(完整版)高三物理电场经典习题
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高中物理:电场、电流练习(含答案)1、在光滑绝缘水平面上,有两个相距较近的带同种电荷的小球,将它们由静止释放,则两球间()A.距离变大,库仑力变大B .距离变大,库仑力变小C.距离变小,库仑力变大D.距离变小,库仑力变小2、法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场.图为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图,以下几种说法正确的是()A.a、b为异种电荷,a带电荷量大于b带电荷量B.a、b为异种电荷,a带电荷量小于b带电荷量C.a、b为异种电荷,a带电荷量等于b带电荷量D.a、b为同种电荷,a带电荷量小于b带电荷量3、处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,利用此原理可以进行静电除尘.如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香.转动手摇起电机,蚊香放出的烟雾会被电极吸附,停止转动手摇起电机,蚊香的烟雾又会袅袅上升.关于这个现象,下列说法中正确的是()A.烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上B.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小C.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大D.同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变,离铝板越近则加速度越大4、如图所示是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液体构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当用外电路中的电流变化来说明电容增大时,导电液体的深度h变化为()”戏.绝缘物质导电皈标A. h增大B. h减小C. h不变D.无法确定5、一节干电池的电动势为1.5 V,这表示该电池()A.能将1.5 J的化学能转变成电能B.接入电路工作时两极间的电压恒定为1.5 VC.它存储的电能比电动势为1.2 V可充电电池存储的电能多D.W 1 C电量的电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.5 J的功 6、从白炽灯上标有“220 V 100 W”的数据中,我们可以确定()A.该电灯的额定电压为220 V,额定电流为151AB.给电灯加上110 V电压,通过它的电流一定为151AC.该电灯正常发光时的电阻为484 QD.该电灯在电路中发光时,它实际消耗的功率一定等于100 W7、下列关于点电荷的场强公式E=?的说法中,正确的是()12A.在点电荷Q的电场中,某点的场强大小与Q成反比,与r2成正比B.Q是产生电场的电荷,r是场强为E的点到Q的距离C.点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向一定都指向点电荷QD.点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向一定都背向点电荷Q8、下列哪些措施是利用了静电()A.精密仪器外包有一层金属外壳B.家用电器如洗衣机接有地线C.手机一般装有一根天线D.以上都不是9、有关电容器的单位及换算正确的是()A .电容的单位是库仑B .电容的国际单位是法拉C. 1法= 10-6微法D .法拉是个很小的单位10、如图所示的电解液接入电路后,在t s 内有n 1个一价正离子通过溶液内截面S,有n 2个二价 负离子通过溶液内截面S,设e 为元电荷,则以下关于通过该截面电流的说法正确的是()A .当n 1=n 2时,电流大小为零(n 一 一 2n _) e当n 1>n 2时,电流方向由A 指向B,电流I =( 1t 2)(2n _ — n 一) e当n 1<n 2时,电流方向由B 指向A,电流I =( 2 t e(n +2n0) e电流方向由A 指向B,电流1=一^~t~^一 11、某白炽灯泡上标有“220 V 40 W ”字样,不计温度对电阻的影响,下列说法正确的有() A .该灯接在110 V 线路上时,其热功率为20 WB .该灯接在55 V 线路上时,其热功率为2.5 WC .该灯接在440 V 线路上时,其热功率为160 WD .该灯接在110 V 线路上时,其热功率为40 W12、为了确定电场中P 点处电场强度的大小,用绝缘细线拴一个带正电的通草球进行测试,如图 所示.当通草球静止于P 点,P 处的电场方向和竖直方向成37°且向右上方,绝缘细线保持水平, 通草球的重力是4.0X 10-3 N,所带电荷量为1.0X 10-6 C,则P 点的电场强度大小是多少?(取B .C .D .14、一直流电动机线圈内阻一定,用手握住转轴使其不能转动,在线圈两端加电压为0.3 V 时, 电流为0.3 A .松开转轴,在线圈两端加电压为2 V 时,电流为0.8 A,电动机正常工作.求该电动 机正常工作时,输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?电场电流1、在光滑绝缘水平面上,有两个相距较近的带同种电荷的小球,将它们由静止释放,则两球间()A .距离变大,库仑力变大B .距离变大,库仑力变小C .距离变小,库仑力变大D .距离变小,库仑力变小【答案】B [同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸弓I,可知两者相互排斥,距离增大,由库仑力 公式尸;旦部可知库仑力变小,故选B.]2、法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场.图为点电荷a 、b 所形成电场的电场线分 布图,以下几种说法正确的是().A. a、b为异种电荷,a带电荷量大于b带电荷量B.a、b为异种电荷,a带电荷量小于b带电荷量C.a、b为异种电荷,a带电荷量等于b带电荷量D.a、b为同种电荷,a带电荷量小于b带电荷量【答案】B [由题图电场线分布图可知a、b为异种电荷,又电荷b周围电场线密度比电荷a周围电场线密度大,可知b电荷带电荷量较多.]3、处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,利用此原理可以进行静电除尘.如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香.转动手摇起电机,蚊香放出的烟雾会被电极吸附,停止转动手摇起电机,蚊香的烟雾又会袅袅上升.关于这个现象,下列说法中正确的是()A.烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上B.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小C.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大D.同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变,离铝板越近则加速度越大【答案】C [在铝板和缝被针中间形成强电场,处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,烟尘吸附电子带负电,而被吸附到铝板上,选项A错误;由于静电力做功,同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大,选项C正确,B错误;由于离铝板越近,电场强度越小, 同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变,离铝板越近则加速度越小,选项D错误.]4、如图所示是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液体构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当用外电路中的电流变化来说明电容增大时,导电液体的深度h变化为()...级芯绝缘物城二二二二二匚导电液体A. h增大B. h减小C. h不变D.无法确定【答案】A [由题意知,导线芯和导电液体构成电容器的两极,类似于平行板电容器的两极,当液面高度发生变化时,相当于电容两极的正对面积发生变化,从而引起电容的变化.可见,电容器的电容变大时,导线芯和导电液体的正对面积增大,所以导电液体的深度h增大.] 5、一节干电池的电动势为1.5 V,这表示该电池()A.能将1.5 J的化学能转变成电能B.接入电路工作时两极间的电压恒定为1.5 VC.它存储的电能比电动势为1.2 V可充电电池存储的电能多D.W 1 C电量的电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.5 J的功【答案】D [电源电动势的大小表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小,电动势在数值上等于将1 C电量的正电荷从电源的负极移到正极过程中非静电力做的功,即一节干电池的电动势为1.5 V,表示该电池能将1 C电量的正电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了 1.5 J的功,故D正确,A错误;电动势应等于电源内外电压之和,故B错误;电动势大的说. ............................................................ ....... W ....................................................................... 、明电源把其他形式的能转化为电能的本领大,即由E=%非知,电动势大的存储的电能不一定多,故C错误.]6、从白炽灯上标有“220 V 100 W”的数据中,我们可以确定()A.该电灯的额定电压为220 V,额定电流为151AB.给电灯加上110 V电压,通过它的电流一定为151AC.该电灯正常发光时的电阻为484 QD.该电灯在电路中发光时,它实际消耗的功率一定等于100 WP 【答案】C [电器铭牌上的数据为额定值,所以U额= 220 V,P额=100 W,由P=UI得I额=U= 220 A^1^ A,A项错误;当实际电压为110 V时,实际电流要小于11A,B项错误;由P=U2 JL JL JL JL JLv 得R=U额=需。
高中物理静电场经典习题30道--带答案1.如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c 分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q,c带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为()A.$\frac{kq}{l^2}$。
B.$\frac{\sqrt{3}kq}{l^2}$。
C.$\frac{2kq}{l^2}$。
D.$\frac{3kq}{l^2}$2.如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)A.$\frac{kQ}{4R^2}$。
B.$\frac{\sqrt{2}kQ}{4R^2}$。
C.$\frac{kQ}{2R^2}$。
D.$\frac{\sqrt{2}kQ}{R^2}$3.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q>)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为A.$l+\frac{2q^2}{kl}$。
B.$l-\frac{2q^2}{kl}$。
C.$l-\frac{q^2}{kl}$。
D.$l+\frac{q^2}{kl}$4.如图所示,在光滑的绝缘水平面上,由两个质量均为m 带电量分别为+q和﹣q的甲、乙两个小球,在力F的作用下匀加速直线运动,则甲、乙两球之间的距离r为A.$\frac{F}{2kq^2}$。
B.$\frac{F}{kq^2}$。
C.$\frac{F}{4kq^2}$。
D.$\frac{2F}{kq^2}$5.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)A.。
适用精选文件资料分享高考物理总复习电场练习(附答案和解说)高考物理总复习电场练习(附答案和解说)电场 (4) 1.在静电场中,一个电子只在电场力的作用下由 A点沿直线运动可以运动到 B点,在这个运动过程中,以下说法中正确的选项是() A .该电子速度大小必然增添 B .电子可能沿等势面运动 C.A 点的场强必然比 B 点的场兴盛 D.电子的电势能可能增添 2 .下边关于静电场中的说法正确的是() A .在匀强电场中,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比 B .在匀强电场中,电势降低的方向就是电场强度的方向 C.检验电荷在电场中某点所受电场力很大时,那么它在该点的电势能也必然很大 D.静电场中每点场强方向跟该点的电场线上的切线方向都一致 3 .以下说法中正确的选项是() A .物体拥有吸引任何轻小物体的性质叫磁性 B .磁极间的互相作用是:同性磁极互相吸引,异性磁极互相排斥 C.磁体上磁性最强的部分叫磁极 D.通电螺线管的四周有磁场,但其内部没有磁场 4 .静电场有两个基本特性.一个是电荷放在静电场中会遇到作用;另一个是放在静电场中的电荷拥有 5 .以下关于电、磁场的性质描述正确的选项是()A.电场强度大的地方,电荷所受的电场力必然较大 B .磁感觉强度大的地方,磁感线必然较密 C.磁场必然对处在此中的电荷或电流有作用力D.两个等量异种点电荷连线的中点处电势为零 6 .科学的发现研究需要有深刻的洞察力,下边哪位科学家提出“在电荷的四周存在由它产生的电场”的看法() A .库仑 B .法拉第 C.安培 D.焦耳7.关于静电场,下边结论一般成立的是() A .电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低 B .仅在电场力作用下,负电荷必然从高电势向低电势挪动 C.将正点电荷从场强为零的一点挪动列席强为零的另一点,电场力做功必然为零D.对某一正电荷而言,放入点的电势越高,该电荷的电势能越大8 .有关电场的看法正确的是() A .电场不是客观的存在的物质,是为研究静电力而假想的 B .两电荷之间的互相作用力是一对均衡力 C.电场不是客观存在的物质,因为不是由分子、原子等实物粒子构成的 D.电场的基本性质是对放入此中的电荷有力的作用9 .下边说法中正确的选项是()A.物体拥有吸引任何轻小物体的性质叫磁性 B .磁极间的互相作用是:同性磁极互相吸引,异性磁极互相排斥C.磁体上磁性最强的部分叫磁极 D.通电螺线管的四周有磁场,但其内部没有磁场10.物理学史填空,把对应的物理学家的名字填写在横线上.①德国天文学家用了 20 年的时间研究了第谷的行星察看记录后,宣布了他的行星运动规律,为万有引力定律的发现确定了基础.②牛顿总结出了万有引力定律,万有引力常量 G的值是用扭秤实验丈量出来的.③元电荷 e 的数值最早是由美国物理学家测得的.④第一提出了“电场”的看法,以为在电荷的四周存在着由它产生的电场,处在电场中的其余电荷遇到的作用力就是这个电场恩赐的.⑤第一采纳了一个简洁的方法描述电场,那就是画“电场线”.参照答案: 1 .答案: D 解析:电子在电场力作用下,当电场力与速度夹角小于90°时,速率则增大,动能会增大,电势能减小;当电场力与速度夹角大于90°时,速率则减小,动能会减小,电势能增大;当电场力与速度夹角等于90°时,假如匀强电场,则电子做类平抛运动,电子的速率愈来愈大,假如正点电荷的电场,则电子做匀速圆周运动,则电子的电势能可以不变;因为电子做直线运动,因此电场力的方向与速度方向必然共线;故A、B、C均错误;D正确;2.答案: D 解析: A 、依据 U=Ed可知,在匀强电场中任意两点的电势差与两点之间沿电场线方向的距离成正比.而不是任两点间的距离,故 A 错误. B .在匀强电场中,沿场强的方向电必然定是降低的,但电场中电势降低的方向不就是场强的方向,而电势降低最快的方向才是场强的方向.故 B 错误. C.电场力只好说明电场强度大,不可以说明电势高,故不可以说明电势能大;故C错误. D.电场线上各点的切线方向即为该点电场强度的方向;故D正确;3.答案:C解析:A、物体可以吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性,拥有磁性的物体叫做磁体,故 A 错误; B .同性磁极互相排斥,异性磁极互相吸引,故 B 错误; C.一个磁体上有两个磁极,条形磁铁两端分其余N,S 极,磁性最强,中间磁性最弱,因此磁体上磁性最强的部分叫磁极,故C正确;D.通电螺线管的四周有磁场,内部也有磁场,故D错误. 4 .答案:静电力;电势能解析:静电场与重力场相似,拥有两个方面的特色:一是从力的角度:电荷放在静电场中会遇到静电力作用,近似于物体放在地球周边就要遇到地球的重力作用;另一个是从能的角度:是放在静电场中的电荷拥有电势能,近似于地球周边物体在必然的高度时,会拥有重力势能 5 .答案: BD 解析: A 、电场强度大的地方,电荷所受的电场力与电量的比值越大,而电场力不用然较大,故A错误;B .经过磁感线的疏密来表现磁场强度的大小,磁感线越密,磁场强度越大,故 B 正确; C.若运动的电荷速度方向与磁场方向平行,则不受磁场力的作用,故 C错误; D .因为两个等量异种点电荷连线的中垂线为等势面,向来通到无量远,两个等量异种点电荷,故连线中点的电势也为零.故 D正确 6 .答案: A 解析:库仑提出了在电荷的四周存在着电场,法拉第提出了电磁感觉定律,安培提出了分子电流假说,焦耳提出焦耳定律. 7 .答案: D解析: A 、电势是相对的,电势零点可人为选择,而场强由电场自己决定,二者没有直接的关系,电场强度大的地方电势不用然高,电场强度小的地方电势不用然低.故A错误; B .正电荷只在电场力作用下,若无初速度,或初速度与电场线的夹角不大于90°,从高电势向低电势运动,若初速度与电场线的夹角大于90°,从低电势向高电势运动,故 B错误. C.将正点电荷从场强为零的一点挪动列席强为零的另一点,若两点的电势相等,则电场力不做功;若两点的电势不一样样,则电场力做功必然不为零.故 C错误; D.依据电势能 Ep=qφ,对某一正电荷而言,放入点的电势越高,该电荷的电势能越大.故 D 正确. 8 .答案: D 解析: A 、电场是实质存在的物质,不是理想化模型.故 A错误, B .两电荷之间的互相作用是一对作用力与反作用力,故 B错误. C.电场是客观存在的物质,但它不一样样于分子、原子等实物粒子,故 C错误. D.电场的基天性质是对放入此中的电荷有力的作用.故 D 正确 9 .答案: C 解析: A 、物体可以吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性,拥有磁性的物体叫做磁体,故 A 错误;B.同性磁极互相排斥,异性磁极互相吸引,故 B 错误; C.一个磁体上有两个磁极,条形磁铁两端分其余 N,S 极,磁性最强,中间磁性最弱,因此磁体上磁性最强的部分叫磁极,故C正确;D .通电螺线管的四周有磁场,内部也有磁场,故 D错误. 10 .答案:①开普勒.②卡文迪许.③密立根.④法拉第.⑤法拉第.解析:考点:物理学史.解析:依据物理学史和知识解答,记着有名物理学家,如开普勒、卡文迪许、密立根、法拉第的主要贡献即可.解答:解:①德国天文学家开普勒用了 20 年的时间研究了第谷的行星察看记录后,宣布了他的行星运动规律,为万有引力定律的发现确定了基础.②牛顿总结出了万有引力定律,万有引力常量 G的值是卡文迪许用扭秤实验丈量出来的.③元电荷 e 的数值最早是由美国物理学家密立根测得的.④法拉第第一提出了“电场”的看法,以为在电荷的四周存在着由它产生的电场,处在电场中的其余电荷遇到的作用力就是这个电场恩赐的.⑤法拉第第一采纳了一个简洁的方法描述电场,那就是画“电场线”.故为:①开普勒.②卡文迪许.③密立根.④法拉第.⑤法拉第.谈论:解决本题的要点在于平常学习物理主要知识的同时,记牢开普勒、卡文迪许、密立根、法拉第的物理学贡献.。
高三物理电场试题答案及解析1.一电子仅受电场力作用,从高电势处移动到低电势处,则A.电场力对电子做正功B.电子的电势能减少C.电子的动能减少D.电子的动能和电势能的总和保持不变【答案】CD【解析】本题考查电场力做功与能量的关系,从高电势处移动到低电势处,电场力做负功电势能增加,只有电场力作用,则电子原来有一定的动能,后来一部分动能消耗了,电子的动能减少,电子的动能和电势能的总和保持不变即能量守恒;2.如图所示,在真空中有两个等量正电荷Q,分别置于A、B两点,DC为A、B连线的中垂线,D为无限远处,现将一正电荷q由C点沿CD移动到D点的过程中,下述结论中正确的是:()A. q的电势能逐渐增大.B. q的电势能逐渐减小C. q受到的电场力先增大后减小.D. q受到的电场力逐渐减小.【答案】BC【解析】对于等量同种点电荷产生的电场和电势分布特点:在两电荷连线的中垂线上,C点和无穷远处的场强均为零,所以中垂线上由C点的场强为零开始,场强是先增大后逐渐减小的,到无穷远处时减小为零,所以q受到的电场力先增大后减小,C正确D错误;中垂线上任意点关于C点的对称点的场强大小相等,方向相反。
规定无穷远处电势为零,则从C点向中垂线的两端逐渐减小,到无穷远处减小为零。
所以q的电势能逐渐减小,A错误B正确。
3.如图,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止。
现撤去F,使小球沿竖直方向运动,在小球由静止到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时的速度为v,不计空气阻力,则上述过程中A.小球的重力势能增加-W1B.小球的电势能减少W2C.小球的机械能增加W1+D.小球与弹簧组成的系统机械能守恒【解析】:由功能关系可知,在小球由静止到离开弹簧的过程中,小球的重力势能增加-W 1, 小球的电势能减少W 2,选项AB 正确;小球的机械能增加W 2,小球与弹簧组成的系统机械能和电势能之和保持不变,选项CD 错误。
高中物理电场测试题一、选择题1.如图是点电荷电场中的一条电场线,下面说法正确的是A.A点场强一定大于B点场强B.在B点释放一个电子,将一定向A点运动C.这点电荷一定带正电D.正电荷运动中通过A点时,其运动方向一定沿AB方向2.用6伏干电池对一个电容器充电时A.只要电路不断开,电容器的带电量就会不断增加B.电容器接电源正极的极扳带正电,接电源负极的极板带负电C.电容器两极板所带电量之和叫做电容器的带电量D.充电后电容器两极板之间不存在电场3.将电量为3×10-6C的负电荷,放在电场中A点,受到的电场力大小为6×10-3N,方向水平向右,则将电量为6×10-6C的正电荷放在A点,受到的电场力为A.1.2×10-2N,方向水平向右B.1.2×10-2N,方向水平向左C.1.2×102N,方向水平向右D.1.2×102N,方向水平向左4.在点电荷Q的电场中,距Q为r处放一检验电荷q,以下说法中正确的是A.r处场强方向仅由Q的正、负决定B.q在r处的受力方向仅由Q的正、负决定C.r处场强的正、负由场强零点的选择决定D.r处场强的正、负由q的正、负决定5.关于场强的概念,下列说法正确的是6.关于电场强度和电场线,下列说法正确的是A.在电场中某点放一检验电荷后,该点的电场强度会发生改变B.由电场强度的定义式E=F/q可知,电场中某点的E与q成反比,与q所受的电场力F成正比C.电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向D.初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹可能不与电场线重合7.a、b两个电容器,a的电容大于b的电容A.若它们的带电量相同,则a的两极板的电势差小于b的两极板的电势差B.若它们两极板的电势差相等,则a的带电量小于b的带电量D.a的两极板的电势差总是大于b的两极板的电势差8.两个大小相同、带等量异种电荷的导体小球A和B,彼此间的引力为F.另一个不带电的与A、B大小相同的导体小球C,先与A接触,再与B接触,然后移开,这时A和B之间的作用力为F',则F与F'之比为A.8:3 B.8:1 C.1:8 D.4:19.电场中有一点P,P点电场强度的方向向东,一个点电荷a通过P点,下面哪种情况说明a带负电?(不计a受的重力作用)A.通过P点时,a的位移向西B.通过P点时,a的速度向西C.通过P点时,a的加速度向西D.通过P点时,a的动量向西10.在真空中,电量为q1的点电荷产生的电场中有一个点P,P点与q1的距离为r,把一个电量为q2的实验电荷放在P点,它受的静电力为F,则P点电场强度的大小等于AFqB C kqrD kqr 11222....Fq211.下面关于电场线的说法,其中正确的是A.在静电场中释放的点电荷,在电场力作用下一定沿电场线运动B.电场线的切线方向一定与通过此处的正电荷运动方向相同C.电场线的切线方向一定与通过该点的正电荷的加速度方向相同D.电场线是从正电荷出发到负电荷中止.12.如图两个等量异种点电荷电场,AB为中垂线,且AO=BO,则A.A、B两点场强相等B.正电荷从A运动到B,电势能增加C.负电荷从A运动到B,电势能增加D.A、B两点电势差为零13.如图所示,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:A.此液滴带负电B.液滴做匀加速直线运动C.合外力对液滴做的总功等于零D.液滴的电势能减少14.某电容C=20PF,那么用国际单位表示,它的电容为_________F.15.两半径同为r=0.01m的金属小球,其中一个带电量q1=+5.0×10-8C,当两者相距5m时,其间作用力为3.6×10-7N的斥力.则当两球相距为0.01m时,其间作用力F为__________(填大于、小于或等于)0.09N.16.在真空中有两个点电荷,其中一个电量是另一个电量的4倍,它们相距 5 ×10-2m时,相互斥力为1.6N,当它们相距0.1m时,相互斥力为_____N,此两电荷电量分别为__________C 和_____________C.17.真空中有两个点电荷A、B.其带电量q A=2q B,当二者相距0.01m时,相互作用力为1.8×10-2N,则其带电量分别为q A=_______,q B=_______.18.带正电1.0×10-2C的粒子,在电场中先后经过A、B两点,飞经A点时动能为10J,飞经B点时动能为4J,则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了_______J,AB两点电势差为_______.19.如图所示,是一正点电荷电场的电场线,电场中A、B两点间的电势差U AB=200V. 电量为+6×10-8C的电荷从A移到B,电场力对其做的功为_____________J,其电势能_______.(填增大、减小或不变)20.关于电场强度,E=F/q的物理意义是:__________________________________________________________,其适用范围是___________________;E=KQ/r2的物理意义是:_________________________________________,其适用范围是:____________.21.真空中有A、B两个点电荷,(1)A的电量是B的3倍,则A对B的作用力是B对A的作用力的_______倍.(2)A、B的电量均增加为原来的3倍,距离不变,则其间作用力变为原来的_____倍.(3)A的电量不变,B的电量变为原来的9倍,欲使相互作用力不变,A、B间距应为原来的_ _倍.(4)A、B间距增为原来的3倍,带电量均不变,则相互作用力变为原来的_____倍.22.在真空中一条直线上固定有三个点电荷q A = -8×10- 9C,q B = 5×10- 9C,q C=4×10- 9C,AB=8cm,BC=4cm.如图所示,求q B受到的库仑力的大小和方向.23.两个小球都带正电,总共有电荷5.0×10-5C,当两个小球相距3.0m,它们之间的斥力为0.4N,问总电荷在两个小球上是怎样分配的?24.空中有竖直向下的电场,电场强度的大小处处相等.一个质量为m=2.0×10-7kg的带电微粒,其带电量是6.0×10-8C,它在空中下落的加速度为0.1g.设微粒的带电量不变,空气阻力不计,取g = 10m /s2,求空中电场强度的大小.25.如图,均匀玻璃管水平静置,管内有一段质量为m,带电量为q(正电)的水银封闭着一段长为l0的气柱.空中有大小恒定不变、方向竖直向上的电场,大气压强为p0.将管竖立,使开口端在上,设温度不变,此时封闭气柱长为0.8l0.水银柱的横截面积为S,求电场强度的大小.高中物理电场测试题答案1. B2. B3. B4. A5. C6. D7. A8. B9. C 10. BC 11. CD 12. AD 13. ABD 14. 2.0×10-11 15.小于 16. 0.4,3.3×10-7;1.33×10-6 17. 2×10-8C ;10-8C 18. 6;600V 19. 1.2×10-5;减小20. 电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电量的检验电荷在该点受到的电场力,任何电场都适用.在真空中点电荷电场中某点的电场强度跟场电荷电量成正比,跟该点离场电荷的距离的平方成反比 只适用于真空中正、负点电荷的电场。
高中物理电场练习题及讲解讲解### 高中物理电场练习题及讲解#### 练习题一:电场强度的计算题目:一个点电荷 \( Q = 3 \times 10^{-7} \) C 位于原点。
求距离点电荷 \( r = 2 \) m 处的电场强度。
解答:电场强度 \( E \) 由库仑定律给出,公式为:\[ E = \frac{kQ}{r^2} \]其中 \( k \) 是库仑常数,\( k = 8.99 \times 10^9 \)N·m²/C²。
将给定的值代入公式:\[ E = \frac{8.99 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-7}}{(2)^2} \]\[ E = \frac{26.97 \times 10^3}{4} \]\[ E = 6.7425 \times 10^3 \, \text{N/C} \]#### 练习题二:电势能的计算题目:一个带电粒子 \( q = 2 \times 10^{-6} \) C 从距离点电荷 \( Q \) 为 \( r = 3 \) m 的位置移动到 \( r' = 6 \) m 的位置,求此过程中电势能的变化。
解答:电势能 \( U \) 由以下公式给出:\[ U = k \frac{Qq}{r} \]首先计算初始位置的电势能 \( U_1 \):\[ U_1 = \frac{8.99 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-7}\times 2 \times 10^{-6}}{3} \]\[ U_1 = \frac{26.97 \times 10^{-6}}{3} \]\[ U_1 = 8.98 \times 10^{-6} \, \text{J} \]然后计算最终位置的电势能 \( U_2 \):\[ U_2 = \frac{8.99 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-7}\times 2 \times 10^{-6}}{6} \]\[ U_2 = \frac{26.97 \times 10^{-6}}{6} \]\[ U_2 = 4.495 \times 10^{-6} \, \text{J} \]电势能的变化 \( \Delta U \) 为:\[ \Delta U = U_2 - U_1 \]\[ \Delta U = 4.495 \times 10^{-6} - 8.98 \times 10^{-6} \] \[ \Delta U = -4.485 \times 10^{-6} \, \text{J} \]#### 练习题三:电场线的理解题目:给出一个正点电荷产生的电场线图,要求解释电场线的方向和密度。
1、运动电荷进入磁场后(无其他外力作用)可能做()A.匀速圆周运动B.匀速直线运动C.匀加速直线运动D.平抛运动2、如图所示,正方形容器处于匀强磁场中,一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中,其中一部分从c孔射出,一部分从d孔射出,容器处于真空中,则下列结论中正确的是()A.从两孔射出的电子速率之比v c∶v d=2∶1B.从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比t c∶t d=1∶2C.从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比a c∶a d=∶1D.从两孔射出的电子在容器中运动的角速度之比ωc∶ωd=2∶13、如图所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷和所带电荷的电性分别是()A.,正电荷B.,正电荷C.,负电荷D.,负电荷4、一磁场宽度为L,磁感应强度为B,如图所示,一粒子质量为m,带电荷量为-q,不计重力,以某一速度(方向如图)射入磁场。
若不使其从右边界飞出,则粒子的速度应为多大?5、已知质量为m的带电液滴,以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动。
重力加速度为g,求:(1)液滴在空间受到几个力作用;(2)液滴的带电荷量及电性;(3)液滴做匀速圆周运动的半径。
6、如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度B=2×10-3 T;磁场右边是宽度L=0.2 m、场强E=40 V/m、方向向左的匀强电场。
一带电粒子的电荷量q=-3.2×10-19 C,质量m=6.4×10-27 kg,以v=4×104 m/s的速度沿OO'垂直射入磁场,在磁场中偏转后进入右侧的电场,最后从电场右边界射出。
完整版)高三物理电场经典习题电场练题1.如下图所示,一个静止的点电荷+Q在其周围产生电场,有三个点A、B、C在与+Q共面的平面上,其中B、C在以+Q为圆心的同一圆周上。
设A、B、C三点的电场强度大小分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC,则正确的选项是:A。
EA<EB,φB=φCB。
EA>EB,φA>φBC。
EA>EB,φA<φBD。
EA>EC,φB=φC2.下图中,有一个水平匀强电场,在竖直平面内有一个带电微粒,其初速度为v,沿着虚线从点A运动到点B。
此时,能量的变化情况是:A。
动能减少,重力势能增加,电势能减少B。
动能减少,重力势能增加,电势能增加C。
动能不变,重力势能增加,电势能减少D。
动能增加,重力势能增加,电势能减少3.在匀强电场中,将一带电小球,其质量为m,带电量为q,由静止释放,其运动轨迹为一条与竖直方向夹角为θ的直线。
此时,匀强电场的场强大小为:A。
唯一值是mgtgθ/qB。
最大值是mgtgθ/qC。
最小值是mgsinθ/qD。
最小值是mgcosθ/q4.下图中,从灯丝发出的电子经过加速电场加速后,进入偏转电场。
若加速电压为U1,偏转电压为U2,为了使电子在电场中的偏转量y增大为原来的两倍,正确的方法是:A。
使U1减小到原来的1/2B。
使U2增大为原来的2倍C。
使偏转板的长度增大为原来的2倍D。
使偏转板的距离减小为原来的1/25.下图中,将乙图所示的交变电压加在甲图所示的平行板电A、B两极板上,开始时B板的电势比A板高,有一位于极板中间的电子,在t=0时刻由静止释放,它只在电场力作用下开始运动,设A、B两板间距足够大,则电子的运动情况是:A.电子一直向A板运动B.电子一直向B板运动C.电子先向A板运动,再向B板运动,再返回,如此做周期性运动D.电子先向B板运动,再向A板运动,再返回,如此做周期性运动6.一个动能为Ek的带电粒子垂直于电力线方向飞入平行板电,飞出电时动能为2Ek。
高三物理电场试题答案及解析1.真空中,两个相距L的固定点电荷E、F所带电荷量大小分别是QE 和QF,在它们共同形成的电场中,有一条电场线如图中实线所示,实线上的箭头表示电场线的方向.电场线上标出了M、N两点,其中N点的切线与EF连线平行,且∠NEF>∠NFE.则A.E带正电,F带负电,且B.在M点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷将沿电场线运动到N点C.过N点的等势面与过N点的切线垂直D.负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能【答案】AC【解析】电场线由正电荷出发,可知E带正电,由电场线分布可知,A对;在M点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷不可能沿电场线运动,B错;等势面与电场线垂直,C对;M点电势高于N点电势,对于负电荷电势越高电势能越小,D错;2.绝缘水平面上固定一正点电荷Q,另一质量为m、电荷量为-q的滑块(可看作点电荷)从a点以初速度v沿水平面向Q运动,到达b点时速度减为零.已知a、b间距离为s,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.以下判断正确的是()A.滑块在运动过程中所受Q的库仑力一直小于滑动摩擦力B.滑块在运动过程的中间时刻, 速度的大小小于C.Q产生的电场中,a、b两点间的电势差D.此过程中产生的内能为【答案】ABC【解析】(考查带电粒子在电场中的运动,动能定理应用)因两电荷带异种电荷,相互吸引,如果库仑力大于滑动摩擦力,则不能使到达b点时速度减为零,A正确;由于前段时间加速度大,速度改变量大,后段时间加速度小,速度改变量小,故B正确;电场力做功与摩擦力做功之和等于滑块的动能变化量,根据动能定理,有:,C正确。
摩擦力做功转化为内能,则此过程中产生的内能为动能的减小量及电场力做功之和,D错误。
3.如图所示,圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面,相邻两等势面间的电势差相等。
光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动,杆上套有一带正电的小滑块(可视为质点),滑块通过绝缘轻弹簧与固定点O相连,并以某一初速度从M点运动到N点,OM<ON。
高中物理电场试题及答案解析一、选择题1. 电场强度的定义式是:A. E = F/qB. E = q/FC. E = FqD. E = Fq/q答案:A解析:电场强度E定义为单位正电荷在电场中受到的电场力F与该电荷量q的比值,即E = F/q。
2. 一个点电荷Q产生电场的电场线分布是:A. 从Q向外发散B. 从无穷远处指向QC. 从Q向无穷远处发散D. 以上都是答案:C解析:点电荷Q产生的电场线从Q向无穷远处发散,正电荷向外发散,负电荷向内收敛。
二、填空题1. 电场线从正电荷出发,终止于________。
答案:无穷远处或负电荷2. 电场中某点的场强为E,若将试探电荷加倍,则该点的场强为________。
答案:E三、计算题1. 一个点电荷q = 2 × 10⁻⁸ C,求它在距离r = 0.1 m处产生的电场强度。
答案:E = k * q / r²E = (9 × 10⁹ N·m²/C²) * (2 × 10⁻⁸ C) / (0.1 m)²E = 1800 N/C解析:根据点电荷的电场强度公式E = k * q / r²,代入数值计算即可得到答案。
2. 一个带电粒子的质量为m = 0.01 kg,带电量为q = 1.6 ×10⁻¹⁹ C,它在电场强度为E = 3000 N/C的电场中受到的电场力是多少?答案:F = q * EF = (1.6 × 10⁻¹⁹ C) * (3000 N/C)F = 4.8 × 10⁻¹⁶ N解析:根据电场力的公式F = q * E,代入已知的电荷量和电场强度即可计算出电场力。
结束语:通过本试题的练习,同学们应该对电场强度的定义、点电荷产生的电场线分布以及电场力的计算有了更深入的理解。
希望同学们能够掌握这些基本概念和计算方法,为进一步学习电场的相关知识打下坚实的基础。
高中物理电场试题及答案一、选择题1. 电场强度的定义式是:A. E = F/qB. E = q/FC. E = F * qD. E = q / F^2答案:A2. 电场线的特点是什么?A. 电场线是真实存在的B. 电场线是闭合的C. 电场线不相交D. 所有选项都正确答案:C3. 电场中某点的场强大小为E,将试探电荷从该点移动到无穷远处,电场力做的功为W。
若试探电荷的电荷量为q,那么该点的电势能为:A. -qEB. qEC. -WD. W答案:D二、填空题4. 电场强度是描述电场强弱和方向的_______,其单位是_______。
答案:物理量;N/C5. 点电荷Q产生的电场强度E与点电荷的电荷量Q成正比,与点到点电荷的距离r的平方成_______。
答案:反比三、简答题6. 请简述电场对电荷的作用力与电场强度的关系。
答案:电场对电荷的作用力F等于电场强度E与电荷量q的乘积,即F = qE。
电场强度E是电场本身的属性,与放入其中的电荷无关。
四、计算题7. 一个点电荷Q = 2 × 10^-6 C,求在距离它1 m处的电场强度。
答案:根据点电荷的电场强度公式 E = kQ/r^2,其中k是库仑常数,k = 8.99 × 10^9 N·m^2/C^2。
代入数值计算得E = (8.99 × 10^9 N·m^2/C^2) × (2 × 10^-6 C) / (1 m)^2 = 17.98 N/C。
8. 若在上述电场中放入一个电荷量为-1 × 10^-8 C的负电荷,求该负电荷所受的电场力大小。
答案:根据F = qE,代入q = -1 × 10^-8 C和E = 17.98 N/C,计算得 F = -1 × 10^-8 C × 17.98 N/C = -1.798 × 10^-6 N。
结束语:通过本试题的练习,同学们应该能够加深对电场强度、电场线、电势能以及电场力等概念的理解,并能够运用相关公式进行计算。
我去人也就有人!为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙小滑块在水平轨道上通过的总路程.,可知A 项正确.y l 2、B 分别用长l 的绝缘细线悬挂在同一的位置如图甲所示,线与竖直方向夹角α=30°,当外加水平向左的匀强电场时,两小球平衡位置如图乙所示,线与竖直方向夹角也为α=30°,求:的小球以水平初速度v 0进入竖直向上的匀强电场中,如图甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y 与水平方向的位移x 之间的关系如匀强电场场强的大小;高度的过程中,电场力做的功;v 022建议收藏下载本文,以便随时学习!我去人也就有人!为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙A.U变小,E不变B建议收藏下载本文,以便随时学习!E=2E1cos 30°④由③④式并代入数据得E=7.8×103 N/C⑤场强E的方向沿y轴正方向.22.[2014·安徽卷] (14分)如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间距离为d,上极板正中有一小孔.质量为m,电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g).求:(1)小球到达小孔处的速度;(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量;(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间.22.[答案] (1) (2)CError! (3)Error!Error![解析] (1)由v2=2gh得v=(2)在极板间带电小球受重力和电场力,有mg-qE=ma0-v2=2ad得E=Error!U=EdQ=CU得Q=C Error!(3)由h=Error!gt Error!、0=v+at2、t=t1+t2可得t=Error!Error!。
高考物理带电粒子在电场中的运动题20套(带答案)含解析一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动1.如图所示,光滑绝缘的半圆形轨道ABC 固定在竖直面内,圆心为O ,轨道半径为R ,B 为轨道最低点。
该装置右侧的14圆弧置于水平向右的足够大的匀强电场中。
某一时刻一个带电小球从A 点由静止开始运动,到达B 点时,小球的动能为E 0,进入电场后继续沿轨道运动,到达C 点时小球的电势能减少量为2E 0,试求: (1)小球所受重力和电场力的大小; (2)小球脱离轨道后到达最高点时的动能。
【答案】(1)0E R 02E R(2)8E 0 【解析】 【详解】(1)设带电小球的质量为m ,则从A 到B 根据动能定理有:mgR =E 0则小球受到的重力为:mg =E R方向竖直向下;由题可知:到达C 点时小球的电势能减少量为2E 0,根据功能关系可知:EqR =2E 0则小球受到的电场力为:Eq =2E R方向水平向右,小球带正电。
(2)设小球到达C 点时速度为v C ,则从A 到C 根据动能定理有:EqR =212C mv =2E 0 则C 点速度为:v C 04E m方向竖直向上。
从C 点飞出后,在竖直方向只受重力作用,做匀减速运动到达最高点的时间为:41C v E t g g m== 在水平方向只受电场力作用,做匀加速运动,到达最高点时其速度为:0442E E qE qE v at t m mg m m==== 则在最高点的动能为:2200411(2)822k E E mv m E m===2.如图,半径为a 的内圆A 是电子发射器,其金属圆周表圆各处可沿纸面内的任意方向发射速率为v 的电子;外圆C 为与A 同心的金属网,半径为3a .不考虑静电感应及电子的重力和电子间的相互作用,已知电子质量为m ,电量为e .(1)为使从C 射出的电子速率达到3v ,C 、A 间应加多大的电压U ; (2)C 、A 间不加电压,而加垂直于纸面向里的匀强磁场.①若沿A 径向射出的电子恰好不从C 射出,求该电子第一次回到A 时,在磁场中运动的时间t ;②为使所有电子都不从C 射出,所加磁场磁感应强度B 应多大.【答案】(1)24mv e (2)①39a vπ ②(31)B ae ≥-【解析】 【详解】(1)对电子经C 、A 间的电场加速时,由动能定理得()2211322eU m v mv =-得24mv U e=(2)电子在C 、A 间磁场中运动轨迹与金属网相切.轨迹如图所示.设此轨迹圆的半径为r ,则()2223a rr a -=+又2rT vπ=得tan 3arθ== 故θ=60°所以电子在磁场中运动的时间2-22t T πθπ= 得43at π=(3)若沿切线方向射出的电子轨迹恰好与金属网C 相切.则所有电子都不从C 射出,轨迹如图所示:23r a a '=-又2v evB m r ='得3-1B ae =()所以3-1B ae≥()3.如图所示,在平面直角坐标系xOy 的第二、第三象限内有一垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场区域△ABC ,A 点坐标为(0,3a ),C 点坐标为(0,﹣3a ),B 点坐标为(3a -,-3a ).在直角坐标系xOy 的第一象限内,加上方向沿y 轴正方向、场强大小为E=Bv 0的匀强电场,在x=3a 处垂直于x 轴放置一平面荧光屏,其与x 轴的交点为Q .粒子束以相同的速度v 0由O 、C 间的各位置垂直y 轴射入,已知从y 轴上y =﹣2a 的点射入磁场的粒子在磁场中的轨迹恰好经过O 点.忽略粒子间的相互作用,不计粒子的重力.(1)求粒子的比荷;(2)求粒子束射入电场的纵坐标范围;(3)从什么位置射入磁场的粒子打到荧光屏上距Q 点最远?求出最远距离.【答案】(1)0v Ba(2)0≤y≤2a (3)78y a =,94a【解析】 【详解】(1)由题意可知, 粒子在磁场中的轨迹半径为r =a 由牛顿第二定律得Bqv 0=m 2v r故粒子的比荷v q m Ba= (2)能进入电场中且离O 点上方最远的粒子在磁场中的运动轨迹恰好与AB 边相切,设粒子运动轨迹的圆心为O ′点,如图所示.由几何关系知O ′A =r ·ABBC=2a 则OO ′=OA -O ′A =a即粒子离开磁场进入电场时,离O 点上方最远距离为OD =y m =2a所以粒子束从y 轴射入电场的范围为0≤y ≤2a (3)假设粒子没有射出电场就打到荧光屏上,有3a =v 0·t 02019222qE y t a a m ==>, 所以,粒子应射出电场后打到荧光屏上粒子在电场中做类平抛运动,设粒子在电场中的运动时间为t ,竖直方向位移为y ,水平方向位移为x ,则 水平方向有x =v 0·t竖直方向有212qE y t m=代入数据得x =2ay设粒子最终打在荧光屏上的点距Q 点为H ,粒子射出电场时与x 轴的夹角为θ,则002tan y x qE x v m v y v v aθ⋅===有H =(3a -x )·tan θ=(32)2a y y -当322a y y -=时,即y =98a 时,H 有最大值 由于98a <2a ,所以H 的最大值H max =94a ,粒子射入磁场的位置为y =98a -2a =-78a4.如图,质量分别为m A =1kg 、m B =2kg 的A 、B 两滑块放在水平面上,处于场强大小E=3×105N/C 、方向水平向右的匀强电场中,A 不带电,B 带正电、电荷量q=2×10-5C .零时刻,A 、B 用绷直的细绳连接(细绳形变不计)着,从静止同时开始运动,2s 末细绳断开.已知A 、B 与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1,重力加速度大小g=10m/s 2.求:(1)前2s 内,A 的位移大小; (2)6s 末,电场力的瞬时功率. 【答案】(1) 2m (2) 60W 【解析】 【分析】【详解】(1)B 所受电场力为F=Eq=6N ;绳断之前,对系统由牛顿第二定律:F-μ(m A +m B )g=(m A +m B )a 1 可得系统的加速度a 1=1m/s 2; 由运动规律:x=12a 1t 12 解得A 在2s 内的位移为x=2m ;(2)设绳断瞬间,AB 的速度大小为v 1,t 2=6s 时刻,B 的速度大小为v 2,则v 1=a 1t 1=2m/s ;绳断后,对B 由牛顿第二定律:F-μm B g=m B a 2 解得a 2=2m/s 2;由运动规律可知:v 2=v 1+a 2(t 2-t 1) 解得v 2=10m/s电场力的功率P=Fv ,解得P=60W5.如图甲所示,极板A 、B 间电压为U 0,极板C 、D 间距为d ,荧光屏到C 、D 板右端的距离等于C 、D 板的板长.A 板O 处的放射源连续无初速地释放质量为m 、电荷量为+q 的粒子,经电场加速后,沿极板C 、D 的中心线射向荧光屏(荧光屏足够大且与中心线垂直),当C 、D 板间未加电压时,粒子通过两板间的时间为t 0;当C 、D 板间加上图乙所示电压(图中电压U 1已知)时,粒子均能从C 、D 两板间飞出,不计粒子的重力及相互间的作用.求:(1)C 、D 板的长度L ;(2)粒子从C 、D 板间飞出时垂直于极板方向偏移的最大距离; (3)粒子打在荧光屏上区域的长度. 【答案】(1)02qU L t m =2)2102qU t y md =(3)21032qU t s s md∆== 【解析】试题分析:(1)粒子在A 、B 板间有20012qU mv = 在C 、D 板间有00L v t = 解得:02qU L t m=(2)粒子从nt 0(n=0、2、4……)时刻进入C 、D 间,偏移距离最大粒子做类平抛运动 偏移距离2012y at = 加速度1qU a md=得:2102qU t y md=(3)粒子在C 、D 间偏转距离最大时打在荧光屏上距中心线最远ZXXK] 出C 、D 板偏转角0tan y v v θ=0y v at =打在荧光屏上距中心线最远距离tan s y L θ=+荧光屏上区域长度21032qU t s s md∆==考点:带电粒子在匀强电场中的运动【名师点睛】此题是带电粒子在匀强电场中的运动问题;关键是知道粒子在水平及竖直方向的运动规律和特点,结合平抛运动的规律解答.6.如图所示,两块平行金属极板MN 水平放置,板长L =" 1" m .间距d =33m ,两金属板间电压U MN = 1×104V ;在平行金属板右侧依次存在ABC 和FGH 两个全等的正三角形区域,正三角形ABC 内存在垂直纸面向里的匀强磁场B 1,三角形的上顶点A 与上金属板M 平齐,BC 边与金属板平行,AB 边的中点P 恰好在下金属板N 的右端点;正三角形FGH 内存在垂直纸面向外的匀强磁场B 2,已知A 、F 、G 处于同一直线上.B 、C 、H 也处于同一直线上.AF 两点距离为23m .现从平行金属极板MN 左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子,粒子质量m = 3×10-10kg ,带电量q = +1×10-4C ,初速度v 0= 1×105m/s .(1)求带电粒子从电场中射出时的速度v 的大小和方向(2)若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC 边上,求该区域的磁感应强度B 1 (3)若要使带电粒子由FH 边界进入FGH 区域并能再次回到FH 界面,求B 2应满足的条件. 【答案】(1)5310/3m s ;垂直于AB 方向出射.(2)3310(3)235+ 【解析】试题分析:(1)设带电粒子在电场中做类平抛运动的时间为t,加速度为a,则:Uq mad=解得:102310/qUa m smd==⨯5110Lt sv-==⨯竖直方向的速度为:v y=at=3×105m/s射出时速度为:2252310/yv v v m s=+=⨯速度v与水平方向夹角为θ,3tan yvvθ==,故θ=30°,即垂直于AB方向出射.(2)带电粒子出电场时竖直方向的偏转的位移21322dy at m===,即粒子由P1点垂直AB射入磁场,由几何关系知在磁场ABC区域内做圆周运动的半径为12cos303dR m==o由211vB qv mR=知:113310mvB TqR==(3)分析知当轨迹与边界GH相切时,对应磁感应强度B2最大,运动轨迹如图所示:由几何关系得:221sin60RRo+=故半径2(233)R m=又222vB qv mR=故2235B+=所以B223+.考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.7.图中是磁聚焦法测比荷的原理图。
【典型例题】问题1:会解电荷守恒定律与库仑定律的综合题。
求解这类问题关键是抓住“等大的带电金属球接触后先中和,后平分”,然后利用库仑定律求解。
注意绝缘球带电是不能中和的。
[例1] 有三个完全一样的金属小球A、B、C,A带电量7Q,B带电量-Q,C 不带电,将A、B固定,相距r,然后让C球反复与A、B球多次接触,最后移去C球,试问A、B两球间的相互作用力变为原来的多少倍?带电体相互接触后移开,同种电荷电量平分,异种电荷电量先中和再平分.将A、B固定起来,然后让C球反复与A、B球接触,最后移走C,答:A、B间的库仑力变为原来的4/7倍[例2] 两个相同的带电金属小球相距r时,相互作用力大小为F,将两球接触后分开,放回原处,相互作用力大小仍等于F,则两球原来所带电量和电性()A. 可能是等量的同种电荷B. 可能是不等量的同种电荷C. 可能是不等量的异种电荷D. 不可能是异种电荷问题2:会解分析求解电场强度。
电场强度是静电学中极其重要的概念,也是高考中考点分布的重点区域之一。
求电场强度的方法一般有:定义式法、点电荷场强公式法、匀强电场公式法、矢量叠加法等。
[例3] 如图1所示,用长为的金属丝弯成半径为r 的圆弧,但在A 、B 之间留有宽度为d 的间隙,且,将电量为Q 的正电荷均匀分布于金属丝上,求圆心处的电场强度。
根据对称性可知,带电圆环在圆心O 处的总场强E =0.至于补上的带电小段,由题给条件可视做点电荷,它在圆心O 处的场强E1是可求的.若题中待求场强为E2,则E1+E2=0.设原缺口环所带电荷的线密度为σ,σ=Q /(2πr -d ),则补上的那一小段金属线的带电量Q ′=σ•d,Q ′在O 处的场强为E1=kQ ′/r2,由E1+E2=0可得 E2=-E1,负号表示E2与E1反向,背向圆心向左. [例4] 如图2所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q ,半径为R ,圆心为O ,P 为垂直于圆环平面的对称轴上的一点,OP=L ,试求P 点的场强。
高三物理电场试题答案及解析1. (2010年高考大纲全国卷Ⅰ)关于静电场,下列结论普遍成立的是()A.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低B.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C.在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向D.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零【答案】C【解析】选C.在静电场中,电场强度大小与电势高低无确定关系,A错误;电势差等于移动单位正电荷电场力所做的功,而场强只等于单位正电荷所受的力,一个力所做的功不仅与这个力有关,而且与位移等其他因素有关,B错误;在所有静电场中,场强方向都是电势降低最快的方向,C正确;场强为零的地方,电势不一定为零,故场强均为零的两点间,电势差不一定为零,故电场力做功不一定为零,D错误.2.一电子仅受电场力作用,从高电势处移动到低电势处,则A.电场力对电子做正功B.电子的电势能减少C.电子的动能减少D.电子的动能和电势能的总和保持不变【答案】CD【解析】本题考查电场力做功与能量的关系,从高电势处移动到低电势处,电场力做负功电势能增加,只有电场力作用,则电子原来有一定的动能,后来一部分动能消耗了,电子的动能减少,电子的动能和电势能的总和保持不变即能量守恒;3.为模拟空气净化过程,有人设计了如图所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶,圆桶的高和直径相等.第一种除尘方式是:在圆桶顶面和底面间加上电压U,沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场,尘粒的运动方向如图甲所示;第二种除尘方式是:在圆桶轴线处放一直导线,在导线与桶壁间加上的电压也等于U,形成沿半径方向的辐向电场,尘粒的运动方向如图乙所示.已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比,即(k为一定值),假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同,重力可忽略不计,则在这两种方式中A.尘粒最终一定都做匀速运动B.电场对单个尘粒做功的最大值相等C.尘粒受到的的电场力大小相等D.第一种方式除尘的速度比第二种方式除尘的速度快【答案】B【解析】尘粒在两种装置中都做加速直线运动,速度都增大,A错;由电场力做功W=qU可知B 对;D错;乙图中电场线越接近筒边场强越小,电场力F=qE可知电场力减小,C错;4.如图所示,直角坐标系xOy,X轴正方向沿着绝缘粗糙水平面向右,y轴正方向竖直向上。
高中物理阶段性测试(一)一、选择题(每题4分,共40分) 1.下列说法正确的是 ( ) A .元电荷就是质子 B .点电荷是很小的带电体 C .摩擦起电说明电荷可以创造D .库仑定律适用于在真空中两个点电荷之间相互作用力的计算2.在电场中某点用+q 测得场强E ,当撤去+q 而放入-q/2时,则该点的场强 ( )A .大小为E / 2,方向和E 相同B .大小为E /2,方向和E 相反C .大小为E ,方向和E 相同D .大小为E ,方向和E 相反3.绝缘细线的上端固定,下端悬挂一只轻质小球a ,a 表面镀有铝膜,在a 的近端有一绝缘金属球b ,开始时,a 、b 均不带电,如图所示.现使b 球带电,则( ) A .a 、b 之间不发生静电相互作用 B .b 立即把a 排斥开C .b 将吸引a ,吸住后不放开D .b 将吸引a ,接触后又把a 排斥开4.关于点电荷,正确的说法是 ( ) A .只有体积很小带电体才能看作点电荷 B .体积很大的带电体一定不能视为点电荷C .当两个带电体的大小与形状对它们之间的相互静电力的影响可以忽略时,这两个带电体便可看作点电荷D .一切带电体在任何情况下均可视为点电荷5.两只相同的金属小球(可视为点电荷)所带的电量大小之比为1:7,将它们相互接触后再放回到原来的位置,则它们之间库仑力的大小可能变为原来的 ( )A .4/7B .3/7C .9/7D .16/76. 下列对公式 E =F/q 的理解正确的是( ) A .公式中的 q 是场源电荷的电荷量B .电场中某点的电场强度 E 与电场力F 成正比,与电荷量q 成反比C .电场中某点的电场强度 E 与q 无关D .电场中某点的电场强度E 的方向与电荷在该点所受的电场力F 的方向一致7. 下列关于电场线的说法正确的是( ) A .电场线是电荷运动的轨迹,因此两条电场线可能相交B .电荷在电场线上会受到电场力,在两条电场线之间的某一点不受电场力C .电场线是为了描述电场而假想的线,不是电场中真实存在的线D .电场线不是假想的东西,而是电场中真实存在的物质8. 关于把正电荷从静电场中电势较高的点移到电势较低的点,下列判断正确的是( )A .电荷的电势能增加B .电荷的电势能减少C .电场力对电荷做正功D .电荷克服电场力做功9. 一个带负电的粒子只在静电力作用下从一个固定的点电荷附近飞过,运动轨迹如图中的实线所示,箭头表示粒子运动的方向。
如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内、管口B、C的连线是水平直径,现有一带正电小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R,从小球进入管口开始,整个空间中突然加上一个匀强电场,电场力在竖直向上的分力大小与重力大小相等,结果小球从管口C处脱离圆管后,其运动轨迹最后经过A点,设小球运动过程中带电量没有改变,重力加速度为g,求:(1)小球到达B点的速度大小;(2)小球受到的电场力的大小和方向;(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力.3、如图所示,一固定在竖直平面内的光滑绝缘半圆形轨道ABC,其半径为R=0.4m. 轨道在C处与水平绝缘板相切。
在绝缘板上距C点2m的D点静置一质量m=20g的小物块(可看作质点),小物块带负电,电量为q=1C,今在空间加一水平向左的匀强电场,场强方向与导轨共面,发现小物块恰能通过轨道最高点A. 取g=10m/s2,求:(1)匀强电场的电场强度E;(2)小物块的落点到C点的距离x.4、如图8-21所示,长为L的绝缘细线,一端悬于O点,另一端连接一质量为m的带负电小球,置于水平向右的匀强电场中,在O点向右水平拉直后从静止释放,细线碰到钉子后要使小球刚好饶钉子O′在竖直平面内作圆周运动,求OO′长度。
5、两块平行金属板A、B彼此平行放置,板间距离为d,两板分别带有等量异种电荷,且A板带正电,两板中间有一带负电的油滴P,当两板水平放置时,油滴恰好平衡,若把两板倾斜60°,把油滴从P静止释放,油滴可以打在金属板上,问:(1)油滴将打在哪块金属板上? (2)油滴打在金属板上的速率是多少?6、如图所示,在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8m.有一质量500g的带电小环套在直杆上,正以某一速度,沿杆匀速下滑,小环离杆后正好通过C端的正下方P点处。
(g取l0m/s2)求:(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向。
高中物理电场试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个点电荷在电场中受到的电场力大小为F,若将该电荷的电量增加为原来的2倍,而电场强度不变,则该点电荷受到的电场力大小变为:A. FB. 2FC. 4FD. 8F2. 电场强度的方向是:A. 正电荷所受电场力的方向B. 负电荷所受电场力的方向C. 正电荷所受电场力的反方向D. 负电荷所受电场力的反方向3. 电场线是:A. 真实存在的线B. 人为引入的虚拟线C. 表示电场强度大小的线D. 表示电场强度方向的线4. 电场中某点的电势为零,该点的电场强度一定为:A. 零B. 非零C. 无法确定D. 无穷大5. 两个相同的金属球,一个带正电,一个带负电,将它们接触后分开,它们所带的电荷量将:A. 相等B. 相等但符号相反C. 相等且符号相同D. 无法确定6. 电容器的电容与电容器两极板之间的距离成:A. 正比B. 反比C. 无关D. 无法确定7. 电容器充电后,其两极板间的电压:A. 保持不变B. 逐渐减小C. 逐渐增大D. 先增大后减小8. 电容器的充电和放电过程是:A. 电荷的移动过程B. 电荷的积累过程C. 电荷的减少过程D. 电荷的转移过程9. 电场中某点的电势能与该点的电势的关系是:A. 正比B. 反比C. 无关D. 无法确定10. 电场力做功与电势能变化的关系是:A. 电场力做正功,电势能减小B. 电场力做负功,电势能减小C. 电场力做正功,电势能增加D. 电场力做负功,电势能增加二、填空题(每题3分,共30分)1. 电场强度的单位是______。
2. 电场强度的方向与______的方向相同。
3. 电场线的疏密表示电场的______。
4. 电场中某点的电势能与该点的电势成______比。
5. 电容器的电容表示电容器容纳电荷的______。
6. 电容器充电时,电容器两极板间的电压与______成正比。
7. 电容器放电时,电容器两极板间的电压与______成反比。
电场练习题一、选择题1.以下图,在静止的点电荷 +Q 所产生的电场中,有与+ Q 共面的 A 、B、 C 三点,且 B、 C 处于以+ Q 为圆心的同一圆周上。
设 A 、B、C 三点的电场强度大小分别为 E A、E B、E C,电势分别为φA、φB、φC,则以下判断正确的选项是A. E A <E B,φB=φC C. E A>E B,φA<φBB. E A >E B,φA >φB D. E A>E C,φB=φC2.以下图,空间有一水平匀强电场,在竖直平面内有一初速度 v0的带电微粒,沿图中虚线由 A 运动至 B,其能量变化状况是A.动能减少,重力势能增添,电势能减少B.动能减少,重力势能增添,电势能增添C.动能不变,重力势能增添,电势能减少D.动能增添,重力势能增添,电势能减少3.如图,在匀强电场中,将一质量为m,带电量为 q 的带电小球,由静止开释,带电小球的运动轨迹为一与竖直方向夹角为θ的直线,则匀强电场的场强盛小为θA. 独一值是 mgtgθ/qB.最大值是 mgtgθ/qC.最小值是 mgsinθ/qD. 最小值是 mgcosθ/q4.以下图,从灯丝发出的电子经加快电场加快后,进入偏转电场,若加快电压为 U1,偏转电压为 U2,要使电子在电场中的偏转量 y 增大为本来的 2 倍,以下方法中正确的选项是A. 使 U1减小到本来的 1/2B. 使 U2增大为本来的 2 倍C. 使偏转板的长度增大为本来 2 倍D.使偏转板的距离减小为本来的1/25.如图,将乙图所示的交变电压加在甲图所示的平行板电容器 A、B 两极板上,开始时 B 板的电势比 A 板高,有一位于极板中间的电子,在 t=0 时辰由静止开释,它只在电场力作用下开始运动,设 A 、B两板间距足够大,则A .电子向来向 A 板运动B.电子向来向 B 板运动C.电子先向 A 板运动,再向 B 板运动,再返回,这样做周期性运动D.电子先向 B 板运动,再向 A 板运动,再返回,这样做周期性运动6.一个动能为 E k的带电粒子,垂直于电力线方向飞入平行板电容器,飞出电容器时动能为2E k,假如使这个带电粒子的初速度变成本来的 2 两倍,那么它飞出电容器时的动能变成A .8E k B.2E k C.4.25E k D.2.5E k7.理论上已经证明:电荷平均散布的球壳在壳内产生的电场为零。
现有一半径为 R、电荷平均散布的实心球体, O 为球心,以 O 为原点成立坐标轴 Ox,如右图所示。
对于该带电小球产生的电场 E 随 x 的变化关系,以下图中正确的选项是8.平行板电容器C 与三个可变电阻器R1、R2、R3以及电源连成以下图的电路。
闭合开关 S 待电路稳固后,电容器 C 两极板带有必定的电荷。
要使电容器所带电荷量增添,以下方法中可行的是A .只增大 R1,其余不变B.只增大 R2,其余不变C.只减小 R3,其余不变D.只减小 a、b 两极板间的距离,其余不变Ca b R1R2S R39.在以下图的实验装置中,平行板电容器的极板 B 与一敏捷的静电计相连,极板 A 接地。
若极板A 稍向上挪动一些,由察看到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论,其依照是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.两极板上的电量几乎不变,极板间的电压变小D.两极板上的电量几乎不变,极板间的电压变大10.物理图像能够直观、简短地显现两个物理量之间的关系,利用图像剖析物理问题的方法有着宽泛的应用。
如图,若令x 轴和 y 轴分别表示某个物理量,则图像能够反应在某种状况下,相应物理量之间的关系。
x 轴上有 A 、B 两点,分别为图线与 x 轴交点、图线的最低点所对应的x 轴上的坐标值地点。
以下说法中正确的选项是A.若 x 轴表示空间地点, y 轴表示电势,图像能够反应某静电场的电势在 x 轴上散布状况,则 A 、B 两点之间电场强度在 x 轴上的重量沿 x 轴负方向B.若 x 轴表示空间地点, y 轴表示电场强度在 x 轴上的重量,图像能够反应某静电场的电场强度在 x 轴上散布状况,则 A 点的电势必定高于 B 点的电势C.若x 轴表示分子间距离,y 轴表示分子势能,图像能够反应分子势能随分子间距离变化的状况,则将分子甲固定在 O 点,将分子乙从 A 点由静止开释,分子乙仅在分子甲的作用下运动至 B 点时速度最大D.若 x 轴表示分子间距离, y 轴表示分子间作使劲,图像能够反应分子间作使劲随分子间距离变化的状况,则将分子甲固定在 O 点,将分子乙从 B 点由静止开释,分子乙仅在分子甲的作用下向来做加快运动二、计算题,解答应写必需的文字说明、方程式和重要演算步骤11.以下图,水平绝缘圆滑轨道AB 的 B 端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗拙绝缘轨道 BC 光滑连结,圆弧的半径R=0.40m。
在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度 E=1.0×104 N/C。
现有一质量m=0.10kg 的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B 端距离 s=1.0m 的地点,因为遇到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的 C 端时,速度恰巧为零。
已知带电体所带电荷q=8.0×10-5C,取 g=10m/s2,求:(1)带电体在水平轨道上运动的加快度大小及运动到 B 端时的速度大小;(2)带电体运动到圆弧形轨道的 B 端时对圆弧轨道的压力大小;(3)带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少。
O R CEA B12.示波管的表示图以下,竖直偏转电极的极板长l=4.0cm,两板间距离d=1.0cm,极板右端与荧光屏的距离L=18cm。
由阴极发出的电子经电场加快后,以v=1.6×107m/s 的速度沿中心线进入竖直偏转电场。
若电子所受重力及电子之间的互相作使劲均可忽视不计。
已知电子电荷量 e=1.6×10-19C,质量 m=0.91×10-30kg。
( 1)要使电子束不打在偏转电极的极板上,求加在竖直偏转电极上的电压 U 应知足的条件;(2)在竖直偏转电极上加 u=91sin100πt( V)的交变电压,求电子打在荧光屏上亮线的长度。
UU0l L13.以下图,在竖直平面内成立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 轴负方向的地区足够大的匀强电场,现有一个带电量为-4C 的小球从坐标原2.5× 10点 O 沿 y 轴正方向以 0.4 kg m/s 的初动量竖直向上抛出,它抵达的最高点地点为图中的Q 点,不计空气阻力, g 取 10m/s2.(1)指出小球带何种电荷;(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.(4)求小球从 O 点抛出到最高点Q 的过程中速度的最小值 .14.如图 1 所示,一长为 l 且不行伸长的绝缘细线,一端固定于O 点,另一端拴一质量为m 的带电小球。
空间存在一场强为 E、方向水平向右的匀强电场。
当小球静止时,细线与竖直方向的夹角为37 0。
已知重力加快度为g,sin37 0.6,cos370.8 。
(1)判断小球所带电荷的性质,并求出小球所带的电荷量q;(2)如图 2 所示,将小球拉至A点,使细线处于水平拉直状态。
开释小球,小球由静止开始向下摇动,当小球摆到 B 点时速度恰巧为零。
a.求小球摇动过程中最大速度v m的大小;b.三位同学对小球摇动到 B 点时所受协力的大小 F 合进行了议论:第一位同学以为F合mg;第二位同学以为F合mg;第三位同学以为F合mg。
你以为谁的看法正确?请给出证明。
参照答案号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案BDBACBCABD ADDCAD11. (1) a 点 (2) d ,右12、 BC13.( 1) 体在水平 道上运 的加快度大小a ,依据牛 第二定律有qE=ma ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1) 解得a=qE/m= 8.0m/s 2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(2)体运 到B 端的速度大小 v B , v B 2=2 as 解得 v B = 2as = 4.0m/s 。
( 3) ( 2) 体运 到 道 B 端 受 道的支持力 N ,依据牛 第二定律有N-mg=mv B 2/R ⋯⋯⋯⋯( 4) 解得N=mg+ mv B 2/R=5.0N ⋯⋯( 5) 依据牛 第三定律可知, 体 弧 道B 端的 力大小 N ′ =N= 5.0N ⋯⋯⋯( 6)( 3 )因 力做功与路径没关,因此 体沿 弧形 道运 程中, 力所做的功W 电=qER=0.32J ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯( 7)体沿 弧形 道运 程中摩擦力所做的功W 摩, 此 程依据 能定理有 1 W 摩=-0.72J ⋯⋯⋯⋯⋯(9)W 电 +W 摩 -mgR=0- mv B 2⋯⋯⋯⋯( 8) 解得214.⑴极 EU ⑵ α粒子在极板 运 的加快度aF eU;4m 2mdd⑶由 d1at 2 ,得:t2d 2dm v 0R R m2aeUt 2d eU15.( 1) 子的 量 m 、 量e , 子通 加快 后的速度 v ,由 能定理有:1eu= mv 2;2电子经过偏转电场的时间t=Lv;11 qU LUL 2此过程中电子的侧向位移y=2 at 2=2 md (v )2联立上述两式解得:y=4ud ;要使电子都打不到屏上,应知足u 取最大值 800V 时仍有 y>d2代入数据可得,为使电子都打不到屏上, U 起码为 100V 。
( 2)当电子恰巧从 A 板右侧沿射出偏转电场时,其侧移量最大y max = d = 2.5cm2电子飞出偏转电场时,其速度的反向延伸线经过偏转电场的中心,设电子打在屏上距中心点的最大距离为Y maxb+L/2b+L/2Y max ,则由几何关系可得: y max=L/2,解得 Y max =L/2 y max =5.0cmUL 2由第( 1)问中的 y= 4ud 可知,在其余条件不变的状况下, u 越大 y 越小,因此当u=800V 时,电子经过偏转电场的侧移量最小。
其最小侧移量 y min = U'L 2 -2m=1.25cm 4ud =1.25 ×10b+L/2同理,电子打在屏上距中心点的最小距离Y min = L/2 y min =2.5cm 因此电子打在屏上距中心点 O 在 2.5cm ~ 5.0cm 范围内。