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1、高考物理總復(fù)習(xí)專題 太原市十二中 姚維明
9 電場(chǎng)力的性質(zhì)與能的性質(zhì)
例 1、真空中兩個(gè)同性的點(diǎn)電荷
q1、q2 ,它們相距較近,保持靜止。今釋放
q2 且 q2 只在 q1
的庫(kù)侖力作用下運(yùn)動(dòng),則
q2 在運(yùn)動(dòng)過程中受到的庫(kù)侖力(
)
( A)不斷減小
(B)不斷增加
( C)始終保持不變
(D)先增大后減小
例 2、以下有關(guān)場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的說法,哪些是正確的?
(
)
( A )在正的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大的地方電勢(shì)一定比場(chǎng)強(qiáng)小的地方高
( B)在正的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大的地方電勢(shì)一定比場(chǎng)強(qiáng)小的
2、地方低
( C)在負(fù)的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,各點(diǎn)電勢(shì)均為負(fù)值,距此負(fù)電荷越遠(yuǎn)處電勢(shì)越低,無
限遠(yuǎn)處電勢(shì)最低
( D)在負(fù)的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,各點(diǎn)電勢(shì)均為負(fù)值,距此負(fù)電荷越遠(yuǎn)處電勢(shì)越高,無限遠(yuǎn)處電勢(shì)最高
例 3、 1 如圖所示,兩個(gè)帶電小球 A 、B 用長(zhǎng)度為 L=10cm 的細(xì)絲線相連放在光滑絕緣水
平面上保持靜止。已知這時(shí)細(xì)絲線對(duì)B 球的拉力大小 F0=1.810-2 N, A 球的電荷
量為 qA
1.0 10 7 C ,
A
L
B
求:⑴小球 A 所受的電場(chǎng)力
F 的大小。
⑵小球 B 的電性和電荷量
qB 。(靜電
3、力常量 k=9.0 109N m2/C2)
例 4、質(zhì)量為 m 的帶電小球帶電量為 +q,用絕緣細(xì)線懸掛在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中 ,平衡時(shí)
絕緣細(xì)線與豎直方向成 30角 ,重力加速度為 g.求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 .
300
E
例 5、在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷量為 8 10-8C 的小球從 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn),電場(chǎng)力做功 1.6 10-3J,
求:求該兩點(diǎn)間的電勢(shì)差?該電荷的帶電量為 -2.510-8 C,則電場(chǎng)力做多少功,做正功還是負(fù)功?
4、
1
高考物理總復(fù)習(xí)專題 太原市十二中 姚維明
練習(xí)
1、 在電場(chǎng)中 P 點(diǎn)放一個(gè)檢驗(yàn)荷 -q ,它所受的電場(chǎng)力為 F,則關(guān)于 P 點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度 EP
正確的說法是( )
( A ) EP = F/q , 方向與 F 相同
( B)若取走 -q ,P 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 EP = 0
( C)若檢驗(yàn)電荷為 -2q ,則 EP = F/2q
( D) EP 與檢驗(yàn)電荷無關(guān)
2、圖 1 是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布圖, a、 b 是電場(chǎng)中的兩點(diǎn),這兩點(diǎn)比較( )
( A ) b 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大
( B) a 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
5、較大
( C)同一正點(diǎn)電荷放在 a 點(diǎn)所受的電場(chǎng)力比放在 b 點(diǎn)時(shí)
受到的電場(chǎng)力大
( D)同一負(fù)點(diǎn)電荷放在 a 點(diǎn)所受的電場(chǎng)力比放在 b 點(diǎn)時(shí)
受到的電場(chǎng)力大
3、一個(gè)電量為 q 的正點(diǎn)電荷,在各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都相同的電
場(chǎng)中,沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)的位移為 d ,若電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 E,在此過程中電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電
荷做功等于 ( )
( A ) Ed/q (B) qE/d (C) qd/E (D ) qEd
4、一個(gè)電量為 q 的正點(diǎn)電荷,在電場(chǎng)中從 a 點(diǎn)移到 b 點(diǎn),電場(chǎng)力對(duì)該點(diǎn)電荷做功 W ,那
么, a、b 兩點(diǎn)之
6、間的電勢(shì)差應(yīng)等于 ( )
( A ) qW( B) q/W( C) W( D) W/q
5、下面關(guān)于電勢(shì)和電勢(shì)能的說法正確的是 ( )
( A)電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)越高的地方,具有的電勢(shì)能也一定越大
( B)在負(fù)的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的任一點(diǎn),正電荷的電勢(shì)能大于負(fù)電荷的電勢(shì)能
( C)電勢(shì)降低的方向,一定就是場(chǎng)強(qiáng)方向
( D)電勢(shì)能是電場(chǎng)和電荷共有的能
6、三個(gè)點(diǎn)電荷在彼此的庫(kù)侖力作用下都處于靜止,則 ( )
( A)它們必在同一直線上
( B)它們都是同種電荷
( C)每個(gè)電荷受到的庫(kù)侖力的合力等于零
( D)它們不是同
7、種電荷
7、 用 30cm 的細(xì)線將質(zhì)量為 410-3 ㎏的帶電小球 P 懸掛在O點(diǎn)下,當(dāng)空中有方向?yàn)樗较蛴遥? 大小為 1104N/C 的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí), 小
2
高考物理總復(fù)習(xí)專題
太原市十二中
姚維明
球偏轉(zhuǎn) 37后處在靜止?fàn)顟B(tài)。 ( 1)分析小球的帶電性質(zhì)(
2)求小球的帶電量(
3)求
細(xì)線的拉力
8、如圖所示, 平行金屬板與水平方向成 角,板間距離為 d ,板間電壓為 U ,一質(zhì)量為 m
的帶電微粒, 以水平初速度 v0 從下板左端邊緣進(jìn)入板間, 結(jié)果正好沿水平直線通過
8、
從上板右端上邊緣處射出,求 :( 1)微粒帶電量 ( 2)微粒離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能。
+
9、在氫原子中,可以認(rèn)為核外電子繞原子核(質(zhì)子)做勻速圓周
運(yùn)動(dòng),軌道半徑為 5.3 10 11 m 。求電子沿軌道運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。
10、一束電子流在經(jīng) U
5000V 的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板
間的勻強(qiáng)電場(chǎng), 如圖 14—9— 4 所示,若兩板間距 d
1.0cm ,板長(zhǎng)
9、 l
5.0cm ,那么,
要使電子能從平行板間飛出,兩個(gè)極板上最多能加多大電壓
?
3
高考物理總復(fù)習(xí)專題 太原市十二中 姚維明
答案:例 1、 A 例 2、 A D
例 3、解:小球 A 受力如圖,由于小球受力平衡,繩的拉力向右,所以電場(chǎng)力的方向向左, A 、B 表現(xiàn)為斥力。 B 球帶正電。
電場(chǎng)力大小為
F
F0
1.8
10 2 N
F
qA qB
10、
k
根據(jù)公式
L2
可得:
qB
FL 2
1.8
10 2
(10
10 2 ) 2
2 10 7 C
kq A
9.0
109
1.0
10 7
例 4、解:小球受力如圖,所以
mg tan 30
qE mg tan 30
E
即:
q
U AB
W
1.6
108
3
V
2 10 4V
例 5、解:電勢(shì)差
q
8
10
荷
11、帶電量為 q
2.5
10 8 C ,則電場(chǎng)力做負(fù)功,
W q U AB
2.5 10 8
2 104 J
5 10 4 J
練習(xí)
1、 D 2、 AD 3、 D 4、 D 5、D 6、 ACD
N
F F0
mg
F
qE
mg
4
高考物理總復(fù)習(xí)專題 太原市十二中 姚維明
7、解:( 1)小球受力如圖,故帶正電。
( 2)列方程: qE
mg tan 37
F
mg ta
12、n 37
3 10 6 C
qE
q
E
mg
mg
F
5 10 2 N
( 3)cos37
8、解:( 1)微粒做直線運(yùn)動(dòng),故合力在水平方向上,電場(chǎng)力方向只能是斜向上。微粒帶正電。受力如圖。
qE cos mg qE
q
mg
E cos
( 2)重力不做功(高度不變) ,電場(chǎng)力做功,由動(dòng)能定理可得:
1 mv02
1 mv02
mg
qU Ek 2
13、
Ek qU
+
2
即:
2
9、解:質(zhì)子對(duì)核外電子的庫(kù)侖力充當(dāng)向心力,
e2
v2
2Ek
k
m
r
r 2
r
Ek
ke2
9.0 109
(1.6 10 19 ) 2
J
2r
2
5.3
10 11
10、解析:在加速電壓一定時(shí),偏轉(zhuǎn)電壓 U′越大,電子在極板間的偏距就越大 .當(dāng)偏轉(zhuǎn)電
壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出,此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓,即為題目要求的最大電壓 .
14、
eU
1 mv02
加速過程,由動(dòng)能定理得
2
①
進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),電子在平行于板面的方向上做勻速運(yùn)動(dòng)
l v0 t
②
5
高考物理總復(fù)習(xí)專題 太原市十二中 姚維明
在垂直于板面的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度
F
eU
a
dm
m
③
y
1 at 2
偏距
2
④
d
能飛出的條件為
y≤2
⑤
2Ud 2
2 5000
(1.
15、0 10 2 ) 2
V
2
U′≤ l 2
(5.0
10 2 ) 2
4 10 V
解①~⑤式得
即要使電子能飛出,
所加電壓最大為 400V .
說明: (1) 此題是一個(gè)較典型的帶電粒子先加速再偏轉(zhuǎn)的題目
.請(qǐng)讀者通過該題認(rèn)真體會(huì)
求解這類問題的思路和方法,并注意解題格式的規(guī)范化
.
6