量异种点电荷放置在M 、N 两点, 在MN 的连线上有对称点a 、c ,MN 连线的中垂线上有对称点b 、d ,则下列说法正确的是 ( )
A .a 点场强与c 点场强不一定相同
B .a 点电势一定小于c 点电势
C .负电荷在c 点电势能一定大于在a 点电势能
D .正电荷从d 点移到b 点电场力不做功
2、(多选)如图所示,MNPQ 为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E ,
ACB 为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道半径为R ,A 、B 为圆水平直径的两个端点,ACB 为圆弧。一个质量为m 、电荷量为-q 的带电小球,从A 点正上方
高为H 处由静止释放,并从A 点沿切线进入半圆轨道。不计
空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列
说法正确的是
A .小球一定能从B 点离开轨道
B .小球在AC 部分可能做匀速圆周运动
C .小球再次到达C 点的速度可能为零
D .当小球从B 点离开时,上升的高度一定等于H
3、如图所示:长为L 、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电量为+q、质量为m 的小球以初速度v o 从斜面底端A 点开始沿斜面上滑,当到达斜面顶端B 点时,速度仍为v o ,则
A .小球在B 点的电势能一定大于在A 点的电势能
B .A 、B 两点间的电压一定等于mgL sin θ q
mg q C .若电场是匀强电场,则该电场的电场强度最大值一定为
D .若该电场是由放置在C 点的点电荷Q 产生,则θ为45°
4、有两个质量相同的带电小球,P 小球从紧靠左极板处由静止开始释放,Q 小球从两板正中央由静止开始释放,两小球最后都能打在右极板上的同一点.则从开始释放到打到右极板的过程中( )
5、示波器是一种电子仪器,可以用它观察电信号随时间变化的情况. 示波器的核心部件示波管,由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,其原理图如图甲所示. 图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图. 在偏转电极XX ' 、YY ' 上都不加电压时,电子束将打在荧光屏的中心点;若亮点很快移动,由于视觉暂留关系,能在荧光屏上看到一条亮线. 若在XX ' 上加如图丙所示的扫描电压,在YY ' 上加如图丁所示的信号电压,则在示波管荧光屏上看到的图形是下图中的( )
6、如图所示,一带负电粒子以某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( )
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
7.在真空中A 、B 两点分别放有异种点电荷—Q 和+2Q ,
以AB 连线中点O 为圆心作一圆形路径abcd ,如图所示,则下列说法
正确的是
A.场强大小关系有E a =Eb 、E c =Ed
B.电势高低关系有φa >φb 、φc >φd
C.将一负点电荷沿圆弧由a 运动到b 的过程中电场力做正功
D.将一正点电葡沿直线由c 运动到d 的过程中电势能始终不变
8.如图甲,两水平金属板间距为d ,板间电场强度的变化规律如图乙所示。t=0时刻,质量为m 的带电微粒以初速度v 0沿中线射入两板间,0-T/3时间内微粒匀速运动,T 时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程未与金属板接
触。重力加速度大小为g 。关于微粒在0~T时间内运
动的描述,正确的是( )
A .末速度大小为
B .末速度沿水平方向
C .重力势能减少了
D .克服电场力做功为mgd
9.中国科学家发现了量子反常霍尔效应,杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级的成果.如图所
示, 厚度为h,宽度为d的金属导体,当磁场方向与电流方向垂直时,在导体上下表面会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.下列说法正确的是( )
A. 上表面的电势高于下表面电势
B.仅增大h时,上下表面的电势差增大
C.仅增大d时,上下表面的电势差减小
D.仅增大电流I时,上下表面的电势差减小
10. 如图甲所示,两个等量正点电荷固定在同一水平面
内的a 、b 两点,以、6连线的竖直中垂线上有A 、B 、C
三点。质量为m 的带电小球从A 点由静止释放,
经B 点向C 点运动,运动的v-t 图象如图乙所示,
已知经过B 点的v-t 图线切线斜率最大(图中画
出了该切线)。则
A.小球带负电
B.从A →B →C 过程中,小球的电势能一直在减少
C.在A →B →C 过程中,小球在B 点受到的电场力最大
D.从A →B ,小球做加速运动,从B →C ,小球做减速运动
课后作业
1、如图所示,A 、B 、C 、D 是真空中一正四面体的四个顶点.现在在A 、B 两点分别固定两个点电荷Q 1和Q 2,则关于C 、D 两点的场强和电势,下列说法正确的是
( )
A .若Q 1和Q 2是等量异种电荷,则C 、D 两点电场强度不同,电势相同
B .若Q 1和Q 2是等量异种电荷,则C 、D 两点电场强度和电势均相同
C .若Q 1和Q 2是等量同种电荷,则C 、D 两点电场强度和电势均不相同
D .若Q 1和Q 2是等量同种电荷,则C 、D 两点电场强度和电势均相同
2.(多选)如图所示电路,在平行金属板M ,N 内部左侧中央P 有一质量为m 的带电粒子(重力不计)以水平速度v 0射入电场并打在N 板的O 点.改变R 1或R 2的阻值,粒子仍以v 0射入电场,则( )
A .该粒子带正电
B .减少R 2,粒子还能打在O 点
C .减少R 1,粒子将打在O 点左侧
D .增大R 1,粒子在板间运动时间不变
3、(多选)如图所示,水平放置的平行板电容器,上板带负电,下板带
正电,带电小球以速度v 0水平射入电场,且沿下板边缘飞出.若下板不动,
将上板上移一小段距离,小球仍以相同的速度v 0从原处飞入,则带电小球
4.如图所示,A 、B 为平行金属板,两板相距为d ,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M 和N 。今有一带电质点,自A 板上方相距为d 的P 点由静止自由下落(P 、M 、N 在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N 孔时速度恰好为零. 然后沿原路返回。若保持两极板间的电压不变,则正确的是( )
A .把A 板向上平移一小段距离,质点自P 点自由下落后仍能返回
B .把A 板向下平移一小段距离,质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落
C .把B 板向上平移一小段距离,质点自P 点自由下落后仍能返回
D .把B 板向下平移一小段距离,质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落
5.如图,一充电后的平行板电容器的两极板相距l ,在正极板附近有一质量为M 、电荷量为
q (q >0)的粒子,在负极板附近有另一质量为m 、电荷量为-q 的粒子,在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距2l 的平面.若两粒5-子间相互作用力可忽略,不计重力,则M : m 为
A .3 : 2 B.2 : 1 C.5 : 2 D.3 : 1
6(多选)、如图所示,空间存在匀强电场,方向竖直向下,从绝缘斜面上的M 点沿水平方向抛出一带电小球,最后小球落在斜面上的N 点.已知小球的质量为m 、初速度大小为v 0、斜面倾角为θ,电场强度大小未知.则下列说法中正确的是( )