题目内容
6．
如图，真空中一对平行金属板构成一平行板电容器，两板间电势差为100V，电容器带电量为1.0×10-2C．一个电荷为+2e的粒子从正极板的小孔进入电场，到达负极板．求：（1）该电容器的电容；（2）上述粒子在电容器两极板间运动的过程中获得的动能．（不计重力，e=1.6×10-19C）
分析 （1）根据电容的定义式即可求出电容；
（2）粒子在极板之间运动的过程中电场力做功，由动能定理即可求出．
解答 解：（1）根据电容的定义式：C=$\frac{Q}{U}=\frac{1.0×1{0}^{-2}}{100}=1.0×1{0}^{-4}$F=100μF
（2）根据功能关系可知，粒子获得的动能等于电场力做的功，则：${E}_{k}=qU=2eU=2×1.6×1{0}^{-19}×100$=3.2×10-17J
答：（1）该电容器的电容是100μF；
（2）粒子在电容器两极板间运动的过程中获得的动能是3.2×10-17J．
点评 本题考查电容器电容的计算和电场力做功的计算，只要掌握相应的公式即可正确求解．基础题目．
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16．
如图所示，abcd是一个质量为m，边长为L的正方形金属线框．从图示位置自由下落，在下落h后进入磁感应强度为B的磁场，恰好做匀速直线运动，该磁场的宽度也为L．在这个磁场的正下方h+L处还有一个未知磁场，金属线框abcd在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动，那么下列说法正确的是（ ）
如图所示，abcd是一个质量为m，边长为L的正方形金属线框．从图示位置自由下落，在下落h后进入磁感应强度为B的磁场，恰好做匀速直线运动，该磁场的宽度也为L．在这个磁场的正下方h+L处还有一个未知磁场，金属线框abcd在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动，那么下列说法正确的是（ ）| A． | 未知磁场的磁感应强度是2B | |
| B． | 线框最终出磁场时的速度为2$\sqrt{gh}$ | |
| C． | 线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为4mgL | |
| D． | 线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为2mgL |
如图所示，两足够长的平行粗糙金属导轨MN、PQ相距L=1m，导轨平面与水平面的夹角α=30°，导轨电阻不计，磁感应强度B1=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L=1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，两者间的动摩擦因数μ=$\frac{\sqrt{3}}{6}$，金属棒的质量为m1=2kg，电阻R1=1Ω．两金属导轨的上端连接右侧电路，通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离和板长均为d=0.5m，定值电阻为R2=3Ω，将金属棒由静止释放，重力加速度g取10m/s2，
14．
两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器与它相连接的电路如图所示，接通开关 S，电源即给电容器充电．则（ ）
两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器与它相连接的电路如图所示，接通开关 S，电源即给电容器充电．则（ ）| A． | 保持 S 接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小 | |
| B． | 保持 S 接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大 | |
| C． | 断开 S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 | |
| D． | 断开 S，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大 |
1．
如图所示，以直线AB为边界，上下存在场强大小相等、方向相反的匀强电场．在P点由静止释放一质量为m、电荷量为q的带电小球，小球穿过AB边界时速度为v0，到达M点速度恰好减为零．此过程中小球在AB上方电场中运动的时间是在下方电场中运动时间的$\frac{1}{2}$．已知重力加速度，不计空气阻力为g，则下列说法正确的是（ ）
如图所示，以直线AB为边界，上下存在场强大小相等、方向相反的匀强电场．在P点由静止释放一质量为m、电荷量为q的带电小球，小球穿过AB边界时速度为v0，到达M点速度恰好减为零．此过程中小球在AB上方电场中运动的时间是在下方电场中运动时间的$\frac{1}{2}$．已知重力加速度，不计空气阻力为g，则下列说法正确的是（ ）| A． | 小球带正电 | |
| B． | 电场强度大小是$\frac{3mg}{q}$ | |
| C． | P点距边界线AB的距离为$\frac{3{v}_{0}^{2}}{8g}$ | |
| D． | 若边界AB处电势为零，则M点电势为-$\frac{3m{v}_{0}^{2}}{4q}$ |
如图所示，匀强电场的电场强度E=103 V/m，在绝缘水平面上从A点由静止释放一质量m=1Kg电荷量q=+2×10-3 C物体，在电场力的作用下物体沿水平面匀加速到B点．已知物体与水平面的动摩擦因数为0.1，从A到B的时间为2s，（取g=10m/s2）
18．
a、b、c、d四个带电液滴在如图所示的匀强电场中，分别水平向左、水平向右、竖直向上、竖直向下做匀速直线运动（不考虑带电液滴间的相互作用），下列说法不正确的是（ ）
a、b、c、d四个带电液滴在如图所示的匀强电场中，分别水平向左、水平向右、竖直向上、竖直向下做匀速直线运动（不考虑带电液滴间的相互作用），下列说法不正确的是（ ）| A． | a、b、c、d均带正点荷 | B． | a、b的电势能、机械能均不变 | ||
| C． | c的电势能减少，机械能增加 | D． | d的电势能减少，机械能减少 |
15．
转动动能是物体动能的一种形式，它特指物体围绕某一点或某一轴转动所具有的动能．如题20图所示的是实验室中一种展示和测量转动动能的装置，一个由四根边长为l的绝缘轻质刚性杆组成正方形水平放置，在其四个端点a、b、c、d分别固定质量均为m，电量均为q的点电荷，其中a点带负电，其余b、c、d三点带正电，正方形可绕中心竖直轴O在水平面内自由转动．现将正方形装置放入一个水平电场中，初始位置aO连线与电场方向垂直，在电场力作用下，该装置从静止开始发生旋转，测量其转动角速度便可知转动动能．下列分析正确的是 （分析时可不考虑竖直转动轴O处的摩擦力）（ ）
转动动能是物体动能的一种形式，它特指物体围绕某一点或某一轴转动所具有的动能．如题20图所示的是实验室中一种展示和测量转动动能的装置，一个由四根边长为l的绝缘轻质刚性杆组成正方形水平放置，在其四个端点a、b、c、d分别固定质量均为m，电量均为q的点电荷，其中a点带负电，其余b、c、d三点带正电，正方形可绕中心竖直轴O在水平面内自由转动．现将正方形装置放入一个水平电场中，初始位置aO连线与电场方向垂直，在电场力作用下，该装置从静止开始发生旋转，测量其转动角速度便可知转动动能．下列分析正确的是 （分析时可不考虑竖直转动轴O处的摩擦力）（ ）| A． | 在电场力作用下装置从静止开始将向顺时针方向转动 | |
| B． | 在电场力作用下装置从静止开始会沿逆时针方向连续转圈 | |
| C． | 在电场力作用下装置从静止开始转动的最大转动动能Ekmax=$\frac{\sqrt{2}}{2}$Eql | |
| D． | 在电场力作用下装置从静止开始转动的最大角速度ωkmax=$\sqrt{\frac{\sqrt{2}Eq}{ml}}$ |
16．
如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点，固定一电荷量为+Q的点电荷．一质量为m、带电荷量为+q的物块（可视为质点的检验电荷），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v．已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ（取无穷远处电势为零），P到物块的重心竖直距离为h，P、A连线与水平轨道的夹角为60°，k为静电常数，下列说法正确的是（ ）
如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点，固定一电荷量为+Q的点电荷．一质量为m、带电荷量为+q的物块（可视为质点的检验电荷），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v．已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ（取无穷远处电势为零），P到物块的重心竖直距离为h，P、A连线与水平轨道的夹角为60°，k为静电常数，下列说法正确的是（ ）| A． | 物块在A点的电势能EPA=Qφ | |
| B． | 物块在A点时受到轨道的支持力大小为mg+$\frac{3\sqrt{3}kqQ}{8{h}^{2}}$ | |
| C． | 点电荷+Q产生的电场在B点的电场强度大小${E_B}=K\frac{q}{h^2}$ | |
| D． | 点电荷+Q产生的电场在B点的电势φB=$\frac{m}{2q}$（v${\;}_{0}^{2}$-v2）+φ |