这些题目涵盖了高中物理中电学的基本概念和原理,包括电场线、等势面、电场强度、电势、库仑定律、电荷守恒、电势能与动能的转换以及电场对物体运动的影响。下面对每个题目进行详细解释:
1. 电场线不是真实存在的,而是用来描绘电场分布的工具。电场线越密集,表示电场强度越大;沿着电场线方向,电势逐渐降低。选项C正确。
2. 在等势面上移动电荷,电场力不做功是因为电势差为零,但并非电荷不受电场力作用。等势面上各点电场强度不一定相等。选项D正确,其余错误。
3. 两个带电小球接触后会中和电量,然后平均分配。所以如果原来一个是-Q,另一个是+3Q,接触后都是+Q/2。根据库仑定律,距离减小到原来的一半,但电量减小到原来的一半,故库仑力变为原来的1/4,即F/4。
4. 图形未给出,但根据电场对带电物体的平衡条件,带异种电荷的小球会在垂直于电场线的方向上平衡,因此B和D可能是正确答案。
5. 电势差等于电场强度乘以距离,等势面越密,电场强度越大。a、c两点电势差为2V,故中点b的电势可能是4V,但不能确定,因为等势面的形状未知。所以D选项正确。
6. 电场线的密集程度表示电场强度,越密集电场强度越大。电场线方向表示电势降低的方向,因此a点电势高于b点。所以电场强度Ea>Eb,电势φa>φb,选项A正确。
7. 带正电粒子从高电势向低电势运动,电势能转化为动能。K到L电势降低,电场力做正功,动能增加,电势能减小。L到N电势降低,但无法确定电场力是否一直做负功。K到L过程中动能增加,M到N过程中动能可能增加也可能减少,取决于具体路径。选项A和B错误,C正确,D无法确定。
8. 匀强电场中,根据电势差与电场强度的关系,可以计算D点电势。由于电势差为15V-3V=12V,电场强度未知,但电势差与电场强度和距离成正比,因此D点电势可能是9V。选项C正确。
9. 三个点电荷平衡意味着合力为零。要使负电荷B平衡,C必须带正电,并位于A、B之间,使得A、C的吸引力与B的排斥力平衡。选项B正确。
10. 绝缘导体靠近负电荷P,感应电荷会在导体两端形成,B端为正电荷。导体内电场强度为零,M、N两点产生的电场强度相等以保持内部电场为零。选项D正确。
11. 氕、氘、氚经过相同的加速电场,获得的能量与其电荷量成正比,质量成反比,因此氚获得动能最多。在偏转电场中,由于电量相同,三种核经历相同的偏转,但速度不同,无法确定打在屏幕上的位置。选项A正确,B、C、D无法确定。
12. C球在MN之间运动,因AB带负电,C带正电,会受到吸引力,其加速度会先增大后减小,但速度一直增大。选项B正确。
13. 闭合S后,油滴受力平衡。断开S,油滴只受重力作用,向下加速。A板左移,电场力增强,油滴仍静止,电流由b到a。A板上移,油滴向下加速,电流由b到a。A板下移,油滴向上加速,电流由a到b。选项B和C正确。
14. 未给出图形,但从描述来看,这是关于电场线与粒子轨迹的问题,可能涉及电场力对粒子的加速或偏转。具体解答需要图形辅助。
以上是对题目涉及知识点的详细解析,涵盖电场、电势、电场线、等势面、库仑定律、电势能、电荷守恒、电场力对运动的影响等多个方面。