电场单元测试题

电场单元测试题一、本题共11小题；每小题3分，共33分，在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选顶正确，选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。1．以下说法正确的是A、由qFE可知此场中某点的电场强度E与F成正比B、由公式qU可知电场中某点的电势U与q成反比C、由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大D、公式C=Q/U，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关2．图示中，A、B都是装在绝缘柄上的导体，A带正电后靠近B，发生静电感应。若取地球电势为零，则A、导体B上任意一点电势都为零B、导体B上任意一点电势都为正C、导体B上任意一点电势都为负D、导体B上右边电势为正，左边电势为负3．如图所示，有一带电粒子沿曲线AB在一匀强电场中运动，虚线a，b，c，d为电场中的等势面，且UaUbUcUd，粒子在A点初速度V0的方向与等势面平行。不计粒子的重力,下面说法正确的是①粒子带正电②粒子在运动中电势能逐渐减少③粒子在运动中动能逐渐减少④粒于的运动轨迹为半边抛物线A、①②B、①③C、②④D、②④4．图中，a，b，c是匀强电场中的三个点，各点电势依次为10V、2V、6V；三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示可能对的是5．一平行板电容器两极板间距为d,与电源连接时，极板间一带电微粒恰好静止。现在把它与电源断开，用绝缘手柄使两极在d与2d之间上下周期性运动，则微粒A、仍处于静止B、上下往复运动C、向上加速运动D、向下加速运动6．如图所示，A、B两个带异种电荷的小球分别被两根绝缘细线系在一放在水平支持面上的木盒内的底部和顶部，木盒对地面的压力为N，细线对B拉力为F。若将系B的细线断开，下列说法正确的是①、刚断开时，木盒对地面的压力等于N②、刚断开时，木盒对地面的压力等于（N+F）③、刚断开时，木盒对地面的压力等于（N-F）④、在B向上运动过程中木盒对地压力逐渐增大A、①②B、①③C、②③D、②④7．在真空中有A、B、C三个点电荷，依次放于同一直线上，都处于平衡状态，若三个点电荷的电量、电荷的正负及相互间距离都未知，根据平衡能判断这三个点电荷的情况是①分别带何种电荷②哪几个同号，哪几个异号③哪一个电量最小④电量大小的依次排序A、①②B、①③C、②③D、②④8．如图所示，平行金属板内有一匀强电场，一个电量为q、质量为m的带电粒子（不计重力）、以0v从A点水平射入电场；且刚好以速度v从B点射出，则①若该粒子以速度-v从B点射入，则它刚好以速度-0v从A点射出②若将q的反粒子（-q,m）以v从B点射入，它将刚好以速度0v从A点射出③若将q的反粒子（-q,m）以0v从B点射入，它将刚好以速度v从A点射出④若该粒子以v从B点射入电场，它将v从A点射出A、①②B、①③C、②③D、②④9．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，有一带负电的粒子，从上边区域沿一条电场线以速度0v匀速下落，并进入下边区域（该区域的电场足够广），在下图所示速度一时间图象中、符合粒子在电场内运动情况的是（以0v方向为正方向）10．如图所示、A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N，今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力忽略不计，到达N小孔时速度恰好为零，然后沿原路返回。若保持两极板间的电压不变，则①把A板向上平移一小段距离，质点自P点良由下落后仍能返回②把A板向下平移一小段距离，质点良P点自由下落后将穿过N孔继续下落③把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回④把日板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将芽过V孔继续下落A、①②③B、①②④Ｃ、①③④Ｄ、②③④l1．质量为m，带电量为+q的小球，在匀强电场中由静止释放，小球沿着与竖直向下夹300的方向作匀加速直线运动，当场强大小为E＝mg/2时、E所有可能的方向可以构成Ａ、一条线B、一个平面C、一个球面D、一个圆锥面；二、本题共3小题；每小题4分，共12分。把答案填在题中的横线上12．如图所示，在x轴上坐标为＋1的点上固定一个电量为＋4Ｑ的点电荷，坐标原点Ｏ处固定一电量为一Ｑ的点电荷，那么在x坐标轴上，电场强度方向沿x轴负方向的点所在的区域是13.有两个完全相同的金属球Ａ、B，B球固定在绝缘地板上，A球在离Ｂ球为Ｈ的正上方住静止释放下落，与Ｂ球发生对心正碰后回跳的高度为h，设碰撞中无动能损失，空气阻力不计。若A、B球带等量同种电荷，则h与H的大小关系是hH;若A、B带等量的异种电荷，则hH，14．历史上最早测出电子电荷量的精确数值的科学家是，其实验的基本原理是使带电油滴在匀强电场中受到的电场力恰好等于油滴的重力。即qE=mg。用实验的方法测出同m和E就能计算出油滴所带的电量q，这位科学家测定了数千个带电油滴的电量，发现这些电量都等于的整数倍，这个实验进一步证实了的存在，揭示了电荷的性。三、本题共3小题，每小题4分，共12分。把答案填在题中的横线上15．一平行板电容器板长为Ｌ，两板间距离为d将其倾斜放置，如图所示，两板间形成一匀强电场。现有一质量为m，电量为十Ｑ的油滴以初速度v。自左侧下板边缘处水平进入两板之间，沿水平方向运动并恰从右侧上板边缘处离开电场。那么，两板间电势差的大小为。16．如图，带正电的导体A位于原来不带电的金属球壳B的球心处。达到静电平衡状态时：a、b、c三点的电场强度大小Ｅa、Eb、Ec由大到小的顶序是；电势Ua、Ub、Uc由高到低的顺序是17．半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场如图所示．珠子所受静电力是其重力的3／４，将珠子从环上最低位置A点由静止释放，则珠子能获得的最大动能ＥＫ＝。四．计算题：要求写出必要的过程和结果。共43分18．（10分）如图，为光滑绝缘导轨，与水平成450角，两个质量均为m，两个等电量同种电荷小球由静止沿导轨在同一水平高度处下滑（导轨足够长），求：（1）两球间x0=？处两球速度达到最大值。（2）以后小球做何种形式的运动？19．（10分）为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F如图所示。若AB=0.4，,103,377CqNF4105.1，A的电势UA=100V.从（不计负电荷受的重力）（1）在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过AB两点的等势线，并标明它们的电势。（2）求q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少？20.（11分）如图所示。光滑竖直绝缘杆与一圆周交于B、C两点，圆心固定并有电量为+Q的点电荷，一质量为m，电量为+q的环从杆上A点由静止释放．已知AB=BC＝h,qQ,环沿绝缘杆滑到B点时的速度ghvB，求A、C两点间的电势差及环达C点时的速度。21（12分）如图所示，隔ab、cd为一时水平放置的平行金属板，两板间距d＝0.1m，板长L=2.0m，两板间电势差U=1.0×104V。一带负电荷的滴以初速度smv/100,由两板中央沿垂直电场强度方向射入板间电场区，设电场区域仅限于两平行板之间。（1）说明在带电油滴荷质比不同时，该油滴射入电场后的几种典型运动情况，指出运动性质。（2）求出上述几种典型情况中荷质比应满足的条件。（取g=10m／s2）#22．（20分）一块总质量为m的光滑绝缘板，放在光滑水平面上，它的左右两端和板的O点处固定有三块竖直的带电平行板A、B、P；P板在靠近光滑绝缘板O点处开有小孔；A、P之间存在水平向右的匀强电场，B、P之间存在有水平向左的匀强电场，两个电场强度大小相等，方向相反，如图所示。一个质量为m的带正电的物体（可视为质点）以初速度0v从左端进入电场后，通过固定在绝缘板上P板的小孔到达C点，已知CO=AO，且BC足够长，问：（1）带电体到达C点时，带电体和绝缘板的速度各是多少？(2)带电体在绝缘板上运动过程中，系统电势能增加的最大值是多少？答案卷班级姓名考号得分一选择题1234567891011二填空题12、13、14、15、16、17、四、计算题：18解：19解：20解21解答案及简析1解析：公式E＝F／q、U=Ed中的d是a、b两点间的场强方向上的距离。答案：D2解析：导体B处在正电荷A的电场中。且静电平衡后为等势体答案：B3解析：粒子在电场中做类平抛运动，从A到B电场力作正功答案：D4解析：电场线垂直于等势面，沿电场线方向电势降落。答案D5解析：电容器在极板电量和正对面积不变的情况下，只改变板间距离，不影响内部场强。答：A6解析：B的细线断时或B上升过程，把A和盒看成一个整体。答案D7解析：由库仑定律及平衡条件判定。答案：C8解析：把匀变速曲线运动看成垂直场强方向的匀速直线运动和沿场强方向的匀速变速直线运动处理，且注意沿场强方向的匀减速直线运动可看成逆向匀加速处理。答：B9解析：电场线在下边区域密，即下边区域场强大，故粒子先向下匀速运动，进入下边区域后，匀减速运动至速度减为零，接着向上匀加速运动越过边界后再匀速运动。答案C10解析：由题中条件得：mg2d＝qU，当GWqU时，球将返回,反之球将穿过N孔。答案：C11解析：画出力的矢量合成图可知，场强方向和运动方向直线应垂直。答：Ｄ12解析：由2rQkE可判断x＝1r右侧不存在E方向向左的点，在0～1间E的方向一定沿x轴方向，设－Q左侧d处E=0，即22)1(4dQkrQk得d=1答案：（0、1）和（-1、∞）13解析：由电荷守恒及能量守恒判定。答案：＝、＞14答案：密立根、电子电量、电子、不连续15解析：油滴沿水平直线运动，故Ｅq与mg的合力一定沿0v直线、所以cosEqmg①由几何22cosdLL②又U=Ed……③联①②③可解。答qldLmg/2216解析：由静电平衡特点得。答:ＥaEbEc，UaUbUc17解析：设珠子达动能最大位置时，所对应半径与竖直方向夹角为α，则43mgqEtg,由动能定理EK＝qE·rsinα-mgr（1-cosα）=mgr/4。答案：mgr/4四：本题共5小题，74分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写比最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明偏写出数值和单位。18解析(1)当J付在各自平衡位置时，速度最大0045sin45cosmgF得F=mgqmgKxmgxqk0202（2）在各自的平衡位置附近作往返运动。19解析：（1）因为点电荷在电场中图匀速运动。所以F-qE=0cNqFE/500103105.174，方向与F的方向相同VABEUAB160cosVUUUABAB60160100电场线和等势线如图示。（2）电势能的增加量为：JqUEABK57108.416010320解析：环从A→由动能定理得221BABmvqUmgh……①ghvB……②由式①②解得UAB=mgh/2q……③又因B、C处在同一等势面上，所以qmghUUABAC2……④环从A→c由动能定理得2212cACmvqUhmg……·⑤由式④⑤解得ghvc3。21解析：(1)滞电抽滴在电场中受重力G=mg和电场力F=qE，有以下三种典型的运动情况：①F＞G时，油滴向上偏转。当电场力F大于一定值时，油滴打在上极板上而无法飞出偏转电场。②F＝G时，油滴不发生偏转而沿0v方向直线通过电场区域。③FG时，油滴向下偏转。当电场力F小于一定值时，油滴打在下极板上而无法飞出偏转电场。力F与G均为恒力，F与G的合力方向必定沿竖直方向，离子在电场中作匀变速曲线运动（第②种情况除外）。（2）当离子沿竖直方向的位移为221212022dvlmmgqEaty时，离子打在上极板上此时KgCgldvUdmq/1025.1)(422022解析：（1）在AP间，电场力对物体做正功W1，在PC间电场力对