点电荷的电场线,从解题图2可以看出,a点和b点的电场强度大小相等,a点和b点的电场强度方向相同(电场线的切线),所以B、C正确。5全国3卷24(12分)空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O、P是电场中的两点。从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B。A不带电,B的电荷量为q(q0)。A从O点发射时的速度大小为v0,到达P点所用时间为t;B从O点到达P点所用时间为t。重力加速度为g,求
2
(1)电场强度的大小;(2)B运动到P点时的动能。【答案】(1)设电场强度的大小为E,小球B运动的加速度为a。根据牛顿定律、运动学公式和题给条件,有mgqEma①1at21gt2②
222
解得E3mg③
q
(2)设B从O点发射时的速度为v1,到达P点时的动能为Ek,O、P两点的高度差为h,根据动能定理有
④且有
v1
t2
v0t
⑤
h1gt2⑥
2
联立③④⑤⑥式得
⑦6北京卷17.如图所示,a、b两点位于以负点电荷Q(Q0)为球心的球面上,c点在球面外,则()
fA.a点场强的大小比b点大
B.b点场强的大小比c点小
C.a点电势比b点高
D.b点电势比c点低
【答案】D
【解析】根据EkQ,a点场强大小等于b点场强,A错误;b点场强的大小比c点大,B错误;。a点电势与br2
点相等,C错误;b点比c点离q近,所以b点电势比c点低,D正确。
7北京卷23.(18分)
电容器作为储能器件,在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电,无论采用何种充电方
式,其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。
(1)请在图1中画出上述uq图像。类比直线运动中由vt图像求位移的方法,求两极间电压为U时电容器
所储存的电能Ep。
(2)在如图2所示的充电电路中,R表示电阻,E表示电源(忽略内阻)。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电,对应的qt曲线如图3中①②所示。a.①②两条曲线不同是______(选填E或R)的改变造成的;b.电容器有时需要快速充电,有时需要均匀充电。依据a中的结论,说明实现这两种充电方式的途径。
f(3)设想使用理想的“恒流源”替换(2)中电源对电容器充电,可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和(2)中电源对电容器的充电过程,填写下表(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
“恒流源”(2)中电源电源两端电压通过电源的电流【答案】(1)uq图线如答图1;
电压为U时,电容器带电Q,图线和横轴围成的面积为所储存的电能Ep
故
Ep
1CU22
(2)a.R
b.减小电阻R,可以实现对电容器更快速充电;增大电阻R,可以实现更均匀充电。
(3)
r