电场(含答案).doc

电 场1一带电粒子射入一固定的点电荷的电场中，沿如图所示的虚线由a点运动到b点。a、b两点到点电荷的距离分别为ra和rb且rarb。若不计重力，则 ( D )A带电粒子一定带正电B库仑力先做正功后做负功C带电粒子在b点的动能大于在a点的动能 D带电粒子在b点的电势能大于在a点的电势能2.如图所示，A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，沿电场线从A运动到B则( A )A电场强度的方向向左BA点场强一定大于B点场强 C电场力做负功D电势能增加 3万有引力可以理解为：任何有质量的物体都要在其周围空间产生一个引力场，而一个有质量的物体在其他有质量的物体所产生的引力场中都要受到该引力场的引力作用，这情况可以与电场相类比，那么在地球产生的引力场中的重力加速度，可以与电场中下列哪个物理量相类比 ( C ) A电势 B电势能 C电场强度 D电场力4如图所示，a、c、b为同一条电场线上的三点，c为ab中点，a、b电势分别为a=5V，b=3V则 ( C )Ac点的电势一定为4VBa点的场强一定比b点场强大C正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D正电荷从a点运动到b点动能一定增加5.如图是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场（加速电压为U1）加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h，两平行板间的距离为d，电压为U2，板长为L，每单位电压引起的偏移h/U2，叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用下列哪些方（ CD ）A增大U2 B减小L C减小d D减小 U16. M、N为正点电荷Q的电场中某直线上的两点，距Q的距离如图所示，一试验电荷q在Q的作用下沿该直线由M开始向Q做加速运动。下列相关说法中正确的是（ B ）NMQLL A试验电荷q带正电 B试验电荷q在N点的加速度是在M点加速度的4倍 CN点电场强度是M点电场强度的2倍 D试验电荷q在N点的电势能比在M点的电势能大7如图一个电容器与电池相连，增大电容器两极板间的距离，则下列说法中正确的是（ C ）A电容器电容增大 B.电容器极板电量增加C在增大极板间距离过程中，电路中电流方向如图所示D原来静止在电容器极板间的电荷将向上加速运动8在粗糙的斜面上固定一点电荷 Q在 M 点无初速度的释放带有恒定电荷的小物块，小物块在 Q 的电场中沿斜面运动到 N 点静止则从 M 到 N 的过程中 （ BD ）AM 点的电势一定高于 N 点的电势B小物块所受的电场力减小C小物块的电势能可能增加D小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功OAB9.如图为一有界匀强电场，场强方向为水平方向(虚线为电场线),带负电微粒以某一角度从电场的a点斜向上方射入,沿直线运动到b点,即可知( D ) A电场中a点的电势低于b点的电势 B微粒在a点时的动能与电势能之和与在b点时的动能与电势能之和相等C微粒在a点时的动能小于在b点时的动能,在a点时的电势能大于在b点时的电势能D微粒在a点时的动能大于在b点时的动能,在a点时的电势能小于在b点时的电势能m, qBA10如图所示，水平放置的平行板电容器与一直流电源相连，在两板中央有一带电液滴处于静止状态现通过瞬间平移和缓慢平移两种方法将A板移到图中虚线位置下列关于带电液滴运动的说法中正确的是( B ) A上述两种方法中，液滴都向B板做匀加速直线运动B采用瞬间平移的方法，液滴运动到B板经历的时间短C采用缓慢平移的方法，液滴运动到B板时速度大D采用缓慢平移的方法，液滴运动到B板过程中电场力做功多11下列说法正确的是 ( B ) A电荷放在电势高的地方，电势能就大 B无论正电荷还是负电荷，克服电场力做功它的电势能都增大 C正电荷在电场中某点的电势能，一定大于负电荷在该点具有的电势能 D电场强度为零的点，电势一定为零12水平放置的平行板电容器与一电池相连。在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态。现将电容器两板间的距离增大，则 （ D ） A电容变大，质点向上运动 B电容变大，质点向下运动C电容变小，质点保持静止 D电容变小，质点向下运动13如图，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是( C )A粒子在M点的速率最大 B粒子所受电场力沿电场方向C粒子在电场中的加速度不变D粒子在电场中的电势能始终在增加14如图，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30。关于a、b两点场强Ea、Eb及电势、的关系，正确的是 ( B )ABCD15.如图1所示，Q是带负电的点电荷，P1和P2是其电场中的两点，一个电子在P1和P2两点所受的电场力分别为F1和F2，所具有的电势能分别为EP1和EP2，则（ B ）AF1F2，EP1F2，EP1EP2； CF1F2，EP1EP2； DF1EP2。AB16如图所示，平行实线代表电场线，方向未知，带电量为1102C的正电荷在电场中只受电场力作用该电荷由A点运动到B点，动能损失了0.1J，若A点电势为10V，则（ BC ）AB点的电势为零B电场线方向向左C电荷运动的轨迹可能是图中曲线D电荷运动的轨迹可能是图中曲线17如图所示，电量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点，两点相距L在以L为直径的光滑绝缘的半圆环上，穿有负点电荷q（不计重力）且在P点平衡，PA与AB夹角为，则应为（ C ）A B C D18在真空中上、下两个区域均为竖直向下的匀强电场，其电场线分布如图所示，有一带负电的微粒，从上边区域沿平行电场线方向以速度v0匀速下落，并进入下边区域（该区域的电场足够广），在下图所示的速度一时间图象中，符合粒子在电场内运动情况的是（以v0 方向为正方向）( C )v0tv0tv0tv0tv0v0v0v0-v0v0-1.5v0ABCD19如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，则下列说法中正确的是 （ BD ）A滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升B滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升C电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变D电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变20.如图所示，地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场，一个质量为m的带负电的小球以水平方向的初速度v0由O点射入该区域，刚好通过竖直平面中的P点，已知连线OP与初速度方向的夹角为450，则此带电小球通过P点时的动能为 ( D )A. B. /2C. 2 D.5/221.三个分别带有正电、负电和不带电的质量相同的颗粒，从水平放置的平行带电金属板左侧以相同速度V0垂直电场线方向射入匀强电场，分别落在带正电荷的下板上的a、b、c三点，如图10所示，下面判断正确的是（ BD ）图10A落在a点的颗粒带正电，c点的带负电，b点的不带电；B落在a、b、c点颗粒在电场中的加速度的关系是aaabac；C三个颗粒在电场中运动的时间关系是tatbtc；D电场力对落在c点的颗粒做负功。22.用比值法定义物理量是物理学中一种常用方法。下面有四个物理量：电势j = 加速度a = 电场强度E = k导体的电阻R = ，其中属于比值法定义的一组是（ C ）（A） （B） （C） （D）23如图所示，Q1、Q2为二个等量同种的正点电荷，在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点，其中M和O在Q1、Q2的连线上（O为连线的中点），N为过O点的垂线上的一点。则下列说法中正确的是（ B ）A在Q1、Q2连线的中垂线位置可以画出一条电场线B若将一个正点电荷分别放在M、N和O三点，则该点电荷在M点时电势能最大C若ON间的电势差为U，ON间的距离为d，则N点的场强为D若ON间的电势差为U,将一个带电量为g的负点电荷从N点移到O点，需克服电场力做功qU24某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为UP和UQ，则：( A )AEPEQ，UPUQBEPEQ，UPUQCEPEQ，UPUQDEPEQ，UPUQKMN25如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。K闭合时，该微粒恰好能保持静止。在保持K闭合；充电后将K断开；两种情况下，下列说法能实现使该带电微粒向上运动打到上极板的是（ B ）A. 情况下，可以通过上移上极板M 实现 B. 情况下，可以通过上移下极板N 实现 C. 情况下，可以通过上移上极板M 实现 D. 情况下，可以通过上移下极板N 实现 EP26如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离：（ B ）A带点油滴将沿竖直方向向上运动BP点的电势将降低C带点油滴的电势能将减少D若电容器的电容减小，则极板带电量将增大27如图所示,质量分别为m1、m2的两个小球A、B,带有等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上.突然加一水平向右的匀强电场后,两球A、B将由静止开始运动,对两小球A、B和弹簧组成的系统,在以后的运动过程中,以下说法正确的是（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用,且弹簧不超过弹性限度） ( D ) A系统机械能不断增加 B系统机械能守恒C系统动量不断增加 D系统动量守恒28.水平地面上有一个倾角为的斜面，其表面绝缘。另一个带正电的滑块放在斜面上，两物体均处于静止状态，如图所示。当加上水平向右的匀强电场后，滑块与斜面仍相对地面静止，（ C ）A. 滑块与斜面间的摩擦力一定变大B. 斜面体与地面间的摩擦力可能不变C. 滑块对斜面的压力一定变大D. 斜面体对地面的压力一定变大29在下图各种电场中，A、B两点电场强度相等的是( C )ABABAB+-ABABABCDBA ABC+QV0+q30一水平放置的光滑铜板正中央上方某处固定放置一个带正电的可视为点电荷的源电荷Q。一个绝缘的带少量正电的金属小球（即小球自身带正电，但和周围环境以及和铜板之间没有电量交换）以某一初速度水平冲上该铜板，经位置B到达位置C后离开金属板。则对小球在ABC间的运动速率的判断中正确的是 ( D )A先增大后减小 B先减小后增大 C一直减小 D一直不变v0MQabcd31虚线框内存在着匀强电场（方向未知），有一正电荷（重力不计）从bc边上的M点以速度v0射进电场内，最后从cd边上的Q点射出电场，下列说法正确的是 （ BD ）A电场力一定对电荷做了正功B电场方向可能垂直ab边向右C电荷运动的轨迹可能是一段圆弧xV。EyD电荷的运动一定是匀变速运动32一带电小球在空中由点运动到点的过程中，受重力和电场力作用。若重力做功，电场力做功，则小球的 ( AD )A重力势能增加 B电势能增加C动能减少 D机械能增加33如图所示，三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径之比为1：2：3 。A、B、C依次为这三个等势面上的点（图中未标出），且这三点在同一条电场线上。A、C两点的电势依次为A=10V和C=2V，则B点的电势是（ B ）+ABCA.一定等于6V B.一定低于6V C.一定高于6V D.无法确定34如图所示，空间存在着电场强度为E=2.5102N/C、方向竖直向上的匀强电场，一长为L=0.5m的绝缘细线，一端固定在O点，一端拴着质量m=0.5kg、 电荷量q= 4102C的小球。现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，则小球能运动到最高点.不计阻力。取g=10m/s2.求： OE（1）小球的电性。 （2）细线在最高点受到的拉力。 （3）若小球刚好运动到最高点时细线断裂，则细线断裂后小球继续运动到与O点水平方向距离为细线的长度L时，小球距O点的高度.解析：（1）由小球运动到最高点可知，小球带正电 （3分）（2）设小球运动到最高点时速度为v，对该过程由动能定理有， （3分）在最高点对小球由牛顿第二定律得， （3分）由式解得，T=15N （2分）（3）小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a，则（2分）设小球在水平方向运动L的过程中，历时t，则 （2分）设竖直方向上的位移为s，则 （2分）由解得，s=0.125m （2分）小球距O点高度为s+L=0.625m. （1分）35如图所示，竖直平行直线为匀强电场的电场线，电场方向未知，A，B是电场中的两点，AB两点的连线长为l且与电场线所夹的锐角为一个质量为m，电荷量为q的带电粒子以初速度v0。从A点垂直进入电场，该带电粒子恰好能经过B点不考虑带电粒子的重力大小(1)根据你学过的物理学规律和题中所给的信息，对反映电场本身性质的物理量(例如电场方向)，你能作出哪些定性判断或求得哪些定量结果?(2)若仅知道带电小球的电荷量q、初动能Ek0以及AB两点的连线与电场线所夹的锐角三个量，对反映电场本身性质的物理量，你能求得哪些定量结果?解析：（1）因粒子带负电且向下偏转，故电场力方向向下，所以电场方向竖直向上。水平方向匀速运动，有： =t（1分）竖直方向做初速度为零的匀加速运动，有 （1分）解得：加速度 （2分）由qE=，得电场强度大小E= （2分）电势差为：UAB= （2分）（2）设初速度大小为，小球过B点竖直分速度为，瞬时速度为，水平和竖直位移分别为，则有：，而所以 （2分）由动能定理得： （2分） 所以A、B间的电势差 （1分）B点的电势高于A点的电势，有A、B两点间的电场强度 （2分）36如左图，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m=0.2kg，带电量为的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数。从t=0时刻开始，空间加上一个如右图所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场，（取水平向右的方向为正方向，取10m/s2。）求：（1）23秒内小物块的位移大小；（2）23秒内电场力对小物块所做的功。Eqm左图0t/sE/（105N/C)684212103-1右图解析：（1）02s内物块加速度位移2s末的速度为24s内物块加速度位移4s末的速度为因此小物块做周期为4s的加速和减速运动，第22s末的速度也为，第23s末的速度 （）所求位移为（2）23秒内，设电场力对小物块所做的功为W，由动能定理：求得37内壁光滑的圆环状管子固定在竖直平面内，环的圆心位于坐标圆点，圆环的半径为R，x轴位于水平面内，匀强电场在竖直平面内方向竖直向下，y轴及y轴左侧场强大小，右侧场强大小为质量为m、电荷量为q的带正电小球从A点进入管中并沿逆时针方向运动，小球的直径略小于管子的内径，小球的初速度不计，求：（1）小球到达B点时的加速度；（2）小球第一次到达C点时对圆环的压力；（3）通过进一步计算说明这种物理模型存在的问题及形成原因解析：（1） （2分） （1分） （2分） （1分） 方向斜向右下方，与竖直方向夹角为（1分） （2） （2分） （1分） （2分） （1分） 由牛顿第三定律，小球对圆环的压力为，方向向下 （3分）（3）进一步计算发现小球第一次回到A点时动能为，这与静电力做功与路径无关矛盾，出现问题的原因是：这种方向是平行直线但大小不等的电场是不存在的（3分）38如图所示，电容器固定在一绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上，平行板电容器板间距离为d，电容为C，右极板有一个小孔，通过小孔有一长为的绝缘杆、左端固定在左极板上，电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M，给电容器充入电荷量为Q后，有一质量为m的带电量为+q的环套在杆上以某一初速度v0对准小孔向左运动（M=3m）设带电环不影响电容器板间电场分布，电容器外部电场忽略不计，带电环进入电容器后距左板最小距离为，试求： （1）带电环与极板间相距最近时的速度. （2）若取左极板的电势为零，当环距左极板最近时环的电势能. （3）带电环受到绝缘杆的摩擦力.解析：（1）设环和电容器等达到共同速度电动量守恒 （2）环距左板最近时内势能 （3）设从开始到环距左板最近过程中，电容器移动距离为S，由动能定理，F电S+fs=对环有F电（S+）5分39如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y长为L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b在两板间加上可调偏转电压U，一束质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出 YYv0L Adb（1）证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点；（2）求两板间所加偏转电压U的范围；（3）求粒子可能到达屏上区域的长度解：（1）设粒子在运动过程中的加速度大小为a，离开偏转电场时偏转距离为y，沿电场方向的速度为vy，偏转角为，其反向延长线通过O点，O点与板右端的水平距离为x，则有y（1分）YYv0AOv0vyxyy0（1分） （1分） （1分）联立可得 （1分）即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心（2） （1分） 由式解得（1分）当时，（1分）则两板间所加电压的范围 （1分）（3）当时，粒子在屏上侧向偏移的距离最大（设为y0），则（2分）而（1分）解得 则粒子可能到达屏上区域的长度为 （1分）40.如图所示，在y0的空间中，存在沿y轴正方向的匀强电场E；在y0的空间中，存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小也为E，一电子（e，m）在y轴上的P（0，d）点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动，不计电子重力，求：电子第一次经过x轴的坐标值；请在图上画出电子在一个周期内的大致运动轨迹；电子在y方向上分别运动的周期；电子运动的轨迹与x轴的各个交点中，任意两个相邻交点间的距离解析：在y0空间中，沿x轴正方向以v0的速度做匀速直线运动，沿y轴负方向做匀加速直线运动，设其加速度大小为a，则：（3分）解得：，（2分）因此电子第一次经过x轴的坐标值为：（，0）（1分）电子轨迹如第71题答图所示（3分）在y0空间中，沿x轴正方向仍以v0的速度做匀速直线运动，沿y轴负方向做匀减速直线运动，设其加速度大小也为a，由对称性可知：电子在y轴方向速度减小为零时的时间：t2 = t1 = 电子沿x轴方向移动的距离为：x2 = x1 = 电子在y轴方向的运动周期为：T = 2(t1t2) = （3分）电子运动轨迹在x轴上的任意两个相邻交点间的距离为：s = 2x1 = （4分）故41.带有等量异种电荷的两个平行金属板A和B