高三物理電場(chǎng)經(jīng)典習(xí)題

1、一、選擇題1.如圖所示，在靜止的點(diǎn)電荷+Q所產(chǎn)生的電場(chǎng)中，有與+Q共面的A、B、C三點(diǎn)，且B、C處于以+Q為圓心的同一圓周上。設(shè)A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為E、Eb>Ed,電勢(shì)分別為逅、B、小”則下列判斷正確的是A. E a<Eb,小 b=C. Ea>E,心<(|)B. ED. EA>Eb , (|) A> (|) A>Ed, (J) B =2.如圖所示，空間有一水平勻強(qiáng)電場(chǎng),在豎直平面內(nèi)有一初速度Vo的帶電微粒，沿圖中虛線由 A.動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加, B.動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加, C.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加, D.動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加,A

2、運(yùn)動(dòng)至B,其能量變化情況是電勢(shì)能減少電勢(shì)能增加電勢(shì)能減少電勢(shì)能減少3.如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將一質(zhì)量為 m,帶電量為 止釋放，帶電小球的運(yùn)動(dòng)軌跡為一與豎直方向夾角為q的帶電小球,9的直線,由靜則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為A.唯一值是 mgtg 0 /qC.最小值是 mgsin 0 /qB.D.最大值是最小值是mgtg 0 /q mgcosO /q4.如圖所示，從燈絲發(fā)出的電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),若加速電壓為Ui,偏轉(zhuǎn)電壓為要使電子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)量 y增 大為原來的2倍，下列方法中正確的是A.使U減小到原來的1/2B.使U增大為原來的2倍C.使偏轉(zhuǎn)板的長(zhǎng)度增大為原來2倍D.使偏轉(zhuǎn)板的距離減小

3、為原來的1/2!U5 .如圖，將乙圖所示的交變電壓加在甲圖所示的平口行板電容器A、B兩極板上，開始時(shí)B板的電勢(shì)比A板高，有一位于極板中間的電子，在t=0時(shí)刻由TT 'UUo 0 一Uo - -2T靜止釋放，它只在電場(chǎng)力作用下開始運(yùn)動(dòng)，設(shè) B兩板間距足夠大，則甲圖乙圖A.B.C.D.電子一直向A板運(yùn)動(dòng)電子一直向B板運(yùn)動(dòng)電子先向A板運(yùn)動(dòng)，再向B板運(yùn)動(dòng)，再返回，如此做周期性運(yùn)動(dòng) 電子先向B板運(yùn)動(dòng)，再向A板運(yùn)動(dòng)，再返回，如此做周期性運(yùn)動(dòng)6 .一個(gè)動(dòng)能為E的帶電粒子，垂直于電力線方向飛入平行板電容器,飛出電容器時(shí)動(dòng)能為2E,如果使這個(gè)帶電粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼腣2兩倍，那么它飛出電容器時(shí)的動(dòng)能變

4、為A. 8EkB . 2EkC , 4.25Ek.2.5Ek7.理論上已經(jīng)證明：電荷均勻分布的球殼在殼內(nèi)產(chǎn)生的電場(chǎng)為零。廠現(xiàn)有一半徑為R電荷均勻分布的實(shí)心球體，。為球心，以。為（5原點(diǎn)建立坐標(biāo)軸Ox,如右圖所示。關(guān)于該帶電小球產(chǎn)生的電場(chǎng)_E隨x的變化關(guān)系，下圖中正確的是8 .平行板電容器C與三個(gè)可變電阻器R、R、R以及電源連成如圖 所示的電路。閉合開關(guān)S待電路穩(wěn)定后，電容器C兩極板帶有一定 的電荷。要使電容器所帶電荷量增加，以下方法中可行的是A.B.C只增大 只增大 只減小R,其他不變R2,其他不變R3 ,其他不變D.只減小a、b兩極板間的距離，其他不變9 .在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，平行板電容

5、器的極板 B與一靈敏的靜電計(jì)相連，極板 A接地。 若極板A稍向上移動(dòng)一些，由觀察到的靜電計(jì)指針變化作 出平行板電容器電容變小的結(jié)論，其依據(jù)是 A.兩極板間的電壓不變，極板上的電量變小 B.兩極板間的電壓不變，極板上的電量變大 C.兩極板上的電量幾乎不變，極板間的電壓變小'D.兩極板上的電量幾乎不變，極板間的電壓變大10 .物理圖像能夠直觀、簡(jiǎn)潔地展現(xiàn)兩個(gè)物理量之間的關(guān) 系，利用圖像分析物理問題的方法有著廣泛的應(yīng)用。如圖， 若令x軸和y軸分別表示某個(gè)物理量，則圖像可以反映在 某種情況下，相應(yīng)物理量之間的關(guān)系。x軸上有A、B兩點(diǎn)， 分別為圖線與x軸交點(diǎn)、圖線的最低點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的 x軸上的坐 標(biāo)

6、值位置。下列說法中正確的是A.若x軸表示空間位置，y軸表示電勢(shì)，圖像可以反映某靜電場(chǎng)的電勢(shì)在 x軸上分布情況， 則A、B兩點(diǎn)之間電場(chǎng)強(qiáng)度在x軸上的分量沿x軸負(fù)方向B.若x軸表示空間位置，y軸表示電場(chǎng)強(qiáng)度在x軸上的分量，圖像可以反映某靜電場(chǎng)的電場(chǎng) 強(qiáng)度在x軸上分布情況，則A點(diǎn)的電勢(shì)一定高于B點(diǎn)的電勢(shì)C.若x軸表示分子間距離，y軸表示分子勢(shì)能，圖像可以反映分子勢(shì)能隨分子間距離變化的 情況，則將分子甲固定在 。點(diǎn)，將分子乙從A點(diǎn)由靜止釋放，分子乙僅在分子甲的作用下運(yùn) 動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)速度最大D.若x軸表示分子間距離，y軸表示分子間作用力，圖像可以反映分子間作用力隨分子間距 離變化的情況，則將分子甲固定在

7、。點(diǎn)，將分子乙從B點(diǎn)由靜止釋放，分子乙僅在分子甲的 作用下一直做加速運(yùn)動(dòng)二、計(jì)算題，解答應(yīng)寫必要的文字說明、方程式和重要演算步驟11.如圖所示，水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑R=0.40m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0X104N/C?，F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平軌道上與B端距離s=1.0m的位置，由于受到電場(chǎng)力的作用帶電體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的C端時(shí)，速度恰好為零。已知帶電體所帶電荷q=8.0X10-5C,取g=10m/s2,求：(1)帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加

8、速度大小及運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)的速度大??；(2)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的B端時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大小；(3)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中，電場(chǎng)力和摩擦力對(duì)帶電體所做的功各是多少。12.示波管的示意圖如下，豎直偏轉(zhuǎn)電極的極板長(zhǎng)l=4.0cm,兩板間距離d=1.0cm,極板右端與熒光屏的距離L=18cm)由陰極發(fā)出的電子經(jīng)電場(chǎng)加速后，以v=1.6x107m/s的速度沿中心線進(jìn)入豎直偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。若電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計(jì)。已知電子電荷量e=1.6x10-19C,質(zhì)量m=0.91X10-30kgo(1)要使電子束不打在偏轉(zhuǎn)電極的極板上，求加在豎直偏轉(zhuǎn)電極上的電壓U應(yīng)滿足的條件；(2)在豎直偏

9、轉(zhuǎn)電極上加u=91sin1007tt(V)的交變電壓，求電子打在熒光屏上亮線的長(zhǎng)度。TU13 .如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立xOy直角坐標(biāo)系，Oy表示豎直向上的方向。已知該平面內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)有一個(gè)帶電量為2.5X10-4C的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)。沿y軸正方向以0.4kgm/s的初動(dòng)量豎直向上拋出，它到達(dá)的最高點(diǎn)位置為圖中的Q點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.(1)指出小球帶何種電荷；(2)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；(3)求小球從O點(diǎn)拋出到落回x軸的過程中電勢(shì)能的改變量(4)求小球從。點(diǎn)拋出到最高點(diǎn)Q的過程中速度的最小值14 .如圖1所示，一長(zhǎng)為l且不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線，一

10、端固定于。點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m的帶電小球?？臻g存在一場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。當(dāng)小球靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為6=37°。已知重力加速度為g,sin37、0.6,cos37=0.8。(1)判斷小球所帶電荷的性質(zhì)，并求出小球所帶的電荷量q；(2)如圖2所示，將小球拉至A點(diǎn)，使細(xì)線處于水平拉直狀態(tài)。釋放小球，小球由靜止開始向下擺動(dòng)，當(dāng)小球擺到B點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。a.求小球擺動(dòng)過程中最大速度vm的大?。籦.三位同學(xué)對(duì)小球擺動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)所受合力的大小F合進(jìn)行了討論：第一位同學(xué)認(rèn)為F合>mg；第二位同學(xué)認(rèn)為<mg；第三位同學(xué)認(rèn)為=mg。你認(rèn)為誰的觀點(diǎn)正確？請(qǐng)給出證明。題

11、號(hào)12345678910答案BDBACBCABDADDCAD11.(1)a點(diǎn)(2)d,右12、BC13.(1)設(shè)帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a,根據(jù)牛頓第二定律有qE=ma(1)解得a=qE/m=8.0m/s2(2)設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到B端的速度大小為vb,則VB2=2as解得vb=J2as=4.0m/s。一。(3)(2)設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓軌道B端時(shí)受軌道的支持力為N,根據(jù)牛頓第二定律有N-mg=mV/R(4)解得N=mg+mV/R=5.0N(5)根據(jù)牛頓第三定律可知，帶電體對(duì)圓弧軌道B端的壓力大小N'=N=5.0N(6)(3)因電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，所以帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中，

12、電場(chǎng)力所做的功=qEF=0.32J(7)Wfe+W»- mgR0- - mB14.極間場(chǎng)強(qiáng)E=U;d12r由d = at，得:2設(shè)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力所做的功為Wb,對(duì)此過程根據(jù)動(dòng)能定理有(8)解得W=-0.72J(9)F eUa粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度a = =4m 2mdFeU“粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度a=15. (1)設(shè)電子的質(zhì)量為 m電量為e,電子通過加速電場(chǎng)后的速度為V,由動(dòng)能定理有:4m2mdeu=-mv2電子通過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間t=-;此過程中電子的側(cè)向位移y=；at2=；”(-)2聯(lián)立上述兩式解得：y=H；22mdv4udd要使電子都打不到屏上，應(yīng)滿足u取最大值800V時(shí)仍有y代入數(shù)據(jù)可得，為使電子都打不到屏上，U至少為100V。d(2)當(dāng)電子恰好從A板右邊緣射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，其側(cè)移重取大ymax=-=2.5cm電子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，其速度的反向延長(zhǎng)線通過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的中心，設(shè)電子打在屏上距中心點(diǎn)的最大距離為Ymax,則由幾何關(guān)系可得：'=bY2,解得