这些题目涉及高中物理中的电磁学部分,主要涵盖了库仑定律、电场强度、电势、电容器、电场线、电势能、电场力做功以及静电感应等多个知识点。
1. 库仑定律:题目1中提到的库仑力是根据库仑定律计算的,该定律表明两个点电荷之间的力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比,即 F=k*q1*q2/r^2,其中F是力,k是静电力常量,q1和q2是电荷量,r是距离。当第三个不带电的小球接触A和B后,会使得两个小球的电荷量平均分配,因此两球间库仑力的大小会改变。
2. 电场强度:题目2中,电场强度E的定义为电荷q受到的静电力F与电荷量q的比值,即 E=F/q。离点电荷的距离为r处的场强可通过公式E=k*q/r^2计算,其中k是静电力常量,q是产生电场的点电荷的电荷量。
3. 静电平衡:题目3中,三个小球能处于平衡状态,意味着它们之间的库仑力平衡。通过分析每个小球间的相互作用,可以确定它们的电荷量关系。例如,如果小球A、B之间是吸引的,那么C与A接触后带走部分电荷,A的电荷量减小,C再与B接触,B的电荷量也会减小,但A和B的电荷量之和不变,因此可能的情况包括A、B两小球电荷量之和为正。
4. 电势能和电场力做功:题目4中,电荷从高电势移动到低电势,电场力做正功,电势能减少。电场力做功等于电势差乘以电荷量,即W=q*(φ1-φ2),这里φ是电势。通过计算不同等势面间的电势差,可以求得总功。
5. 电势分布:题目5涉及电势随位置的变化,等量异种电荷会产生一个对称的电场,电势在中线上是零,然后随着远离中线而增加。
6. 电势和电场强度:题目6中,正负点电荷关于AC对称,O点的电势取决于电荷的分布,电场强度可以用点电荷产生的电场强度叠加原理求解。电势的高低可以通过电场线的方向判断,而场强则需要计算电荷的贡献。
7. 平行板电容器:题目7中,平行板电容器充电后,带电小球悬挂在电容器内部,其偏角θ由库仑力和重力的平衡决定。闭合电键S保持电压不变,A板靠近B板时,电场强度增大,θ会减小;电键S断开,电容器的电荷量不变,靠近时θ不会改变。
8. 匀强电场中的粒子运动:题目8中,M、N粒子在电场中的运动轨迹揭示了它们的电性。M粒子轨迹向下弯曲,说明它受到的力与电场力相反,所以M带负电;N粒子轨迹向上弯曲,说明N带正电。粒子速度的变化与电场力做功有关,电场力做正功速度增加,做负功速度减小。
9. 点电荷的运动:题目9中,点电荷乙在摩擦力和电场力的作用下运动,电场力做功导致速度变化。从A到B,电场力做功等于动能的增加,考虑到摩擦力做功,可以计算出电场力做功的具体表达式。
10. 静电感应与电场强度:题目10中,MN金属板上的电场分布可以通过静电感应理解,金属板内部电场为零,外部电场可以通过点电荷和等量异号感应电荷的共同影响来分析。P点的电场强度可以通过超级position原则求得,相当于两个点电荷单独产生的电场强度的矢量和。
以上是高二物理月考中涉及的电磁学知识点的详细解释,涵盖了基本概念、计算方法和应用。