湖北黄冈中学04-05年上学期高三第一轮复习物理：电场（附答案）.doc

2005届第一轮高三物理单元测试题(九)电 场命题人：丁汝辉 审题人：郑 帆 校对人：郑 帆一、本题共12小题。每小题3分。共计36分。每小题给出的四个选项中只有一项是正确的。将 正确选项填入答题卡内。1如图91所示，在正六边形a、c两个顶点各放一带正电 的点电荷，电量的大小都是q1，在b、d两个顶点上，各放 一带负电的点电荷，电量的大小都是q2，q1q2已知六 边形中心0点处的场强可用图中的四条有向线段中的一 条来表示，它是哪一条? ( ) ae1 be2 ce3 de4 2如图92所示画出了匀强电场的几条电场线，m、n是该电场中的两点，一个带正电荷的离子(不计重力)仅在电场力作用下由m点运动到n点，则 ( )a该离子在m点的速度不为零 b该离子在m点的速度可能为零 c该离子在m点的电势能小于在n点的电势能 d该离子在m和n点的电势能哪个大不能确定3一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的a点运动到b点在此过程中该电荷作初速度为零的匀加速直线运动，则a、b两点电场强度ea 、eb及该电荷在a、b两点的电势能a 、b之间的关系为 ( )aea=eb，a =b beaeb，a=b cea=eb，ab deaeb，ab4传感器是一种采集信息的重要器件。如图93所示为测定压力的电容式传感器，a为固定电极，b为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器。可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器与零刻度在中央的灵敏电流计和电源串联成闭合电路，已知电流从电流计正接线柱流人时指针向右偏转。当待测压力增大时 ( ) a电容器的电容将减小 b灵敏电流计指针在正中央零刻度处 c灵敏电流计指针向左偏转 d灵敏电流计指针向右偏转5如图94所示，在矩形abcd的ad边和bc边的中点m和n 各放一个点电荷，它们分别带等量的正、负电荷e、f是ab边 和cd边的中点，p、q两点在mn的连线上，mp=qn.对于 e、f、p、q 四点，其中电场强度相同、电势相等的两点是 ( ) ae和f bp和q ca和b dc和d6如图95所示，o是一固定的点电荷，另一点电荷p从很远处以初速度v0射入点电荷o的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线mn.a、b、c是以o为中心，ra、rb、rc为半径画出的三个圆，rc rb= rbra. 1、2、3、4为轨迹mn与三个圆的一些交点以|w12|表示点电荷p由1到2的过程中电场力做的功的大小，|w34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，则 ( ) a|w12|=2|w34| b|w12|2|w34| cp、q两电荷可能同号，也可能异号 dp的初速度方向的延长线与0之间的距离可能为零7如图96所示，质量相同的两个带电粒子p、q以相同的速度沿垂 直于电场方向射人两平行板间的匀强电场中p从两极板正中央射入， q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射 人到打到上板的过程中 ( ) a它们运动的时间tqtp b它们的电势能减小量之比ep:eq=1:2 c它们所带的电荷量之比qp : q q=1:2 d它们的动量增量之比 pp:pq=1:2 8如图97所示，a、b为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关 s分别与电源两极相连，两极中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是 ( ) a保持s闭合，将a板适当上移 b保持s闭合，将b板适当下移 c先断开s，再将a板适当上移 d先断开s，再将b板适当下移9如图98所示，在粗糙、绝缘且足够大的水平面上固定着一个带负电荷的点电荷q将一个质量为m带电荷为q的小金属块(金属块可以看成质点)放在水平面上并由静止释放，金属块将在水平面上沿远离q的方向开始运动则在金属块运动的整个过程中 ( )a电场力对金属块做的功等于金属块增加的机械能 b金属块的电势能先减小后增大 c金属块的加速度一直减小 d电场对金属块所做的功一定等于摩擦产生的热10图99中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26ev和5ev当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为8ev时，它们动能应为 ( ) a8ev b13ev c20ev d34ev11如图910(a)所示，两个平行金属板p、q竖直放置，两板间加上如图910(b)所示的电压t=0时，q板比p板电势高5 v，此时在两板的正中央m点有一个电子，速度为零，电子在电场力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化假设电子始终未与两板相碰，在0t810-10s的时间内，这个电子处于m点的右侧，速度方向向左且大小逐渐减小的时间是 ( ) a0t210-10s b210-10st410-10s c410-10st610-10s d610一0st810-10s12图911中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线。虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹a、b是轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受电场力作用根据此图，不能作出正确判断的一项是 ( )a带电粒子所带电荷的符号 b带电粒子在a、b两点的受力方向 c带电粒子在a、b两点的速度何处较大 d带电粒子在a、b两点的电势能何处较大答 题 卡题号123456789101112答案二、实验题(3 x 5=15)13如图912为示波器面板，屏上显示的是一亮度很低、线条较粗 且模糊不清的波形 (1)若要增大显示波形的亮度，应调节 旋钮； (2)若要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节 旋钮； (3)若要将波形曲线调至屏中央，应调节 与旋钮14“电场中等势线的描绘”的实验装置如图913所示 (1)在图中口、a、c、d、e五个基准点中，电势最高的点是 点；(2)若电流表的两表笔分别接触d、f两点(d、f两点的连线与a、b连线垂直)时，表针反偏(电流从红表笔流进时，表针正偏)，则电流表的红表笔接在 点，要使表针指在零刻度线，应将接f的探针(即表笔)向 移动(填向“左”或向“右”)15在与x轴平行的匀强电场中，一带电量为1.010-8c、质量为2.5 10-3kg的物体在光滑水平面上沿着x轴做直线运动，其位移与时 间的关系是x=0.16 t0.02t2，式中x以m为单位，t以s为单位， 从开始运动到5s末物体所经过的路程为 m，克服电场力所做的功为 j三、计算题(本题共5小题；共49分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位)16(8分)一个带正电的微粒，从a点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线ab运动，如图914所示，ab与电场线夹角=30已知带电微粒的质量m=1.010-7kg，电荷 量q=1.010-10c，a、b相距l=20cm(g=10ms2)(1) 试说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由(2) 求电场强度的大小和方向(3)要使微粒从a点运动到b点，微粒进入电场时的最小速度是多大?17(8分)电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的油滴实验的原理如图915所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷，油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油谪进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况，两金属板问的距离为d忽略空气对油滴的浮力和阻力(1)调节两金属板问的电势差u，当u=：uo时，设油滴的质量为m，使得某个油滴恰好做匀速运动该油滴所带电荷量q为多少?(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板问的电势差为u=u时，观察到某个质量为m带电的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运动到下极板，求此油滴所带电荷量q18(10分)如图916(甲)所示，a、b是一对平行放置的金属板，中心各有一个小孔p、q，p、q 连线垂直金属板，两极板间距离为d，从p点处连续不断地有质量为m，带电量为m的带电粒子(重力不计)沿p、q方向放出，初速度可忽略不计从某一时刻t = 0开始，在a、b间加上如图916(乙)所示的交变电压，周期为t，电压大小为u，带电粒子在a、b间运动过程中，粒子间的相互作用力忽略不计(1)如果只有在每个周期为0 时间内放出的带电粒子才能从小孔q中射出，则上述物理量之间满足怎样的关系?(2)如果各物理量满足第(1)问的关系，求每个周期从小孔q中有粒子射出的时间与周期t的比值19（11分）带有等量异种电荷的两个平行金属板a和b水平放置，两板间距离为d（d远小于板的长和宽），一个带正电的油滴m悬浮在两板的正中央，处于平衡，油滴的质量为m，电荷量为q；如图7-17所示，在油滴的正上方距a板d处有一个质量也为m的带电油滴n，油滴n由静止释放后，可以穿过a板上的小孔，进入两个金属板间与油滴m相碰，并立即结合成一个大油滴，整个装置处于真空环境中，若不计油滴m和n间的库仑力和万有引力以及金属板本身的厚度，要使油滴n能与m相碰，且结合成的大油滴（油滴可视为质点）又不与金属板b相碰，求：（1）两个金属板a、b间的电压是多少？哪板电势较高？（2）油滴n带何种电荷，电荷量可能是多少？20（12分）如图9-18所示为示波器的部分构造，真空中电极k连续不断地发射电子（初速不计），经过电压为uo的加速电场后，由小孔c沿水平金属板a、b间的中心轴线射入两板间，板长为l，两板相距为d.电子穿过两板后，打在荧光屏上，屏到两板边缘的距离为l，a、b间不加电压时，间不加电压时，电子打在荧光屏的中点o，屏上a、b两点为o点的距离均为 。若在a、b两板间加上变化的电压，在每个电子通过极板的极短时间内，电场可视为恒定的。现要求t=0时，进入两板间的电子打在屏上的a点，烯后在时间t内亮点匀速上移到b点，在屏上形成一条竖直亮线，亮点到b点后又立即跳回到a点，以后不断重复这一过程，设电子的电荷量为e，质量为m。（1）求a、b间所在电压的最大值；（2）写出加在a、b两板间电压u与时间t的关系式；（3）画出ut图。 (九) 1b 2a 3c 4d 5a 6b 7c 8b 9d 10c 11d 12a 13(1)辉度 (2)聚焦 (3)垂直位移或“”，水平位移或“ ” 14(1)a点 (2)d，右 150.34，3.010-516.（1）由于微粒沿ab做直线运动，所以微粒所受外力的合力，应在ab直线上，其受力情况如答图9-1所示，合力f的方向与初速度va的方向相反，因此微粒做匀减速直线运动。（2）由于qe=mgctg则电场强度e= 方向水平向左（3）要使微粒由a运动到b，则当vb=0时，微粒进入电场中的速度va最小，由动能定理可得， 代入数据解得vam=2.8/s17.（1）油滴匀速下落过程中受到电场力和重力平衡，可见所带电茶为负电荷，即q= 解得 （2）油滴加速下落，若油滴带负电荷，电荷量为q1，油滴受电场力方向向上，设此时的加速度大小为a，根据牛顿第二定律，得 而 解得 若油滴带正电荷，电荷量为q2，油滴受电场力方向向下，设此时的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律，得m2g+q2 =m2a2 解得q2= 18.（1）依题意可知， 从p孔进入的带电粒子恰能从q孔射出，则 即qut2=16md2t = 0时刻和 时刻进入的带电粒子v-t图象如图9-2所示（2）设t=0时刻进入的带电粒子在t1时刻射出，则 t1= 时刻进入的带电粒子应在 时刻射出，故19（1）油