高三电场AB卷(11月12日).doc

第八章 电场 (2010届)A卷一单项选择题：（每小题5分，共25分）1电场强度E的定义式为E=F/q，库仑定律的表达式为F=Kq1q2/r2，下列说法不正确的是：（ ）AE=F/q也适用于点电荷产生的电场；BE=F/q中的F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量CE=F/q中的F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量DF=Kq1q2/r2中，F=K1q2/r2是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小；而F=Kq1/r2是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小2如图所示，一正电荷在电场中受电场力作用沿一圆弧ab运动，已知电荷的电量为q，质量为m(重力不计)，ab弧长为S，电荷在a、b两点时的速度大小均为V，且它们方向间的夹角为，则下列说法错误的是 （ ）A该电场的场强方向指向弧ab的圆心；Ba、b两点的场强大小等于mV2/Sq；Ca、b两点的电势相等；+q+q-q+q-q-qD电荷在a点受到的电场力与在b点所受的电场力相同。3如图，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示。开始时，细杆与电场方向垂直，即在图中所示的位置；接着使细杆绕其中心转过900，到达图中所示的位置；最后，使细杆移到图中所示的位置。以W1表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球所做的功，W2表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球所做的功，则有 ( )AW10，W20 BW10，W20 CW10，W20 DW10，W204空间有p、q两个点电荷相距r且仅在相互间的库仑力作用下从静止开始运动，开始时p的加速度为a，q的加速度为4a，经过一段时间后，q的加速度为a，则这时p的加速度和p、q两个点电荷间距离的大小为 （ ）A、2r Ba、 C4a、4r D、4r PABO5如图所示，电荷量为、的两个正点电荷分别置于A点和B点，两点相距L。在以L为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电小球（视为点电荷），在P点平衡，若不计小球的重力，那么，PA与AB的夹角与、的关系应满足 （ ）A BC D二多项选择题：（每小题5分，共25分）AB.tvO6如图所示，AB是某电场的一条电场线，若有一电子以某一初速度并且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，其速度图象如图所示。下列关于A、B两点的电势和电场强度大小的判断正确的是 （ ）AA点的场强大 BB点的场强大CA点的电势高 DB点的电势高7如图所示，实线是某一电场的电场线，虚线是一个负检验电荷只受电场力作用下的运动轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是：（ ）Ab处电势能大 B电荷从a到b加速度减小Cb处电势高 D电荷在b处速度小abAB8图中竖直方向的平行线表示匀强电场的电场线，但未标明方向电场中有一个带电微粒，仅受电场力的作用，从A点运动到B点，EKA 、 EKB表示该带电微粒在A、B两点的动能，UA、UB表示A、B两点的电势，以下判断正确的是 ( )A若UAUB则该电荷一定是负电荷 B若EKA EKB，则UA一定小于UB C若EKA EKB，则该电荷的运动轨迹不可能是虚线aD若该电荷的运动轨迹是虚线b且微粒带正电荷，则UA一定小于UB9如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，沿顺时针方向做以Q为焦点的椭圆运动，O为椭圆的中心，M、P、N为椭圆上的三点，M和N分别是轨道上离Q最近和最远的点。则电子在运动的过程中 （ ）A在M点的电势能最小B在N点的电势能最小C在P点受到的库仑力方向指向Q点D形成的环形电流在O点的磁场方向垂直纸面向里ABCDVBe10如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时动能为20 eV，经过等势面C时的电势能为10 eV，到达等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间距离为5cm，则下列说法正确的是 （ ）AA等势面的电势为10V；B匀强电场的场强为200 Vm；C电子再次经过D等势面时，动能为l0eV；D电子的运动是匀变速直线运动。三填空题（每小题8分，共48分）11在某电场中将电量为310-6C的点电荷从A移到B，电场力做功610-4J，从B移到C电场力做功5.410-4J，则此负电荷在这三点中的 点时电势能最小，C、A两点间的电势差UCA 。 12如图，在真空中有两个等量的正电荷q1和q2，分别固定于A、B两点，DC为AB连线的中垂直线，C点在AB上，将一正电荷q3由无穷远处沿中垂直线移到C点的过程中，q3的电势能将_（填“增大”、“减小”或“不变”），q3所受的电场力大小的变化是_（填“增大”、“减小”或“不变”）。ABqmmv0vt150E13如图所示，一电子（质量为m ,电量为e ）以初速度V0沿与场强垂直的方向从A点飞入匀强电场，当它从B点飞出时，速度方向与场强方向成150角。则此过程中电场力作功为 J；A、B两点的电势差U为_V。 14一电荷以某一速度从A点进入一匀强电场，速度方向与电场方向相同，经过时间t1后，将电场方向改变180o，而电场大小不变，又经过时间t2，电荷回到A点且速度恰好为零。则该电荷一定是_电荷（填正或负），时间t1与t2之比为_。15如图所示，有一竖直放置的绝缘圆环，处在一水平向右且与圆环平面平行的场强为E的匀强电场中，A、B两点在圆环的水平直径两端，圆环上套有一质量为m，带电量为q的小球，当其自A点由静止释放，沿逆时针方向到达B点时，小球受到的向心力为_，小球对圆环的压力大小为_。16有6个相同的自由电荷位于边长为a的正六边形的六个顶点上，带电量都是Q，为使整个系统处于静止状态，应在正六边形的中心放一个点电荷，其电量为_17如图所示，质量为m,电量为+q的带电粒子，以初速度v0射入场强为E的匀强电场中，且v0与E垂直，飞出电场时，其即时速度的方向与初速度方向成300角，该粒子在电场中运动的时间为_，在这过程中粒子的电势能增量为_。（不计粒子重力） 18电量为q、质量为m的塑料小球，用绝缘丝线悬挂在竖直壁上，处于斜向下的与水平方向成角的匀强电场中，如图所示，小球平衡时丝线恰好水平。则电场强度应为_，丝线上的拉力应为_。四计算题（52分）19（10分）一质量为m，带电Q的点电荷用绝缘细线悬挂，置于电场之中，平衡时与竖直方向成角。（1）若电场为水平方向的，求场强大小和方向。（2）保持角不变，求最小的场强大小和方向。20（10分）A、B两平行金属板间的匀强电场的场强E=2105N/C，方向如图所示，电场中a、b两点相距10cm，ab连线与电场线成60 角，a点距A板3cm，b点距B板4cm，以a点电势为零电势点。（1）A、B两板间电势差UAB多大？（2）用外力F把电量为10-6C的带正电的点电荷，由b点匀速移动到a点，那么外力F做的功是多少？该正点电荷在b点时所具有的电势能是多大？21（10分）在光滑的绝缘水平面上，有一质量m1.0 103 kg、电量q1.0 1010 C的带正电小球，静止在O点，以O点为原点，在该水平面内建立直角坐标系Oxy。现突然加一沿y轴正方向、场强大小E16.0 106 Vm的匀强电场，使小球开始运动，经过1.0 s，所加电场突然变为沿x轴正方向、场强大小为E24.0 106 Vm的匀强电场，求再经过2.0 s时小球的位置坐标。22（10分）如图，质量均为m的两个小球A、B固定在弯成120角的绝缘轻杆两端，OA和OB的长度均为l，可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动，空气阻力不计。设A球带正电，B球带负电，电量均为q，处在竖直向下的匀强电场中。开始时，杆OB与竖直方向的夹角q060，由静止释放，摆动到q90的位置时，系统处于平衡状态，求： （1）匀强电场的场强大小E；（2）系统由初位置运动到平衡位置，重力做的功Wg和静电力做的功We；（3）B球在摆动到平衡位置时速度的大小v。23（12分）如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距4L。槽内有两个质量均为m的小球A和B，球A带电量为+2q，球B带电量为-3q，两球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统。最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布），求： 球B刚进入电场时，带电系统的速度大小； 带电系统从开始运动到速度第一次为零所需时间。 B球电势能的变化量。第八章 电场(2010届)B卷一单项选择题：（每小题5分，共25分）ABv0v0v01如图所示，真空中存在范围足够大的匀强电场，A、B为该匀强电场的两个等势面。现有三个完全相同的带等量正电荷的小球a、b、c，从等势面A上的某点同时以相同速率v0向不同方向开始运动，其中a的初速度方向垂直指向等势面B；b的初速度方向平行于等势面；c的初速度方向与a相反。经过一段时间，三个小球先后通过等势面B，已知三个小球始终在该匀强电场中运动，不计重力，则下列判断中正确的是 （ ）A等势面A的电势低于等势面B的电势Ba、c两小球通过等势面B时的速度相同C开始运动后的任一时刻，a、b两小球的动能总是相同D开始运动后的任一时刻，三个小球之间的距离总是相等2宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带电，且电性为负，电量为Q，表面无大气且无自转。在一次实验中，宇航员将一质量为m、带电-q（qEk1 B Ek2=Ek1C Ek2Ek1DEk1, 1)，到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数。(2)Ob两点间的电势差UOb。(3)小滑块运动的总路程s。22（10分）如图所示，水平桌面处有水平向右的匀强电场，场强大小E2104V/m，A、B是完全相同的两个小物体，质量均为m0.1kg，电量均为q2105C，且都带负电，原来都被按在桌面上的P点。现设法使A物体获得和电场E同方向的初速vA012m/s，A开始运动的加速度大小为6m/s2，经t时间后，设法使B物体获得和电场E同方向的初速vB06m/s（不计A、B两物体间的库仑力），求： （1）在A未与B相遇前，A电势能增量的最大值； （2）如果要使A尽快与B相遇，t为多大？ ABCPaH23.（12分）如图所示，一竖直固定且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷A，其电荷量Q=4103 C，场源电荷A形成的电场中各点的电势表达式为，其中k为静电力恒量，r为空间某点到A的距离。现有一个质量为m = 0.1 kg的带正电的小球B，它与A球间的距离为a = 0.4 m，此时小球B处于平衡状态，且小球B在场源电荷A形成的电场中具有的电势能表达式为，其中r为q与Q之间的距离。另一质量也为m的不带电绝缘小球C从距离B的上方H = 0.8 m处自由下落，落在小球B上立刻与小球B粘在一起以2 m/s向下运动，它们到达最低点后又向上运动，向上运动到达的最高点为P。（取g = 10 m/s2，k = 9109 Nm2/C2），求：(1)小球C与小球B碰撞前的速度大小v0为多少？(2)小球B的带电量q为多少？(3)P点与小球A之间的距离为多大？(4)当小球B和C一起向下运动与场源电荷A距离多远时，其速度最大？速度的最大值为多少？第八章 电场A卷参考答案(2010届)一单项选择题：（25分）题号12345答案CDBAC二多项选择题：（25分）题号678910答案ACADCDACABD三.填空题: （每小题6分，共48分）11. B; 20V 12. 增大; 先增大后减小，13. 3m V02/2；-3m V02/2e 14. 负; （）：115. 4qE ; 5qE 16. （）Q17. mv0/3qE，-mv02/6 18. mg /q sinq；mg ctgq 四计算题。（52分）19.（10分）（1）由平衡条件得： （2分）E（1分）方向水平向右（1分）（2）当电场力方向与绳垂直时，场强最小（2分）（2分） （1分）方向与水平成角，向右下方。（1分）20（10分）（1）UAB=Ed=2105(0.1cos60+0.03+0.04) = 2.4104V （4分）(2)WF= Fabcos60= qEabcos60=10-621050.10.5= 0.01 (J) （3分）WF=a-b b =a- WF = 0-0.01= - 0.01 (J) （3分）21（10分）a1m / s20.6 m / s2（1分），v1a1t10.61 m / s0.6 m / s（1分），y1a1t120.612 m0.3 m（2分），a2m / s20.4 m / s2（2分），y2v1t20.62 m1.2 m（1分）， yy1y2（0.31.2）m1.5 m（1分）， xa2t220.422 m0.8 m 0.8cm, 1.5cm （2分）22（1）力矩平衡时：（mgqE）lsin90（mgqE）lsin（12090），即mgqE（mgqE），E，（2）重力做功：Wgmgl（cos30cos60）mglcos60（1）mgl，静电力做功：WeqEl（cos30cos60）qElcos60mgl，（3）小球动能改变量DEkWgWe（1）mgl，小球的速度v， 23（12分）解： 带电系统开始运动时，设加速度为a1，由牛顿第二定律： （2分）球B刚进入电场时，带电系统的速度为v1，有： 求得： （2分）对带电系统进行分析，假设球A能达到右极板，电场力对系统做功为W1，有：故带电系统速度第一次为零时，球A恰好到达右极板Q。 （2分）设球B从静止到刚进入电场的时间为t1，则： 解得： （1分）球B进入电场后，带电系统的加速度为a2，由牛顿第二定律： （2分）显然，带电系统做匀减速运动。减速所需时间为t2，则有： 求得： （2分）可知，带电系统从静止到速度第一次为零所需的时间为： （1分）（3）、B球电势能增加 （2分）第八章 电场B卷参考答案(2010届)一单项选择题：（25分）题号12345答案BCABA二多项选择题：（25分）题号678910答案BCDBDCDADACD三.填空题: （每小题6分，共48分）11. 3:1; 12. 负；213. 16/9; 减小; mV2 14. ， 15. 2.5R； 16. .Fdcosq/q Fdcosq17. ，在ab间来回振动 18. 0，（或）四计算题。（52分）19（10分）（1）不正确（1分）（2）讨论：在碰撞前停下，即时，（2分）在墙壁处停下，即时，（2分）在与墙壁碰撞后向右停下，即时，即 (3分)（4）与墙壁碰撞好多次后停在墙边，即qEf时 EqX0-fS=0-mV02/2 S=(2EqX0+mV02)/2f （2分）20（10分）解：(1)负电 1分 EU/d 1分 mgEqcos37 1分 q5mgd/4U 2分(2) Fmgtan37，所以aF/m