《電場》單元自測題(一)

20062007高三物理第一輪總復(fù)習(xí)電學(xué) 第十章 電場 作者：湖南省邵陽市二中物理組 譚偉卿電場單元自測題(一)一、選擇題1.如圖所示，A、B兩點各固定有一個等量正電荷，O1O2為AB連線的垂直平分線，O為垂足，現(xiàn)有一個電子(不計重力)從O1一側(cè)沿O1O2方向穿過O點再向O2運(yùn)動的過程中，則( )A.它在O點的速度最大B.它的加速度開始增大再減小，后又增大再減小C.它在O點的電勢能最大D.它在O1O2這條直線上將做簡諧振動2如圖5所示，一個帶正電的粒子先后分別沿1、2、3、4條不同路徑到達(dá)同一帶負(fù)電的導(dǎo)體上（導(dǎo)體與地絕緣），電場力對該帶電粒子做功分別為W1、W2、W3和W4，則它們間的關(guān)系正確的是（ ） A. W1W2W3W4 B. W1W2=W3W4 C. W1W2=W3W4 D. W1=W2=W3=W43在平行金屬板間加上圖所示的電壓，能使處于板中央原來靜止的電子做往復(fù)運(yùn)動的電壓是 ( ) 4如圖6所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場中有a、b兩點，已知a、b兩點在同一豎直平面但在不同的電場線上。一個帶電小球在重力和電場力作用下由a點運(yùn)動到b點，在這一運(yùn)動過程中，以下判斷中正確的是 A該帶電小球的動能可能不變B該帶電小球運(yùn)動的軌跡一定是直線C該帶小球做的一定是勻變速運(yùn)動D該帶電小球在a 點的速度可能為零5如圖所示的電路可將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號。該電路中，b是固定不動的金屬板，a是能在聲波驅(qū)動下沿水平方向振動的鍍有金屬層的振動膜，a、b構(gòu)成了一個電容器，且通過導(dǎo)線與恒定電源兩極相接。若聲源S做簡諧運(yùn)動，則a振動過程中 Aa、b板之間的電場強(qiáng)度不變 Ba、b板所帶的電荷量不變 C電路中始終有方向不變的電流 D向右位移最大時，電容器電容量最大6光滑絕緣的水平面上有一正方形，其a、b、c三個頂點上分別放置等量的正點電荷Q將一個電荷量為q的正試探電荷分別放在正方形中心O點和正方形的另一個頂點d處，則以下敘述正確的有Aq在d點具有的加速度方向與在O點所具有加速度的方向相同Bq在d點所具有的電勢能大于其在O點所具有的電勢能Cq在d點所受的電場力大于其在O點所受的電場力 Dd點的電勢一定比O點的電勢低7、如圖所示，空間存在勻強(qiáng)電場，方向豎直向下，從絕緣斜面上的M點沿水平方向拋出一帶電小球，最后小球落在斜面上的N點。已知小球的質(zhì)量為m、初速度大小為v0、斜面傾角為，電場強(qiáng)度大小未知。則下列說法中正確的是A、可以斷定小球一定帶正電荷B、可以求出小球落到N點時速度的方向C、可以求出小球到達(dá)N點過程中重力和電場力對小球所做的總功D、可以斷定，當(dāng)小球的速度方向與斜面平行時，小球與斜面間的距離最大8. 如圖所示，水平放置的平行金屬板的B板接地，A、B兩板間的電勢差為+U，兩板間為勻強(qiáng)電場，間距為d。在兩板之間有一長為l的絕緣輕桿，且，可繞其中點O在豎直面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動，桿的兩端分別連著兩個小球1和2，它們的質(zhì)量分別為和，且，它們的電荷量大小分別為和，小球1帶負(fù)電，小球2帶正電。設(shè)兩球運(yùn)動過程中極板上的電荷分布情況不變。當(dāng)桿由圖示水平位置從靜止開始轉(zhuǎn)到豎直位置時兩球的總動能為A. B. C. D. aaEEEEaabbbbccccA B C D9圖中a、b、c是勻強(qiáng)電場中同一平面上的三個點，各點的電勢分別是=10V，=2V，=6V，則在下列各示意圖中能表示該電場強(qiáng)度方向的是 10如圖所示，A、B為兩塊水平放置的金屬板，通過開關(guān)S分別與電源兩極相連兩板中央各有一個小孔a和b。在a孔正上方某處有一帶電質(zhì)點由靜止開始下落，若不計空氣阻力，該質(zhì)點到達(dá)b孔時速度恰為零，然后返回?，F(xiàn)要使帶電質(zhì)點能穿過b孔，則可行的方法是A保持S閉合，將A板適當(dāng)上移B保持S閉合，將B板適當(dāng)下移C先斷開S，再將A板適當(dāng)上移D先斷開S，再將B板適當(dāng)下移 11在真空中上、下兩個區(qū)域均為豎直向下的勻強(qiáng)電場，其電場線分布如圖所示，有一帶負(fù)電的微粒，從上邊區(qū)域沿一條電場線以速度勻速下落，并進(jìn)入下邊區(qū)域（該區(qū)域的電場足夠廣），在如圖所示的速度時間圖象中，符合粒子在電場內(nèi)運(yùn)動情況的是（ ）A B C D 12一個帶正電的微粒放在電場中，場強(qiáng)的大小和方向隨時間變化的規(guī)律如圖所示。帶電微粒只在電場力的作用下，由靜止開始運(yùn)動。則下列說法中正確的是A微粒在0 1 s內(nèi)的加速度與1 2 s內(nèi)的加速度相同B微粒將沿著一條直線運(yùn)動C微粒做往復(fù)運(yùn)動D微粒在經(jīng)1 s內(nèi)的位移與第3 s內(nèi)的位移相同二、計算題13.如圖所示，小平板車B靜止在光滑水平面上，一可以忽略大小的小物塊A靜止在小車B的左端。已知A的質(zhì)量為m，帶電量+Q，B的質(zhì)量為M，帶電量為Q，B的上面絕緣，長度足夠，A、B間動摩擦為，AB間庫侖力忽略不計。AB始終處在場強(qiáng)大小為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場中。在某時刻物體A受到一大小為I、方向水平向右的沖量作用開始向小車B的右端滑行，求：（1）物塊A的最終速度大小（2）物塊A距小車B左端的最大距離14.示波器是一種多功能電學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測的電壓波形，它的工作原理可等效成下列情況：（如圖所示）真空室中電極K發(fā)出電子（初速不計），經(jīng)過電壓為U1的加速電場后，由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中。板長為L，兩板間距離為d，在兩板間加上如圖乙所示的正弦交變電壓，周期為T，前半個周期內(nèi)B板的電勢高于A板的電勢，電場全部集中在兩板之間，且分布均勻。在每個電子通過極板的極短時間內(nèi)，電場視作恒定的。在兩極板右側(cè)且與極板右端相距D處有一個與兩板中心線（圖中虛線）垂直的熒光屏，中心線正好與屏上坐標(biāo)原點相交。當(dāng)?shù)谝粋€電子到達(dá)坐標(biāo)原點O時，使屏以速度v沿負(fù)x方向運(yùn)動，每經(jīng)過一定的時間后，在一個極短時間內(nèi)它又跳回到初始位置，然后重新做同樣的勻速運(yùn)動。（已知電子的質(zhì)量為m，帶電量為e，不計電子重力）求：（1）電子進(jìn)入AB板時的初速度；（2）要使所有的電子都能打在熒光屏上（熒光屏足夠大），圖乙中電壓的最大值U0需滿足什么條件?（3）要使熒光屏上始終顯示一個完整的波形，熒光屏必須每隔多長時間回到初始位置?計算這個波形的峰值和長度，在如圖丙所示的xy坐標(biāo)系中畫出這個波形。15如圖所示，勻強(qiáng)電場分布在正方形ABCD區(qū)域內(nèi)，M、N分別為AB邊和BC邊的中點。一個具有初動能為E0的帶電粒子射入電場（沿紙面運(yùn)動）。如果帶電粒子從M點垂直于電場方向進(jìn)入電場后，恰好從D點離開電場。帶電粒子重力不計，試回答下列問題： （1）帶電粒子從D點離開電場時的動能是多大？ （2）如果帶電粒子從N點垂直于BC邊方向射入電場，它離開電場時的動能又是多大？ 16半徑R=0.4m的光滑絕緣軌道固定于豎直于平面內(nèi)，加上某一方向的勻強(qiáng)電場時，帶電小球沿軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動，小球動能最大位置在A點，圓心O與A點的連線與豎直線成一角度，如圖所示，在A點時小球?qū)壍缐毫=108N，若小球的最大動能比最小動能多14.4J，且小球能夠到達(dá)軌道上任意一點（不計空氣阻力），試求：（1） 小球的最小動能？（2）若小球在動能最小位置時突然撤去軌道，并保持其他量都不變，則小球經(jīng)0.02s時，其動能與在A點時的動能相等，小球的質(zhì)量為多少？17如圖所示，在光滑絕緣水平桌面上有兩個靜止的小球A和B，B在桌邊緣，A和B均可視為質(zhì)點，質(zhì)量均為m=02kg，A球帶正電，電荷量q=01C，B球是絕緣體不帶電，桌面距地面的高h(yuǎn)=0.05m開始時A、B相距L=01m，在方向水平向右、大小E=10NC的勻強(qiáng)電場的電場力作用下，A開始向右運(yùn)動，并與B球發(fā)生正碰，碰撞中A、B的總動能無損失，A和B之間無電荷轉(zhuǎn)移求： (1)A經(jīng)過多長時間與B碰撞? (2)A、B落地點之間的距離是多大? 一、選擇題題號123456789101112答案ADABCACDDADBCDBBB CBD二、計算題13答案：（1） （2） 14題：（1）電子在加速電場中運(yùn)動，據(jù)動能定理，有 eU1=mv v1=（8分） （2）因為每個電子在板A、B間運(yùn)動時，電場均勻、恒定，故電子在板A、B間做類平拋運(yùn)動，在兩板之外做勻速直線運(yùn)動打在屏上，在板A、B間沿水平方向的分運(yùn)動為勻速運(yùn)動，則有 L=v1t（2分） 豎直方向，有y=at2，且a=（2分） 聯(lián)立解得y=（2分） 只要偏轉(zhuǎn)電壓最大時的電子能飛出極板打在屏上，則所有電子都能打在屏上，所以 （2分） （3）要保持一個完整波形，需要隔一個周期T時間回到初始位置，設(shè)某個電子運(yùn)動軌跡如圖所示，有 tg= 又知y=，聯(lián)立得L= 由相似三角形的性質(zhì)，得 則y= 峰值為ym=d/2+dD/L 波形長度為x1=vT（2分） 波形右圖所示（2分）15答案：設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v（E0 =），正方形邊長為L，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E。帶電粒子從M點垂直于電場方向進(jìn)入電場后做類平拋運(yùn)動。從D點離開電場，說明粒子帶正電，沿電場方向的位移為。有得qEL = mv2 = 2E0帶電粒子從M點射入，從D點射出，電場力做功W = qE = E0，設(shè)帶電粒子從D點離開電場時的動能為E1，根據(jù)動能定理有W = E1 E0，故E1 = W + E0 = 2E0。 （2）帶電粒子從N點沿垂直于BC邊方向射入電場，做勻加速直線運(yùn)動，設(shè)離開電場時的動能為E2，根據(jù)動能定理得qEL = E2 E0，得E2 = E0 + qEL = 3E0。16解：重力與電場力的合力方向必沿OA連線向下，最小動能的位置必在A點關(guān)于O點對稱的B點OBA 故有F2R=mVA2mVB2 F=18N -5分在A點時有 NF=m mVA2=( NF) =18J-3分 所以最小動能為mVB2=18 J14.4J=3.6J -1分 m=4.5103kg -1分在B點撤去軌道后，小球?qū)⒆鲱惼綊佭\(yùn)動 2R=at2（ F=ma17解：(1)解：A在電場力作用下做