高二物理電場較難題

1、xxxXXXXX學(xué)校XXXX年學(xué)年度第二學(xué)期第二次月考XXX年級xx班級姓名：_班級：_考號：_題號一、填空題二、選擇題三、計算題四、多項選擇五、綜合題六、實驗,探究題總分得分評卷人得分一、填空題（每空？ 分，共？ 分）1、如圖，在光滑水平面上固定三個等質(zhì)量的帶電小球（均可視為質(zhì)點），A、B、C三球排成一直線。若釋放A球（另兩球仍固定）的瞬時，A球的加速度大小為1m/s2，方向向左；若釋放C球（另兩球仍固定）的瞬時，C球的加速度大小為2m/s2，方向向右；則釋放B的瞬時，B球的加速度大小為_        _m/s2，方向向

2、_           _。2、 有三個點電荷，甲帶+q，乙?guī)?9q，丙帶電Q，甲乙相距r，將丙放于甲乙連線上的某點，使甲、乙、丙都處于平衡狀態(tài)，則丙電荷的電性為_，電荷量Q=_所處的位置應(yīng)在_. 評卷人得分二、選擇題（每空？ 分，共？ 分）3、如圖所示，甲、乙兩帶電小球的質(zhì)量均為m，所帶電量分別為q和q，兩球問用絕緣細線連接，甲球又用絕緣細線懸掛在天花板上，在兩球所在空間有方向向左的勻強電場，電場強度為E，平衡時細線都被拉緊.(1)平衡時的可能位置是4圖中的圖(  

3、60;    ).(2)兩根絕緣線張力大小為(        ).(A)T1=2mg，(B)T12mg，(C)T12mg，(D)T1=2mg，4、光滑平面上固定金屬小球A，用長為L0的絕緣輕彈簧將A與另一個金屬小球B連接，讓它們帶上等量同種電荷，彈簧伸長量為x1.兩小球均可視為點電荷.若兩球電荷量各漏掉一半，彈簧伸長量變?yōu)閤2，則（）A.x2=x1   B.x2=x1C.x2>x1  D.x2<x15、一個不帶電的空心金屬球，在它的球心處放一個正點荷，其電場分布是圖A-3中

4、的哪一個（）6、如圖所示，平面是無窮大導(dǎo)體的表面，該導(dǎo)體充滿的空間，的空間為真空。將電荷為q的點電荷置于z軸上z=h處，則在平面上會產(chǎn)生感應(yīng)電荷?？臻g任意一點處的電場皆是由點電荷q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的。已知靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部場強處處為零，則在z軸上處的場強大小為（k為靜電力常量）A.       B.C.      D.7、（2012年3月江西省六校聯(lián)考）真空中，兩個相距L的固定點電荷E、F所帶電荷量分別為QE和QF，在它們共同形成的電場中，有一條電場線如圖中實線所示，實線

5、上的箭頭表示電場線的方向。電場線上標(biāo)出了M、N兩點，其中N點的切線與EF連線平行，且NEF>NFE。則（   ）AE帶正電，F(xiàn)帶負(fù)電，且QEQF B在M點由靜止釋放一帶正電的檢驗電荷，檢驗電荷將沿電場線運動到N點C過N點的等勢面與過N點的切線垂直    D負(fù)檢驗電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能8、如圖所示，實線為電視機顯像管主聚焦電場中的等勢面。a、b、c、d為圓上的四個點，則下列說法中正確的是Aa、b、c、d 四點電勢不等，但電場強度相同B一電子從b點運動到c點，電場力做的功為0.6eVC若一電子從左側(cè)沿中心軸線穿越電場區(qū)域，將做加

6、速度先增加后減小的加速直線運動 D一束電子從左側(cè)平行于中心軸線進入電場區(qū)域，將會從右側(cè)平行于中心軸線穿出 9、 一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地.在兩極板間有一正電荷固定在P點，如圖1所示，以E表示兩極板間的場強，U表示電容器的電壓，表示正電荷在P點的電勢能，若保持負(fù)極板不動，將正極板移到圖中虛線所示位置，則（      ）A.U不變，E變小B.E變大，變大C.U變小，不變 D.U不變，不變評卷人得分三、計算題（每空？ 分，共？ 分）10、半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有電量為+Q的電荷，另一帶電量為+q的

7、點電荷放在球心O上，由于對稱性，點電荷受力為零，現(xiàn)在球殼上挖去半徑為r（r<R）的一個小圓孔，則此時置于球心的點電荷所受力的大小為多少？（已知靜電力恒量為k） 11、一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球，用長為L的絕緣線懸掛在水平向右的勻強電場中，開始時把懸線拉到水平，小球在位置A點。然后將小球由靜止釋放，球沿弧線下擺到=600的B點時小球速度恰好為零.試求：勻強電場場強.12、（2013上海市普陀區(qū)調(diào)研）根據(jù)電磁學(xué)有關(guān)知識，在某一空間放一電荷量為Q的點電荷，設(shè)無窮遠處電勢為零，則距離點電荷為r的某點的電勢公式為k，其中k為靜電力常量。（1）如圖甲所示，在圓心處有一電荷量為Q的點電荷，其等勢面

8、上a、b、c三點所在的圓半徑分別為ra、rb和rc。試用題中公式證明：r越大，點電荷的等勢面越稀，即rcrbrbra。（2）如圖乙中虛線所示是電荷量分別為Q和Q的等勢面，試用題中公式證明：中垂線上任意一點P的電勢為零。（3）若將兩個點電荷構(gòu)成如圖丙所示的電偶極子模型（指電荷量為q、相距為l的一對正負(fù)點電荷組成的電結(jié)構(gòu)），點電荷q0沿以電偶極子為中心、半徑為R的半圓弧從A移動到B，試求q0受到的電場力所做的功為多大？13、（2011·北京理綜）靜電場方向平行于x軸，其電勢隨x的分布可簡化為如圖所示的折線，圖中0和d為已知量。一個帶負(fù)電的粒子在電場中以x=0為中心，沿x軸方向做周期性運動

9、。已知該粒子質(zhì)量為m、電量為-q，其動能與電勢能之和為-A（0<A<q0）,忽略重力。求：（1）粒子所受電場力的大小；            （2）粒子的運動區(qū)間；（3）粒子的運動周期。14、如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板M、N相距為d，組成一個電容為C的平行板電容器，M板接地，板正中央有一個小孔B，從B孔正上方h處的A點，一滴一滴地由靜止滴下質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電油滴.油滴穿過B孔后落到N板，把全部電荷量傳給N板.若不計空氣阻力及板外電場，問:(1)第幾滴油滴將在

10、M、N間作勻速直線運動?(2)能到達N板的液滴不會超過多少滴?15、如圖所示，A、B是兩塊距離很近的平行金屬板，板中央均有小孔。一束電子以初動能EK=120eV從A板上的小孔O垂直于極板不斷地射入A、B間，在B板右側(cè)，平行金屬板M、N間有一個勻強電場，板長L=2.0cm，板間距離d=4.0mm，M、N間的電壓U2=20V，A、B間的電壓U1隨時間t變化的規(guī)律如圖，在t=02s內(nèi)A板電勢高于B板電勢。求：在t=04s內(nèi)的哪段時間內(nèi)可以有電子從B板小孔射出而進入M、N間的偏轉(zhuǎn)電場中？在t=04s內(nèi)的哪段時間內(nèi)電子能從偏轉(zhuǎn)電場的右端飛出？（由于A、B間的距離很近，可以認(rèn)為每個電子在AB間運動過程中A

11、B間的電壓是恒定的）16、質(zhì)量為m、帶電量為+q的小物體在O點以初速度v0沿與水平方向成30°角方向射出，如圖所示。物體在運動過程中，除重力外，還受到方向始終與初速度v0方向相反的力F的作用。   （1）若F=mg，要使物體保持v0做勻速直線運動，可在某一方向加上一定大小的勻強電場，求此電場強度的大小和方向。   （2）若F=2mg，且電場強度與第（1）小題中的場強大小相同，仍要使物體沿v0方向做直線運動，那么該電場強度的可能方向如何？求出物體沿入射方向的最大位移和回到O點的最短時間，以及回到O點的速度。17、如圖所示，在豎直放置的鉛屏A的右表

12、面上貼著 射線（即電子）放射源P，已知 射線實質(zhì)為高速電子流，放射源放出 粒子的速度v01.0×107m/s。足夠大的熒光屏M與鉛屏A平行放置，相距d 2.0×102m，其間有水平向左的勻強電場，電場強度大小E2.5×104N/C。已知電子電量e1.610-19C，電子質(zhì)量取m9.010-31kg。求（1）電子到達熒光屏M上的動能；（2）熒光屏上的發(fā)光面積。評卷人得分四、多項選擇（每空？ 分，共？ 分）18、兩金屬小球A和B的半徑之比為rA: rB=1: 3，所帶電荷量大小之比QA: QB=1: 7。兩小球球心間距離遠大于小球半徑且間

13、距為L時，它們之間的靜電力大小為F。已知取無窮遠處為零電勢，導(dǎo)體球表面的電勢，其中Q是導(dǎo)體球所帶的電荷量，r是導(dǎo)體球的半徑，k是靜電力常量?，F(xiàn)保持兩金屬小球位置不變，用細導(dǎo)線將兩小球連接，達到靜電平衡后取走導(dǎo)線，這時A、B兩球之間的靜電力大小可能是A                 B               C&

14、#160;              D19、如圖，質(zhì)量分別為mA和mB的兩小球帶有同種電荷，電荷量分別為qA和qB，用絕緣細線懸掛在天花板上。平衡時，兩小球恰處于同一水平位置，細線與豎直方向間夾角分別為q1與q2（q1q2）。兩小球突然失去各自所帶電荷后開始擺動，最大速度分別為vA和vB，最大動能分別為EkA和EkB。則（）A. mA一定小于mB  B. qA一定大于qBC. vA一定大于vB  D. EkA一定大于EkB20、如圖B-3所示， a、b是

15、帶等量正電荷的兩個固定的小球，在a、b連線的中垂線上的c點處（c點距O點很遠），由靜止釋放一個電子，則電子（）A.在cO的運動過程中，電子速度逐漸減小B.在cO的運動過程中，電子加速度逐漸減小C.到達O點時，電子的速度最大，加速度為零D.以O(shè)為平衡位置，沿中垂線做往復(fù)運動 21、如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且AB=BC，電場中的A、B、C三點的場強分別為EA、EB、EC，電勢分別為、，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則下列關(guān)系中正確的有           

16、0;           A>>                                      BEA>EB&

17、gt;EC              CUAB<UBC                                   

18、              DUAB=UBC22、靜電場方向平行于x軸，其電勢隨x的分布可簡化為如圖所示的折線。一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子（不計重力），以初速度v0從O點(x=0)進入電場，沿x軸正方向運動。下列敘述正確的是（      ）               

19、;       （A）粒子從O運動到x1的過程中速度逐漸減?。˙）粒子從x1運動到x3的過程中，電勢能先減小后增大（C）要使粒子能運動到x4處，粒子的初速度v0至少為（D）若v0，粒子在運動過程中的最大速度為23、（2013河北省衡水中學(xué)質(zhì)檢）如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一個平行于水平面的電場，其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行，在x軸上的電勢與坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線表示，圖中斜線為該曲線過點(0.15,3) 的切線?，F(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg，電荷量為+2.0×10-8C的滑塊P（可視作質(zhì)點），從x=0.10m處由靜止釋放

20、，其與水平面的動摩擦因數(shù)為0.02.取重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是（   ）A滑塊運動的加速度逐漸減小B滑塊運動的速度先減小后增大Cx=0.15m處的場強大小為2.0×106N/CD滑塊運動的最大速度約為0.1m/s24、  如圖2所示，兩極板間距為d的平行板電容器與一電源連接，開關(guān)S閉合，兩極板間有質(zhì)量為m，電荷量為q的微粒靜止不動，下列敘述中正確的是（      ）A.微粒帶正電B.電源電動勢的大小等于mgd/qC.斷開開關(guān)S，微粒將向下做加速運動D.保持開關(guān)S閉合，把電容器兩極板間

21、的距離增大，微粒將向下做加速運動.25、一絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強電場中，場強為E。在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電+q的小球，由靜止開始沿軌道運動，下述說法正確的是       A小球在運動過程中機械能守恒       B小球經(jīng)過環(huán)的最低點時速度最大       C小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道壓力為3(mg+qE)       D小球經(jīng)過環(huán)的最

22、低點時對軌道壓力為(mg+qE)26、如圖所示，在真空室中有一水平放置的不帶電平行板電容器，板間距離為d，電容為C，上板B接地?，F(xiàn)有大量質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小油滴，以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P點。如果能落到A板的油滴僅有N滴，且第Nl滴油滴剛好能飛離電場，假定落到A板的油滴的電量能被板全部吸收，不考慮油滴間的相互作用，重力加速度為g，則A落到A板的油滴數(shù)B落到A板的油滴數(shù)CN+1滴油滴通過電場的整個過程所增加的機械能等于DN+1滴油滴通過電場的整個過程所減少的機械能等于評卷人得分五、綜合題（每空？ 分，共？ 分）27、將導(dǎo)

23、體放在沿x軸方向的勻強磁場中，導(dǎo)體中通有沿y方向的電流時，在導(dǎo)體的上下兩側(cè)面間會出現(xiàn)電勢差，這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng).利用霍爾效應(yīng)的原理可以制造磁強計，測量磁場的磁感應(yīng)強度.磁強計的原理如圖B-5所示，電路中有一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面為邊長等于a的正方形，放在沿x正方向的勻強磁場中，導(dǎo)體中通有沿y方向、大小為I的電流，已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e，金屬導(dǎo)體導(dǎo)電過程中，自由電子所做的定向移動可以認(rèn)為是勻速運動，測出導(dǎo)體上下兩側(cè)面間的電勢差為U.求：（1）導(dǎo)體上、下側(cè)面哪個面電勢較高；（2）磁場的磁感應(yīng)強度是多少.28、如圖所示，直角三角形的斜邊傾角為30°，底邊B

24、C長為2L，處在水平位置，斜邊AC是光滑絕緣的，在底邊中點O處放置一正電荷Q.一個質(zhì)量為m、電量為q的帶負(fù)電的質(zhì)點從斜面頂端A沿斜邊滑下，滑到斜邊上的垂足D時速度為v.(2000年浙江、江蘇高考試題)(1)在質(zhì)點的運動中不發(fā)生變化的是(        ).動能電勢能與重力勢能之和動能與重力勢能之和動能、電勢能、重力勢能三者之和(A)                (B)               

25、0;(C)                (D)(2)質(zhì)點的運動是(        ).(A)勻加速運動(B)勻減速運動(C)先勻加速后勻減速的運動(D)加速度隨時間變化的運動(3)該質(zhì)點滑到非常接近斜面底端C點時速度vC為多少?沿斜面向下的加速度aC為多少?29、（19分）如圖所示，在光滑水平地面上，靜放著一質(zhì)量m1=0.2kg的絕緣平板小車，小車的右邊處在以PQ為界的勻強電場中，電場強度E1=1×104 V/m，小車上A點正處于電場的邊界。質(zhì)量m2=0.1kg、

26、帶電量q=6×10-5 C的帶正電小物塊（可視為質(zhì)點）置于A點，其與小車間的動摩擦因數(shù)=0.40（且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等）?，F(xiàn)給小物塊一個v0=6m/s向右的初速度。當(dāng)小車速度減為零時，電場強度突然增強至E2=2×104 V/m，而后保持此值不變。若小物塊不從小車上滑落，取g=10m/s2。試解答下列問題：（1）小物塊最遠能向右走多遠？（2）小車、小物塊的最終速度分別是多少？ （3）車的長度應(yīng)滿足什么條件？評卷人得分六、實驗,探究題（每空？ 分，共？ 分）30、描繪電場等勢線的實驗中，在平整的木板上依次鋪放白紙、復(fù)寫紙和導(dǎo)電紙，在導(dǎo)電紙上平放兩個電極A與B，分別與直

27、流電源的正、負(fù)極接好，如圖所示，若以A、B連線為x軸，A、B連線的中垂線為y軸，閉合電鍵后，將一個探針固定在y軸上的某點，沿x軸移動另一個探針，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動，靈敏電流計的指針都不偏轉(zhuǎn)，若電流及連線都是完好的，可能故障是              （只填一種），將實驗故障排除后，探針從BO間某處沿x軸向O點移動的過程 ，電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況是                       

28、;      。參考答案一、填空題1、1  ，  向左   2、見分析【試題分析】因為甲帶正電，乙?guī)ж?fù)電，甲的電荷量小于乙的電荷量，故丙應(yīng)放在甲的左邊，且為負(fù)電荷，如圖3，                其電荷量大小滿足：=+，解得Q=q，設(shè)丙離甲的距離為x，由平衡知識得=，將Q=q代入得x=，因此丙應(yīng)放在甲的左邊，離甲處.二、選擇題3、(1)A      

29、          (2)D4、C【試題分析】5、B【試題分析】6、D 7、答案：C解析：E帶正電，F(xiàn)帶負(fù)電，且QE<QF，選項A錯誤；電場線是曲線，在M點由靜止釋放一帶正電的檢驗電荷，檢驗電荷不會沿電場線運動到N點，選項B錯誤；由電場線與等勢面垂直可知，過N點的等勢面與過N點的切線垂直，選項C正確；負(fù)檢驗電荷在M點的電勢能小于在N點的電勢能，選項D錯誤。 8、BC 9、C【試題分析】 三、計算題10、見分析【試題分析】 利用“割法”求解.在球殼上挖一小圓孔后，如果在這個小圓孔正對面也挖一個與之大小相同的圓孔，此時，由

30、于對稱性，球心的點電荷所受的力為零.這就相當(dāng)于挖掉的小圓孔所帶的電荷與球心的點電荷之間的電場力即為所求.挖掉的電量為Q1=r2=，因為r<R，此時點電荷所受的力為F=，方向由球心指向小孔中心. 11、解：由A到B應(yīng)用動能定理得：  解得： E=12、13、 14、(1)                (2)15、00.6s和1.44s 2.653.35s16、（1）設(shè)所加場強E的方向與角，如圖所示，則       

31、60;                                                    

32、 且    得 （2）設(shè)場強E與，要使物體做直線運動只須                            1）當(dāng)時，物體的加速度最小，沿方向的位移最大，受力如圖所示。    由牛頓第二定律，有        

33、60;                                                   &

34、#160;      又    可得                                         &

35、#160;  2）當(dāng)時，物體的加速度最大，回到O點時的時間最短，受力如圖所示。由牛頓第二定律，有                                           

36、0;                又，可得    回到O點的最短時間                         回到O點的速度     

37、60;               負(fù)號表示與反向                    17、（1）由動能定理  eEd = EK               

38、;              EK1.2510-16J (2) 射線在A、B間電場中被加速，除平行于電場線的電子流外，其余均在電場中偏轉(zhuǎn)，其中和鉛屏A平行的電子流在縱向偏移距離最大(相當(dāng)于平拋運動水平射程)。 ，   t = 3s  r = v0t=1.0107 310-9=310-2m                 

39、0;          在熒光屏上觀察到的范圍是半徑為3.125×102米的圓，圓面積S =r2=2.8310-3m2   四、多項選擇18、BD 19、答案：ACD 解析：分別以A、B球為研究對象進行受力分析可知兩球間的庫侖力為，而q1q2，故，選項A正確，選項B錯誤。由于平衡時，兩小球恰處于同一水平位置，且q1q2，故兩小球突然失去各自所帶電荷后開始擺動到最低點，A球下降的高度要大一些，因而選項C正確。最大動能等于mgh(1-cos)/cos=mghtan tan(/2)，由于mghtan相等，因此開始大的球最

40、大動能大.(tan(/2)=(1-cos)/sin)，選項D正確。20、CD【試題分析】21、AC22、AD 23、24、BD【試題分析】電場線向下，微粒要平衡，電場力必向上，故粒子帶負(fù)電，設(shè)電源的電動勢為，則有=mg，電源的電動勢E=mgd/q.斷開開關(guān)S，由于極板上的電量保持不變，故電場強度保持不變，微粒不動，若保持開關(guān)S閉合，則增大距離時，根據(jù)E=U/d，兩極板間的場強減小，電場力減小，微粒將向下做加速運動.答案為BD. 25、BC26、BCD五、綜合題27、（1）上側(cè)電勢高（2）自由電子做定向移動，視為勻速運動，速度設(shè)為v，有I=nea2v，電子受電場力和洛倫茲力而平衡，有=Bev.解得  B=【試題分析】28、(1)C                (2)D        (3)，29、解：本題是考查牛頓運動定律、電場力、勻變速運動規(guī)律、動量守恒定律