一、单项选择题
1.如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置.工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则( )
A.乒乓球的左侧感应出负电荷
B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上
C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用
D.用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞
解析:选D.两极板间电场由正极板指向负极板,镀铝乒乓球内电子向正极板一侧聚集,故乒乓球的右侧感应出负电荷,选项A错误;乒乓球受到重力、细线拉力和电场力三个力的作用,选项C错误;乒乓球与任一金属极板接触后会带上与这一金属极板同种性质的电荷,而相互排斥,不会吸在金属极板上,到达另一侧接触另一金属极板时也会发生同样的现象,所以乒乓球会在两极板间来回碰撞,选项B错误,D正确.
2.平行板间加如图所示周期性变化的电压,重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从t=0时刻开始将其释放,运动过程无碰板情况.下图中,定性描述粒子运动的v-t图象正确的是( )
解析:选A.从t=0时刻到t=时刻,带电粒子受到静电力的作用从平行板中央开始向极板的方向做匀加速运动,在t=时刻电场反转,静电力大小不变,方向相反,即加速度反向,带电粒子做匀减速运动,但是运动方向没有改变,到t=T时刻,速度减小为0,然后继续开始加速,开始一个新的周期…满足上述运动的图象只有A.
3.(2018·湖南常德模拟)在空间某区域存在一电场,x轴上各点电势随位置变化情况如图所示.-x1~x1 之间为曲线,且关于纵轴对称,其余均为直线,也关于纵轴对称.下列关于该电场的论述正确的是( )
A.图中A点对应的场强大于B点对应场强
B.图中A点对应的电势大于B点对应电势
C.一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在-x1点的电势能
D.一个带正电的粒子在-x1点的电势能大于在-x2点的电势能
解析:选C.φ-x图象的斜率大小等于电场强度,所以B点对应的场强等于A点对应场强,故A错误;由图易知A点对应的电势小于B点对应电势,故B错误;由图可知,场强方向均指向O点,根据对称性可知,一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在-x1点的电势能,故C正确;电场线指向O点,则正电荷由-x1到-x2的过程中电场力做负功,故电势能增加,故带正电的粒子在-x1点的电势能小于在-x2的电势能,故D错误.
4.(2018·淮北一中模拟)如图所示,处于真空中的匀强电场方向水平向右,有一质量为m、带电荷量为-q的小球从P点以大小为v0的初速度水平向右抛出,经过t时间到达Q点(图中未画出)时的速度大小仍为v0,则小球由P点运动到Q点的过程中,下列判断正确的是( )
A.Q点在P点正下方
B.小球电势能减少
C.小球重力势能减少量等于mg2t2
D.Q点应位于P点所在竖直线的左侧
解析:选C.从P到Q点,根据动能定理可知:mgh+W电=mv-mv=0,因重力做正功,则电场力做负功,电势能增加,则Q点应该在P点的右下方,选项A、B、D错误;小球在竖直方向下落的高度h=gt2,则小球重力势能减少量等于ΔEp=mgh=mg2t2,选项C正确.
5.(2018·河南商丘模拟)如图所示,半径为R、均匀带正电的球体,AB为过球心O的直线上的两点,且OA=2R,OB=3R;球体的空间产生球对称的电场,场强大小沿半径方向分布情况如图所示,图中E0已知,E-r曲线下O~R 部分的面积等于2R~3R部分的面积;则下列说法正确的是( )
A.A点的电势低于B点的电势
B.A点的电场强度小于B点的电场强度
C.从球面到A点的电势差小于AB两点间的电势差
D.带电量为q的正电荷沿直线从A点移到B点的过程中,电场力做功E0Rq
解析:选D.球体带正电,电场线方向沿半径向外,故A点的电势高于B点的电势,A错误;因为A距O点半径为2R,B距O点距离为3R,从E-r图中2R处的电场强度大于3R处的电场强度,即EA>EB,B错误;根据U=Ed可知图象的面积表示电势差,从E-r图可知R~2R围成的面积大于2R~3R围成的面积,即从球面到A点的电势差大于AB两点间的电势差,C错误;因为曲线下O~R部分的面积等于2R~3R部分的面积,即O~R间的电势差等于2R~3R间的电势差,即等于AB间的电势差,故电场力做功为W=Uq=RE0·q,D正确.