在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。如图所示,某时刻在xOy平面内的第Ⅱ、Ⅲ象限中施加沿y轴负方向、电场强度为E的匀强电场,在第Ⅰ、Ⅳ象限中施加垂直于xOy坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从M点以速度v0沿垂直于y轴方向射入该匀强电场中,粒子仅在电场力作用下运动到坐标原点O且沿OP方向进入第Ⅳ象限。在粒子到达坐标原点O时撤去匀强电场(不计撤去电场对磁场及带电粒子运动的影响),粒子经过原点O进入匀强磁场中,并仅在磁场力作用下,运动一段时间从y轴上的N点射出磁场。已知OP与x轴正方向夹角α=60°,带电粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计,求:
(1)M、O两点间的电势差U;
(2)坐标原点O与N点之间的距离d;
(3)粒子从M点运动到N点的总时间t。
如图所示,实线是一簇由负点电荷产生的电场线。一带正电的粒子仅在电场力作用下通过电场,图中虚线为粒子的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。下列判断正确的是
A.a点场强小于b点场强 |
B.a点电势大于b点电势 |
C.带电粒子从a到b动能减小 |
D.带电粒子从a到b电势能减小 |
如图所示,斜面光滑且绝缘。在斜面上A点固定一点电荷,从B点无初速释放一带负电的小物块(可视为质点),小物块在运动中电荷量始终保持不变,运动到C点时速度恰好为零。小物块从B运动到C的过程中,下列说法正确的是
A.小物块先做匀加速运动,后做匀减速运动 |
B.小物块的电势能一直增大 |
C.小物块的电势能先增大后减小 |
D.小物块所受到的合外力一直减小 |
如图所示,在A、B两点分别放置两个电荷量相等的正点电荷,O点为A、B连线的中点,M点位于A、B连线上,N点位于A、B连线的中垂线上。关于O、M、N三点的电场强度E和电势φ的判断正确的是
A.φN < φO B.φM < φO C.EN < EO D.EM < EO
假设空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示,根据图中信息可以确定下列说法中正确的是( )
A.0~x1范围内各点场强的方向均与x轴平行 |
B.只在电场力作用下,正电荷沿x轴从0运动到x1,可做匀减速直线运动 |
C.负电荷沿x轴从x2移到x3的过程中,电场力做正功,电势能减小 |
D.负电荷在处电势能大于其在处的电势能 |
在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是
A.电势高的地方电场强度不一定大 |
B.电场强度大的地方电势一定高 |
C.电势为零的地方场强也一定为零 |
D.场强为零的地方电势也一定为零 |
关于静电场,下列结论普遍成立的是
A.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低 |
B.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 |
C.在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向 |
D.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零 |
如图所示,实线表示某静电场中的电场线图中A、O、B是同一电场线上的三点:下列说法中正确的是( )
A.正电荷A点受到的电场力一定比负电荷在A点受到的电场力大
B.电荷在A点的电势能比在O点的电势能大
C.把电荷由A点移到B点电场力做正功
D.A点的电势一定比B点的电势高
如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷,将质量为m,带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放,小球沿细管下滑到最低点B时,对细管上壁的压力大小恰好与球重相同,求:
(1)圆心处的电荷的带电性质;
(2)圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小;
(3)圆心处的电荷产生的电场中A、B两点间的电势差.
如图所示,平行板电容器连接在电池两极上,A板接地,在两板间的P点固定一个负电荷.充电完成后断开开关K,将B板平移到虚线位置,下列说法中正确的是( )
A.电容器极板的带电量Q变大 |
B.电容器两极板间的电场强度不变 |
C.P点的电势将升高 |
D.P点负电荷的电势能将升高 |
在静电场中有A、B两点,关于这两点的场强和电势的关系,下列说法正确的是( )
A.若场强相等,则电势一定相等
B.若电势相等,则场强一定相等
C.电势高处场强一定大
D.场强大处,电势反而可能低
如图所示,在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷,在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija,五角星的中心O与A、B的中点重合,其中af连线与AB连线垂直。现有一电子沿该路径逆时针移动一周,下列正确的是( )
A.g点和e点的电场强度相同
B.a点和f点的电势相等
C.电子从e点移到f点的过程中,电场力做负功,电势能增加
D.若A、B两点处点电荷电荷量都变为原来2倍,则A、B连线中点O点场强变为原来的2倍
在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形abcd,O点是a、c连线的中点,a、c处分别固定一个等量正点电荷,如图所示,若将一个带负电的试探电荷P置于b点,自由释放后,电荷P将沿着对角线bd往复运动,当电荷P从b点运动到d点的过程中,电荷P
A.经过O点的电势能最大 | B.所受电场力先增大后减小 |
C.电势能和机械能之和保持不变 | D.电势能先减小后增大 |
如图所示,平行板电容器与直流电源、理想二极管(正向电阻为零可以视为短路,反向电阻无穷大可以视为短路)连接,电源负极接地.初始电容器不带电,闭合开关稳定后,一带电油滴位于容器中的P点且处于静止状态.下列说法正确的是
A.减小极板间的正对面积,带电油滴会向上移动,且P点的电势会降低 |
B.将上极板下移,则P点的电势不变 |
C.将下极板下移,则P点的电势升高 |
D.无论哪个极板上移还是下移,带电油滴都不可能向下运动 |