【知识点详解】
1. 电动势的理解:电动势(E)是电源内部非静电力所做的功(W)与通过的电荷量(q)的比值,它反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力。电动势的定义式是E=W/q。电动势是一个表征电源特性的物理量,与W和q无关,因此选项C正确。
2. 电动力平衡问题:题目中提到的带电小球A和B的平衡状态,涉及库仑定律和力的平衡。根据题目描述,可以通过库仑力公式F=k*q1*q2/r^2求解AB之间的静电力,并利用力的平衡条件分析其他力的大小。例如,A球对墙壁的压力和A球受到细线的拉力可以用牛顿第三定律来分析。选项B正确,因为墙壁受的压力等于小球B对A球的库仑力的一半,而这个力又等于A球所受细线拉力的一半,即32mg。
3. 电场强度的变化:当带电棒上的一小段带电荷q移动时,根据电场强度的叠加原理,可以分析O点电场强度的变化。如果原来电荷均匀分布,移走一小段后,O点的电场强度会因局部电荷分布改变而变化。根据题目给出的信息,可以计算出新的电场强度,选项C正确。
4. 点电荷电场中的粒子运动:在两个相反电荷产生的电场中,带电小球的运动情况取决于电场力和速度的关系。根据电场力的大小和方向,结合能量守恒和动量守恒,可以分析小球的速度、电场力做功以及管壁弹力的变化。选项C正确,小球受到的最大电场力等于2*4kQq/d。
5. 电势和电场强度的分布:电势φ随x变化的图像是判断电场分布的重要依据。通过图像,可以推断电荷的性质、电场强度的大小和方向。例如,图像的下降表示电势降低,而电势降低的地方电场强度通常增大。选项A正确,Q1带负电,因为电势从正到负变化。
6. 等量异种电荷的电场:在椭圆的焦点上放置等量异种电荷,会产生复杂的电场分布。根据电场线的性质,可以推断出A、B、C、D各点的电势和场强。例如,O点可能是一个电势零点,但不是场强零点。选项D正确,因为异种电荷形成的电场在中间(O点)会形成一个电势井,带正电的试探电荷在O点的电势能小于在B处的电势能。
7. 匀强电场中的电势分布:在正六边形的电场中,电势可以通过电场线的分布和电势差来分析。已知A、B、C三点的电势,可以推算其他点的电势。选项A和B错误,因为电势在不同位置不同;选项C正确,电子从C点到F点,电势降低,电场力做正功;选项D错误,UDF=-8V,表示从U到D再到F电势降低8V。
8. 不均匀电场中的电势和电势能:根据电场强度随位置的变化,可以分析电势和电势能。例如,x1和x2处的电势可能不同,这会影响电荷的电势能。选项A和B错误,因为x1和x2的电势不一定相等,电势能也不一定相等;选项C正确,正电荷从x1移到x2,电场力一直做正功;选项D错误,因为电场力做功的情况已经确定。
9. 带电粒子在金属板上的运动:在电场中,带电粒子的运动受到电场力的影响。光滑金属板意味着没有摩擦力。选项A和B错误,因为小球可能会受到电场力的作用而改变速度;选项C正确,电场力会做功;选项D错误,因为C选项正确。
10. 平行板电容器中的带电粒子:当电容器极板移动时,会影响电场强度和电势。选项A和D正确,因为下极板下移会使电场强度增大,导致粒子被加速;选项B错误,电容器电荷量不变;选项C错误,电场强度变大。
11. 带电小球的运动轨迹:在电势分布图中,小球的运动路径取决于其初始位置和电势差。小球在最低点xL处的速度最大,但能否到达2xL点取决于电势能的变化。选项A正确,B和C可能正确或错误,具体取决于小球的初始动能和电势差。
12. 细线挂带电小球的问题:在匀强电场中,带电小球的平衡位置会改变。当电场与重力平衡时,小球会在平衡位置附近振动。选项A和B错误,因为小球在平衡位置的速度可能不是最大,也不一定能到达A、C两点;选项C正确,因为小球将以O点为中心做简谐运动。
这些是高二物理试卷中涉及的主要知识点,包括电动势、电场力、电势能、电场强度、电势分布、带电粒子在电场中的运动等。