一、单选题 (共 4 题 ),每题只有一个选项正确
1. 如图所示,在电场强度大小为
、方向坚直向上的匀强电场中,一质量为
、带电荷量为
的物体,以某一初速度沿电场方向做匀减速直线运动,不计空气阻力,其加速度大小为
,物体运动距离
时速度变为零。则在此过程中
物体克服静电力做功
物体的电势能增加了
物体的重力势能增加了
物体的动能减少了
2. 如图所示,有一竖直固定放置的绝缘圆环,圆环上均匀分布着正电荷,一固定绝缘光滑细杆过圆心且沿垂直圆环平面方向穿过圆环,细杆上套有一个带正电的小环,小环从A点由静止释放,沿细杆运动.下列说法一定正确的是
小环所受静电力逐渐变小
小环的加速度先向右后向左
小环的电势能逐渐增加
小环的动能逐渐增加
3. 带电球体的半径为R,以球心为原点O建立坐标轴x,轴上各点电势φ随x变化如图所示,下列说法正确的是
球体带正电荷
球心处电场强度最大
A、B两点电场强度相同
一带负电的试探电荷在B点的电势能比在C点的电势能大
4. 如图甲所示,光滑绝缘水平面上有一带负电荷的小滑块,在x=1 m处以初速度v0= m/s沿x轴正方向运动.小滑块的质量为m=2 kg、带电荷量为q=-0.1 C,可视为质点.整个区域存在沿水平方向的电场,图乙是滑块电势能Ep随位置x变化的部分图像,P点是图线的最低点,虚线AB是图像在x=1 m处的切线,并且AB经过(0,3)和(3,0)两点,g=10 m/s2.下列说法正确的是
x=1 m处的电场强度大小为20 V/m
滑块向右运动过程中,加速度先增大后减小
滑块运动至x=3 m处时,速度大小为2 m/s
若滑块恰好到达x=5 m处,则该处的电势50V
二、多选题 (共 7 题 ),每题有多个选项正确
5. 如图甲所示,a、b是点电荷的电场中同一条电场线上的两点,一个带电粒子在a点由静止释放,仅在静电力作用下从a点向b点运动,粒子的动能与位移之间的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是
带电粒子与场源电荷带异种电荷
a点电势比b点电势高
a点电场强度比b点电场强度大
带电粒子在a点的电势能比在b点的电势能大
6. 如图,竖直平面内有
、、 三个点,
点在
点正下方,
、 连线水平.第一次,将一质量为
的小球从
点以初动能
水平抛出,经过
点时,小球的动能为
;第二次,使此小球带正电,电荷量为
,同时加一方向平行于
所在平面、电场强度大小为
的匀强电场,仍从
点以初动能
沿某一方向抛出小球,小球经过
点时的动能为
.下列说法正确的是(不计空气阻力,重力加速度大小为
)
、 两点间的距离为
、 两点间的距离为
、 两点间的电势差为
、 两点间的电势差为
7. 如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是O,最低点是P,直径MN水平.a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),b固定在M点,a从N点由静止释放,沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零.则小球a
从N到Q的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小
从N到P的过程中,速率先增大后减小
从N到Q的过程中,电势能一直增加
从P到Q的过程中,动能减少量小于电势能增加量
8. 如图所示,坚直固定的光滑绝缘细杆上
点套有一个电荷量为
的小环,在杆的左侧
处固定一个电荷量为
的点电荷,杆上
、 两点与
点正好构成等边三角形,
是
的中点.使小环从
点无初速度释放,小环通过
点时的速率为
。若已知
,静电力常量为
,重力加速度为
.则
在 点,小环所受弹力大小为
在 点,小环的动能最大
在 点,小环的电势能最大
在 点,小环的速率为
9. 如图,圆心为O的圆处于匀强电场中,电场方向与圆平面平行,ab和cd为该圆直径.将电荷量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点,电场力做功为2W(W>0);若将该粒子从c点移动到d点,电场力做功为W.下列说法正确的是
该匀强电场的场强方向与ab平行
将该粒子从d点移动到b点,电场力做功为0.5W
a点电势低于c点电势
若只受电场力,从d点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动
10. 在x轴上分别固定两个点电荷Q1、Q2,Q2位于坐标原点O处,两点电荷形成的静电场中,x轴上的电势φ随x变化的图像如图所示,下列说法正确的是
x3处电势φ最高,电场强度最大
Q1带正电,Q2带负电
Q1的电荷量小于Q2的电荷量
电子从x1处沿x轴移动到x2处,电势能增加
11. 空间中有水平方向上的匀强电场,一质量为m、带电荷量为q的微粒在某平面内运动,其电势能和重力势能随时间的变化如图所示,则该微粒
一定带正电
0~3 s内静电力做的功为-9 J
运动过程中动能不变
0~3 s内除静电力和重力外所受其他力对微粒做的功为12 J
三、解答题 (共 1 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
12. 如图所示,放置在竖直平面内的粗糙直线轨道AB与光滑圆弧轨道BCD相切于B点,C为最低点,圆心角∠BOC=37°,线段OC垂直于OD,圆弧轨道半径为R,直线轨道AB长为L=5R,整个轨道处于匀强电场中,电场强度方向平行于轨道所在的平面且垂直于直线OD,现有一个质量为m、带电荷量为+q的小物块P从A点无初速度释放,小物块
与
之间的动摩擦因数
,电场强度大小
,重力加速度为
,忽略空气阻力.求:
(1)小物块第一次通过C点时对轨道的压力大小;
(2)小物块第一次从D点飞出后上升的最大高度;
(3)小物块在直线轨道AB上运动的总路程.