物理电场练习(二).doc

物理电场练习（二）
1．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（ ）单选
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
2．如图所示，竖直放置的平行金属板带等量异种电荷，一带电微粒从靠近左金属板附近的A点沿图中直线从A向B运动，则下列说法中正确的是（ ）单选
A. 微粒可能带正电 B. 微粒机械能守恒 C. 微粒电势能减小 D. 微粒动能减小
3．如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子（不计重力）以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点。则（ ）单选
A.粒子受电场力的方向一定由M指向N B.粒子在M点的速度一定比在N点的大
C.粒子在M点的电势能一定比在N点的大 D.电场中M点的电势一定高于N点的电势
4.如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为V2（V2＜V1）。若小物体电荷量保持不变，OM＝ON，则（ ）多选
A．小物体上升的最大高度为
B．从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小
C．从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功
D．从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小
5．图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c 点。若不计重力，则（ ）多选
A. M带负电荷，N带正电荷 B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C. N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D. M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零

6．如图，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q（q>0）的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。
（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1
（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W；

7．如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为Q，其中A带正电荷，B带负电荷，D、C是它们连线的垂直平分线，A、B、C三点构成一边长为d的等边三角形。另有一个带电小球E，质量为m、电荷量为＋q(可视为点电荷，不影响A、B电荷形成的电场)，被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点，O点在C点的正上方。现在把小球 E拉起到M点，使细线水平绷直且与A、B、C处于同一竖直面内，并由静止开始释放，小球E向下运动到最低点C时，速度为v。已知静电力常量为k，若取D点的电势为零，试求：
(1)在A、B所形成的电场中，M的电势φM。
(2)绝缘细线在C点所受到的拉力T 。

1C 2D 3B 4AD 5BD
6解析：本题考查的是电场中斜面上的弹簧类问题。涉及到匀变速直线运动、运用动能定理处理变力功问题、最大速度问题和运动过程分析。
（1）滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，则有
qE+mgsin=ma ①
②
联立①②可得
③
（2）滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为，则有
④
从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得
⑤
联立④⑤可得
s

7(1)电荷E从M点运动到C的过程中,电场力做正功,重力做正功.根据动能定理Uq+mgL=mv2/2 -------（４分）
得Ｍ、Ｃ两点的电势差为 ＵMC＝(mv2-2mgL)/2q-------（2分）
又,C点与D点为等势点,所以M点的电势为ＵM＝(mv2-2mgL)/2q（2分）
(2)在Ｃ点时Ａ对Ｅ的场力Ｆ１与Ｂ对Ｅ的电场力Ｆ２相等，且为
　　　Ｆ１＝Ｆ２＝kQq/d2 -----------（2分）
又，Ａ、Ｂ、Ｃ为一等边三角形，所以Ｆ１、Ｆ２的夹角为120０，故F1、F2的合力为
F12= kQq/d2, 且方向竖直向下。 ---------------(４分）
由牛顿运动定律得 T- k=mv2/L---------------(5分)
绝缘细线在C点所受的张力为 T= k +---(1分）