正确率40.0%如图所示,在$${{y}}$$轴上关于$${{0}}$$点对称的$${{A}{、}{B}}$$两点有等量同种点电荷$${{+}{Q}}$$,在$${{x}}$$轴上$${{C}}$$点有点电荷$${{−}{Q}}$$且$$C O=O D, \, \, \, \angle A D O=6 0^{0}$$。下列判断正确的是 $${{(}{)}}$$
B
A.$${{O}}$$点电场强度为零
B.$${{D}}$$点电场强度为零
C.若将点电荷$${{+}{q}}$$从$${{O}}$$移向$${{C}}$$,电势能增大
D.若将点电荷$${{−}{q}}$$从$${{O}}$$移向$${{C}}$$,电场力做正功
2、['动能定理和图像的综合问题', '电场强度的叠加']正确率40.0%在$${{x}}$$轴上有两个固定的点电荷$${{Q}_{i}{、}{{Q}_{2}}}$$,其中$${{Q}_{1}}$$为正电荷,$${{Q}_{2}}$$为负电荷。一带正电的粒子仅在电场力作用下从原点$${{O}}$$由静止开始沿$${{x}}$$轴运动,其动能$${{E}_{k}}$$随位置$${{x}}$$的变化关系如图,则能够正确表示$${{Q}_{1}{、}{{Q}_{2}}}$$位置的图象是()
A
A.
B.
C.
D.
正确率60.0%如图所示$${,{A}}$$、$${{B}}$$、$${{C}}$$、$${{D}}$$、$${{E}}$$是半径为$${{r}}$$的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除$${{A}}$$点处点电荷的电荷量为$${{−}{q}}$$外,其余各点处点电荷的电荷量均为$${{+}{q}{,}}$$则圆心$${{O}}$$处$${{(}{k}}$$为静电力常量)()
C
A.场强大小为$$\frac{3 k q} {r^{2}},$$方向沿$${{O}{A}}$$方向
B.场强大小为$$\frac{3 k q} {r^{2}},$$方向沿$${{A}{O}}$$方向
C.场强大小为$$\frac{2 k q} {r^{2}},$$方向沿$${{O}{A}}$$方向
D.场强大小为$$\frac{2 k q} {r^{2}},$$方向沿$${{A}{O}}$$方向
4、['电场强度的表达式和单位', '点电荷的电场', '电场强度的叠加']正确率60.0%一段均匀带电的半圆形细线在其圆心$${{O}}$$处产生的场强大小为$${{E}}$$,把细线分成等长的圆弧$$A B. ~ B C. ~ C D$$,则圆弧$${{B}{C}}$$在圆心$${{O}}$$处产生的场强大小为$${{(}{)}}$$
B
A.$${{E}}$$
B.$${{E}{/}{2}}$$;
C.$${{E}{/}{3}}$$;
D.$${{E}{/}{4}}$$;
5、['点电荷的等势面', '点电荷的电场', '电势高低与电势能大小的判断', '电场强度的叠加']正确率40.0%如图所示,$$A C \backslash\ B D$$为圆的两条相互垂直的直径,圆心为$${{O}}$$,半径为$${{R}}$$,电荷量均为$${{Q}}$$的正负点电荷放在圆周上,它们的位置关于$${{A}{C}}$$对称,,已知$${{+}{Q}}$$与$${{O}}$$点的连线和$${{O}{C}}$$夹角为$${{6}{0}^{∘}}$$,下列说法正确的是
B
A.$${{O}}$$点电场强度大小为$$\frac{k Q} {R^{2}},$$方向由$${{O}}$$指向$${{D}}$$
B.$${{O}}$$点电场强度大小为$$\frac{\sqrt{3} k Q} {R^{2}},$$方向由$${{O}}$$指向$${{D}}$$
C.$${{A}{、}{C}}$$两点的电势关系是$${{φ}_{A}{<}{{φ}_{C}}}$$
D.$${{A}}$$电荷量为$${{q}}$$的正电荷在$${{A}}$$点的电势能大于在$${{C}}$$点的电势能
6、['点电荷的等势面', '点电荷的电场', '电场强度的叠加']正确率60.0%如图所示的两个电场中,点电荷$${{+}{Q}}$$
A
A.$${{a}{、}{b}}$$两点场强不同,电势相同
B.$${{a}{、}{b}}$$两点场强不同,电势不同
C.$${{c}{、}{d}}$$两点场强相同,电势相同
D.$${{c}{、}{d}}$$两点场强相同,电势不同
7、['电场的概念及特征', '电场强度的叠加']正确率60.0%$${{1}{9}}$$世纪$${{3}{0}}$$年代,法拉第提出一种观点,认为在电荷周围存在电场,电荷之间通过电场传递相互作用力.对于电荷$${{A}}$$和电荷$${{B}}$$之间的电场,下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$
D
A.电荷$${{B}}$$在电荷$${{A}}$$的电场中受电场力的作用,自身并不产生电场
B.撤去电荷$${{B}}$$,电荷$${{A}}$$激发的电场就不存在了
C.电场是法拉第假想的,实际上并不存在
D.空间某点的电场强度等于两电荷在该点激发电场的场强的矢量和
8、['电势能的概念及相对性', '静电力做功与电势差的关系', '等量的同种电荷电场', '点电荷的电场', '电场强度的叠加']正确率40.0%如图所示,水平绝缘杆的两端分别固定着所带电荷量均为$${{+}{Q}}$$的点电荷。有一质量为$${{m}}$$,所带电荷量为$${{+}{q}}$$,且可看作点电荷的小球用长为$${{L}}$$的绝缘轻绳系于杆的中点$${{O}}$$。把小球拉至最高点,给其垂直纸面向里的水平速度$${{v}_{0}}$$,使小球绕$${{O}}$$点做曲线运动,直至轻绳全部绕在杆上。在小球运动过程中,下列各说法正确的是(重力加速度为$${{g}{)}{(}}$$)
C
A.$${{O}}$$点的电场强度一直为零
B.水平速度$${{v}_{0}}$$的最小值为$${\sqrt {{g}{L}}}$$
C.小球所受的电场力可能逐渐减小
D.小球的电势能可能先增大后减小
9、['电势的计算', '电场强度的叠加', '对称法和挖补法']正确率19.999999999999996%已知半径为$${{R}{、}}$$电荷量为$${{q}}$$的均匀带电球面内的各点电势相等,其值为$$\varphi=k \frac{q} {R} \wedge k$$为静电力常量).图为半径为$${{R}}$$的半球形薄壳,开口圆面水平,半球表面均匀分布单位面积带电量为$${{σ}}$$的正电荷,$${{O}}$$为球心,$${{P}}$$为开口处圆面上的任意一点,则$${{P}}$$点的场强方向和电势的大小分别为(已知$${}$$半径为$${{R}}$$的球的表面积为$$4 \pi R^{2} \, ) \ ($$)
B
A.竖直向上,$${{0}}$$
B.竖直向上,$$2 \pi k \sigma R$$
C.竖直向下,$$2 \pi k \sigma R$$
D.竖直向下,$$4 \pi k \sigma R$$
10、['静电力做功与电势能的关系', '点电荷的电场', '电势高低与电势能大小的判断', '电场强度的叠加']正确率40.0%如图所示,$${{△}{A}{B}{C}}$$与$${{△}{A}{B}{D}}$$为两个全等的直角三角形,$$\angle D B A=\angle C A B=3 0^{\circ}, \; \; E$$为$${{A}{C}}$$与$${{B}{D}}$$边的中点。在$${{A}{、}{B}}$$两点分别放置一个点电荷后,$${{C}}$$点的场强方向沿$${{C}{D}}$$方向指向$${{D}}$$,则()
D
A.一定是$${{A}}$$点放正电荷,$${{B}}$$点放负电荷
B.电场中$${{C}{、}{D}}$$两点的场强相同
C.$${{C}{E}}$$两点间的电势差与$${{E}{D}}$$两点间的电势差相等
D.将一带负电的试探电荷从$${{C}}$$点移到$${{E}}$$点,其电势能增加
1. 解析:
选项分析:
A. $$O$$点电场强度由$$A$$、$$B$$、$$C$$三电荷叠加。$$A$$和$$B$$在$$O$$点的场强大小相等、方向相反,抵消后仅剩$$-Q$$的场强,方向沿$$x$$轴负向,故$$O$$点场强不为零,A错误。
B. $$D$$点场强需计算三电荷的叠加。设$$AO = BO = d$$,则$$AD = BD = \sqrt{d^2 + (OD)^2}$$。由对称性,$$A$$和$$B$$在$$D$$点的场强竖直分量抵消,水平分量与$$-Q$$的场强叠加。若满足几何关系$$\angle ADO = 60^\circ$$,可推导出$$D$$点合场强为零,B正确。
C. 将$$+q$$从$$O$$移向$$C$$,需克服$$-Q$$的吸引力做功,电势能增大,C正确。
D. 将$$-q$$从$$O$$移向$$C$$,$$-Q$$对其吸引力做正功,D正确。
答案:BCD
2. 解析:
由动能$$E_k$$-$$x$$图像可知:
- 粒子从$$O$$向右运动时动能先增后减,说明$$Q_1$$在$$O$$左侧,$$Q_2$$在$$O$$右侧。
- 动能极大值点对应电场力为零的位置,即$$Q_1$$和$$Q_2$$的场强在此处平衡,故$$Q_1$$距离较远但电荷量较大。
选项B符合$$Q_1$$在左、$$Q_2$$在右且$$|Q_1| > |Q_2|$$的条件。
答案:B
3. 解析:
五个点电荷在$$O$$点的场强叠加:
- $$B$$、$$E$$和$$C$$、$$D$$的场强分别对称抵消。
- 剩余$$A$$点$$-q$$的场强大小为$$E_A = \frac{kq}{r^2}$$,方向沿$$OA$$向外。
- 其他四电荷$$+q$$的合场强大小为$$E_{合} = 2 \times \frac{kq}{r^2} \cos(72^\circ)$$,方向沿$$AO$$。
计算得总场强为$$\frac{2kq}{r^2}$$,方向沿$$AO$$。
答案:D
4. 解析:
半圆细线在$$O$$点的场强$$E$$由对称性可知,其方向沿对称轴。将细线分为三等分圆弧$$AB$$、$$BC$$、$$CD$$,每段在$$O$$点产生的场强大小相等。由矢量叠加,$$BC$$段的场强大小为$$E/3$$。
答案:C
5. 解析:
- $$O$$点场强由两对正负电荷叠加。设$$+Q$$在$$60^\circ$$位置,其场强与$$-Q$$的场强合成后大小为$$\frac{\sqrt{3}kQ}{R^2}$$,方向由$$O$$指向$$D$$,B正确。
- $$A$$、$$C$$两点电势:$$A$$点靠近$$+Q$$,电势高于$$C$$点(靠近$$-Q$$),C错误。
- 正电荷在$$A$$点的电势能大于在$$C$$点,D正确。
答案:BD
6. 解析:
- $$a$$、$$b$$两点关于$$+Q$$对称,场强大小相等但方向不同,电势相同(等势面为球面),A正确。
- $$c$$、$$d$$两点在匀强电场中,场强相同但电势沿电场线降低,D正确。
答案:AD
7. 解析:
电场是客观存在的,电荷$$A$$和$$B$$均激发电场,空间某点场强为两者场强的矢量和。D正确。
答案:D
8. 解析:
- $$O$$点场强由两$$+Q$$叠加,始终为零,A正确。
- 小球需克服重力做功,最小速度需满足$$\frac{1}{2}mv_0^2 \geq mgL$$,即$$v_0 \geq \sqrt{2gL}$$,B错误。
- 小球运动时,电场力可能随距离变化而减小,C正确。
- 电势能可能先增大(远离$$+Q$$)后减小(靠近另一$$+Q$$),D正确。
答案:ACD
9. 解析:
- 半球面电荷可视为完整球面的一半,其在$$P$$点的场强方向竖直向上(由对称性)。
- 电势计算:完整球面电势为$$2\pi k \sigma R$$,半球面电势减半,但$$P$$在开口处,电势与球面内相同,为$$2\pi k \sigma R$$。
答案:B
10. 解析:
- $$C$$点场强指向$$D$$,说明$$A$$点电荷为正,$$B$$点电荷为负,A正确。
- $$C$$、$$D$$两点场强方向不同,B错误。
- 由对称性,$$CE$$与$$ED$$电势差相等,C正确。
- 负电荷从$$C$$到$$E$$需克服电场力做功,电势能增加,D正确。
答案:ACD