组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 静电场 > 电场能的性质 > 电势能 > 利用功能关系计算电场力做的功及电势能的变化
题型:综合题 难度:0.4 引用次数:260 题号:22240773
随着力学的更深入的研究,我们逐渐发现了另一种能量的表现形式---电能。对我们现代人来说,电能已经成为了密不可分需要使用的东西了。法拉第发现并进一步证实了磁场与电场之间的关系,为我们建立了重要的理论基础。在本题中,我们会单独研究电场,也会与磁场结合一起研究关联性,本题中g取9.8m/s2,结果一律保留到三位有效数字。
1.如图所示为某绝缘空心球的示意图,是过球心的水平截面的圆周上六个点等分点,分别在固定等量的正负电荷,即,而是球的某一直径且与水平面垂直,设无穷远处为电势零点,则(  )
A.两点的电场强度相同
B.三点的电势分别记为,则
C.将一正的试探电荷从A点沿圆弧移到点的过程中电场力先做正功再做负功
D.若处的电荷仍固定不动,将处的电荷移到处,则电荷的电势能将减小
2.电磁灶(又叫电磁炉)的基本结构图如图甲所示,利用电磁感应产生涡流的原理对食物进行加热,利用涡流现象来冶炼钢铁的炼钢炉装置如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A.电磁灶的加热原理先是电能变成磁能,然后产生涡流最后产生焦耳热
B.铁质锅换成铜、铝锅,其加热效果与铁质锅一样
C.炼钢炉通上恒定电流也可以冶炼钢铁
D.炼钢炉的涡流现象与电磁灶的涡流现象本质相同,结构也类似
3.  
(1)某实验小组想借助电阻箱得到欧姆表内部的电动势E、内阻和表头的满偏电流,为此设计了如图1所示的电路,测得电阻箱的示数和表头的电流满足如图3所示的关系,其中已知,则________________________
(2)因表头故障,无法读出电流的大小(仍可显示0刻度和满偏值),为了得到电流,小组在电阻箱的旁边串联了一个电流表之后,再进行欧姆调零,如图2,由于电流表有内阻,E的测量值比真实值________(填“偏大”、“偏小”或“不变”),的测量值比真实值________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
4.如图所示,两根相距为的金属导轨平行固定放置,左半部分倾斜且粗糙,倾角,处在磁感应强度为的竖直向上的匀强磁场中;右半部分水平且光滑,处在磁感应强度为的竖直向下的匀强磁场中,导轨的电阻均不计。在导轨上水平放置金属杆,两杆的质量均为,长度恰好与导轨间距相同。其中,棒电阻为棒和的电阻均为杆与导轨间的动摩擦因数为。现使杆由静止开始向右做加速度为的匀加速运动。
(1)当杆所受静摩擦力为0时,求流过杆电流的大小和方向;
(2)求从杆开始运动,经过多少时间杆所受静摩擦力变为0?
(3)从杆开始运动到杆所受静摩擦力变为0的过程中,求通过杆的电荷量。

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综合题 | 较难 (0.4)
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【推荐1】电场与磁场都可以对“带电体”施加力的作用,当今世界已经研发利用电场和磁场的力的性质来控制“带电体”的运动,在科研、工业、医疗、军事等领域的发展提供前沿技术支持。
1.如图是静电推进装置的原理图,发射极与吸板分别接在直流电源两端,两极间产生电场,虚线为等差等势面(相邻等势面的电势差相等)。在电场力的作用下,一个带电液滴从发射极加速飞向吸板,ab是其路径上的两点,不计液滴重力,则(  )
A.液滴带正电,b点电场强度大
B.液滴带正电,a点电场强度大
C.液滴带负电,b点电场强度大
D.液滴带负电,a点电场强度大
2.平行板电容器C的极板水平放置,它和三个可变电阻及电源连接成如图所示的电路。今有一质量为m的带电油滴在两极板之间静止悬浮。为了使油滴上升,可采用的办法是(  )
A.增大B.增大
C.增大D.增大C的极板间距
3.如图,四幅图描绘了生活中常见的电容器,下列说法叙述正确的是(  )
A.甲为可变电容器,动片旋出时可以使其与定片的距离增大,从而改变电容
B.图乙为莱顿瓶,瓶内外锡箔相当于电容器的两个极板,可以用来储存电荷
C.图丙中电容器只要与电源相连,电流表的示数始终不为零
D.图丁所示是电解电容器,击穿电压为80V
4.电容式麦克风(图甲)是利用导体间的电容器充放电原理,以超薄的金属或镀金的塑料薄膜为振动膜感应音压,以改变导体间的静电压直接转换成电讯号,能实现原音重现,具有超高灵敏度、快速的瞬时响应等特点,是音响专家的最佳选择。图乙为电容式麦克风的原理示意图。E为电源,R为电阻,薄片PQ为两金属板。从左向右对着振动片P说话,P振动而Q不动。某歌手歌唱前有拍话筒的习惯,于是PQ间距先变小再变大,若电源负极接地,在这个过程中(  )
A.板间场强先变小再变大
B.Q板上电荷量先变小再变大
C.电阻R中先有从NM的电流,再有从MN的电流
D.若PQ正中间固定一带负电粒子,PQ靠近过程中(不碰到粒子),粒子的电势能变小
5.如图所示,匀强电场E的区域内,在O点处放置一点电荷+Qabcdef为以O点为球心的球面上的点,acef平面与电场线平行,bdef平面与电场线垂直,则下列说法中正确的是(  )
A.ef两点的电场强度相同
B.fc两点的电势相同
C.在a点释放一个不计重力的正点电荷,释放后将沿ac直线向右运动
D.将一个负点电荷沿着球面移动一段路径,电势能可能不变
6.如图,某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道,管道的长为L、宽度为d、高为h,上下两面是绝缘板,前后两侧面MN是电阻可忽略的导体板,两导体板与开关S和定值电阻R相连。整个管道置于磁感应强度大小为B,方向沿z轴正方向的匀强磁场中。管道内始终充满电阻率为ρ的导电液体(有大量的正、负离子),且开关闭合前后,液体在管道进、出口两端压强差的作用下,均以恒定速率沿x轴正向流动,液体所受的摩擦阻力不变。试求:
(1)求开关闭合前,MN两板间的电势差大小
(2)求开关闭合前后,管道两端压强差的变化
2024-01-25更新 | 379次组卷
共计 平均难度:一般