11.(18分)水平放置的平行板电容器的电容为C,极板间距离为d,极板足够长,当其带电荷量为Q时,沿两板中央水平射入的带电荷量为q的微粒恰好做匀速直线运动。若使电容器电量增大一倍,则该带电微粒落到某一极板上所需时间t为多少?
12.(22分)如图所示,ABCDF为一绝缘光滑轨道,竖直放置在水平向右的匀强电场中,AB与电场线平行,BCDF是与AB相切、半径为R的圆形轨道。今有质量为m、带电荷量为+q的小球在电场力作用下从A点由静止开始沿轨道运动,小球经过最高点D时对轨道的压力恰好为零,则A点与圆轨道的最低点B间的电势差为多大?
答 案
1. 解析:选B 点电荷所形成的电场强度为E=k,又由题图可知ratan 60°=rb,所以Ea=3Eb,点电荷所形成的等势面是以点电荷为球心的球面,从a、b两点的场强方向可知此点电荷为负电荷,所φa<φb。
2. 解析:选D 导体处于静电平衡状态时,内部场强处处为零,A、B错误;因感应电荷在导体内某点的场强与正电荷在该点的场强等大反向,A点离正电荷较近,故有EA>EB,C错误;当电键S闭合时,电子从大地沿导线移向导体中和枕形导体右端的正电荷,相当于右端正电荷流向远端,D正确。
3. 解析:选A 假设平行板间的匀强电场场强为E,根据牛顿第二定律和运动学公式可得,以M为研究对象,有l=t2,以m为研究对象,有l=t2,联立以上两式可得M∶m=3∶2。
4. 解析:选D 微粒恰好穿过电场而不碰金属板,说明其偏转距离为y=·。 现入射速度变为原来的一半,那么若想能恰好穿越电场,由y=·进行逐项分析知,D正确。