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高中物理电场 同步练习1新人教版选修1-1


电场 同步练习 1
一 、 选 择 题 :( 每 题 3 分 , 共 48 分 , 漏 选 得 1 分 ) 1、 关 于 电 场 强 度 的 叙 述 , 正 确 的 是 : A、 沿 着 电 力 线 的 方 向 , 场 强 越 来 越 小 。 B、 电场中某点的场强就是单位电量的电荷在该点所受的电场力。 C、 电 势 降 落 最 快 的 方 向 就 是 场 强 的 方 向 。 D、 负 点 电 荷 形 成 的 电 场 , 离 点 电 荷 越 近 , 场 强 越 大 。 2、 如 果 把 一 个 正 点 电 荷 放 在 一 电 场 中 , 无 初 速 地 释 放 , 在 点 电 荷 的 运 动 过 程 中, A、 点 电 荷 运 动 的 轨 迹 一 定 与 电 力 线 重 合 。 B、 正 电 荷 的 加 速 度 方 向 , 始 终 与 所 在 点 的 电 力 线 的 切 线 方 向 一 致 。 C、 点电荷的速度方向,始终与所在点的电力线的切线方向一致。 D、 点 电 荷 的 总 能 量 越 来 越 大 。 3、 匀 强 电 场 的 场 强 E=5.0×10 3 伏 /米 , 要 使 一 个 带 电 量 为 3.0×10 - 1 5 库 的 负 点 电 荷 沿 着 与 场 强 方 向 成 60°角 的 方 向 作 匀 速 直 线 运 动 , 则 所 施 加 外 力 的 大 小 和 方向应是: A、 1.5×10 - 1 1 牛 , 与 场 强 方 向 成 120°角 。 B、 1.5×10 - 1 1 牛 , 与 场 强 方 向 成 60°角 。 C、 1.5×10 - 1 1 牛 , 与 场 强 方 向 相 同 。 D、 1.5×10 - 1 1 牛 , 与 场 强 方 向 相 反 。 4、两 个 相 同 的 金 属 球 A 和 B,A 带 正 电 ,B 带 负 电 ,且 Q A 与 Q B 的 大 小 之 比 是 4∶ 1, 若 在 A、 B 连 线 上 的 某 点 C 放 一 个 点 电 荷 Q C , A、 B 对 Q C 作 用 的 静 电 力 刚 好 平 衡,则 A、 C 点 一 定 在 连 线 的 B 点 的 外 侧 ; B、 C 点 一 定 在 连 线 的 A 点 的 外 侧 ; C、 C 点 一 定 在 A、 B 之 间 ; D、 C 点 的 场 强 一 定 为 零 。 5、 在 电 场 中 , 任 意 取 一 条 电 力 线 , 电 力 线 上 的 a、 b 两 点 相 距 为 d, 则 A、 a 点 场 强 一 定 大 于 b 点 场 强 ; a b B、 a 点 电 势 一 定 高 于 b 点 电 势 ; C、 a、 b 两 点 间 电 势 差 一 定 等 于 Ed(E 为 a 点 的 场 强 ); D 、a 、b 两 点 间 电 势 差 在 数 值 上 等 于 单 位 正 电 荷 由 a 点 沿 任 意 路 径 移 到 b 点 电 1—1 的过程中,电场力做的功。 6、负 电 荷 q 绕 某 一 固 定 的 正 电 荷 作 半 径 为 r 的 匀 速 圆 周 运 动 时 必 须 具 有 V 的 线 速 度 , 如 果 再 增 加 负 电 荷 的 电 量 至 2q, 并 使 轨 道 半 径 变 为 2r, 那 么 此 负 电 荷 的 A、 速 度 不 变 , 周 期 变 大 。 B、 速 度 不 变 , 周 期 不 变 。 C、 速 度 增 至 2 V, 周 期 变 大 。 D、 速 度 增 至 2V, 周 期 不 变 。

-9 7、一 个 正 电 荷 从 无 穷 远 处 移 入 电 场 中 的 M 点 ,电 场 力 做 功 8.0×10 焦 耳 ,若

用心

爱心

专心

将另一个等量的负电荷从无穷远处移入同一电场中的 N 点,必须克服电场力做 功 9.0×10 焦 耳 , 则 M、 N 两 点 的 电 势 大 小 的 关 系 是 : A、 U N < U M < 0 B、 0 < U M < U N C、 U M < U N < 0 D、 0 < U N < U M 8、 某 带 电 粒 子 仅 在 电 场 力 作 用 下 由 A 点 运 动 到 B 点 , 电 力 线 、 粒 子 在 A 点 的 初速度以及运动轨迹如图所示。由此可以判定: A、 粒子在 A 点的加速度大于它在 B 点的加速度; B、 粒 子 在 A 点 的 动 能 小 于 它 在 B 点 的 动 能 ; C、 粒 子 在 A 点 的 电 势 能 小 于 它 在 B 点 的 电 势 能 ; D、 A 点 的 电 势 低 于 B 点 的 电 势 。 9、 有 两 个 平 行 板 电 容 器 , 它 们 的 电 容 之 比 为 3∶ 2, 所 带 电 量 之 比 为 2∶ 1, 平 行 板 间 的 距 离 之 比 为 3∶ 1, 如 果 有 两 个 电 子 分 别 从 这 两 个 电 容 器 的 负 极 板 到 达 正极板,则这两个电子的动能增量之比是: A、 3∶ 1 C、 2∶ 1 B、 4∶ 3 D、 条 件 不 足 ,无 法 确 定 。
-9

10、 一 个 质 量 为 m,带 电 量 为 q 的 粒 子 从 两 平 行 板 的 正 中 间 沿 与 匀 强 电 场 相 垂 直 的 方 向 射 入 如 下 图 (忽 略 重 力 的 影 响 )。 当 粒 子 的 入 射 速 度 为 V 时 , 它 恰 好 能 穿 过 电 场 而 不 会 碰 到 金 属 板 , 要 使 入 射 速 度 为 V/2 的 带 电 粒 子 (质 量 为 m)也 恰 好 现 能穿过电场而不碰到金属板,则在其它量不变的情况下,必须: A、 使 粒 子 的 带 电 量 减 小 为 原 来 的 1/2; B、 使 两 极 板 间 的 电 压 减 小 为 原 来 的 1/2; C、 使 两 极 板 间 的 距 离 增 大 为 原 来 的 4 倍 ; D、 使 两 极 板 间 的 距 离 增 大 为 原 来 的 2 倍 。
电 1—2

+ d
V



11、 如 右 图 所 示 , 一 负 电 荷 在 电 场 中 沿 某 一 电 力 线 从 A 点 移 到 B 点 , 在 此 过 程 中不可能出现的情况是: A、 电 场 力 的 大 小 不 断 变 小 。 A B、 电 荷 的 动 能 保 持 不 变 。 B C、 电 荷 的 速 度 不 断 变 大 。 D. 电 荷 的 电 势 能 不 断 减 小 。 12、 如 图 有 两 个 完 全 相 同 的 金 属 球 a、 b, b 固 定 在 绝 缘 地 板 上 , a 在 离 b 高 H 的 正 上 方,由 静 止 释 放 与 b 发生 碰 撞 后 回 跳 高 度 为 h。设 碰 撞 中 无 动 能 损 失,空气阻力不计,则: A、 若 a、 b 带 等 量同 种 电 荷 , 则 H>h ; B、 若 a、 b 带 等 量同 种 电 荷 , 则 H<h ; C、 若 a、 b 带 等 量异 种 电 荷 , 则 H<h ;
a H b

D、 若 a、 b 带 等 量异 种 电 荷 , 则 H=h 。 13 、 三 个 分 别 带 有 正 电 、 负 电 和 不 带 电 的 颗 粒 , 从 水 - - - - - 平 放 置 的 平 行 带 电 金 属 板 左 侧 以 相 同 速 度 V0 垂 直 电 力 V0 线方向射入匀强电场,分别落在带正电荷的下板上的 a b c
用心 爱心 专心 +

+ + + +

a、 b、 c 三 点 , 如 右 图 所 示 , 下 面 判 断 正 确 的 是 : A、 落 在 a 点 的 颗 粒 带 正 电 , C 点 的 带 负 电 , b 点 的 不 带 电 。 B、 落 在 a、 b、 c 点 颗 粒 在 电 场 中 的 加 速 度 的 关 系 是 a a > a b > a c 。 C、 三 个 颗 粒 在 电 场 中 运 动 中 所 受 冲 量 关 系 是 I a >I b >I c 。 D、 电 场 力 对 落 在 b 点 的 颗 粒 不 做 功 。 14 、 平 行 板 电 容 器 一 个 极 板 和 静 电 计 相 接 , 当 该 极 板 带 上 一 定 量 电 荷 后 , 静 电 计张开一定角度θ,如下图所示。如果平行板电容器发生变化,下面静电计张 B A 角θ变化的说法正确的是: A、 两 极 板 间 距 离 增 大 , θ 增 大 。 B、 两 极 板 正 对 面 积 减 小 , θ 减 小 。 C、在电容器内加入电介质,θ增大。 D、 上 述 说 法 都 不 对 。 15、平 行 板 电 容 器 的 两 极 板 A、B 接 于 电 池 两 极 , 一 带 正 电 小 球 悬 挂 在 电 容 器 内 部, 闭合电键, 电容器充电, 这时悬线偏角与竖直方向的夹角为θ, 如图所 示. A. B. C. D. 保持 保持 断开 断开 K 闭合, A K 闭合, A K, A 板 向 K, A 板 向 板向 B 板靠近, 则θ增大. 板向 B 板靠近, 则θ不变. A B 板靠近, 则θ增大. B 板靠近, 则θ不变.

B K θ

16、 在 场 强 为 E, 方 向 水 平 向 左 的 匀 强 电 场 中 , 一 根 绝 缘 细 线 一 端 固 定 在 O 点 , 另 一 端 系 一 个 质 量 为 m, 带 有 电 量 为 q 的 正 电荷小球。将悬线拉到水平位置如图所示,由静止释放小球, 则小球摆到最低点位置时,细线对小球的拉力大小可能等于: A、 mg B、 3mg- 2qE C、 0
q,m +

D、 qE

O

E

二、实验题:(共 6 分) 17 、 某 学 生 测 绘 出 的 电 场 等 势 线 某 部 分 如 图 所 示 , 已 知 图 中 左 、 右 两 边 电 极 分 别接直流电源的正、负极,试画出电力线图(不少于 3 条电力线,并要求标明 正、负点电荷)

18、 在 “ 电 场 中 等 势 线 的 描 绘 ” 实 验 中 , 下 列 说 法 正 确 的 是 : A、 这 是 一 个 模 拟 实 验 , 正 负 电 极 模 拟 正 负 电 荷 。
用心 爱心 专心

B、 电 源 应 为 6— 8 伏 直 流 电 。 C、 当 灵 敏 电 流 计 的 示 数 为 零 时 , 两 探 针 接 触 点 在 同 一 等 势 面 上 。 D、 把 一 系 列 电 势 相 等 的 点 连 线 的 平 滑 曲 线 是 等 势 线 。 三 、 填 空 题 : ( 每 题 4 分 , 共 24 分 ) 19、 如 图 , Q A =2×10 - 8 库 , Q B =--2×10 - 8 库 , A、 B 相 距 3 厘 米 , 在 水 平 方 向 的 外 电 场 作 用 下 , A、 B 保 持 静 止 , 等 长 的 悬 线 都 沿 竖 直 方 向 ,则 外 电 场 的 场 强 大 小 为 ,方 向 ;A、 B 中点处总电场的场强大小为 。 20 、 在 场 强 为 E, 方 向 竖 直 向 下 的 匀 强 电 场 中 , 有 两 个 质 量 均 为 m 的 带 电 小 球 , 电 量 分 别 为 +2q 和 -q, 两 小 球 用 长 为 l 的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于 O 点 而 处 于 平 衡 状 态 , 如 图 所 示 。 重 力 加 速 度 为 g, 细 线 对 悬 点 O 的作用力等于 。 21、 场 强 为 E 的 匀 强 电 场 中 , 定 一 个 电 量 为 Q 的 点 电 荷 。 在 固 以 Q 为 圆 心 画 一 个 圆 , A、 B 为 过 圆 心 并 平 行 于 电 力 线 的 两 个 端 点 。 C、 D 为 过 圆 心 并 垂 直 电 力 线 的 直 径 的 两 个 端 点 , 如 图 所 示 。已 知 A 点 的 电 场 强 度 为 零 ,则 B 点 的 电 场 强 度 的 ;C 点的电场强度大小为 。 大小是
B

A o +2q

B

l
-q D Q

E

E A

22、 一 个 带 正 电 的 质 点 , 电 量 q=2×10 -9 库 仑 , 在 静 电 场 中 由 a 点 移 到 b 点 , 在 这 过 程 中 , 除 电 场 力 外 , 其 他 力 作 的 功 为 6.0×10 -5 焦 耳 , 质 点 的 动 能 增 加 了 8.0×10 -5 焦 耳 , 则 a,b 两 点 间 的 电 势 差 U a - U b 为 。

C

23、甲 和 乙 两 个 点 电 荷 相 距 L,处 在 光 滑 绝 缘 平 面 上 。在 库 仑 力 的 作 用 下 它 们 由 静 止 开 始 运 动 , 开 始 运 动 时 , 甲 的 加 速 度 为 a, 乙 的 加 速 度 为 4a, 乙 的 质 量 为 m。经 过 一 段 时 间 后 ,乙 的 加 速 度 变 为 a ,速 度 为 v,这 时 两 个 电 荷 相 距 , 甲点电荷的速度大小为 。 24、 电 子 的 质 量 为 m, 电 量 为 e, 以 速 率 V 射 入 匀 强 电 场 中 , V 的 方 向 和 场 强 E 的方向相同,设电子刚进入场区时电势能为零,则电子进入场区深 时,其动能和电势能相等。 四 . 计 算 题 : ( 共 22 分 )

用心

爱心

专心

25(5 分)两块竖直的足够长的平行金属板间有一匀强电场,在电场中用长为 2.4√3 ㎝的丝 线悬一带电小球,平衡于跟竖直方向成 30°角的位置,如图所示,此时小球离负板 0.05m. 求:(1)若把小球提起,使丝线水平,然后释放小球,问小球经过最低点时速度多大?(2)球 在平衡位置时将丝线剪断,小球将做何种运动?何时碰板?

26、 分)有一匀强电场,其场强为 E,方向竖直向下。把一个半径为 r 的光滑绝缘环,竖 (6 直置于电场中,环面平行于电力线,环的顶点 A 穿有一个质量为 m、电量为 q(q>0)的空心小 球,如图所示。当小球由静止开始从 A 点下滑到最低点 B 时,小球受到环的压力多大? A

B

7、 ( 6 分 ) 充 电 后 的 平 行 板 电 容 器 水 平 放 置 , 两 10 厘 米 。 距 下 板 4 厘 米 处 有 一 质 量 m=0.01 克 的 静 止 落 下 。 小 球 和 下 极 板 碰 撞 间 带 上 了 1.0×10 - 9 跳 的 高 度 为 8 厘 米 , 这 时 下 板 所 带 电 量 为 1.0× 小球和下板碰撞时没有机械能损失,试求该电容 (取 g=10 米 /秒 2 )

m 8 4

极 板 间 距 离 不带电小球由 库的电荷,反 10 - 6 库 。 如 果 器电容多大?

28、 ( 5 分 ) 一 电 子 电 量 为 e、 质 量 为 m, 经 电 压 U 加 速 后 , 垂 直 场 强 方 向 射 入 一 匀 强 电 场 , 已 知 产 生 偏 转 电 场 的 平 行 金 属 板 长 为 L、 场 强 为 E。 若 电 子 能 够 离 开偏转电场,求电子刚离开偏转电场时速度的大小和方向。

用心

爱心

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参考答案 一. 单选题: 1 2 CD B 9 10 B D

3 C 11 D

4 AD 12 C

5 BD 13 BD

6 A 14 A

7 A 15 AD

8 B 16 ABD

二、实验题: ( 17) 如 右 图 所 示 。 ( 18) A、 B、 C、 D

+



三、填空题: (19) 2×105 牛 /库 , 水 平 向 左 ; 1.4×106 牛 /库 。 (20) 2mg+qE (23) 2L; V/4 (21) 2E; (24)

2E
mv 2 4eE

(22) 1.0×104 伏

三. 计算题: (25) (1)小球带正电

qE=mgtg30



(2)小球作初速度为零的匀加速直线运动.

s=0.05m

用心

爱心

专心

(26) 解 : 设 小 球 到 达 B 点 时 的 速 度 为 V, 由 动 能 定 理 得 1 (mg + qE ) ? 2r = mv 2 ① 2 在 B 点处由牛顿第二定律得 N ? mg ? qE = m v2 r ②

联 立 ① 和 ② 式 , 解 得 小 球 在 B点 受 到 环 的 压 力 为 : N = 5(mg + qE ) (27) 解 : 设 电 容 器 的 电 容 为 C, 两 极 板 间 的 距 离 为 d, 电 压 为 U. 小 球 下 落 与 板 碰 撞 前 瞬 间 的 速 度 为 V, 由 机 械 能 守 恒 得 : 1 mgh1 = mv 2 ① 2 小 球 碰 撞 时 没 有 机 械 能 损 失 , 所 以 碰 撞 后 将 以 速 率 V竖 直 向 上 运 动 . 由动能定理得: 1 qEh2 ? mgh2 = 0 ? mv 2 ② 2 U Q E= = 其中 ③ d Cd 联立①、②和③式, 解得
C= qQh2 = 200 pF mgd (h2 ? h1 )

(28) 解: 设 电 子 离 开 加 速 电 场 时 的 速 度 为 V1, 则 有
eU = 1 2 mv1 2

电 子 离 开 偏 转 电 场 时 沿 电 场 力 方 向 的 分 加 速 度 V2 为
v2 = eE eEL t= m mv1

电子离开偏转电场的速度 V 的大小为:
2 V = v12 + v 2 =

2eU eE 2 L2 + 2mU m

其 方 向 与 V1 方 向 间 的 夹 角 θ 为 :
tgθ = v 2 EL = v1 2U
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用心

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