第一章静电场测试.doc

第一章测试(时间：90分钟满分：100分)第卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确的选项前的符号填在括号内)1在真空中的一个点电荷的电场中，离该点电荷距离为r0的一点引入电荷量为q的检验电荷，所受静电力为F，则离该点电荷为r处的场强大小为()AF/q BFr/(qr2)CFr0/qr D.解析由库仑定律得：F，在r处的场强E，得E，故B选项正确答案B2一点电荷仅受电场力作用，由A点无初速度释放，先后经过电场中的B点和C点，点电荷在A、B、C三点的电势能分别用EA、EB、EC表示，则EA、EB、EC间的关系可能是()AEAEBEC BEAEBECCEAECECEB解析点电荷仅在电场力作用下，由静止释放，由A经B、C做单向运动(如匀强电场)，则电场力做正功，电势能减少，即A项正确若点电荷由A经B、C做往复运动(如正电荷由静止放在等量同种正电荷的连线上)，可能电场力先做正功，电势能减少，后做负功，电势能增加，即D选项正确答案AD3空间存在竖直向上的匀强电场，质量为m的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图所示在相等的时间间隔内()A重力做的功相等B电场力做的功相等C电场力做的功大于重力做的功D电场力做的功小于重力做的功解析本题考查了带电粒子在电场中运动的功能问题带电粒子进入电场后做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动，即为类平抛运动，故带电微粒的动能增大，且在运动过程中，重力做负功，电场力做正功，即W电WGEk0，故W电WG.答案C4如下图所示，在点电荷Q的电场中有a、b两点，两点到点电荷的距离rarb.设a、b两点场强大小分别为Ea和Eb，电势分别为a和b，则()AEa一定大于Eb，a一定大于bBEa一定大于Eb，a可能小于bCEa一定大于Eb，a可能大于bDEa可能小于Eb，a可能小于b解析电场中某点的电场强度E和电势没有联系，电场中某点的电势与零势点的选取有关，故B、C选项正确答案BC5A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度一时间图像如图所示则这一电场可能是()解析由vt图像可知微粒的速度减小，加速度增大，可知微粒所受电场力方向由B指向A，从A到B的过程中电场力逐渐增大，结合粒子带负电，可以判断电场线方向由A指向B且越来越密，故A选项正确答案A6如图所示，三个完全相同的绝缘金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，c球在xOy坐标系的原点O上a和c带正电，b带负电，a所带电荷量比b所带电荷量少关于c受到a和b的静电力的合力方向，下列判断正确的是()A从原点指向第象限B从原点指向第象限C从原点指向第象限D从原点指向第象限解析对C球进行受力分析，如下图，对Fac、Fbc进行正交分解，在y轴方向合力沿y轴负向，在x轴方向合力沿x轴正向，故合力方向从原点指向第象限答案D7如下图所示，平行线代表电场线，但未指明方向，带电荷量为102C的正电微粒在电场中只受电场力作用，当由A点运动到B点时，动能减少了0.1J，已知A点电势为10V，则()AB点的电势为零，微粒运行轨迹是1BB点的电势是20V，微粒运行轨迹是1CB点的电势为零，微粒运行轨迹是2DB点的电势是20V，微粒运行轨迹是2解析因为微粒只受电场力作用，动能减少，所以电场力做负功，可判断电场力方向向左，场强方向也向左，一定沿轨迹1运动，且AB.只有电场力做功时电势能增加量等于动能减少量，即qUEk，得UV10V，所以B点电势为B0，只有A正确答案A8如下图所示，在两个电荷量均为q的点电荷连线中点O与中垂线上某点P中，正确的关系是()A. OEPB. OP，EOEO，PO，A错误，B正确将正电荷由O点移到P点，是沿着电场力移动，电场力做正功，C正确，D错误答案BC9如图所示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叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用下列哪些方法()A增大U1 B减小lC减小d D增大U2解析电子经过加速电场U1加速，由动能定理可得eU1mv，进入偏转电场后，偏转量hat2，可得，由此式可知C选项正确答案C10如下图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则()A当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小B当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大C当小球运动到最高点a时，小球的电势能最小D小球在运动过程中机械能不守恒解析若qEmg，小球将做匀速圆周运动，球在各处对细线的拉力一样大若qEmg，球在a处速度最大，对细线的拉力最大故A、B错误a点电势最高，负电荷在电势最高处电势能最小，故C正确小球在运动过程中除重力外，还有电场力做功，机械能不守恒，D正确答案CD第卷(非选择题，共60分)二、填空题(每小题5分，共20分)11质量为m，电荷量为q的质点，在静电力作用下以恒定速率v沿圆弧由A运动到B，其速度方向改变角，AB弧长为s，则A、B两点的电势差UAB_，AB中点的场强大小E_.解析由动能定理qUABEk0，所以UAB0.质点做匀速圆周运动R静电力提供向心力qE.解得E.答案012在真空中两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为2108C，相距20cm，则它们之间的相互作用力为_N，在两者连线的中点处，电场强度大小为_N/C.答案91053.610413如下图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且相邻两等势面的电势差相等，一正电荷在等势面3上时具有动能60J，它运动到等势面1上时，速度恰好为零，令20，那么，当该电荷的电势能为12J时，其动能大小为_J.解析以2的电势为零，由能量守恒可知，电荷的电势能和动能的总和保持不变，由题意可知每经过一个等势面带电粒子的动能减少30J，则在等势面2上时动能为30J，电势能为0，则总能量为30J，故当电势能为12J时，动能为18J.答案1814如下图所示，真空中有一电子束，以初速度v0沿着垂直场强方向从O点进入电场，以O点为坐标原点，沿x轴取OAABBC，再自A、B、C作y轴的平行线与电子径迹分别交于M、N、P点，则AMBNCP_，电子流经M、N、P三点时沿x轴的分速度之比为_答案149111三、计算题(本题共3小题，共40分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)15(10分)如图所示，A、B、C是匀强电场中的三点，已知A10V，B4V，C2V，A30，B90，AC4cm，试确定该电场中的一根电场线和场强E的大小解析(1)如上图所示，用D、F、G把AC四等分，因此D7V，F4V，G1V，连接BF直线便是电场中电势为4V的等势线，过该等势线上任一点M作垂线并指向电势降落方向，便得到一条电场线(2)如上图，B、C两点在场强方向上的距离dBCCNCFsin60cm3cm，所以得EV/m200V/m.答案(1)电场线如解析图中ME所示(2)200V/m16(14分)如图所示是示波器的示意图，竖直偏转电极的极板长L14cm，板间距离d1cm.板右端距离荧光屏L218cm，电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是v1.6107m/s，电子电荷量e1.61019C，质量m0.911030 kg.要使电子束不打在偏转电极上，加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U不能超过多大？解析由类平抛运动的知识，得at2.由牛顿第二定律得a.飞行时间t.联立以上各式，得最大偏转电压U91V.即加在竖直偏转电极上的最大偏转电压不能超过91V.答案91V17(16分)如图所示，光滑斜面倾角为37，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，求：(1)原来的电场强度大小；(2)物块运动的加速度；(3)沿斜面下滑距离为L时物块的速度大小(g取10m/s2，sin370.6