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专题限时集训(八)
(限时:45分钟)
一、选择题(本题共8小题,每小题8分。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分。)
1. (2013·豫南九校联考)如图1所示,在等量异种电荷形成的电场中,画一正方形ABCD,对角线AC与两点电荷连线重合,两对
角线交点O恰为电荷连线的中点。下列说法中正确的是( ) 图1
A.A点的电场强度大于B点的电场强度且两点电场强度方向不同
B.B、D两点的电场强度及电势均相同
C.一电子由B点沿B→C→D路径移至D点,电势能先减小后增大
D.一质子由C点沿C→O→A路径移至A点,电场力对其先做负功后做正功
解析:选B A点的电场强度由A点指向C点,B点的电场强度垂直于BD连线指向负电荷一侧,所以A、B两点电场强度方向相同,A错误;根据对称性,B、D两点的电场强度及电势均相同,B正确;一电子由B点沿B→C,电场力做负功,电势能增大,再由C→D,电场力做正功,电势能减小,C错误;一质子由C点沿C→O→A路径移至A点,电场力始终由A点指向C点,所以电场力对其做负功,D错误。
2.(2013·温州质检)一带电小球悬挂在平行板电容器内部,闭合开关S,电容器充电后,悬线与竖直方向夹角为θ,如图2所示。下列方法中能使夹角θ减小的是( )
图2
A.保持开关闭合,使两极板靠近一些
B.保持开关闭合,使滑动变阻器滑片向右移动
C.保持开关闭合,使两极板远离一些
D.断开开关,使两极板靠近一些
解析:选C 保持开关闭合,两极板间电压不变,使两极板靠近一些,由E=可知,板间场强变大,夹角θ增大,A错误;保持开关闭合,使滑动变阻器滑片向右移动,不会影响板间电压,夹角θ不变,B错误;保持开关闭合,板间电压不变,使两极板远离一些,场强减小,夹角θ减小,C正确;断开开关,使两极板靠近一些,极板上电荷量不变,板间场强不变,夹角θ不变,D错误。
3.如图3甲所示,两个平行金属板P、Q正对竖直放置,两板间加上如图3乙所示的交变电压。t=0时,Q板比P板电势高U0,在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动(电子所受重力可忽略不计)。已知电子在0~4t0时间内未与两板相碰,则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是( )
图3
A.0tt0 B.t0t2t0
C.2t0t3t0 D.3t0t4t0
解析:选C 画出电子运动的v-t图象,取速度向右为正。由图可知C正确。
4. (2013·江苏四星高中调研)如图4所示,真空中有一匀强电场和水平面成一定角度斜向上,一个电荷量为Q=-5×10-6 C的点电荷固定于电场中的O处,在a处有一个质量为m=9×10-3 kg、电荷量为q=2×10-8 C的点电荷恰能处于静止状态,a与O在同一水平面上,且相距为r=0.1 m。现用绝缘工具将q搬到与a在同一竖直平面上的b点,Oa=Ob图4
且相互垂直(k=9×109 N·m2/C2,取g=10 m/s2),在此过程中外力至少做功 ( )A.1.8×10-2 J B.9(+1)×10-3 JC.9×10-3 J D.9×10-3 J
解析: 选D 如图所示,设匀强电场方向与水平面夹角为θ,在a处静止的电荷q受重力mg=9×10-2 N,库仑力F=k=9×10-2 N,经分析判断可知q所受电场力为qE=9×10-2 N,θ=45°,由几何知识可知ab=r且与匀强电场垂直,a、b两点在同一个等势面上;对点电荷Q来说,a、b两点也在同一个等势面上,所以,将q从a点移到b点电场力和库仑力都不做功,设电场力做功为W,由动能定理得W-mgr=0,W=mgr=9×10-3 J,D正确。
5.两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上,Q2位于坐标原点O处,M、N是x轴上的两点。将一在x轴上的带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q2的过程中,试探电荷的电势能Ep随位置变化的关系如图5所示。则下列判断正确的是( )
图5
A.M点电场强度为零,N点电势为零
B.M点电势为零,N点电场强度为零
C.Q1带负电,Q2带正电,且Q2电荷量的绝对值较大
D.Q1带正电,Q2带负电,且Q2电荷量的绝对值较小
解析:选B Ep-x图象的斜率表示电场力,N点对应图线的斜率为零,说明电荷在N点受到的电场力为零,根据电场强度定义式,N点电场强度为零,根据电势的定义式,试探电荷在M点时的电势能为零,说明M点的电势为零,A错误,B正确;根据电场力做正功电势能减小,电场力做负功电势能增加可知,带正电的试探电荷在N点右侧时受到的电场力向左,在N点左侧时受到的电场力向右,说明Q2带正电,Q1带负电,且Q2带电量的绝对值较小,C、D错误。
6.
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