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十一、电场水平预测(70分钟)双基型★1.下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有().①场强E=F/q②场强E=U/d③场强E=kQ/r2④电场力做功W=Uq(A)①③(B)②③(C)②④(D)①④答案:D★★2.如图所示，棒AB上均匀分布着正电荷，它的中点正上方有一P点，则P点的场强方向为().(A)垂直于AB向上(B)垂直于AB向下(C)平行于AB向左(D)平行于AB向右答案:A★★3.关于两等量异种点电荷在其连线中点的电场强度和电势，下列说法中正确的是().(A)场强为零，电势不为零(B)场强不为零，电势为零(C)场强不为零，电势也不为零(D)场强为零，电势也为零答案:B★★★4.如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射人电势差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略.在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中一定能使电子的偏转角θ变大的是().(1992年全国高考试题)(A)U1变大，U2变大(B)U1变小，U2变大(C)U1变大，U2变小(D)U1变小，U2变小答案:B(提示:设电子经加速电场后的速度为v0，偏转极板的长度为L、极间距离为d，离开偏转电场时，沿电场方向的分速度为vy，则偏转角θ由下式决定:d2ULUdmvLqUvvLgmdqUvvtan1202010y，所以本题的正确选项应为B)★★★5.如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等，一个α粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，α粒子先后通过M点和N点.在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出().(1992年全国高考试题)(A)N点的电势高于M点的电势(B)α粒子在N点的电势能比在M点的电势能大(C)α粒子在M点的速率小于在N点的速率(D)α粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大答案:AB(提示:根据粒子轨迹的弯曲情况可判断粒子的受力方向，等势线密处，电场线也密)纵向型★★6.如图所示，质量为m电荷量为＋q的小球用一绝缘细线悬于O点，开始时它在A、B之间来回摆动.OA、OB与竖直方向OC的夹角均为θ.(1)如果当它摆动到B点时突然施加一竖直向上的、大小为E=mg/q的匀强电场，则此时线中拉力T1=___________.(2)如果这一电场是在小球从A点摆到最低点C时突然加上去的，则当小球运动到B点时线中的拉力T2=____________.答案:(1)0(2)2mg(1-cosθ)★★★7.如图所示，在光滑的水平面上，有两个大小不计、质量均为m、电量均为＋q的小球，开始时两球距离为α，电势能为E，球1静止.球2以初速度v向球1运动，设它们不能接触，问:(1)两球速度多大时，它们间的距离最小?(2)当小球2速度为零时，球1速度多大?此时它们的电势能多大?答案:(1)v/2(提示:当两球速度相等时距离最小，由动量守恒定律可得此时的速度)(2)球1的速度为v，球2的速度为零，电势能为E(提示:根据动量守恒定律和能量守恒定律求解)★★★★8.如图所示，竖直放置的光滑圆环上，穿过一个绝缘小球，小球质量为m，带电量为q，整个装置置于水平向左的匀强电场中.今将小球从与环心O在同一水平线上的A点由静止释放，它刚能顺时针方向运动到环的最高点D，而速度为零，则电场强度大小为多大?小球到达最低点B时对环的压力为多大?答案:球从A运动到D的过程中，由动能定理可得qER-mgR=0，所以E=mg/q.球从D运动到B的过程中，由动能定理可得mg·2R=mv2/2，而N—mg=mv2/R，所以N=5mg横向型★★★9.在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在2×104V的高压下被加速，并且形成1mA的平均电流，电子柬的强弱受图像信号控制，并按一定的规律在荧光屏上扫描，形成电视画面.电视机以每秒显现25张画面的速度进行扫描，由于画面更换迅速和视觉暂留，我们便看到了活动的景像.问:(1)电子以多大的动能轰击荧光屏?(2)平均每幅画面有多少个电子打在屏上?答案:(1)由Ek=eU可得电子的动能大小为3.2×10-15J(2)n=q/e=It/e=2.5×10-14(每张画面显示的时间为s251)★★★★10.已知火箭发动机产牛的推力F等于火箭在单位时间内喷出的推进剂的质量J与推进剂速度v的乘积，即F=Jv.质子火箭发动机喷出的推进剂是质子，这种发动机用于外层空间中产生小的推力来纠正卫星的轨道或姿态.设一台质子发动机喷出质子流的等效电流I=1A，用于加速质子的电压U=5×104V，试求该发动机的推力F.已知质子的质量是m=1.6×10－27kg，电量为e=1.6X10－19C.答案:J102.3e2mUIm2eUmge1JvF15★★★★★11.如图所示，电荷均匀分布在半球面上，它在这半球的中心O处电场强度等于E0.两个平面通过同一条直径，夹角为α，从半球中分出一部分球面，试求所分出的这部分球面上(在“小瓣”上)的电荷在O处的电场强度E.答案:由称性考虑，球面上的电荷在O点产生的电场分布如图所示，所以分出的这部分球上电荷在O处的场强2gsinEE0阶梯训练库仑定律场强双基训练★1.关于电场，下列说法中正确的是().【1】(A)电场是电荷周围空间实际存在的物质(B)电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型(C)电荷周围分布的电场线就是电场(D)电荷间的相互作用不是通过电场作媒介产生的答案:A★2.下列关于电场线的说法中正确是().【1】(A)电场线是从正电荷出发，终止于负电荷的曲线(B)一对正、负点电荷的电场线不相交，但两对正、负点电荷的电场线是可以相的(C)电场线是电场中实际存在的线(D)电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹答案:A★3.自然界只存在______电和_______电两种电荷.用丝绸摩擦过的玻璃棒带______电，用毛皮摩擦过的胶木棒带______电.电荷既不能被消灭，也不能创生，它们只能是______，或者是________.这个结论叫作电荷守恒定律.【l】答案:正，负，正，负，一个物体转移到另一个物体，或从物体的一个部分转移到另一部分★4.真空中有一电场，在电场中的P点放一电荷量为4×10－9C的检验电荷，它受到的电场力为2×10－5N，则P点的场强为________N／C.把检验电荷的电荷量减小为2×10－9C，则检验电荷所受到的电场力为_______N.如果把这个检验电荷取走，则P点的电场强度为_________N／C.【1.5】答案:5×10-3，1×10-5，5×103★★5.关于点电荷，下列说法中正确的是().【O.5】(A)只有体积很小的带电体才能看成是点电荷(B)体积较大的带电体一定不能看成是点电荷(C)当两个带电体的大小形状对它们之间的相互作用的影响可忽略时，这两个带电体均可看成点电荷(D)当带电体带电量很少时，可看成点电荷答案:C★★6.两个相同的金属小球(可视为点电荷)所带电量之比为1:7，在真空中相距为r，把它们接触后再放回原处，则它们间的静电力可能为原来的().【2】(A)4/7(B)3/7(C)9/7(D)16/7答案:CD★★7.对公式E=kQ/r2，理解正确的是().【1.5】(A)r→O时，E→∞(B)当r→∞时，E→0(C)某点场强跟点电荷Q无关，只跟该点位置r有关(D)以点电荷Q为圆心，r为半径的球面上，各点场强相同答案:B纵向应用★★8.绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所示，现使b带电，则().【1.5】(A)a、b之间不发生相互作用(B)b将吸引a，吸住后不放开(C)b立即把a排斥开(D)b先吸引a，接触后又把a排斥开答案:D★★9.两个固定的异号点电荷，电量给定但大小不等，用E1和E2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，E1=E2的点().(1999年广东高考试题)【3】(A)有三个，其中两处合场强为零(B)有三个，其中一处合场强为零(C)只有两个，其中一处合场强为零(D)只有一个，该处合场强不为零答案:C★★10.如图所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，动能增加，则可以判断().【3】(A)电场线方向由B指向A(B)场强大小EA＞EB(C)若Q为负电荷，则Q在B点右侧(D)Q不可能为正电荷答案:A★★11.如图所示，有一水平方向的匀强电场，场强大小为9000N／C，在电场内一水平面上作半径为10cm的圆，圆上取A、B两点，AO沿E方向，BO⊥OA，另在圆心处放一电量为10－8C的正点电荷，则A处场强大小EA=______N／C，B处的场强大小EB=______N／C.【3】答案:0，1.3×104★★12.如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2.，且每个电荷都处于平衡状态.(1)如q2为正电荷，则q1为______电荷，q3为______电荷.(2)q1、q2、q3三者电量大小之比是_________________.(2001全国高考试题)【4】答案:(1)负，负(2)21212221lll:l:lll★★13.有两个点电荷所带电量的绝对值均为Q，从其中一个电荷上取下△Q的电量，并加在另一个电荷上，那么它们之间的相互作用力与原来相比().【1.5】(A)一定变大(B)一定变小(C)保持小变(D)由于两电荷电性不确定，无法判断答案:B★★★14.如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ，若剪断丝线，则小球的加速度的大小为().【2】(A)O(B)g，方向竖直向下(C)gtanθ，水平向右(D)g/cosθ，沿绳向下答案:D★★★★15.如图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电量分别为＋q和－q，两球问用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧.(1)平衡时的可能位置是4图中的图().(2)两根绝缘线张力大小为().【4】(A)T1=2mg，222qEmgT(B)T1＞2mg，222qEmgT(C)T1＜2mg，222qEmgT(D)T1=2mg，222qEmgT答案:(1)A(2)D★★★16.如图所示，在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为＋2q和－q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态，重力加速度为g，则细线对悬点O的作用力等于_________.【3】答案:qE+2mg★★★17.如图所示，一半径为R的绝缘环上均匀地带有电荷量为+Q的电荷，在直于圆环平面的对称轴上有一点P，它与环心O的距离OP=L，试求P点的场强.【4】答案:2322LRkLQ★★★18.如图所示，两根长为L的丝线下端悬挂一质量为m、带电量分别为＋q和－q的小球A和B，处于场强为E，方向水甲向左的匀强电场之中，使长度也为L的连线AB拉紧，并使小球处于静止状态，问E的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态?【5】答案:3qmg3LqkE2横向拓展★★★19.如图所示，两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为m1，和m2，带电量分别为q1和q2.用细绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，它们与竖直线所成的角度均为α，且两球同处一水平线上，则下述结论中正确的是().【1】(A)q1一定等于q2(B)一定满足q1/m1=q2/m2(C)m1一定等于m2(D)必须同时满足q1=q2,m1=m2答案:C★★★20.如图所示，A、B两个点电荷的电量分别为＋Q和＋q，放在光滑绝缘水平面上，A、B