高二物理电场测试题

海安县曲塘中学高二物理电场测试题06.10

一、选择题

1．关于点电荷、元电荷、检验电荷，下列说法正确的是　　　　　　　　　　　 （　　）

　　A．点电荷是一种理想化的物理模型

　　B．点电荷所带电荷量一定是元电荷电荷量的整数倍

　　C．点电荷所带电荷量一定很小

　　D．点电荷、元电荷、检验电荷是同一种物理模型

2．A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（方向未标出） 如图所示。图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称。则下列说法中正确的是　　　　  　　　　　　　（　 ）

　　A．这两点电荷一定是等量异种电荷

　　B．这两点电荷一定等量同种电荷

　　C．D、C两点的电势一定相等

　　D．C点的电场强度比D点的电场强度大　

3．如图，在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷，电量的大小都是，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，．已知六边形中心O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（　 ）

A．　 　　　　 B．　 　　　　 C．　 　　　　 D．　　

4．如图所示，a，b，c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab中点．a，b电势分别为，，下列叙述正确的是　　　　　　　　　  　　（　 ）

A．该电场在c点处的电势一定为4V　　　　　  　

B．a点处的场强一定大于b点处的场强

C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少 　　　　　　 

D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a　  

5．如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是　　　　 （　　）

A．a对b的静电力一定是引力　　

B．a对b的静电力可能是斥力

C．a的电量可能比b少　

D．a的电量一定比b多　

6．如所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘．两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置．如果将小球向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，跟原来相比　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

A．两小球间距离将增大，推力F将增大

B．两小球间距离将增大，推力F将减小

C．两小球间距离将减小，推力F将增大

D．两小球间距离将减小，推力F将减小　

7．如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一静电计相接，极板A接地，静电计

　 此时指针的偏角为θ. 下列说法正确的是（　　）　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　　A．将极板A向左移动一些，静电计指针偏角θ变大

　　B．将极板A向右移动一些，静电计指针偏角θ不变

　　C．将极板A向上移动一些，静电计指针偏角θ变大

　　D．在极板间插入一块玻璃板，静电计指针偏角θ变大

8．如图所示，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．如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个比荷相同的带电粒子（不计重力）以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，图中a、b、c、d、e是粒子轨迹与各等势面的交点，则可判断　　　　　　　　　　（　　）

　　A．两个粒子的电性相同

　　B．经过b、d两点时，两粒子的速率相同

　　C．经过b、d两点时，两粒子的加速度大小相同

　　D．经过c、e两点时，两粒子的速率相同

10．如图所示，在某一真空空间，有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开，若正极板A以固定直线00^/为中心沿竖直方向作微小振幅的缓慢振动时，恰有一质量为m带负电荷的粒子(不计重力)以速度沿垂直于电场方向射入平行板之间，则带电粒子在电场区域内运动的轨迹是(设负极板B固定不动，带电粒子始终不与极板相碰)　　　　　 （　　）

A．直线　　　　　　　　　

B．正弦曲线

C．抛物线　　　　　　　　

D．向着电场力方向偏转且加速度作周期性变化的曲线

二、填空题

11．如图所示，是测定液面高低的传感器示意图，A为固定的导体芯， B为导体芯外面的一层绝缘物体，C为导电液体，把传感器接到图示电路中。已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向相同。如果发现指针正向左偏转，则导电液体的深度h的变化是　　　　  ，说明电容器的电容　　　　　 。

12．如图所示的实验装置中，左边的非匀强电场使电子加速，右边的匀强电场使电子减速。设非匀强电场的电压为U，匀强电场的电压为U′，实验结果是：只要U′　　　U（填“>”或，“<”）电流计的指针就偏转；只要U′　　　　U（填“>”或“<”），电流计的指针就不偏转。从这个实验结果可得到的结论是　　　　　　　　

 

 

13．描绘电场等势线的实验中，在平整的木板上依次铺放白纸、复写纸和导电纸，在导电纸上平放两个电极A与B，分别与直流电源的正、负极接好，如图所示，若以A、B连线为x轴，A、B连线的中垂线为y轴，闭合电键后，将一个探针固定在y轴上的某点，沿x轴移动另一个探针，发现无论怎样移动，灵敏电流计的指针都不偏转，若电流及连线都是完好的，可能故障是　　　　　　  （只填一种），将实验故障排除后，探针从BO间某处沿x轴向O点移动的过程 ，电流表的指针偏转情况是　　　　　　　　　　　　　　 。

三、计算题

14．一个带正电的微粒，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，AB与电场线夹角θ=30°，已知带电微粒的质量m=1.0×10^－7kg，电量q=1.0×10^－10C，A、B相距L=20cm。（取g=10m/s²，结果保留二位有效数字）求：

（1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由。

（2）电场强度的大小和方向？

（3）要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少？

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

15．如图所示，在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着射线（即电子）放射源P，已知 射线实质为高速电子流，放射源放出 粒子的速度v₀＝1.0×10⁷m/s。足够大的荧光屏M与铅屏A平行放置，相距d ＝2.0×10^－2m，其间有水平向左的匀强电场，电场强度大小E＝2.5×10⁴N/C。已知电子电量e＝1.610^-19C，电子质量取m＝9.010^-31kg。求

（1）电子到达荧光屏M上的动能；

（2）荧光屏上的发光面积。

16.如图所示，在竖直平面内建立xOy直角坐标系，Oy表示竖直向上的方向。已知该平面内存在沿x轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为2.5×10^－4C的小球从坐标原点O沿y轴正方向以0.4kg.m/s的初动量竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中的Q点，不计空气阻力，g取10m/s².

　 （1）指出小球带何种电荷；　 （2）求匀强电场的电场强度大小；

　 （3）求小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能的改变量.

17.如图，一绝缘细圆环半径为r，环面处于水平面内，场强为E的匀强电场与圆环平面平行。环上穿有一电量为＋q、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动。若小球经A点时速度的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用（设地球表面重力加速度为g）。则：

（1）小球经过A点时的速度大小v_A是多大？

　（2）当小球运动到与A点对称的B点时，小球的速度是多大？　 圆环对小球的作用力大小是多少？

18.如图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，两板相距d，两板间电压为U，一质量为m的带电小球从两板间的M点开始以竖直向上的初速度v₀运动，当它到达电场中的N点时速度变为水平方向，大小变为2v₀，求M、N两点间的电势差和电场力对带电小球所做的功（不计带电小球对金属板上电荷均匀分布的影响，设重力加速度为g）

参考答案

1．AB  2．ACD　3．B　4．C　做辅助线有三种情况，平行、聚拢和发散。

5．AD  根据“两同夹异，两大夹小，近小远大”的原则判断。

6．B  利用整体法和图解法判断

7．AC　电容大小与两板间距、正对面积及介电常数有关。

8．B  S闭合AB两板电压不变，断开SAB两板场强不变。

9．CD　根据和判断。

10．C  因两板场强不变，所以电荷做类平抛运动。

11．正增大，增大。

12．< ， >，只要电压相同，不论是否匀强电场电场对带电粒子所加的作用是相同的

13．导电纸导电的一面朝下了、电流表的两个接线柱没接好，探针根部断开，电流表已损坏等，向右。

14．（1）微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动，在垂直于AB方向上的重力和电场力必等大反向，可知电场力的方向水平向左，如图所示，微粒所受合力的方向由B指向A，与初速度v_A方向相反，微粒做匀减速运动。

（2）在垂直于AB方向上，有qEsinθ－mgcosθ=0

所以电场强度E=1.7×10⁴N/C　　　 电场强度的方向水平向左

（3）微粒由A运动到B时的速度v_B=0时，微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得，

mgLsinθ+qELcosθ=mv_A²/2　　 代入数据，解得v_A=2.8m/s

15．（1）由动能定理　eEd = E_K－　　　　　　　　　　　　

　　E_K＝＋＝1.2510^-16J

(2) 射线在A、B间电场中被加速，除平行于电场线的电子流外，其余均在电场中偏转，其中和铅屏A平行的电子流在纵向偏移距离最大(相当于平抛运动水平射程)。

 ，　 t = 3s

 r = v₀t=1.010⁷ 310^-9=310^-2m　　　　　　　　　　　　　 

在荧光屏上观察到的范围是半径为3.125×10^—2米的圆，圆面积S =πr²=2.8310^-3m²

16.（1）小球带负电（2）小球在y方向上做竖直上抛运动，在x方向做初速度为零的匀加速运动，最高点Q的坐标为（1.6m, 3.2m）　由 ①代入数据得 　（1分）  由初动量p=mv₀　②　

解得 m=0.05kg　　又 ③  ④　　 由③④代入数据得E=1×10³N/C　

（3）由④式可解得上升段时间为t=0.8s　所以全过程时间为　

代入③式可解得x方向发生的位移为x=6.4m　

由于电场力做正功，所以电势能减少，设减少量为△E，代入数据得△E=qE_x=1.6J

17.⑴小球在水平面内沿圆环作圆周运动，由题意，在A点电场力提供向心力：…①

所以：…②⑵球从A到B点的过程中，由动能定理：③

所以：…④ 球在B点受到圆环作用力F的水平分力为F_x，则：　

 即……⑤又圆环对球作用力F的竖直分力大小等于小球的重力，所以：

…⑥

18.解：带电小球从M运动到N的过程中，在竖直方向上小球仅受重力作用，从初速度v₀匀减速到零。水平方向上小球仅受电场力作用，速度从零匀加速到2v₀。

竖直位移：①　　　　 水平位移： 又 所以：　　 ②

所以M、N两点间的电势差　　　 ③从M运动到N的过程，由动能定理得：

④又　　　 ⑤所以　　　　⑥