高中物理 静电场复习试题 新人教版选修3
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高三静电场复习试题一．不定项选择题1．如图，在正六边形的a 、c 两个顶点上各放一带正电的点电荷，电量的大小都是1q ，在b 、d 两个顶点上，各放一带负电的点电荷，电量的大小都是2q ，21q q ．已知六边形中心O 点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条（ ） A ．1E B ．2E C ．3E D ．4E2.如图所示，在直线MN 上有一个点电荷，A 、B 是直线MN 上的两点，两点的间距为L ， 场强大小分别为E 和2E.则（ ）A ．该点电荷一定在A 点的右侧B ．该点电荷一定在A 点的左侧C ．A 点场强方向一定沿直线向左D ．A 点的电势一定低于B 点的电势3．如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a 、b 、c （可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是 （ ）A ．a 对b 的静电力一定是引力B ．a 对b 的静电力可能是斥力C ．a 的电量可能比b 少D ．a 的电量一定比b 多4、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、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 ＇相等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 6、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 ＞E CB ．E A ＜E B ＜EC C ．E A ＜E C ＜E BD ．E A ＞E C ＞E B7．如图所示，A 、B 为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关 S 分别与电源两极相连，两极中央各有一个小孔a 和b ，在a 孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b 孔时速度恰为零，然后返回．现要使带电质点能穿过b 孔，则可行的方法是（ ）ADCBDB / DA ．保持S 闭合，将A 板适当上移B ．保持S 闭合，将B 板适当下移C ．先断开S ，再将A 板适当上移D ．先断开S ，再将B 板适当下移 8. 如图所示，在某一真空空间，有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开，若正极板A 以固定直线00/为中心沿竖直方向作微小振幅的缓慢振动时，恰有一质量为m 带负电荷的粒子(不计重力)以速度v 沿垂直于电场方向射入平行板之间，则带电粒子在电场区域内运动的轨迹是(设负极板B 固定不动，带电粒子始终不与极板相碰) （ ）A ．直线B ．正弦曲线C ．抛物线D ．向着电场力方向偏转且加速度作周期性变化的曲线9．如图所示，P 为金属球壳内的点，壳外一带负电体A 移近金属球壳时，金属球壳内的P 点处的场强E 和电势ψ的变化是（ ）A ．E 不变，ψ降低B ．E 不变，ψ升高C ．E 增大，ψ升高D ．E 增大，ψ降低 10.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 应带正电B ．极板x ´应带正电C ．极板y 应带正电D ．极板y ´应带正电 二．填空题11．在一条直线上，从左向右依次固定A 、B 、C 三个质量之比为m A ∶m B ∶m c ＝1∶2∶3的带电小球，小球所在的光滑平面是绝缘的。
当只将A 球释放的瞬间，它获得向左的加速度，大小为5m ／s 2，当只将B 球释放的瞬间，它获得向右的加速度，大小为4m ／s 2；那么，当只将C 球释放的瞬间，它获得向＿＿＿＿的加速度，大小为＿＿＿＿。
12．如图所示，是测定液面高低的传感器示意图，A 为固定的导体芯， B 为导体芯外面的一层绝缘物体，C 为导电液体，把传感器接到图示电路中。
已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向相同。
如果发现指针正向左偏转，则导电液体的深度h 的变化是 ，说明电容器的电容 。
13．如图所示的实验装置中，左边的非匀强电场使电子加速，右边的匀强电场使电子减速。
设非匀强电场的电压为U ，匀强电场的电压为U ′，实验结果是：只要U ′ U （填“>”或，“<”）电流计的指针就偏转；只要U ′ U （填“>”或“<”），电流计的指针就不偏转。
从这个实验结果可得到的结论是14．如图所示，在竖直平面的xoy 坐标系内，oy 表示竖直向上方向.该平面内存在沿x 轴正向的匀强电场.一个带电小球从坐标原点沿oy 方向竖直向上抛出，初动能为4J ，不计空气阻力.它达到的最高点位置如图中M 点所示，则小球在M 点时的动能为 J ,小球落回x 轴时的位置N 点的横坐标为 m ，小球到达N 点时的动能为 J .三、计算题（要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。
）15．（18分）一个带正电的微粒，从A 点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB 运动，如图，AB 与电场线夹角θ=30°，已知带电微粒的质量m =1.0×10－7kg ，电量q =1.0×10－10C ，A 、B 相距L =20cm 。
（取g =10m/s 2，结果保留二位有效数字）求：（1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由。
（2）电场强度的大小和方向？（3）要使微粒从A 点运动到B 点，微粒射入电场时的最小速度是多少？16、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； ⑵若粒子离开电场时动能为E k ／，则电场强度为多大？cd17．如图3-3所示，ab是半径为R的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，场强大小为E，方向一定．在圆周平面内将一带正电q的小球从a点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点．在这些点中，到达c点时小球的动能最大，已知ac和bc间的夹角θ= 30°，若不计重力和空气阻力，求：(1)电场方向与ac间的夹角α为多大？(2)若小球在a点时初速度与电场方向垂直，则小球恰好能落在C点，则初动能为多大？θ18．有带平行板电容器竖直安放如图9－5－4所示，两板间距d=0.1m，电势差U=1000V，现从平行板上A处以v A=3m/s速度水平射入一带正电小球（已知小球带电荷量q=10-7C，质量m=0．02q）经一段时间后发现小球打在A点正下方的B处，求A、B间的距离S AB。
（g取10m/s2）19.一个质量为m、带有电荷－q的小物体，可在水平轨道Ox上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙.轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿Ox轴正方向，如图9—3—22所示，小物体以速度v0从x0点沿Ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力F f作用，且F f＜qE；设小物体与墙碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程s .20、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t 1。
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t 2，（不计离子重力） ⑴忽略离子源中离子的初速度，①用t 1计算荷质比；②用t 2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。
图1图2C静电场答案1B 2 A 3AD 4A 5BD 6 AD 7B 8C 9A 10 AC 11. 向左 1m ／s 2 12．正增大，增大。
13．< ， >，只要电压相同，不论是否匀强电场电场对带电粒子所加的作用是相同的 14 9，12，40 ,15．（1）微粒只在重力和电场力作用下沿AB 方向运动，在垂直于AB 方向上的重力和电场力必等大反向，可知电场力的方向水平向左，如图所示，微粒所受合力的方向由B 指向A ，与初速度v A 方向相反，微粒做匀减速运动。
（2）在垂直于AB 方向上，有qE sin θ－mg cos θ=0所以电场强度E =1.7×104N/C 电场强度的方向水平向左（3）微粒由A 运动到B 时的速度v B =0时，微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得，mgL sin θ+qEL cos θ=mv A 2/2 代入数据，解得v A =2.8m/s16、 ⑴由L ＝v 0t 得 22222qEt qEL L 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 qEL v 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 k E E E qL-=17.(1)小球在c 点时的动能最大，即c 点的电势最低．作过c 点与圆周相切的线，切线为等势线，Oc 方向即为电场方向，其与直径ac 夹角为：θ＝∠acO ＝30° (2)小球做类平抛运动．有：ad ＝v o t ①在沿着电场线方向有：cd ＝222121t mqE at ⨯= ② 由图几何关系可得： ac ＝2R cos θ＝R 3 ③ad ＝ac ·sin θ＝R 23④ cd ＝ac ·cos θ+R ＝R 23⑤将③、④、⑤式代入①、②两式并解得v o ＝mqER 21．所以E k o = qER mv 812120=．18.【分析与解答】小球m 在处以v A 以水平射入匀强电场后，运动轨迹如图所示。
