2017汾阳五中中学高二物理静电场质量检查试卷 新课程人教版选修3-1
- 格式:doc
- 大小:357.50 KB
- 文档页数:7
阶段验收评估(一)静电场(时间:50分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,第1~5小题只有一个选项符合题意,第6~8小题有多个选项符合题意;全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(2016·浙江高考)如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。
把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开, ( )A.此时A带正电,B带负电B.此时A电势低,B电势高C.移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合D.先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合解析:选C 带电体C靠近导体A、B时,A、B发生静电感应现象,使A端带负电,B 端带正电,但A、B是一个等势体,选项A、B错误;移去带电体C后,A、B两端电荷中和,其下部的金属箔都闭合,选项C正确;若先将A、B分开,再移去带电体C,A、B上的电荷不能中和,其下部的金属箔仍张开,选项D错误。
2.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( )A.做直线运动,电势能先变小后变大B.做直线运动,电势能先变大后变小C.做曲线运动,电势能先变小后变大D.做曲线运动,电势能先变大后变小解析:选C 由题图等势面可知两固定的等量异号点电荷的电场分布如图所示。
带负电的粒子在等量异号点电荷所产生电场中的偏转运动轨迹如图所示,则粒子在电场中做曲线运动。
电场力对带负电的粒子先做正功后做负功,电势能先变小后变大,故C正确。
3.Q1、Q2为两个带电质点,带正电的检验电荷q沿中垂线向上移动时,q在各点所受Q1、Q2作用力的合力大小和方向如图中细线所示(力的方向都是向左侧),由此可以判断( )A.Q2可能带负电荷B.Q1、Q2可能为等量异种电荷C.Q2电荷量一定大于Q1的电荷量D.中垂线上的各点电势相等解析:选C 由图可知带正电的检验电荷受到两个电荷的库仑力的合力方向为左上方或左下方,所以Q2一定带正电荷,Q1可能带正电荷也可能带负电荷,且Q2>Q1,选项A、B、D 错,C正确。
高二物理(人教版)选修3-1章节综合测试卷第一章静电场一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1. 示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的()A. 极板X、Y接电源的正极,Xˊ、Yˊ接电源的负极B. 极板X 、Yˊ接电源的正极,Xˊ、Y接电源的负极C. 极板Xˊ、Y接电源的正极,X、Yˊ接电源的负极D. 极板Xˊ、Yˊ接电源的正极,X、Y接电源的负极2. 如图,平行板电容器经开关S与电源连接,C点所在位置的空间坐标不变且始终处于由带电平板所激发的匀强电场中,选取B板的电势为零,关于C点电势的变化情况,以下说法正确的是()A. 开关S闭合,将A 板上移一小段距离,极板间电场强度变弱,C 点电势升高B. 开关S闭合,将B板上移一小段距离,极板间电场强度变强,C点电势升高C. 开关S先闭合后断开,然后将A 板上移一小段距离,场强不变,C点电势升高D. 开关S先闭合后断开,然后将B板下移一小段距离,场强不变,C点电势升高3. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势φ随位移x变化的关系如图所示,其中0~x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2~x3段是直线,则下列说法不正确的是:()A. 粒子在0~x 2段做匀变速运动,x 2~x 3段做匀速直线运动B. x 2~x 3段的电场强度大小方向均不变,为一定值C. x 1处电场强度大小为零D. 粒子在0处的动能小于在x 3的动能4. 如图所示,在竖直放置间距为d 的平行板电容器中,存在电场强度为E 的匀强电场.有一质量为m ,电荷量为q +的点电荷从两极板正中间处静止释放,重力加速度为g .则点电荷运动到负极板的过程A. 加速度大小为qE a g m =+ B. 所需的时间为dm t Eq= C. 下降的高度为 2d y =D. 电场力所做的功为 W Eqd =5. 如图所示,一质量为m 、电荷量为q (q >0)的带电小球A (可视为点电荷)用绝缘细线悬挂在O 点.空间存在水平方向的匀强电场(图中未画出),小球A 静止时细线与竖直方向的夹角θ=60°,则匀强电场强度大小为 A. mg qB. 3mg qC. 3mg qD. 3mg 6. 关于电场强度、电势、电势能的说法中正确的有( )A. 在电场中,电势高的地方,电场强度就大B. 在电场中,电势高地方,电荷在该点具有的电势能就大C. 在电场中某一点,若放入的电荷电量越大,它所具有的电势能越大D. 在正点电荷电场中任一点,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷的电势能7. 如图所示,带电体 P 、Q 可视为点电荷,电荷量相同.倾角为θ、质量为 M 的斜面体放在粗糙水平面上,将质量为 m 的物体 P 放在粗糙的斜面体上,当物体 Q 放在与 P 等高( PQ 连接水平)且与物体 P 相距为 r 的右侧位置时,P静止且受斜面体的摩擦力为0,斜面体也保持静止,静电力常量为k,则下列说法正确的是()A. P所带电荷量为2tanmgkrθB. P对斜面压力为0C. 斜面体受到地面的摩擦力为0D. 斜面体对地面的压力为(M+ m )g8. 如图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点.在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J,电场力做的功为1.5J.则下列说法正确的是( )A. 粒子在A点和B点时的动能和电势能之和相等B. 粒子在A点的电势能比在B点少1.5JC. 粒子在A点的动能比在B点少0.5J D. 粒子在A点的机械能比在B点少1.5J 9. 图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N 点.可以判定A. M点的电势小于N点的电势B. 粒子带正电, M点的电势大于N点的电势C. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能10. 空间有一电场,各点电势ϕ随位置x的变化情况如图所示.下列说法正确的是()A. O 点的电场强度一定为零B. 1x -与2x -点的电场强度相同C. 1x -和2x -两点同一等势面上D. 将负电荷从1x -移到1x 电荷的电势能增大11. 如图所示,离地高 H 处有一质量为 m ,带电量为+q 的物体处于电场强度随时间变化规律为 E= E0-kt(E 0和 k 均为大于零的常数,水平向左为电场正方向)的均匀电场中,物体与竖直绝缘墙壁的动摩擦因数为μ,已知μqE 0>mg,t=0 时,将物体从墙上由静止释放,若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当物体下滑 h ( h <H )时恰好脱离墙面,此时速度大小为 v ,最终落在地面上,则A. 物体落地前做加速度一直增大的加速运动B. 物体从脱落墙壁到落地前的运动轨迹是直线C. 物体克服摩擦力做的功等于 mgh-212mvD. 物体与墙壁脱离的时刻等于 0E k12. 在水平向右的匀强电场中,有一质量为m 、电荷量为q (q <0)运动的带电小球,经过P 点时速度大小是v 0,方向沿电场线方向;到达Q 点速度方向变为垂直电场线竖直向下,速度大小v=v 0,如图所示.重力加速度为g,下列说法中正确的是( )A. 带电小球在做加速度不断变化的曲线运动B. 带电小球在做匀变速曲线运动,加速度大小2a g =C. 从P 到Q 运动中带电小球的速率保持不变D. 从P 到Q 运动中带电小球的机械能减少了2012mv 二、非选择题(本大题共4小题,第13、14题每题10分;第15、16题每题15分;共50分) 13. 把质量是32.010kg -⨯的带电小球B 用细线悬挂起来,如图所示.若将带电荷量为84.010C -⨯的小球A 靠近B ,平衡时细线与竖直方向成45︒角,A 、B 在同一水平面上,相距0.30m ,试求:(1) A 球受到的电场力多大?(2) B 球所带电荷量为多少?14. 一匀强电场,场强方向是水平的(如图).一个质量为m 的带正电q 的小球,从O 点出发,初速度的大小为v 0,在电场力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动.求:(1)小球作什么运动?(2)匀强电场的电场强度?(3)小球运动到最高点时其电势能变化了多少?.15. 如图所示,金属丝发射出来电子(初速度为零,不计重力)被加速后从金属板的小孔穿出,进入偏转电场。
高中物理学习材料桑水制作《静电场》检测卷(A )一、单项选择题:(每小题4分,共计48分)1.在电场中的某点放一个检验电荷,其电荷量为q ,受到的电场力为F ,则该点的电场强度为E =F q,下列说法正确的是 A .若移去检验电荷,则该点的电场强度为0B .若检验电荷的电荷量变为4q ,则该点的场强变为4EC .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小不变,但方向相反D .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小方向均不变2. 在静电场中,下列说法中正确的是A .电场强度处处为零的区域内,电势一定也处处为零B .电场强度处处相同的区域内,电势一定也处处相同C .电场强度的方向总是跟等势面垂直D .电势降低的方向就是电场强度的方向3.如图所示,半径相同的两个金属球A 、B 带有相等的电荷量,相隔一定距离,两球之间相互吸引力的大小是F. 今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A 、B 两球接触后移开.这时,A 、B 两球之间的相互作用力的大小是A .F/8B .F/4C .3F/8D .3F/44、如图所示,AB 是某个点电荷的一根电场线,在电场线上O 点由静止释放一个负电荷,它仅在电场力作用下沿电场线向B 运动,下列判断正确的是A .电场线由B 指向A ,该电荷做加速运动,加速度越来越小B .电场线由B 指向A ,该电荷做加速运动,加速度大小变化因题设条件不能确定C .电场线由A 指向B ,电荷做匀加速运动D .电场线由B 指向A ,电荷做加速运动,加速度越来越大5、如图所示的四种电场中,分别标记有a 、b 两点。
其中a 、b 两点的电势相等,电场强度大小相等、方向也相同的是A. 甲图:点电荷的电场中,与点电荷等距的a 、b 两点B. 乙图:等量异种电荷电场中,两电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点C. 丙图:点电荷的电场中,与点电荷成一直线的a 、b 两点D. 丁图:匀强电场中的a 、b 两点6、如图所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将作A .自由落体运动B .曲线运动C .沿着悬线的延长线作匀加速运动D .变加速直线运动7、以下说法正确的是A .由q F E =可知此场中某点的电场强度E 与F 成正比 B .由公式q E P =φ可知电场中某点的电势φ与q 成反比 C .由U ab =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8、如图所示,质量为m ,带电量为q 的粒子,以初速度v 0,从A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B 点时,速率v B =2v 0,方向与电场的方向一致,则A ,B 两点的电势差为:9、一个带电粒子在电场中A 点具有80eV 的电势能,当它由A 运动到B 克服电场力做功30eV ,则:A .电子在B 点的电势能是50eV B .电子的电势能增加了30eVC .B 点的电势为110VD .B 点的电势为-110V10、下图中P 是一个带电体,N 是一个不带电的金属空腔,在哪些情况下,放在绝缘板上的小纸屑(图中S )会被吸引11、如图所示,A、B为两个固定的等量的同种正电荷,在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C,现给电荷C一个垂直于连线的初速度v0,若不计电荷C 所受的重力,则关于电荷C运动过程中的速度和加速度情况,下列说法正确的是A. 加速度先增大后减小B. 加速度始终增大C. 加速度始终减小D. 速度先增大后减小12、示波器是一种常见的电学仪器,可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间变化的情况.电子经电压u1加速后进入偏转电场.下列关于所加竖直偏转电压u2、水平偏转电压u3与荧光屏上所得的图形的说法中不正确的是:A.如果只在u2上加上甲图所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图(a)B.如果只在u3上加上乙图所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图(b)C.如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图(c) D.如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图(d)二、填空题(13题6分,14题6分,15题12分,共24分 ):13、氢原子中电子绕核做匀速圆周运动,当电子运动轨道半径增大时,电子的电势能 , 电子的动能增 , 运动周期 .(填增大、减小、不变)14、如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中.已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC =20 cm.把一个q =10-5 C 的正电荷从A 移到B ,电场力做功为零;从B 移到C ,电场力做功为-1.73×10-3 J ,则该匀强电场的场强大小是 ,并在图中作出这个电场线。
物理3-1《静电场》测试题序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分。
1.关于元电荷下列说法正确的是()A.元电荷实际上是指电子和质子本身B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.元电荷的值通常取作e = 1.60×10-19CD.电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的2.在一个点电荷形成的电场中,关于电场强度和电势的说法中正确的是()A.任何两点的电场强度都不相同B.可以找到很多电场强度相同的点C.任何两点的电势都不相等D.可以找到很多电势相等的点3.如图所示,a、b、c是一条电场线上的三点,电场线的方向由a到c,a、b 间距离等于b、c间距离,用φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和场强,可以判定()A.φa>φb>φc B.E a>E b>E cC.φa–φb=φb–φc D.E a = E b = E c4.如图所示,M、N两点分别放置两个等量种异电荷,A为它们连线的中点,B 为连线上靠近N的一点,C为连线的中垂线上处于A点上方的一点,在A、B、C三点中()A.场强最小的点是A点,电势最高的点是B点B.场强最小的点是A点,电势最高的点是C点C.场强最小的点是C点,电势最高的点是B点D.场强最小的点是C点,电势最高的点是A点5.如图所示.在点电荷Q的电场中,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在同一等势面上,甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为曲线acb和adb,两粒子经过a点时具有相同的动能,由此判断()A.甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时具有相同的动能B .甲、乙两粒子带异种电荷C .若取无穷远处为零电势,则甲粒子经过c 点时的电势能小于乙粒子经过d 点时的电势能 D .两粒子经过b 点时具有相同的动能6.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A 、B 是这条直线上的两点,一带正电粒子以速度v A 经过A 点向B 点运动,经过一段时间后,粒子以速度v B 经过B 点,且v B 与v A 方向相反,不计粒子重力,下面说法正确的是 ( )A .A 点的场强一定大于B 点的场强B .A 点的电势一定高于B 点的电势C .粒子在A 点的速度一定小于在B 点的速度D .粒子在A 点的电势能一定小于在B 点的电势能7.电场中有A 、B 两点,把某点电荷从A 点移到B 点的过程中,电场力对该荷做了负功.则下列说法正确的是 ( ) A .该电荷是正电荷,且电势能减少 B .该电荷是正电荷,且电势能增加 C .该电荷是负电荷,且电势能增加 D .电荷的电势能增加,但不能判断是正电荷还是负电荷8.光滑水平面上有一边长为L 的正方形区域处在场强为E 的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行。
《静电场》检测题一、单选题1.下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U 的电场后,哪种粒子的速度最小A 、质子(11H ) B 、氘核(21H ) C 、α粒子(42He ) D 、钠离子(Na )2.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A 、B 是这条直线上的两点,一带正电粒子以速度v A 经过A 点向B 点运动,经过一段时间后,粒子以速度v B 经过B 点,且v B 与v A 方向相反,不计粒子重力,下面说法正确的是 ( )A .A 点的场强一定大于B 点的场强B .A 点的电势一定高于B 点的电势C .粒子在A 点的速度一定小于在B 点的速度D .粒子在A 点的电势能一定小于在B 点的电势能3.如图所示,足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点M 、O 、N ,质点O 恰能保持静止,质点M 、N 均围绕质点O 做匀速圆周运动。
已知质点M 、N 与质点O 的距离分别为L 1、L 2。
不计质点间的万有引力作用。
下列说法中正确的是( )A .质点M 与质点N 带有异种电荷B .质点M 与质点N 的线速度相同C .质点M 与质点N 的质量之比为221)(L LD .质点M 与质点N 所带电荷量之比为221)(L L 4.如图,光滑绝缘的斜面底端固定一带电体A ,另一带电体B 在斜面上c 点由静止释放后沿斜面向上运动,最远可到达d 点。
则从c 运动到d 的过程中,带电体B 的( )A .加速度逐渐减小,电势能逐渐增大B.加速度先减小后增大,电势能逐渐减小C.加速度逐渐减小,电势能先减小后增大D.加速度先减小后增大,电势能先减小后增大5.为研究光电效应现象,现将锌板和铜针分别接在高压直流电源两端,锌板和铜针间产生如图所示的电场.用弧光灯照射锌板,电流表指针发生偏转,下列说法正确的是A.铜针应接电源负极,锌板应接电源正极B.若换用波长更短的光照射锌板,电流表指针可能不偏转C.若增加弧光灯的光照强度,则电流表指针偏转角度增大D.光电子从位置a运动至位置b的过程,电势能增加6.如图所示,M、N是某个点电荷电场中的一条电场线上的两点,在线上O点由静止释放一个自由的负电荷,它将沿电场线向N点运动,下列判断正确的是A.电场线由N指向M,该电荷加速运动,加速度越来越小B.电场线由N指向M,该电荷加速运动,其加速度大小的变化不能确定C.电场线由M指向N,该电荷做加速运动,加速度越来越大D.电场线由N指向M,该电荷做加速运动,加速度越来越大7.如图所示,等量异种点电荷连线水平,O为两点电荷连线的中点,点A与B、B与C分别关于O点和水平连线对称。
静电场章末测试卷一、单选题1.如图所示,A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点.现在在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2,则关于C、D两点的场强和电势,下列说法正确的是()A.若Q1和Q2是等量异种电荷,则C、D两点的电场强度不同,电势相同B.若Q1和Q2是等量异种电荷,则C、D两点电场强度和电势均相同C.若Q1和Q2是等量同种电荷,则C、D两点电场强度和电势均不相同D.若Q1和Q2是等量同种电荷,则C、D两点电场强度和电势均相同2.如图,a、b是真空中两个带等量正电的点电荷,A、B两点在两电荷连线上且关于两电荷连线的中垂线对称,O为中点.现将一负点电荷q由A点沿ab连线移到B点,下列说法中正确的是()A.A点电势高于O点电势B.A点电势高于B点电势C.电荷q移动过程中,电势能一直减少D.电荷q移动过程中,电场力先做正功后做负功3.如图所示,实线为方向未知的三条电场线,虚线1和2为等势线.a、b两个带电粒子以相同的速度从电场中M点沿等势线1的切线飞出,粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,则在开始运动的一小段时间内,以下说法正确的是()A.a受到的电场力较小,b受到的电场力较大B.a的速度将减小,b的速度将增大C.a一定带正电,b一定带负电D.a、b两个粒子所带电荷电性相反4.如图所示,直角坐标系xOy平面内有一与该平面平行的匀强电场.以O点为圆心、R=0.10 m为半径画一个圆,圆周与坐标轴的交点分别为a、b、c、d,已知a、b、c三点的电势分别为2 V、2 V、-2 V,则下列说法正确的是()A.匀强电场的方向沿y轴负方向B.d点的电势为-VC.将一个电子从c点移到O点,电子的电势能增加2 eVD.将一个电子沿圆弧顺时针从a点移到b点,电子的电势能先减小后增大二、多选题5.(多选)如图所示,带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB,都用长L的丝线悬挂在O点.静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为,可采用以下哪些方法()A.将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B.将小球B的质量增加到原来的8倍C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍6.(多选)如图所示,O为两个等量异种电荷连线的中点,P为连线中垂线上的一点,对O、P两点的比较正确的是()A.φO=φP,EO>EPB.φO>φP,EO=EPC.负电荷在P点的电势能大D.O、P两点所在直线为等势面7.(多选)如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上,下列说法中正确的是()A.A、B两处电势、场强均相同B.C、D两处电势、场强均相同C.在虚线AB上O点的场强最大D.带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能8.(多选)如图,在空间固定有两个等量正点电荷,MN为它们连线的中垂线,O点为连线与中垂线的交点.另一带负电的点电荷,仅在电场力作用下由MN上A处静止释放,在运动过程中负点电荷漏失了一部分电荷,但质量保持不变,负点电荷到达B处(图中未画出)时速度变为零,则下列说法正确的是()A.OA的距离大于OB的距离B.A处场强大于B处场强C.A处电势高于B处电势D.负电荷在A处电势能大于在B处电势能9.(多选)空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如图所示,带电粒子在此空间只受电场力作用.下列说法中正确的是()A.在-x1处释放一带负电的粒子,它将沿x轴在-x1与x1之间做往返运动B.带负电的粒子以一定的速度由-x1处沿x轴正方向运动到x1处,它在x1处的速度等于在-x1处的速度C.带正电的粒子以一定的速度由-x1处沿x轴正方向运动的过程中,它的动能先增大后减小D.带正电的粒子在x1处的电势能比在x2处的电势能小、与在x3处的电势能相等10.(多选)某静电场沿x方向的电势分布如图所示,则()A.在O~x1之间不存在沿x方向的电场B.在O~x1之间存在着沿x方向的匀强电场C.在x1~x2之间存在着沿x方向的匀强电场D.在x1~x2之间存在着沿x方向的非匀强电场11.(多选)如图所示,质量为m的带电滑块沿绝缘斜面匀加速下滑,当滑至竖直向下的匀强电场区域时(滑块受到的电场力小于重力),滑块的运动状态可能()A.仍为匀加速下滑,加速度比原来的小B.仍为匀加速下滑,加速度比原来的大C.变成匀减速下滑,加速度和原来一样大D.仍为匀加速下滑,加速度和原来一样大三、计算题12.如图所示,在E=103V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在平面与电场线平行,其半径R=40 cm,一带正电荷q=10-4C的小滑块质量为m=40 g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10 m/s2,求:(1)要小滑块能运动到半圆轨道的最高点L,滑块应在水平轨道上离N点多远处释放?(2)这样释放的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大?(P为半圆轨道中点)13.如图,一质量m=1×10-6kg、带电量q=-2×10-8C的微粒以初速度v0竖直向上从A点射入一水平向右的匀强电场,当微粒运动到比A高2 cm的B点时速度大小也是v0,但方向水平,且AB 两点的连线与水平方向的夹角为45°,g取10 m/s2,求:(1)A、B两点间的电势差UAB;(2)匀强电场的场强E的大小.14.如图所示,两平行金属板A、B长为L=8 cm,两板间距离d=8 cm,A板比B板电势高300 V,一带正电的粒子电荷量为q=1.0×10-10C,质量为m=1.0×10-20kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度v0=2.0×106m/s,粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域,然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响).已知两界面MN、PS相距为12 cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS 为9 cm,粒子穿过界面PS做匀速圆周运动,最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,粒子的重力不计)(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?到达PS界面时离D点多远?(2)在图上粗略画出粒子的运动轨迹.(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小.答案解析1.【答案】B【解析】若Q1和Q2是等量异种电荷,通过AB的中垂面是一等势面,C、D在同一等势面上,电势相等.C、D两点的场强都与等势面垂直,方向相同,根据对称性可知,场强大小相等,故C、D 两点的场强、电势均相同,故A错误,B正确.若Q1和Q2是等量同种电荷,由电场的分布情况和对称性可知,C、D两点电场强度大小相等,方向不同,则电场强度不同,电势相等,故C、D错误.2.【答案】A【解析】等量同种电荷的等势面如图:沿电场线的方向电势降低,故越靠近正电荷的地方电势越高,由图可以看出A点电势高于O点电势,A点电势等于B点电势,故A正确,B错误;负电荷由A到O过程,电势降低,则电势能增加,由O到B过程电势升高则电势能减小,即电荷q移动过程中,电势能先增加后减小,C错误;电势能先增加后减小,则电场力先做负功后做正功,D错误.3.【答案】D【解析】4.【答案】D【解析】因为a点电势高于c点电势,故电场线不可能沿y轴负方向,A项错;根据匀强电场中等势面特点,可知φO==0,同理φO==0,故d点电势φd=-2V,B项错;电子在c点的电势能E pc=eφc=2 eV,在O点电势能为零,故电子从c移到O点,电子的电势能减少2 eV,C项错;由电场线与等势面处处垂直的特点可知,电场大致方向是指向右上方,故电子沿圆弧顺时针从a点移到b点先逆着电场线方向运动,再顺着电场线方向运动,电子带负电,故电子的电势能先减小后增大,D项正确.5.【答案】BD【解析】对B由共点力平衡可得=而F=,可知d=故答案为BD.6.【答案】AD【解析】等量异种电荷的中垂线是一条等势面,故φO=φP,D对;电势能相等,C错;从中点O到无穷远,电场强度越来越小,故EO>EP,A正确.7.【答案】BD【解析】根据顺着电场线方向电势降低,结合等量异种电荷电场线、等势面分布对称性特点可知,A、B场强相同,A点电势高.故A错误.根据等量异种电荷等势面分布可知:CD是一条等势线,C、D两处电势相等.由电场分布的对称性可知:C、D两处的场强相同.故B正确.根据电场线疏密表示场强的大小可知,在AB之间,O点场强最小.故C错误.O点电势高于B点电势,正试探电荷在O处电势能大于在B处电势能.故D正确.8.【答案】BC【解析】如果没有漏失部分电荷,B点与A点关于O点对称,电荷在AB间振动;如果漏失一部分电荷,会导致电场力减小,OB间距增加,故A错误;由于OB大于OA,故A处场强大于B处场强,故B正确;由于OB大于OA,故A处电势高于B处电势,故C正确;根据E p=qφ,A处电势高于B处电势,故负电荷在A处电势能小于在B处电势能,故D错误.9.【答案】AB【解析】电场沿x轴对称分布,在-x1处释放一带负电的粒子,它将沿x轴在-x1与x1之间做往返运动,选项A正确.带负电的粒子以一定的速度由-x1处沿x轴正方向运动到x1处,它在x1处的速度等于在-x1处的速度,选项B正确.带正电的粒子以一定的速度由-x1处沿x轴正方向运动的过程中,它的动能先减小后增大,选项C错误.从x1处到x3处,电场强度方向沿x轴,带正电的粒子从x1处到x3处,电场力一直做正功,电势能减小,所以带正电的粒子在x1处的电势能比x2处的电势能大、比x3处的电势能大,选项D错误.10.【答案】AC【解析】由电场的基本性质可知,O~x1间为等势面(体),故A对,B错.由电势的线性减小可知x1~x2间存在着沿x方向的匀强电场,故C对,D错.11.【答案】AB【解析】设斜面倾角为θ,滑块在开始下滑的过程中,mg sinθ-μmg cosθ=ma,解得a=g sinθ-μg cosθ>0,故sinθ>μcosθ.滑块可能带正电也可能带负电,当滑块带正电时,(mg+Eq)sinθ-μ(mg +Eq)cosθ=ma1,a1=g(sinθ-μcosθ)+(sinθ-μcosθ),可推出加速度变大;当滑块带负电时,(mg-Eq)sinθ-μ(mg-Eq)cosθ=ma2,a2=g(sinθ-μcosθ)-(sinθ-μcosθ),可推出加速度变小,选项A、B正确.12.【答案】(1)20 m(2)1.5 N【解析】(1)小滑块刚能通过轨道最高点条件是mg=m,v==2 m/s,小滑块由释放点到最高点过程由动能定理:Eqx-μmgx-mg·2R=mv2所以x=代入数据得:x=20 m(2)小滑块由P到L,由动能定理:-mgR-EqR=mv2-mv所以v=v2+2(g+)R在P点由牛顿第二定律:F N-Eq=所以F N=3(mg+Eq)代入数据得:F N=1.5 N由牛顿第三定律知滑块通过P点时对轨道压力为1.5 N.13.【答案】(1)-10 V(2)500 V/m【解析】(1)根据动能定理得qUAB-mgh=mv-mv得到UAB==-10 V(2)将微粒的运动分解为水平和竖直两个方向:水平方向做匀加速运动,竖直方向做竖直上抛运动.设A、B沿电场线方向的距离为d,则由几何知识知d=h=0.02 m所以匀强电场的场强E的大小E==500 V/m14.【答案】(1)3 cm12 cm(2)第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧(图略)(3)负电 1.04×10-8C【解析】(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离(侧向位移):y=at2a==L=v0t则y=at2=·()2=0.03 m=3 cm粒子在离开电场后将做匀速直线运动,其轨迹与PS交于H,设H到中心线的距离为Y,则有/=,解得Y=4y=12 cm(2)第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧(图略)(3)粒子到达H点时,其水平速度v x=v0=2.0×106m/sword版初中物理竖直速度v y=at=1.5×106m/s则v合=2.5×106m/s该粒子在穿过界面PS后绕点电荷Q做匀速圆周运动,所以Q带负电根据几何关系可知半径r=15 cmk=m解得Q≈1.04×10-8C11 / 11。
第一章 静电场学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.冬天当我们脱毛线衫时,静电经常会跟你开个小玩笑。
下列一些相关的说法中正确的是导学号 74700245( B )A .在脱衣过程中,内外衣间摩擦起电,内衣和外衣所带的电荷是同种电荷B .在脱衣过程中,有时会听到“啪”的声音,这是由于内外衣服上电荷放电引起的C .如果内外两件衣服可看作电容器的两极,并且在将外衣脱下的某个过程中两衣间电量一定,随着两衣间距离的增大,两衣间电容变小,则两衣间的电势差也将变小D .脱衣时如果人体带上了电,当手触摸金属门把时,一定会有电流通过金属门把流入大地,从而造成对人体轻微的电击解析:摩擦起电使相互摩擦的两个物体带上等量异种电荷,A 错。
若将内外衣视为电容器,可以认为摩擦起电后电荷量不变,当距离增大的过程中,电容变小,电势差增大,选项C 错误。
当人因脱衣服时带上电,与金属门把接近时会使空气电离而放电,所以选项D 不正确。
正确选项为B 。
2.(2017·浙江省绍兴一中高二上学期期中)密立根油滴实验原理如图所示。
两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间电压为U ,形成竖直向下场强为E 的匀强电场。
用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴。
通过显微镜可找到悬浮不动的油滴,若此悬浮油滴的质量为m ,则下列说法正确的是导学号 74700246( C )A .悬浮油滴带正电B .悬浮油滴的电荷量为mg UC .增大场强,悬浮油滴将向上运动D .油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍解析:带电荷量为q 的油滴静止不动,则油滴受到向上的电场力;题图中平行板电容器上极板带正电,下极板带负电,故板间场强方向竖直向下,则油滴带负电,故A 错误;根据平衡条件,有:mg =q U d ,故q =mgd U,故B 错误;根据 平衡条件,有:mg =qE ,当增大场强,电场力增大,则悬浮油滴将向上运动,故C 正确;不同油滴的所带电荷量虽不相同,但都是某个最小电荷量(元电荷)的整数倍,故D 错误。
第一章《静电场》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.下列关于静电场中电场强度、电势能等的说法中,正确的是A .电荷在电场强度大的地方,电势能一定大B .电荷在电场强度为零的地方,电势能一定为零C .负电荷从电势高处运动到电势低处,电势能增加D .只在静电力的作用下运动,电荷的电势能一定减少2.一个带电的金属球,当带电荷量增加后(稳定)与增加前比较,其内部的场强将 A .一定增强 B .一定不变 C .一定减弱 D .可能增强也可能减弱 3.如图,在点电荷Q 产生的电场中,将两个带正电的检验电荷1q 、2q 分别置于A 、B 两点,虚线为等势线,取无空远处为零电势点,若将1q 、2q 移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则( )A .1q 在A 点的电势能大于2q 在B 点的电势能B .1q 在A 点的电势能小于2q 在B 点的电势能C .1q 的电荷量小于2q 的电荷量D .1q 的电荷量大于2q 的电荷量4.如图所示,带正电的小球A 用竖立在地面上的绝缘杆支撑,带正电的小球B 用绕过A 球正上方的定滑轮的绝缘细线拉着,开始时A、B 在同一水平线上并处于静止,不计两个小球的大小.现用手拉细线使小球B 缓慢向上移动,小球B 在向上移动过程中A、B 两球的带电量保持不变,不计两球间的万有引力,则在B 球缓慢移动一小段距离的过程中( )A .A、B 两球间的距离在减小B.小球B的运动轨迹是一段圆弧C.细线上的张力一直增大D.细线上的张力可能先变小后变大5.如图所示,ABC是两带电量均为Q的正点电荷连线的中垂线上的三点,B是两线段的交点,A点固定有一带电量同为Q的负点电荷,现将一电子从B点由静止释放,电子运动中会经由C点继续向前运动,则()A.从B到C,电场力对该电子一直不做功B.电子从B到C做加速度变大的加速运动C.电子在B、C两点时的电势能大小关系是E PB>E PCD.若电子可回到B点,则回到B点时速度不为零6.某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示,x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是E Bx、E Cx,下列说法中正确的有()A.E Bx的方向沿x轴正方向B.电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大C.E Bx的大小大于E Cx的大小D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做负功,后做正功7.在电场强度大小为E的匀强电场中,将一个质量为m、电荷量为q的带正电小球从O点由静止释放,小球沿直线OA斜向下运动,直线OA与竖直方向的夹角为θ。
(高二)人教物理选修3—1第一章 静电场练习含答案 人教选修3—1第一章 静电场1、(双选)当用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后,金属箔片张开。
此时,金属箔片所带电荷的电性和起电方式是( ) A .正电荷 B .负电荷 C .接触起电D .感应起电2、如图所示,光滑绝缘水平面上固定金属小球A ,用原长为L 0的绝缘弹簧将A 与另一个金属小球B 连接,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为x 1,若两球电荷量各漏掉一半,弹簧伸长量变为x 2,则有( )A.x 2=12x 1 B .x 2=14x 1 C .x 2>14x 1D .x 2<14x 13、如图所示,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点,a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。
已知b 点处的电场强度为零,则d 点处电场强度的大小为(k 为静电力常量)( )A .k 3qR 2 B .k 10q 9R 2 C .k Q +qR 2D .k 9Q +q 9R 24、如图所示,Q 是带正电的点电荷,P 1、P 2为其产生的电场中的两点,若E 1、E 2分别为P 1和P 2两点的电场强度的大小,φ1、φ2分别为P 1和P 2两点的电势,则( )A .E 1>E 2,φ1>φ2B .E 1>E 2,φ1<φ2C .E 1<E 2,φ1>φ2D .E 1<E 2,φ1<φ25、(多选)如图所示的等量异号电荷中,A带正电,B带负电,在A、B连线上有a、b、c三点,其中b为连线的中点,且ab=bc,则()A.a点与c点的电场强度相同B.a点与c点的电势相等C.a、b间电势差与b、c间电势差相等D.点电荷沿AB中垂线移动时,电场力不做功6、a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。
高中物理学习材料桑水制作《静电场》检测题(时间40分钟,满分100分)一、选择题(本题共10小题,每题5分,满分50分。
每题所给的选项中有的只有一个是符合要求的,有的有几个是符合要求的,将所有符合要求选项的序号选出,并填入括号中。
全部选对的得5分,部分选对的得2分,有错选或不选的得0分)1、处在如图1所示的四种电场中P 点的带电粒子,由静止释放后只受电场力作用,其加速度一定变大的是:图12. 以下对“静电场”一章中几个公式的理解,错误的是:A.公式C=Q/U 指出,电容器的电容随电容器所带电荷量Q 的增加而增加B.由E=U/d 可知,同一个电容器两板电势差U 越大时板内电场强度E 越大C.在公式F=kq 1q 2/r 2中,kq 2/r 2是q 1所在位置的电场强度的大小D.公式W AB =qU AB 中,电荷q 沿不同路径从A 点移动到B 点,静电力做功不同3.电场中有A 、B 两点,一个点电荷在A 点的电势能为1.2×10-8 J ,在B 点的电势能为0.80×10-8J.已知A 、B 两点在同一条电场线上,如图3所示,该点电荷的电量为1.0×10-9C ,那么 A.该电荷为负电荷 B.该电荷为正电荷C.A 、B 两点的电势差U AB =4.0 VD.把电荷从A 移到B ,电场力做功为W =4.0 J图3 图4图54、如图4,A 、B 为带异种电荷的小球,将两不带电的导体棒C 、D 放在两球之间,当用导线将C 棒左端点x 和D+ + + --- B Aeab0.10.30.50.7/U N/t sOUU-vO0.1/t s0.30.40.50.20.6棒右端点y 连接起来瞬间,导线中的电流方向是: A. xy B. yxC.先是y x ,然后x yD.没有电流5、在如图5所示的实验装置中,平行板电容器的极板A 与一灵敏的静电计相接,极板B 接地。
若极板B 稍向上移动一点,由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是A.两极板间的电压不变,极板上的电量变小 B. 两极板间的电压不变,极板上的电量变大 C. 极板上电量几乎不变,两板间电压变小 D.极板上电量几乎不变,两板间电压变大 6、把两个异种电荷之间的距离增大一些,下列叙述正确的是: ( ) A. 外力做正功,电荷电势能增加 B. 电场力做正功,电荷电势能增加 C. 电场力做负功,电荷电势能增加 D. 外力做负功,电荷电势能减少 7.在静电场中,下列说法正确的是 ( )A.电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零;B.电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同;C.电场强度的方向总是跟等势面垂直的;D.沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的.8、如图所示,a 、b 、c 是一条电力线上的三个点,电力线的方向由a 到c ,a 、b 间的距离等于b 、c 间的距离。
连云港市石榴高级中学高二物理(选修3—1)第一章静电场质量检查试卷命题人:薛 亮一、选择题:(每小题4分,共40分,请将每小题正确答案的字母填入答卷的表格内) 1、一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向。
两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子a 和b ,从电容器边缘的P 点(如图)以相同的水平速度射入两平行板之间。
测得a 和b 与电容器的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1∶2。
若不计重力,则a 和b 的比荷之比是A .1∶2B .1∶1C .2∶1D .4∶12、如图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q 产生的电场线,若带电粒子q (|Q |>>|q |)由a 运动到b ,电场力做正功。
已知在a 、b 两点粒子所受电场力分别为F a 、F b ,则下列判断正确的是A .若Q 为正电荷,则q 带正电,F a >F bB .若Q 为正电荷,则q 带正电,F a <F bC .若Q 为负电荷,则q 带正电,F a >F bD .若Q 为负电荷,则q 带正电,F a <F b3、电容器是一种常用的电子元件。
对电容器认识正确的是 A .电容器的电容表示其储存电荷能力 B .电容器的电容与它所带的电量成正比 C .电容器的电容与它两极板间的电压成正比D .电容的常用单位有μF 和pF ,1 ΜF =103 pF4、匀强电场中的三点A 、B 、C 是一个三角形的三个顶点,AB 的长度为1 m ,D 为AB 的中点,如图所示。
已知电场线的方向平行于ΔABC 所在平面,A 、B 、C 三点的电势分别为14 V 、6 V 和2 V 。
设场强大小为E ,一电量为1×10-6 C 的正电荷从D点移到C 点电场力所做的功为W ,则A .W =8×10-6 J ,E >8 V/mB .W =6×10-6 J ,E >6 V/mC .W =8×10-6 J ,E ≤8 V/mD .W =6×10-6 J ,E ≤6 V/m5、两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于场强为E 的匀强电场中,小球1和小球2均带正电,电量分别为q 1和q 2(q 1>q 2)。
将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示。
若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力T 为(不计重力及两小球间的库仑力)A C EA .121()2T q q E =- B .12()T q q E =- C .121()2T q q E =+ D .12()T q q E =+6、a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行。
已知a 点的电势为20 V ,b 点的电势为24 V ,d 点的电势为4 V ,如图,由此可知c 点的电势为 A .4 V B .8 V C .12 V D .24 V7、如图所示,固定在Q 点的正点电荷的电场中有M 、N 两点,已知MQ <NQ 。
下列叙述正确的是A .若把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点,则电场力对该电荷做功,电势能减少B .若把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点,则该电荷克服电场力做功,电势能增加C .若把一负的点电荷从M 点沿直线移到N 点,则电场力对该电荷做功,电势能减少D .若把一负的点电荷从M 点沿直线移到N 点,再从N 点沿不同路径移回到M 点,则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的动,电势能不变8、如图所示的匀强电场E 的区域内,由A 、B 、C 、D 、A '、B '、C '、D '作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD 垂直。
下列说法正确的是 A .AD 两点间电势差U AD 与A A '两点间电势差U AA ' B .带正电的粒子从A 点沿路径A →D →D '移到D '点,电场力做正功C .带负电的粒子从A 点沿路径A →D →D '移到D '点,电势能减小D .带电的粒子从A 点移到C '点,沿对角线A C '与沿路径A →B →B '→C '电场力做功相同9、一点电荷仅受电场力作用,由A 点无初速释放,先后经过电场中的B 点和C 点。
点电荷在A 、B 、C 三点的电势能分别用E A 、E B 、E C 表示,则E A 、E B 和E C 间的关系可能是A .E A >EB >EC B .E A <E B <E C C .E A <E C <E BD .E A >E C >E B10、如图所示,某区域电场线左右对称分布,M 、N 为对称线上两点。
下列说法正确的是A .M 点电势一定高于N 点电势B .M 点场强一定大于N 点场强cdBD BD /C .正电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能D .将电子从M 点移动到N 点,电场力做正功二.实验与探究:(11小题5分、12小题15分共20分把答案填在相应的横线上或按题目要求作答.)11、由绝缘介质隔开的两个同轴的金属圆筒构成圆柱形电容器,如图所示。
试根据你学到的有关平行板电容器的知识,推测影响圆柱形电容器电容的因素有 。
12、带电粒子的比荷mq是一个重要的物理量。
某中学物理兴趣小组设计了一个实验,探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响,以求得电子的比荷,实验装置如图所示。
①他们的主要实验步骤如下: A .首先在两极板M 1M 2之间不加任何电场、磁场,开启阴极射线管电源,发射的电子从两极板中央通过,在荧幕的正中心处观察到一个亮点;B .在M 1M 2两极板间加合适的电场:加极性如图所示的电压,并逐步调节增大,使荧幕上的亮点逐渐向荧幕下方偏移,直到荧幕上恰好看不见亮点为止,记下此时外加电压为U 。
请问本步骤目的是什么?C .保持步骤B 中的电压U 不变,对M 1M 2区域加一个大小、方向合适的磁场B ,使荧幕正中心重现亮点,试问外加磁场的方向如何?②根据上述实验步骤,同学们正确推算处电子的比荷与外加电场、磁场及其他相关量的关系为22dB Um q 。
一位同学说,这表明电子的比荷将由外加电压决定,外加电压越大则电子的比荷越大,你认为他的说法正确吗?为什么?三.计算与简答:(每小题10分,共40分。
解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)13、如图所示,边长为L 的正方形区域abcd 内存在着匀强电场。
电量为q 、动能为E k 的带电粒子从a 点沿ab 方向进入电场,不计重力。
⑴若粒子从c 点离开电场,求电场强度的大小和粒子离 开电场时的动能;c d⑵若粒子离开电场时动能为E k/,则电场强度为多大?14、(16分)两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的。
一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心。
已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:⑴极板间的电场强度E;⑵α粒子在极板间运动的加速度a;⑶α粒子的初速度v0。
15、如图所示,带电量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为d。
若杆上套一带电小环C,带电体A、B和C均可视为点电荷。
求小环C的平衡位置。
16、飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比q/m,如图1。
带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB,可测得离子飞越AB所用时间t1。
改进以上方法,如图2,让离子飞越AB后进入场强为E(方向如图)的匀强电场区域BC,在电场的作用下离子返回B端,此时,测得离子从A出发后飞行的总时间t2,(不计离子重力)⑴忽略离子源中离子的初速度,①用t1计算荷质比;②用t2计算荷质比。
⑵离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同,设两个荷质比都为q/m的离子在A端的速度分别为v和v/(v≠v/),在改进后的方法中,它们飞行的总时间通常不同,存在时间差Δt,可通过调节电场E使Δt=0。
求此时E的大小。
C图1 图2连云港市石榴高级中学高二(选修3—1)第一章静电场质量检查答案一、选择题:二.实验与探究:11、S 、R 1、R 2、ε(正对面积、板间距离、极板间的介质)12、①B .使电子刚好落在正极板的近荧光屏端边缘,利用已知量表达q/m.C .垂直电场方向向外(垂直纸面向外) ②说法不正确,电子的比荷是电子的固有参数 三.计算与简答:13、 ⑴由L =v 0t 得 22222qEt qELL m mv == 所以:k 4E E qL = qEL =E k t -E k 所以:E k t =qEL +E k =5E k ,⑵若粒子由bc 边离开电场,则:L =v 0ty qEt qELv m mv ==E k /-E k =222222/220k1224y q E L q E L E E mv mv E -=== 所以: E =若粒子由cd 边离开电场,则: qEL =E k /-E k所以:/k kE E E qL-=14、⑴极间场强U E d=; ⑵α粒子在极板间运动的加速度 42F eU a m md==⑶由212d at =,得:2t ==0R v t == 15、设C 在AB 连线的延长线上距离B 为l 处达到平衡,带电量为Q 由库仑定律得:2qQ F k r = 有平衡条件得:2240()C kqQ kqQF d l l -=+=+ 解得:113l d =-(舍去);2l d = 所以平衡位置为:l =d16、⑴ ①设离子带电量为q ,质量为m ,经电场加速后的速度为v ,则12qU mv =2 离子飞越真空管,在AB 做匀速直线运动,则L =vt 1解得离子荷质比:2212q L m Ut = ②离子在匀强电场区域BC 中做往返运动,设加速度为a ,则:qE =maL 2=2L v v a+ 解得离子荷质比:2221412q U L m U E t ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭或221q m L ⎛=⎭(2)两离子初速度分别为v 、v /,则2qE m L v L n =+ l′=L v '+2qE mv 'Δt =t -t′=2()L m v v vv qE ⎧⎫'--⎨⎬'⎩⎭要使Δt =0,则须20L m vv qE-=' 所以:E =2mvv qL'。