西安中学高二静电场
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一、选择题1.如图所示,A 、B 为两个带等量异号电荷的金属球,将两根不带电的金属棒C 、D 放在两球之间,则下列叙述正确的是( )A .若将B 球接地,B 所带的负电荷还将保留一部分B .若将B 球接地,B 所带的负电荷全部流入大地C .由于C 、D 不带电,所以C 棒的电势一定等于D 棒的电势D .若用导线将C 棒的x 端与D 棒的y 端连接起来的瞬间,将有电子流从x 流向y 2.如图所示,电子在电势差为1U 的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为2U 的两块平行极板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角 变大的是( )A .1U 不变、2U 变大B .1U 变小、2U 变大C .1U 变大、2U 不变D .1U 变小、2U 变小3.如图所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab =U bc ,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、R 、Q 是这条轨迹上的三点,R 同时在等势面b 上,据此可知( )A .三个等势面中,a 的电势最高B .带电质点在P 点的电势能比在Q 点的小C .带电质点在P 点的加速度比在Q 的加速度大D .带电质点在P 点的动能与电势能之和比在Q 点的小4.在静电场中,将一电荷只在电场力作用下,从a 点移到b 点,电场力做了负功,则( )A .b 点的电场强度一定比a 点大B .电场线方向一定从b 指向aC .b 点的电势一定比a 点高D .该电荷的动能一定减小5.如图所示,已知A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 是正八边形的8个顶点,O 为正八边形的中心,M 、N 分别为OG 和OC 的中点,P 、Q 分别为OA 和OE 的中点.在M 、N 两点放置等量异种点电荷,则下列各点中电势和电场强度均相同的是( )A .B 点和D 点 B .P 点和Q 点C .D 点和F 点 D .C 点和G 点 6.如图所示,匀强电场中的六个点A 、B 、C 、D 、E 、F 为正八面体的六个顶点,已知BE 中点O 的电势为零,A 、B 、C 三点的电势分别为7V 、1V -、3V ,则E 、F 两点的电势分别为( )A .2V 、2V -B .1V 、3V -C .1V 、5V -D .2V -、4V -7.如图所示,在等量异种点电荷形成的电场中有A 、B 、C 三点,A 点为两点电荷连线的中点,B 点为连线上距A 点距离为d 的一点,C 点为连线中垂线上距A 点距离也为d 的一点,则下面关于三点电场强度E 的大小、电势高ϕ低的比较,正确的是( )A .B AC E E E >>,A C B ϕϕϕ=>B .AC B E E E =>,A C B ϕϕϕ=>C .A B E E <,E A <E C ,A B ϕϕ>,A C ϕϕ>D .E A >E B ,E A >E C ,A B ϕϕ>,A C ϕϕ>8.如图,带电粒子P 所带的电荷量是带电粒子Q 的3倍,它们以相等的速度v 0从同一点出发,沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场,分别打在M 、N 点,若OM =MN ,则P 和Q 的质量之比为( )A .3:4B .4:3C .3:2D .2:39.如右图所示,两极板与电源相连接,电子从负极板边沿垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边沿飞出,现在使电子入射速度变为原来的12,而电子仍从负极板边沿垂直电场方向射入,且仍从正极板边沿飞出,则两极板的间距应变为原来的( )A .4倍B .2倍C .12倍D .14倍 10.如图所示,真空中有两个点电荷Q 1=+2.0×10﹣8C 和Q 2=﹣4.0×10﹣8C ,分别固定在 x 坐标轴上,其中Q 1位于x =0处,Q 2位于x =6cm 处。
陕西省西安高级中学2020学年高二物理10月月考试题(无答案)一、选择题(本题共12小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,第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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.下列说法中正确的是A.点电荷就是体积很小的带电体B.点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体C.根据F= k q1q2r2设想当r→0时得出F→∞D.静电力常量的数值是由实验得出的2.处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零的原因是A.导体内部无任何电场B.外电场不能进入导体内部C.所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零D.外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合场强为零3.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是A.根据电场强度的定义式E=Fq可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B.根据电容的定义式C=QU可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比C.根据真空中点电荷的电场强度公式E=k Qr2可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关D.根据电势差的定义式UAB =WABq可知,带电荷量为1 C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1 J,则A、B两点间的电势差为-1 V4.关于静电场,下列说法正确的是A.电势等于零的物体一定不带电B.电场强度为零的点,电势一定为零C.同一电场线上的各点,电势一定相等D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加5. 图中,实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势面,则下列有关P、Q两点的相关说法中正确的是A. 两点的场强等大、反向B. P点电场更强C. 两点电势一样高D. Q点的电势较低6.如图所示,光滑绝缘的水平面上的P点固定着一个带正电的点电荷,在它的右侧N 点由静止开始释放一个也带正电的小球(可视为质点).以向右为正方向,下图中能反映小球运动速度随时间变化规律的是7.两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置,构成一个平行板电容器.将两金属板分别与电源两极相连,如图所示,闭合开关S达到稳定后,在两板间有一带电液滴P恰好处于静止状态,下列判断正确的是A.保持开关S闭合,减小两极间的距离,液滴向上运动B.保持开关S闭合,减小两板间的距离,液滴向下运动C.断开开关S,减小两板间的距离,液滴向上运动D.断开开关S,减小两板间的距离,液滴向下运动8.不带电的金属球A的正上方有一点B,该处有带电液滴自静止开始落下,到达A球后电荷全部传给A球,不计其他的影响,则下列叙述中正确的是A.第一液滴做自由落体运动,以后的液滴做变加速直线运动,而且都能到达A 球B.当液滴下落到重力等于库仑力位置时,速度为零C.当液滴下落到重力等于库仑力位置时,开始做匀速运动D.一定有液滴无法到达A球9.如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U,现使B板带正电,则下列判断正确的是A.增大两极板之间的距离,静电计指针张角变大B.将A板稍微上移,静电计指针张角将变大C.若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D.若将A板拿走,则静电计指针张角变为零10.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,由M运动到N,其运动轨迹如图中虚线所示,以下说法正确的是A.粒子必定带正电荷B.由于M点没有电场线,粒子在M点不受电场力的作用C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D.粒子在M点的动能小于在N点的动能11.某静电场中的一条电场线与x轴重合,其电势的变化规律如图所示.在O点由静止释放一个负点电荷,该负点电荷仅受电场力的作用,则在-x0~x区间内A.该静电场是匀强电场B.该静电场是非匀强电场C.负点电荷将沿x轴正方向运动,加速度不变D.负点电荷将沿x轴负方向运动,加速度逐渐减小12.如图所示,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q,x轴上的P点位于-Q的右侧.下列判断正确的是A.在x轴上还有一点与P点电场强度相同B.在x轴上还有两点与P点电场强度相同C.若将一试探电荷+Q从P点移至O点,电势能增大D.若将一试探电荷+Q从P点移至O点,电势能减小二、填空与实验(共8分,每小题4分)13. 把电荷量为-5×10-9 C的电荷,从电场中的A点移到B点,其电势能________(选填“增加”“减少”或“不变”);若A点的电势φA=15 V,B点的电势φB=10 V,则此过程中静电力做的功为________J。
西安市第一中学2015-2016学年度第一学期期中高二年级物理(选修3-1)试题一、单项选择题(每小题3分,共30分,每个小题只有一个选项正确)1.下列说法中,正确的是( )A.在一个以点电荷为中心,r为半径的球面上各处的电场强度都相同B.电场中某一点的场强越大,则同一电荷在该点受到的电场力越大C.电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的静电力的方向D.若P点没有检验电荷,则P点场强为零2.如图1所示是静电场的一部分电场线分布,下列说法中正确的是( )A.这个电场可能是负点电荷的电场B.点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大图1 C.点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)D.负电荷在B点处受到的电场力的方向沿B点切线方向3.如图2,质量为m、带电量为q的小球用长为l的细线悬挂,处在水平方向的匀强电场中,小球静止于A点,此时悬线与竖直方向夹角为θ=30°,现用力将小球缓慢拉到最低点B由静止释放。
不计空气阻力,则下列说法正确的是()A.场强的大小为图2B.小球将在A、B之间往复摆动 C.小球将回到A处停下来D.小球从B向右摆到最高点的过程中,电势能的减少量为4.如图3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 >φcB .E a >E b >E cC .φa –φb =φb –φcD .E a = E b = E c5.图4中所示是一个平行板电容器,其板间距为d ,电容为C ,带电量为Q ,上极板带正电。
现将一个试探电荷q 由两极间的A 点移动到B 点,如图所示,A 、B 两点间的距离为S ,连线AB 与极板间的夹角为30°,则电场力对试探电荷q 所做的功等于( ) 图4A Qd qCSB .图3+ _ + _ + _ + _ + _ + _ +_BA 30°dC.D.6.如图5所示,平行板电容器的两个极板为A、B,B板接地,使其A板带有电荷量+Q,B板带有电荷量﹣Q,板间电场中有一固定点P,以下说法正确的是()A.若将B板固定,A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势降低B.若将B板固定,A板下移时,P点的电场强度增大,P点电势升高C.若将A板固定,B板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低D.如果A板固定,B板上移时,P点的电场强度增大,P点电势升高图57.有长度相同,质量相同,材料不同的金属导线A、B各一根。
【高二】陕西省西安一中高二上学期期中考试(物理)试卷说明:西安市第一中学物理(选修3-1)试题1、单项选择题(每个子题3分,共30分,每个子题只有一个选项正确)1。
以下关于人民币收费的声明,A.基本电荷是电子B.基本电荷是电子和质子C的通称.基本电荷是质子D.物体携带的电荷量只能是基本电荷的整数倍2.在电场的P点放置一个带+Q电荷的测试电荷,在P点测得的电场强度为e,电场强度的方向为东。
关于点P处场强的正确表述为()A。
如果将-Q试验装药放置在点P处,则点P处测得的场强仍为e,且方向为西;b、如果将2q的试验装药放置在点P,则点P处测得的场强为2e,方向为东;c、如果P点没有电荷,P点的场强为零;d、只要确定了P点在电场中的位置,其场强就应该是一定的。
3.如图所示,a、B和C是真空中正电荷形成的电场中电场线上的三个点。
已知ab=BC,a和B之间的电压为10V,那么B和C之间的电压:()a等于10vb大于10vc小于10vd不足以判断4的条件。
一个电场区域的电场线如右图所示。
当一个电子从a点移动到B点时,则()a。
施加在电子上的电场力增加,电子与电场力相反。
公元前。
施加在电子上的电场力增大,电势减小,动能增大。
D.施加在电子上的电场力增大,电势增大,动能减小。
5.如图所示,a B是垂直放置的两块平行金属板。
G是静电计。
在开关s、A上,使两个板A和B更靠近。
B.错开两块板a和B.C的面对面区域。
断开s后,使B板平移并拉动一些。
D.断开s后,错开a和B的面对面区域。
一个带正电的粒子,电荷量q=2.0×10-9c,在静电场中从a点移动到B点。
在这个过程中,除了电场力外,其他力所做的功为6.0×10-5j,粒子的动能增加8.0×10-5j,那么a和B 之间的电位差UAB为a.1×104vb,-1×104vc.4×104vd,-7×104v8。
(时间:90分钟;满分:100分)一、选择题(本题包括12小题;每小题5分;共60分.在每小题给出的四个选项中;有的只有一个选项正确;有的有多个选项正确;全部选对的得5分;选对但不全的得2分;有选错或不答的得0分)1.一个带电的金属球;当它带的电荷量增加到一定数值后(稳定)与增加前比较;其内部的场强将()A.一定增强B.不变C.一定减弱D.可能增强也可能减弱解析:选B.处于静电平衡的导体内部场强处处为0;故B对.2.带负电的粒子在某电场中仅受静电力作用;能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动;②在等势面上做匀速圆周运动.该电场可能由()A.一个带正电的点电荷形成B.一个带负电的点电荷形成C.两个分立的带等量负电的点电荷形成D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成解析:选A.带负电的粒子在由一个带正电的点电荷形成的电场中;可以由静电力提供向心力;围绕正电荷做匀速圆周运动;也可以沿电场线做变速直线运动;A对、B错.C、D两个选项中的电场线均是曲线;粒子只受到静电力作用时不会沿电场线运动;C、D均错.3.如图1-6所示;把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中.导体处于静电平衡时;下列说法正确的是()图1-6A.A、B两点场强相等;且都为零B.A、B两点场强不相等C.感应电荷产生的附加电场E A<E BD.当电键S闭合时;电子从大地沿导线向导体移动解析:选AD.导体处于静电平衡状态时;其内部场强处处为零;故A正确;B错误;因感应电荷在导体内某点的场强与正电荷在该点的场强等大反向;A点离正电荷较近;故有E A>E B;C错误;当电键S闭合时;电子从大地沿导线移向导体中和枕形导体右端的正电荷;相当于右端正电荷流向远端;故D正确.4.(20高考北京理综卷)某静电场的电场线分布如图1-7所示;图中P、Q两点的电场强的大小分别为E P和E Q;电势分别为φP和φQ;则()图1-7A.E P>E Q;φP>φQ B.E P>E Q;φP<φQC.E P<E Q;φP>φQ D.E P<E Q;φP<φQ解析:选A.根据沿着电场线的方向电势是降落的;可以判断出φP>φQ;根据电场线的疏密表示电场的强弱;可以判断出E P>E Q;故选A.图1-85.(连云港高二检测)A、B是一条电场线上的两个点;一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速从A点沿电场线运动到B点;其速—时间图象如图1-8所示.则这一电场可能是图1-9中的()图1-9解析:选A.由v-t图象知;微粒做加速变大的减速运动.6.(20高考福建卷)如图1-10所示;平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接;下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离()图1-10A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减小D.若电容器的电容减小;则极板带电量将增大解析:选B.上极板向上移动一小段距离后;板间电压不变;仍为U;故电场强将减小;油滴所受电场力减小;故油滴将向下运动;A错;P点的电势大于0;且P点与下极板间的电势差减小;所以P点的油滴向下运动;电场力做负功;电势降低;B对;油滴向下运动时电场力做负功;油滴的电势能应增加;C错;电容器的电容C=错误!;由于d增大;电容C应减小;极板带电量Q=CU将减小;D错.7.(太原市高三诊断考试)带电粒子射入一固定的带正电的点电荷Q的电场中;沿图1-11中实线轨迹从a运动到b;a、b两点到点电荷Q的距离分别为r a、r b(r a>r b);b为运动轨迹上到Q的最近点;不计粒子的重力;则可知()图1-11A.运动粒子带负电B.b点的场强大于a点的场强C.a到b的过程中;电场力对粒子不做功D.a到b的过程中;粒子动能和电势能之和保持不变解析:选BD.由带电粒子的运动轨迹可知带电粒子带正电;由点电荷所形成电场的场强公式E=k错误!知;E b>E a;粒子从a到b的过程中;电场力对粒子做负功;动能减小;电势能增大;但总能量不变;故选B、D.8.如图1-12所示;竖直绝缘墙壁上的Q处有一个固定的质点A;在Q的上方P点用丝线悬挂着另一个质点B.A、B两质点因带同种电荷而相斥;致使悬线与竖直方向成θ角;由于漏电使A、B两质点的带电荷量逐渐减少;在电荷漏完之前悬线对P点的拉力大小将()图1-12A.保持不变B.先变小后变大C.逐渐减小D.逐渐增大解析:选A.如图所示;B球受到三个力平衡;三力构成三角形与△PAB相似;对应边成比例:错误!=错误!=错误!;故悬线拉力F T大小不变;答案是A.9.(20高考全国卷Ⅱ)图1-13中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线;两粒子M、N质量相等;所带电荷的绝对值也相等.现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出;两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点;已知O点电势高于c点.若不计重力;则()图1-13A.M带负电荷;N带正电荷B.N在a点的速与M在c点的速大小相同C.N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D.M在从O点运动至b点的过程中;电场力对它做的功等于零解析:选BD.由O点电势高于c点电势知;场强方向垂直虚线向下;由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上;M粒子所受电场力方向向下;故M粒子带正电、N粒子带负电;A错误.N粒子从O点运动到a点;电场力做正功.M粒子从O点运动到c点电场力也做正功.因为U aO=U O c;且M、N粒子质量相等;电荷的绝对值相等;由动能定理易知B正确.因O点电势低于a点电势;且N粒子带负电;故N粒子运动过程中电势能减少;电场力做正功;C错误.O、b两点位于同一等势线上;D正确.10.(石北中学高二检测)带电粒子以初速v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强电场中;它离开时偏离原方向y;偏角为φ;下列说法正确的是()A.粒子在电场中做类平抛运动B.偏角φ与粒子的电荷量和质量无关C.粒子飞过电场的时间;决定于极板长和粒子进入电场时的初速D.粒子的偏移距离y;可用加在两极板上的电压控制解析:选ACD.粒子进入电场中时;垂直于电场方向做匀速直线运动;沿电场力方向做初速为零的匀加速直线运动;即粒子在电场中做类平抛运动;故A正确;由tanφ=错误!=错误!可知B错误;由t=错误!可知C正确;由y=错误!错误!错误!=错误!;可见y与U成正比;D正确.11.(福建省三明高二月考)如图1-14所示;一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下;从静止开始由b沿直线运动到d;且bd与竖直方向所夹的锐角为45°;则下列结论正确的是()图1-14A.此液滴带负电B.液滴的加速等于2gC.合外力对液滴做的总功等于零D.液滴的电势能减少解析:选ABD.带电液滴由静止沿bd方向运动;因此静电力与重力的合力必定沿bd方向;如图所示.因此;液滴带负电;由F合=错误!=ma可得:a=2g;故A、B正确;合外力做正功;C错误;静电力F电做正功;液滴的电势能减少;D正确.12.(金溪高二月考)如图1-15所示;A、B、C、D为匀强电场中相邻的等势面;一个电子垂直经过等势面D时的动能为20 eV;经过等势面C时的电势能为-10 eV;到达等势面B 时的速恰好为零;已知相邻等势面间的距离为5 cm;不计电子的重力;下列说法中正确的是()图1-15A.C等势面的电势为10 VB.匀强电场的场强为200 V/mC.电子再次经过D等势面时;动能为10 eVD.电子的运动是匀变速曲线运动解析:选AB.设相邻两等势面间的电势差大小为U;对电子由D到B的过程应用动能定理得:-2Ue=0-20 eV;可得U=10 V;由E=错误!可得:E=错误!V/m=200 V/m;B正确;由E p C=φC q得:φC=错误!=10 V;A正确;当电子再次经过D等势面时;电场力对电子做的总功为零;动能仍为20 eV;C错误;电场方向垂直于等势面;沿竖直方向;故电子的运动为匀变速直线运动;D错误.二、计算题(本题包括4小题;共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;只写出最后答案的不能得分;有数值计算的题;答案中必须明确写出数值和单位) 13.(8分)(济南市高二质检)如图1-16所示;在水平向右的匀强电场中的A点;有一个质量为m、带电荷量为-q的油滴以速v竖直向上运动.已知当油滴经过最高点B时;速大小也为v.求:场强E的大小及A、B两点间的电势差.图1-16解析:根据分运动与合运动的等时性以及匀变速直线运动平均速公式有:h=错误!;x=错误!;故h=x.由动能定理得:qEx-mgh=0;即E=错误!;再由动能定理得:qU AB-mgh=0;mgh=错误!m v2;所以U AB=错误!.答案:见解析14.(10分)(陕西西安高二月考)如图1-17所示;两带电平行板A、B间的电场为匀强电场;场强E=4.0×102 V/m;两板相距d=16 cm;板长L=30 cm.一带电荷量q=1.0×10-16C、质量m=1.0×10-22 kg 的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转;不计带电粒子所受重力;求:图1-17(1)粒子带何种电荷?(2)要使粒子恰能飞出电场;粒子飞入电场时的速v0为多大?解析:(1)因带电粒子进入两板间后向B板偏转;故所受到的电场力竖直向下;粒子带正电.(2)粒子恰好飞出电场时;偏转位移y=错误!;又y=错误!错误!错误!以上两式联立可得:v0=1.5×104 m/s.答案:(1)正电(2)1.5×104 m/s15.(10分)如图1-18所示;带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间;距下板h=0.8 cm;两板间的电势差为300 V;如果两板间电势差减小到60 V;则带电小球运动到极板上需多长时间?(板间距为d;取g=10 m/s2)图1-18解析:取带电小球为研究对象;设它带电荷量为q;则带电小球受重力mg和向上的电场力qE的作用.当U1=300 V时;小球平衡:mg=q错误!①当U2=60 V时;重力大于电场力;带电小球向下板做匀加速直线运动:mg-q错误!=ma②又h=错误!at2③由①②③得:t=错误!=错误!s≈4.5×10-2s.答案:4.5×10-2s16.(12分)(武汉高二检测)如图1-19;水平放置的平行板电容器;原来两极板不带电;上极板接地;它的极板长L=0.1 m;两极板间距离d=0.4 cm.有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行于极板射入;由于重力作用微粒落到下板上.已知微粒质量为m=2×10-6 kg;电荷量为q=+1×10-8 C;电容器电容为C=10-6 F;g取10 m/s2;求:图1-19(1)为使第一个微粒的落点范围在下极板中点到紧靠边缘的B点之内;则微粒入射速v0应为多少?(2)若带电粒子落到AB板上后电荷全部转移到极板上;则以上述速射入的带电粒子最多能有多少个落到下极板上?解析:(1)若第一个粒子落到O点;由错误!=v01t1;错误!=错误!gt错误!得v01=2.5 m/s若落到B点;由L=v02t1;错误!=错误!gt错误!得v02=5 m/s故 2.5 m/s<v0<5 m/s.(2)由L=v01t;得t=4×10-2 s由错误!=错误!at2得a=2.5 m/s2由mg-qE=ma;E=错误!得Q=6×10-6C所以n=错误!=600个.答案:(1)2.5 m/s<v0<5 m/s(2)600个。
一、选择题1.(0分)[ID :125889]如图,将带负电的试探电荷沿着等量异种点电荷的中垂线从A 点移动到B 点,再沿连线从B 点移动到C 点。
在此全过程中,下列说法正确的是( )A .电场先不变后变大B .电势先变小后变大C .电势能先不变后变小D .所受的静电力先变大后变小2.(0分)[ID :125887]如图所示为某一点电荷产生的电场中的7条电场线,电场线的分布关于y 轴对称,O 是坐标原点,M 、N 、P 、Q 是以O 为圆心的,一个圆周上的4个点,其中M 、N 两点在y 轴上,Q 点在x 轴上,P 点在第5条电场线上,则下列说法正确的是( )A .M 点的电势和P 点的电势相等B .将一正点电荷由M 点移到P 点,电势能减小C .将一负点电荷由N 点分别移到Q 点和P 点,电场力做功NQ NP W WD .Q 点的电场强度小于M 点的电场强度3.(0分)[ID :125885]两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中存在一沿半径方向的电场,如图所示。
带正电的粒子流由电场区域边缘的M 点射入电场,沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一边缘的N 点射出,由此可知( )A.若入射粒子的电荷量相等,则出射粒子的质量一定相等B.若入射粒子的电荷量相等,则出射粒子的动能一定相等C.若入射粒子的比荷相等,则出射粒子的动量一定相等D.若入射粒子的比荷相等,则出射粒子的动能一定相等4.(0分)[ID:125867]A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示。
图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称。
则下列说法中正确的是()A.这两点电荷一定是等量异种电荷B.这两点电荷一定等量同种电荷C.D、C两点的电势一定不相等D.C点的电场强度比D点的电场强度小5.(0分)[ID:125864]如图所示,正电荷在电场中从A点运动到B点,则运动过程中()A.电场力做负功、电势能减小B.电场力做正功、电势能减小C.电场力做负功、电势能增加D.电场力做正功、电势能增加6.(0分)[ID:125855]如图所示,在真空中有两个等量带负电的点电荷,分别置于P、Q两点,O点是它们连线的中点,A、B为P、Q连线的中垂线上的两点,下列说法正确的是()A.连线中点O的场强最大B .连线中垂面是一个等势面C .将一正电荷q 由A 点沿中垂线移动到B 点,在此过程中q 的电势能一定逐渐增大D .将一正电荷q 由A 点沿中垂线移动到B 点,在此过程中q 受到的电场力一定逐渐减小 7.(0分)[ID :125854]如图所示,虚线表示某电场中的一组等差等势线,实线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹。
西安市高中物理必修第3册 静电场及其应用试卷检测题一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图所示,竖直平面内有半径为R 的半圆形光滑绝缘轨道ABC ,A 、C 两点为轨道的最高点,B 点为最低点,圆心处固定一电荷量为+q 1的点电荷.将另一质量为m 、电荷量为+q 2的带电小球从轨道A 处无初速度释放,已知重力加速度为g ,则()A .小球运动到B 2gR B .小球运动到B 点时的加速度大小为3gC .小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgRD .小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg +k 122q q R 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A.带电小球q 2在半圆光滑轨道上运动时,库仑力不做功,故机械能守恒,则:212B mgR mv =解得:2B v gR 故A 正确;B.小球运动到B 点时的加速度大小为:22v a g R==故B 错误;C.小球从A 点运动到B 点过程中库仑力不做功,电势能不变,故C 错误;D.小球到达B 点时,受到重力mg 、库仑力F 和支持力F N ,由圆周运动和牛顿第二定律得:2122BN q q v F mg k m R R--=解得:1223N q q F mg kR=+ 根据牛顿第三定律,小球在B 点时对轨道的压力为:1223q q mg kR 方向竖直向下,故D 正确.2.电荷量相等的两点电荷在空间形成的电场有对称美.如图所示,真空中固定两个等量异种点电荷A 、B ,AB 连线中点为O.在A 、B 所形成的电场中,以O 点为圆心半径为R 的圆面垂直AB 连线,以O 为几何中心的边长为2R 的正方形平面垂直圆面且与AB 连线共面,两个平面边线交点分别为e 、f ,则下列说法正确的是( )A .在a 、b 、c 、d 、e 、f 六点中找不到任何两个场强和电势均相同的点B .将一电荷由e 点沿圆弧egf 移到f 点电场力始终不做功C .将一电荷由a 点移到圆面内任意一点时电势能的变化量相同D .沿线段eOf 移动的电荷,它所受的电场力先减小后增大 【答案】BC 【解析】图中圆面是一个等势面,e 、f 的电势相等,根据电场线分布的对称性可知e 、f 的场强相同,故A 错误.图中圆弧egf 是一条等势线,其上任意两点的电势差都为零,根据公式W=qU 可知:将一正电荷由e 点沿圆弧egf 移到f 点电场力不做功,故B 正确.a 点与圆面内任意一点时的电势差相等,根据公式W=qU 可知:将一电荷由a 点移到圆面内任意一点时,电场力做功相同,则电势能的变化量相同.故C 正确.沿线段eof 移动的电荷,电场强度 先增大后减小,则电场力先增大后减小,故D 错误.故选BC .【点睛】等量异种电荷连线的垂直面是一个等势面,其电场线分布具有对称性.电荷在同一等势面上移动时,电场力不做功.根据电场力做功W=qU 分析电场力做功情况.根据电场线的疏密分析电场强度的大小,从而电场力的变化.3.如图所示,竖直绝缘墙上固定一带电小球A ,将带电小球B 用轻质绝缘丝线悬挂在A 的正上方C 处,图中AC =h 。
物理高二必修二知识点:静电场解析物理高二必修二知识点:静电场解析从这里可以看出,在学习上,我们永远不能等,我们要亲身经历学习过程,动手动脑,以积极的态度投入学习。
本文库高二频道为你准备了《物理高二必修二知识点:静电场解析》希望可以帮助到正在拼搏的你!【物理高二必修二知识点:静电场解析一】电场的描述1、电场强度:(1)定义:把电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,定义为该点的电场强度,简称场强,用E表示。
(2)定义式:F--电场力国际单位:牛(N)q--电荷量国际单位:库(C)E--电场强度国际单位:牛/库(N/C)(3)方向:规定为正电荷在该点受电场力的方向。
(4)点电荷的电场强度:(5)物理意义:某点的场强为1N/C,它表示1C的点电荷在此处会受到1N 的电场力。
(6)匀强电场:各点场强的大小和方向都相同。
2、电场线:(1)意义:如果在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向,都跟该点的场强方向一致,这样的曲线就叫做电场线。
(2)特点:电场线不是电场里实际存在的线,而是为形象地描述电场而假想的线,因此电场线是一种理想化模型。
电场线始于正电荷,止于负电荷,在正电荷形成的电场中,电场线起于正电荷,延伸到无穷远处;在负电荷形成的电场中,电场线起于无穷远处,止于负电荷。
电场线不闭合,不相交,也不是带电粒子的运动轨迹。
在同一电场里,电场线越密的地方,场强越大;电场线越稀的地方,场强越小。
(3)几种常见电场线的分布图形第四节趋利避害-静电的利用与防止一、静电的利用1、根据静电能吸引轻小物体的性质和同种电荷相排斥、异种电荷相吸引的原理,主要应用有:静电复印、静电除尘、静电喷漆、静电植绒,静电喷药等。
2、利用高压静电产生的电场,应用有:静电保鲜、静电灭菌、作物种子处理等。
3、利用静电放电产生的臭氧、无菌消毒等雷电是自然界发生的大规模静电放电现象,可产生大量的臭氧,并可以使大气中的氮合成为氨,供给植物营养。
一、第九章静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图所示,y轴上固定有两个电荷量相等的带正电的点电荷,且关于坐标原点O对称。
某同学利用电场的叠加原理分析在两电荷连线的中垂线(x轴)上必定有两个场强最强的点A、'A,该同学在得到老师的肯定后又在此基础上作了下面的推论,你认为其中正确的是()A.若两个点电荷的位置不变,但电荷量加倍,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置B.如图(1),若保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90°后对称的固定在z轴上,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置C.如图(2),若在yoz平面内固定一个均匀带正电圆环,圆环的圆心在原点O。
直径与(1)图两点电荷距离相等,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置D.如图(3),若在yoz平面内固定一个均匀带正电薄圆板,圆板的圆心在原点O,直径与(1)图两点电荷距离相等,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A.可以将每个点电荷(2q)看作放在同一位置的两个相同的点电荷(q),既然上下两个点电荷(q)的电场在x轴上场强最大的点仍然在A、A'两位置,两组点电荷叠加起来的合电场在x轴上场强最大的点当然还是在A、A'两位置,选项A正确;B.由对称性可知,保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90°后对称的固定在z轴上,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置,选项B正确;C.由AB可知,在yOz平面内将两点电荷绕O点旋转到任意位置,或者将两点电荷电荷量任意增加同等倍数,在x轴上场强最大的点都在A、A'两位置,那么把带电圆环等分成一些小段,则关于O点对称的任意两小段的合电场在x轴上场强最大的点仍然还在A、A'两位置,所有这些小段对称叠加的结果,合电场在x轴上场强最大的点当然还在A、A'两位置,选项C正确;D.如同C选项,将薄圆板相对O点对称的分割成一些小块,除了最外一圈上关于O点对称的小段间距还是和原来一样外,靠内的对称小块间距都小于原来的值,这些对称小块的合电场在x轴上场强最大的点就不再在A、A'两位置,则整个圆板的合电场在x轴上场强最大的点当然也就不再在A、A'两位置,选项D错误。
电场复习(2012-10-11)1.如10、如图所示,在匀强电场中有一半径为R的圆O,场强方向与圆O所在平面平行,场强大小为E。
电荷量为q的带正电微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中,只在电场力作用下运动,从圆周上不同点离开圆形区域,其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大,图中O是圆心,AB是圆的直径,AC是与AB成α角的弦,则()(1).A.匀强电场的方向沿AC方向B.匀强电场的方向沿OC方向C. 匀强电场的方向沿BC方向D. 匀强电场的方向沿AB方向C.从A到C电场力做功为2qER cosαD.从A到C电场力做功为2qER cos2α(2).A. 电场力做功最多为2qER cosα B.电场力做功最多为2qER cos2αC. 电场力做功最多为2qER cos2αD.电场力做功最多为2qER sinα2 07全国理综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BA.4 V B.8 VC.12 V D.24 V3..(海南卷)匀强电场中有a、b、c三点.在以它们为顶点的三角形中,∠a=30°、∠c=90°,.电场方向与三角形所在平面平行.已知a、b和c点的电势分别为(2-V、(2+V和2 V.该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为A.(2-V、(2+V B.0 V、4 VC.(23-V、(23+D.0 V4.如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是A.U1变大、U2变大B.U1变小、U2变大C.U1变大、U2变小D.U1变小、U2变小cd4 Vbc5.如图6-32所示,是一个示波管工作的原理图,电子经加速电压加速后以速度v 0垂直电场方向进入偏转电场,离开电场时侧移量为h ,两平行板间的距离为d ,电势差为U ,板长为l ,每单位电压引起的侧移量h/U 叫做示波管的灵敏度。
为了提高灵敏度,可采用下列哪些方法?A .增加两板间的电势差UB .尽可能使板长l 做得短些C .尽可能使两板间的距离d 减小些D .使电子的射入速度v 0大些6.一束电子流在U 1=500V 的电压作用下得到一定速度后垂直于平行板间的匀强电场飞入两板间的中央,如图3-37所示。
若平行板间的距离d=1cm ,板长l=5cm ,问至少在平行板上加多大电压U 2才能使电子不再飞出平行板?7.. a 、b 、c 三个α粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b 恰好飞出电场,由此可以肯定 ①在b 飞离电场的同时,a 刚好打在负极板上 ②b 和c 同时飞离电场③进入电场时,c 的速度最大,a 的速度最小 ④动能的增量相比,c 的最小,a 和b 的一样大A.①B.①②C.③④D.①③④8.。
证明:在带电的平行金属板电容器中,只要带电粒子垂直电场方向射入(不一定在正中间),且能从电场中射出如图所示,则粒子射入速度v 0的方向与射出速度v t 的方向的交点O 必定在板长L 的中点.9.如图所示为示波管的原理图,电子枪中炽热的金属丝可以发射电子,初速度很小,可视为零。
电子枪的加速电压为U 0,紧挨着是偏转电极YY ′和XX ′,设偏转电极的极板长均为1l ,板间距离均为d ,偏转电极XX ′的右端到荧光屏的距离为2l 。
电子电量为e ,质量为m (不计偏转电极YY ′和XX ′二者之间的间距)、在YY ′、XX ′偏转电极上不加电压时,电子恰能打在荧光屏上坐标的原点。
图6-31 图6-37求(1)若只在YY ′偏转电极上加电压1U U Y Y ='()01>U ,则电子到达荧光屏上的速度多大?(2)在第(1)问中,若再在XX ′偏转电板上加上)(0U U U 22'XX >=,试在荧光屏上标出亮点的大致位置,并求出该点在荧光屏上坐标系中的坐标值。
10 .如图甲所示,A 、B 为两块距离很近的平行金属板,板中央均有小孔.一束电子以初动能E k =120 eV,从A 板上的小孔O 不断垂直于板射入A 、B 之间,在B 板右侧,平行于金属板M 、N 组成一个匀强电场,板长L =2×10-2 m ,板间距离d =4×10-3m ,偏转电场所加电压为U 2=20 V.现在在A 、B 两板间加一个如图乙所示的变化电压U 1,在t =0到t =2 s 时间内,A 板电势高于B 板电势,则在U1(1)电子在哪段时间内可以从B (2(由于A 、B 两板距离很近,可以认为电子穿过A 、B11.如图所示,从阴极K 发射的电子经电势差U 0=5 000 V 的阳极加速后,沿平行于板面的方向从中央射入两块长L 1=10 cm 、间距d=4cm 的平行金属板A 、B 之间,在离金属板边缘 L 2= 75 cm 处放置一个直径D =20 cm 、带有纪录纸的圆筒.整个装置放在真空内,电子发射时的初速度不计,如图所示,若在金属板上加U=1000 cos2πt (V )的交流电压,并使圆筒绕中心轴按图示方向以n= 2 r/s 匀速转动,分析电子在纪录纸上的轨迹形状并画出从t=0开始的1s 内所纪录到的图形.12. 示波器是一种多功能电学仪器,可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形。
它的工作原理等效成下列情况:如图甲所示,真空室中电极K 发出电子(初速不计),经过电压为U 1的加速电场后,由小孔S 沿水平金属板A 、B 间的中心线射入板中,板长L ,相距为d ,在两板间加上如图乙所示的正弦交变电压,前半个周期内B 板的电势高于A 板的电势,电场全部集中在两板之间,且分布均匀。
在每个电子通过极板的极短时间内,电场视作恒定的。
在两极板右侧且与极板右侧相距D 处有一个与两板中心线垂直的荧光屏,中心线正好与屏上坐标原点相交。
当第一个电子到达坐标原点O 时,使屏以速度v 沿-X 方向运动,每经过一定的时间后,在一个极短时间内它又跳回初始位置(此短暂时间可忽略不计),然后重新做同样的匀速运动(已知电子的质量为m ,带电量为e ,重力忽略不计)。
求: ①电子进入AB 板时的初速度;②要使所有的电子都能打在荧光屏上,图乙中电压的最大值U 0满足什么条件(屏足够高)? ③要使荧光屏上始终显示一个完整的波形,荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置?计算这个波形的峰值和长度。
在图丙所示的X -Y 坐标系中画出这个波形。
13.如图所示,在竖直平面内建立xOy 直角坐标系,Oy 表示竖直向上的方向.已知该平面内存在沿x 轴负方向的区域足够大的匀强电场,现有一个带电量为2. 5×10-4C 的小球(m=0.05kg ),从坐标原点O 沿y 轴正方向以v 0的初速度竖直向上抛出,它到达的最高点位置为图中的Q 点,不计空气阻力,g 取10 m/s 2. (1)指出小球带何种电荷,并求到达最高点所用的时间t 和初速度v 0 (2)求匀强电场的电场强度大小;(3)求小球从O 点抛出到落回x 轴的过程中电势能的改变量.(同类型) .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,求1、小球在M 点时的动能为多少;2、小球落回x 轴时的位置N 点的横坐标为多少,小球到达N 点时的动能为多少.14.(上海卷 物理).(12分)如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。
在Oxy 平面的ABCD 区域内,存在两个场强大小均为E 的匀强电场I 和II ,两电场的边界均是边长为L 的正方形(不计电子所受重力)。
(1)在该区域AB 边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD 区域的位置。
(2)在电场I 区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD 区域左下角D 处离开,求所有释放点的位置。
(3)若将左侧电场II 整体水平向右移动L /n (n ≥1),仍使电子从ABCD 区域左下角D 处离开(D 不随电场移动),求在电场I 区域内由静止释放电子的所有位置。
15. 图1中A 、B 是一对平行的金属板.在两板间加上一周期为T 的交变电压u .A 板的电势U A =0,B 板的电势U B 随时间的变化规律为:在 0到 T /2的时间内,U B =U 0(正的常数);在T /2到T 的时间内,U B =-U 0;在T 到3T /2的时间内,U B =U 0;在3T /2到2T 的时间内,U B =-U 0…现有一电子从A 板上的小孔进入两板间的电场区内,设电子的初速度和重力影响均可忽略, A .若电子是在t=0时刻进入的.它将一直向B 板运动B .若电子是在 t=T /8时刻进入的,它可能时而向 B 板运动,时而向A 板运动,最后打在B 板上C .若电子是在t=3T /8时刻进入的,它可能时而向B 板运动,时而向A 板运动,最后打在B 板上D .若电子是在t=T /2时刻进入的,它可能时而向 B 板、时而向A 板运动(同类型)如图1,A 、B 为水平放置的平行金属板,板间距离为d(d 远小于板的长和宽)。
在两板之间有一带负电的质点P 。
已知若在A 、B 间加电压U 0,则质点P 可以静止平衡。
现在A 、B 间加上如图2所示的随时间t 变化的电压U ,在t=0时质点P 位于A 、B 间的中点处且初速为0。
已知质点P 能在A 、B 之间以最大的幅度上下运动而不与两板相碰,求图2中U 改变的各时刻t 1、t 2、t 3及t n 的表达式。
(质点开始从中点上升到最高点,及以后每次从最高点到最低点或从最低点到最高点的过程中,电压只改变一次。
)16. 如图1所示,半径为R 均匀带电圆形平板,单位面积带电量为σ,其轴线上任意一点P (坐标为x )的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:E =2πκσ()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-21221x r x,方向沿x 轴。
现考虑单位面积带电量为0σ图1图2的无限大均匀带电平板,从其中间挖去一半径为r 的圆板,如图2所示。
则圆孔轴线上任意一点Q (坐标为x )的电场强度为 ( )A. 2πκ0σ()2122xrx+ B. 2πκ0σ()2122xrr+C. 2πκ0σr x D. 2πκ0σxr 17、(2009年北京卷)20.图示为一个内、外半径分别为R 1和R 2的圆环状均匀带电平面,其单位面积带电量为σ。