【知识点详解】
1. **电场与电场力**:题目中的第一道选择题涉及到带电小球在电场中的平衡问题。电场是由于电荷存在而产生的力场,带电物体在电场中会受到电场力的作用。平衡时,所有作用力必须平衡,包括重力和电场力。
2. **电场线的理解**:电场线是用来形象描绘电场分布的几何图形,它们起始于正电荷,终止于负电荷。电场线的疏密表示电场强度的大小,电场线永不相交。选项中错误地提到电场线可以相交,这是不正确的。
3. **电场强度定义**:电场强度E的定义是电荷q所受的力F与其电荷量的比值,即E=F/q。这里的电荷q是试探电荷,可以是任意大小,而E是电场本身的性质,与试探电荷无关。点电荷的场强公式E=KQ/r²是针对点电荷产生的电场强度,Q是产生电场的点电荷。
4. **电势能与电势**:电势能EP与电荷q的关系取决于电势φ,电势能EP=qφ。电势φ越高,电荷的电势能也越高。从A到D,如果电势逐渐降低,正电荷动能会增加,反之,负电荷动能会减少。
5. **电场中的力学问题**:当剪断细线后,小球a下落,其带的电荷会影响整个系统的力平衡。地面受到的压力变化取决于系统总重力的变化,包括a球的重力和它对地面的电场力。
6. **电场强度的叠加**:电场强度是矢量,多个电荷产生的电场强度可以叠加。题目中提到的金属圆环,当带不同电荷的部分组合时,电场强度可通过计算各个部分的贡献来求得。
7. **库仑力与静电力**:点电荷A和B之间存在库仑力,N球作为固定点,B球可能受到重力、库仑力以及斜面的支持力和摩擦力。如果斜面光滑,没有下滑力,B球可能只受重力和库仑力。
8. **等势面与粒子运动**:等势面代表电势相等的点,粒子在等势面上运动时电势能不变。电场力总是沿着电势降低的方向,所以粒子从高等势面运动到低等势面会动能增大,加速度也可能变大。
9. **电场强度与电势**:电场强度的大小与电荷分布有关,而电势则与电场线的方向和电荷的正负有关。根据题目描述,无法直接判断电势高低,但可以比较电场强度。c点的电场强度可能大于d点,因为c位于两个负电荷之间,电场强度可能增强。
10. **点电荷产生的电场与粒子运动**:电子在电场中的运动路径表明电场线是从高电势指向低电势。电子的加速度与电场强度有关,电势能的变化取决于电子是沿着电场线还是逆着电场线运动。电子的动能变化则与电势能的转化有关。
11. **电势能与电场力做功**:当电荷在电场中移动时,电场力可能会做功,导致电势能变化。正电荷从低电势移向高电势,电场力做负功,电势能增加;反之,电势能减少。
12. **密立根油滴实验**:密立根实验用于测量电子的电荷,通过观察油滴在电场和重力作用下的平衡状态,可以计算出电荷的大小。实验中,油滴在电场和重力的作用下会有特定的运动状态,这有助于确定电荷的量子化特性。
以上就是从高二物理月考试题中提取的知识点,涵盖了电场、电场线、电场强度、电势能、电势、库仑力、电场力做功、粒子在电场中的运动等核心概念。