1 . 类比法是研究物理问题的常用方法。
(1)如图甲所示为一个电荷量为的点电荷形成的电场,静电力常量为,有一电荷量为的试探电荷放入场中,与场源电荷相距为。根据电场强度的定义式,推导:试探电荷所在处的电场强度的表达式;
(2)场是物理学中重要的概念,除了电场和磁场外,还有引力场,物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的。忽略地球自转影响,地球表面附近的引力场也叫重力场。已知地球质量为,半径为,引力常量为G。请类比电场强度的定义方法,定义距离地球球心为处的引力场强度,并说明两种场的共同点;
(3)微观世界的运动和宏观运动往往遵循相同的规律,根据玻尔的氢原子模型,电子的运动可以看成是经典力学描述下的轨道运动,如图乙。原子中的电子在原子核的库仑引力作用下,绕静止的原子核做匀速圆周运动。这与天体运动规律相似,天体运动轨道能量为动能和势能之和。已知氢原子核(即质子)电荷量为,核外电子质量为,带电量为,电子绕核运动的轨道半径为,静电力常量为。若规定离核无限远处的电势能为零,电子在轨道半径为处的电势能为,求电子绕原子核运动的系统总能量(包含电子的动能与电势能)。
(1)如图甲所示为一个电荷量为的点电荷形成的电场,静电力常量为,有一电荷量为的试探电荷放入场中,与场源电荷相距为。根据电场强度的定义式,推导:试探电荷所在处的电场强度的表达式;
(2)场是物理学中重要的概念,除了电场和磁场外,还有引力场,物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的。忽略地球自转影响,地球表面附近的引力场也叫重力场。已知地球质量为,半径为,引力常量为G。请类比电场强度的定义方法,定义距离地球球心为处的引力场强度,并说明两种场的共同点;
(3)微观世界的运动和宏观运动往往遵循相同的规律,根据玻尔的氢原子模型,电子的运动可以看成是经典力学描述下的轨道运动,如图乙。原子中的电子在原子核的库仑引力作用下,绕静止的原子核做匀速圆周运动。这与天体运动规律相似,天体运动轨道能量为动能和势能之和。已知氢原子核(即质子)电荷量为,核外电子质量为,带电量为,电子绕核运动的轨道半径为,静电力常量为。若规定离核无限远处的电势能为零,电子在轨道半径为处的电势能为,求电子绕原子核运动的系统总能量(包含电子的动能与电势能)。
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2 . 电通量是电学中的重要概念。若匀强电场中有一个面积为S的区域,电场强度大小为E,且与该区域垂直,则穿过这个面积的电通量。若用国际单位制的基本单位表示,则电通量的单位为( )
A. | B. |
C. | D. |
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3 . 下列物理量中,属于矢量且单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是( )
A.磁通量 | B.磁感应强度 |
C.电场强度 | D.自感系数 |
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4 . 如图1所示,一质量为m、电荷量为q的正电荷从a点由静止释放,仅在电场力的作用下沿直线abc运动,其v-t图像如图2所示。已知正电荷在b点处速率为,斜率最大,最大值为k,在c点处的速率为v,斜率为0,则下列说法正确的是( )
A.该正电荷在从a到c的运动过程中,电势能先减小后增大 |
B.b点的电场强度大小为,方向由b指向c |
C.ab之间的电势差 |
D.从a到c电势逐渐升高,c点的电势最大 |
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5 . 如图甲所示,一点电荷P(图中未画出)所在的水平直线上有a、b两点。在a、b两点分别放置试探电荷,两试探电荷受到的静电力与其电荷量的关系分别如图乙中的直线Ⅰ、Ⅱ所示。规定向右为正方向,则下列说法正确的是( )
A.P带正电 | B.P在a点左侧 |
C.a点的电势比b点的高 | D.a点的电场强度比b点的大 |
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6 . 物理方法就是运用现有的物理知识找到解决物理问题的基本思路与方法。常见的物理方法有类比法、对称法、图像法、归纳演绎等等。
(1)场是物理学中的重要概念。仿照电场强度的定义,写出引力场强度的定义式,在此基础上,推导出与质量为M的质点相距为r的点的引力场强度,已知万有引力常量为G。
(2)如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为的固定点电荷。已知b点处的场强为零,根据对称性可知圆盘在b点和d点的场强大小相等,方向相反。求d点处场强的大小和方向。静电力常量为k。
(3)a.如图为一平行板电容器,平行板之间为真空,电容器极板面积为S,极板的边长远大于极板间距,边缘效应忽略不计。两平行金属板将空间分为I、II、III三个区域。静电力常量为k。若电容器A、B两板带上了等量异号的电荷,A带,B带。求I、II、III三个区域的电场强度、、。
b.如图A、B两板质量都为M,极板面积为S。极板的边长远大于极板间距。求I、II、III三个区域的引力场强度、、。
(1)场是物理学中的重要概念。仿照电场强度的定义,写出引力场强度的定义式,在此基础上,推导出与质量为M的质点相距为r的点的引力场强度,已知万有引力常量为G。
(2)如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为的固定点电荷。已知b点处的场强为零,根据对称性可知圆盘在b点和d点的场强大小相等,方向相反。求d点处场强的大小和方向。静电力常量为k。
(3)a.如图为一平行板电容器,平行板之间为真空,电容器极板面积为S,极板的边长远大于极板间距,边缘效应忽略不计。两平行金属板将空间分为I、II、III三个区域。静电力常量为k。若电容器A、B两板带上了等量异号的电荷,A带,B带。求I、II、III三个区域的电场强度、、。
b.如图A、B两板质量都为M,极板面积为S。极板的边长远大于极板间距。求I、II、III三个区域的引力场强度、、。
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23-24高二上·浙江杭州·期末
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7 . 如图甲所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),O、A、B为轴上三点。放在A、B两点的试探电荷受到的静电力与其所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为静电力的正方向,则( )
A.点电荷Q一定为正电荷 |
B.点电荷Q在A、B之间 |
C.点电荷Q在A、O之间 |
D.A点的电场强度大小为 |
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8 . 下列物理量中,属于矢量且单位用基本单位表示正确的是( )
A.磁通量 | B.磁感应强度 |
C.电场强度 | D.自感系数 |
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9 . 一带负电粒子在仅受电场力作用下,从的位置沿x轴正方向运动,电场力做功随位移x变化关系如图所示,其中为距离的中点,段的图像是曲线,段的图像是直线,下列说法正确的是( )
A.在段,处的场强最小,但不一定为零 |
B.粒子在段速度v随位移x均匀增大 |
C.粒子在位置的速度不为零 |
D.、、处的电势、、的关系为 |
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10 . 下列没有使用比值定义法的是( )
A. | B. | C. | D. |
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