湖北黃岡中學(xué)04-05年上學(xué)期高三第一輪復(fù)習(xí)物理：電場（附答案）.doc

2005屆第一輪高三物理單元測試題(九)電 場命題人：丁汝輝 審題人：鄭 帆 校對人：鄭 帆一、本題共12小題。每小題3分。共計(jì)36分。每小題給出的四個選項(xiàng)中只有一項(xiàng)是正確的。將 正確選項(xiàng)填入答題卡內(nèi)。1如圖91所示，在正六邊形a、c兩個頂點(diǎn)各放一帶正電 的點(diǎn)電荷，電量的大小都是q1，在b、d兩個頂點(diǎn)上，各放 一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，電量的大小都是q2，q1q2已知六 邊形中心0點(diǎn)處的場強(qiáng)可用圖中的四條有向線段中的一 條來表示，它是哪一條? ( ) ae1 be2 ce3 de4 2如圖92所示畫出了勻強(qiáng)電場的幾條電場線，m、n是該電場中的兩點(diǎn)，一個帶正電荷的離子(不計(jì)重力)僅在電場力作用下由m點(diǎn)運(yùn)動到n點(diǎn)，則 ( )a該離子在m點(diǎn)的速度不為零 b該離子在m點(diǎn)的速度可能為零 c該離子在m點(diǎn)的電勢能小于在n點(diǎn)的電勢能 d該離子在m和n點(diǎn)的電勢能哪個大不能確定3一負(fù)電荷僅受電場力的作用，從電場中的a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)在此過程中該電荷作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則a、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度ea 、eb及該電荷在a、b兩點(diǎn)的電勢能a 、b之間的關(guān)系為 ( )aea=eb，a =b beaeb，a=b cea=eb，ab deaeb，ab4傳感器是一種采集信息的重要器件。如圖93所示為測定壓力的電容式傳感器，a為固定電極，b為可動電極，組成一個電容大小可變的電容器。可動電極兩端固定，當(dāng)待測壓力施加在可動電極上時，可動電極發(fā)生形變，從而改變了電容器的電容?，F(xiàn)將此電容式傳感器與零刻度在中央的靈敏電流計(jì)和電源串聯(lián)成閉合電路，已知電流從電流計(jì)正接線柱流人時指針向右偏轉(zhuǎn)。當(dāng)待測壓力增大時 ( ) a電容器的電容將減小 b靈敏電流計(jì)指針在正中央零刻度處 c靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn) d靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)5如圖94所示，在矩形abcd的ad邊和bc邊的中點(diǎn)m和n 各放一個點(diǎn)電荷，它們分別帶等量的正、負(fù)電荷e、f是ab邊 和cd邊的中點(diǎn)，p、q兩點(diǎn)在mn的連線上，mp=qn.對于 e、f、p、q 四點(diǎn)，其中電場強(qiáng)度相同、電勢相等的兩點(diǎn)是 ( ) ae和f bp和q ca和b dc和d6如圖95所示，o是一固定的點(diǎn)電荷，另一點(diǎn)電荷p從很遠(yuǎn)處以初速度v0射入點(diǎn)電荷o的電場，在電場力作用下的運(yùn)動軌跡是曲線mn.a、b、c是以o為中心，ra、rb、rc為半徑畫出的三個圓，rc rb= rbra. 1、2、3、4為軌跡mn與三個圓的一些交點(diǎn)以|w12|表示點(diǎn)電荷p由1到2的過程中電場力做的功的大小，|w34|表示由3到4的過程中電場力做的功的大小，則 ( ) a|w12|=2|w34| b|w12|2|w34| cp、q兩電荷可能同號，也可能異號 dp的初速度方向的延長線與0之間的距離可能為零7如圖96所示，質(zhì)量相同的兩個帶電粒子p、q以相同的速度沿垂 直于電場方向射人兩平行板間的勻強(qiáng)電場中p從兩極板正中央射入， q從下極板邊緣處射入，它們最后打在同一點(diǎn)(重力不計(jì))，則從開始射 人到打到上板的過程中 ( ) a它們運(yùn)動的時間tqtp b它們的電勢能減小量之比ep:eq=1:2 c它們所帶的電荷量之比qp : q q=1:2 d它們的動量增量之比 pp:pq=1:2 8如圖97所示，a、b為兩塊水平放置的金屬板，通過閉合的開關(guān) s分別與電源兩極相連，兩極中央各有一個小孔a和b，在a孔正上方某處放一帶電質(zhì)點(diǎn)由靜止開始下落，若不計(jì)空氣阻力，該質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔時速度恰為零，然后返回現(xiàn)要使帶電質(zhì)點(diǎn)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9如圖98所示，在粗糙、絕緣且足夠大的水平面上固定著一個帶負(fù)電荷的點(diǎn)電荷q將一個質(zhì)量為m帶電荷為q的小金屬塊(金屬塊可以看成質(zhì)點(diǎn))放在水平面上并由靜止釋放，金屬塊將在水平面上沿遠(yuǎn)離q的方向開始運(yùn)動則在金屬塊運(yùn)動的整個過程中 ( )a電場力對金屬塊做的功等于金屬塊增加的機(jī)械能 b金屬塊的電勢能先減小后增大 c金屬塊的加速度一直減小 d電場對金屬塊所做的功一定等于摩擦產(chǎn)生的熱10圖99中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0。一帶正電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動，經(jīng)過a、b點(diǎn)時的動能分別為26ev和5ev當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動到某一位置,其電勢能變?yōu)?ev時，它們動能應(yīng)為 ( ) a8ev b13ev c20ev d34ev11如圖910(a)所示，兩個平行金屬板p、q豎直放置，兩板間加上如圖910(b)所示的電壓t=0時，q板比p板電勢高5 v，此時在兩板的正中央m點(diǎn)有一個電子，速度為零，電子在電場力作用下運(yùn)動，使得電子的位置和速度隨時間變化假設(shè)電子始終未與兩板相碰，在0t810-10s的時間內(nèi)，這個電子處于m點(diǎn)的右側(cè)，速度方向向左且大小逐漸減小的時間是 ( ) a0t210-10s b210-10st410-10s c410-10st610-10s d610一0st810-10s12圖911中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線。虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運(yùn)動軌跡a、b是軌跡上的兩點(diǎn)若帶電粒子在運(yùn)動中只受電場力作用根據(jù)此圖，不能作出正確判斷的一項(xiàng)是 ( )a帶電粒子所帶電荷的符號 b帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向 c帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大 d帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢能何處較大答 題 卡題號123456789101112答案二、實(shí)驗(yàn)題(3 x 5=15)13如圖912為示波器面板，屏上顯示的是一亮度很低、線條較粗 且模糊不清的波形 (1)若要增大顯示波形的亮度，應(yīng)調(diào)節(jié) 旋鈕； (2)若要屏上波形線條變細(xì)且邊緣清晰，應(yīng)調(diào)節(jié) 旋鈕； (3)若要將波形曲線調(diào)至屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié) 與旋鈕14“電場中等勢線的描繪”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖913所示 (1)在圖中口、a、c、d、e五個基準(zhǔn)點(diǎn)中，電勢最高的點(diǎn)是 點(diǎn)；(2)若電流表的兩表筆分別接觸d、f兩點(diǎn)(d、f兩點(diǎn)的連線與a、b連線垂直)時，表針反偏(電流從紅表筆流進(jìn)時，表針正偏)，則電流表的紅表筆接在 點(diǎn)，要使表針指在零刻度線，應(yīng)將接f的探針(即表筆)向 移動(填向“左”或向“右”)15在與x軸平行的勻強(qiáng)電場中，一帶電量為1.010-8c、質(zhì)量為2.5 10-3kg的物體在光滑水平面上沿著x軸做直線運(yùn)動，其位移與時 間的關(guān)系是x=0.16 t0.02t2，式中x以m為單位，t以s為單位， 從開始運(yùn)動到5s末物體所經(jīng)過的路程為 m，克服電場力所做的功為 j三、計(jì)算題(本題共5小題；共49分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)16(8分)一個帶正電的微粒，從a點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場中，微粒沿直線ab運(yùn)動，如圖914所示，ab與電場線夾角=30已知帶電微粒的質(zhì)量m=1.010-7kg，電荷 量q=1.010-10c，a、b相距l(xiāng)=20cm(g=10ms2)(1) 試說明微粒在電場中運(yùn)動的性質(zhì)，要求說明理由(2) 求電場強(qiáng)度的大小和方向(3)要使微粒從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，微粒進(jìn)入電場時的最小速度是多大?17(8分)電子所帶電荷量最早是由美國科學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測出的油滴實(shí)驗(yàn)的原理如圖915所示，兩塊水平放置的平行金屬板與電源連接，上、下板分別帶正、負(fù)電荷，油滴從噴霧器噴出后，由于摩擦而帶電，油謫進(jìn)入上板中央小孔后落到勻強(qiáng)電場中，通過顯微鏡可以觀察到油滴的運(yùn)動情況，兩金屬板問的距離為d忽略空氣對油滴的浮力和阻力(1)調(diào)節(jié)兩金屬板問的電勢差u，當(dāng)u=：uo時，設(shè)油滴的質(zhì)量為m，使得某個油滴恰好做勻速運(yùn)動該油滴所帶電荷量q為多少?(2)若油滴進(jìn)入電場時的速度可以忽略，當(dāng)兩金屬板問的電勢差為u=u時，觀察到某個質(zhì)量為m帶電的油滴進(jìn)入電場后做勻加速運(yùn)動，經(jīng)過時間t運(yùn)動到下極板，求此油滴所帶電荷量q18(10分)如圖916(甲)所示，a、b是一對平行放置的金屬板，中心各有一個小孔p、q，p、q 連線垂直金屬板，兩極板間距離為d，從p點(diǎn)處連續(xù)不斷地有質(zhì)量為m，帶電量為m的帶電粒子(重力不計(jì))沿p、q方向放出，初速度可忽略不計(jì)從某一時刻t = 0開始，在a、b間加上如圖916(乙)所示的交變電壓，周期為t，電壓大小為u，帶電粒子在a、b間運(yùn)動過程中，粒子間的相互作用力忽略不計(jì)(1)如果只有在每個周期為0 時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔q中射出，則上述物理量之間滿足怎樣的關(guān)系?(2)如果各物理量滿足第(1)問的關(guān)系，求每個周期從小孔q中有粒子射出的時間與周期t的比值19（11分）帶有等量異種電荷的兩個平行金屬板a和b水平放置，兩板間距離為d（d遠(yuǎn)小于板的長和寬），一個帶正電的油滴m懸浮在兩板的正中央，處于平衡，油滴的質(zhì)量為m，電荷量為q；如圖7-17所示，在油滴的正上方距a板d處有一個質(zhì)量也為m的帶電油滴n，油滴n由靜止釋放后，可以穿過a板上的小孔，進(jìn)入兩個金屬板間與油滴m相碰，并立即結(jié)合成一個大油滴，整個裝置處于真空環(huán)境中，若不計(jì)油滴m和n間的庫侖力和萬有引力以及金屬板本身的厚度，要使油滴n能與m相碰，且結(jié)合成的大油滴（油滴可視為質(zhì)點(diǎn)）又不與金屬板b相碰，求：（1）兩個金屬板a、b間的電壓是多少？哪板電勢較高？（2）油滴n帶何種電荷，電荷量可能是多少？20（12分）如圖9-18所示為示波器的部分構(gòu)造，真空中電極k連續(xù)不斷地發(fā)射電子（初速不計(jì)），經(jīng)過電壓為uo的加速電場后，由小孔c沿水平金屬板a、b間的中心軸線射入兩板間，板長為l，兩板相距為d.電子穿過兩板后，打在熒光屏上，屏到兩板邊緣的距離為l，a、b間不加電壓時，間不加電壓時，電子打在熒光屏的中點(diǎn)o，屏上a、b兩點(diǎn)為o點(diǎn)的距離均為 。若在a、b兩板間加上變化的電壓，在每個電子通過極板的極短時間內(nèi)，電場可視為恒定的?，F(xiàn)要求t=0時，進(jìn)入兩板間的電子打在屏上的a點(diǎn)，烯后在時間t內(nèi)亮點(diǎn)勻速上移到b點(diǎn)，在屏上形成一條豎直亮線，亮點(diǎn)到b點(diǎn)后又立即跳回到a點(diǎn)，以后不斷重復(fù)這一過程，設(shè)電子的電荷量為e，質(zhì)量為m。（1）求a、b間所在電壓的最大值；（2）寫出加在a、b兩板間電壓u與時間t的關(guān)系式；（3）畫出ut圖。 (九) 1b 2a 3c 4d 5a 6b 7c 8b 9d 10c 11d 12a 13(1)輝度 (2)聚焦 (3)垂直位移或“”，水平位移或“ ” 14(1)a點(diǎn) (2)d，右 150.34，3.010-516.（1）由于微粒沿ab做直線運(yùn)動，所以微粒所受外力的合力，應(yīng)在ab直線上，其受力情況如答圖9-1所示，合力f的方向與初速度va的方向相反，因此微粒做勻減速直線運(yùn)動。（2）由于qe=mgctg則電場強(qiáng)度e= 方向水平向左（3）要使微粒由a運(yùn)動到b，則當(dāng)vb=0時，微粒進(jìn)入電場中的速度va最小，由動能定理可得， 代入數(shù)據(jù)解得vam=2.8/s17.（1）油滴勻速下落過程中受到電場力和重力平衡，可見所帶電茶為負(fù)電荷，即q= 解得 （2）油滴加速下落，若油滴帶負(fù)電荷，電荷量為q1，油滴受電場力方向向上，設(shè)此時的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律，得 而 解得 若油滴帶正電荷，電荷量為q2，油滴受電場力方向向下，設(shè)此時的加速度大小為a2，根據(jù)牛頓第二定律，得m2g+q2 =m2a2 解得q2= 18.（1）依題意可知， 從p孔進(jìn)入的帶電粒子恰能從q孔射出，則 即qut2=16md2t = 0時刻和 時刻進(jìn)入的帶電粒子v-t圖象如圖9-2所示（2）設(shè)t=0時刻進(jìn)入的帶電粒子在t1時刻射出，則 t1= 時刻進(jìn)入的帶電粒子應(yīng)在 時刻射出，故19（1）油