高二物理电场能力测试(三)
一.选择题(每题4分,共40分)
1.下面关于电场的性质说法正确的是: ( )
A.电场强度大的地方,电荷所受的电场力一定较大
B.电场强度大的地方,电场线一定较密
C.匀强电场中两点的电势差大小仅与两点间的距离有关
D.两个等量异种点电荷连线的中点处场强为零
2.如图1所示,A、B、C、D表示的是四种不同电场线,一正电荷在电场中由P向Q做加速运动,其中所受电场力越来越大的是: ( )
3.如图2示,一个不带电的表面绝缘的导体P正在向带正电的小球Q缓慢靠近,但不接触,也没有发生放电现象,则下列说法中正确的是:( )
A.B端的感应电荷为负电荷 B.导体内场强越来越大
C.导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强
D.C、B两点的电势始终相同
4.如图3所示中a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为6V、4V和1.5V.一质子(
)从等势面a上某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则对质子的运动判断正确的是:( )
A.质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eV
B.质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eV
C.质子经过等势面c时的速率为2.25v
D.质子经过等势面c时的速率为1.5v
5.平行板电容器两板间有匀强电场,其中有一个带电液滴处于静止,如图4所示。当发生下列哪些变化时,液滴将向上运动?( )
A.将电容器的下极板稍稍下移;
B.将电容器的上极板稍稍下移;
C.将S断开,并把电容器的下极板稍稍向左水平移动;
D.将S断开,并把电容器的上极板稍稍下移。
6.如图5,P和Q为两平行金属板,板间电压为U,在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动.关于电子到达Q板时的速率,下列说法正确的是 [ ]
A.两板间距离越大,加速时间越长,获得的速率就越大
B.两板间距离越小,加速度越大,获得的速率就越大
C.与两板间距离无关,仅与加速电压U有关 图5
D.以上说法都不正确
7、图6是一个说明示波管工作原理的示意图,电子经电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场,离开电场时偏转量是h,两平行板的距离为d,电势差是U2,板长是L,为提高示波管灵敏度(每单位电压引起的偏转量)可采用以下哪些方法( )
(1)增大两板间电势差U2;(2)尽可能使板长L短一些;(3)尽可能使板距d小一些;(4)使加速电压U1升高一些
A、(1)(4) B、(2)(3) C、(3) D、(4)
8.如图7所示,场强为E的水平方向匀强电场中,有一质量为m、电量为+q的微粒,在外力作用下,从A点竖直向上移至B点,且速度不变,若AB长为h,则这一过程中外力的大小和外力做的功为
[ ]
图7
9.如图8所示,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ. [ ]
A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大
B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变
C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大 图8
D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变
10、如图9所示,水平固定的小圆盘A,带电量为Q,电势为零,从盘心处O由静止释放一质量为m带电量为+q的小球,由于电场的作用,小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的c点,Oc=h,又知道过竖直线上b点时,小球速度最大,由此可知在Q所形成的电场中,可以确定的物理量是( )
(1)b点场强;(2)c点场强;(3)b点电势;(4)c点电势
以上说法正确的是
A、(1)(3)
B、(1)(4)
C、(2)(3) 图9
D、(2)(4)
二、填空题(共24分)
11.(4分)一个质量为m、电量为q的带电粒子(不计重力),以平行于电场的初速v0射入匀强电场.经过t秒时间,带电粒子具有的电势能与刚射入到电场时具有的电势能相同,则此匀强电场的场强E=_______,带电粒子在电场中所通过的路程是________.
12.(4分)如图10所示,电子的电量为e,质量为m,以v0的速度沿与场强垂直的方向从A点飞入匀强电场,并从另一侧B点沿与场强方向成150°角飞出.则A、B两点间的电势差为________.
图10
13.(4分)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于O点而处于平衡状态.如图11所示,重力加速度为 g,细线对悬点O的作用力等于______.
14.(6分)如图12,真空中有一束电子流以一定的速度v0沿与场强垂直的方向,自O点进入匀强电场,以O点为坐标原点,x、y轴分别垂直于、平行于电场方向.若沿x轴取OA=AB=BC,分别自A、B、C作与y轴平行的线与电子流的径迹交于M、N、P,则电子流经M、N、P三点时,沿y轴方向的位移之比y1∶y2∶y3=_____;在M、N、P三点电子束的即时速度与x轴夹角的正切值之比tgθ1∶tgθ2∶tgθ3=_______;在OM、MN、NP这三段过程中,电子动能的增量之比
△Ek1∶△Ek2∶△Ek3=_______. 图12
15.(6分)图13所示为描绘电场中等势线的实验.
(1)实验时需在木板上依次铺放______纸,________纸和______纸.
(2)在两接线柱A、B连线上等距离找出5个基准点a、b、c、d、e.灵敏电流表G的一根探针接在c点,另一探针接在f点,则电流表指针向_______偏.为找到与c点电势相等的点,接f点的探针应向_______移.
(3)今有100μA、0.5mA、10mA电流表各一块供选用,则应选
______的电流表较好. 图13
三、计算题(共36分)
16.(6分)如图14所示,平行带电金属极板A、B间的匀强电场场强E=1.2×103V/m,两极板间的距离d=5cm,电场中C点和D点分别到A、B极板的距离均为0.5cm,C、D间的水平距离L=3cm,B板接地,求:
(1)C、D两点间的电势差UCD;
(2)一带电量q=-2×10—3C的点电荷从C沿直线运动到D的过程中,电荷的电势能变化了多少?
17.(10分)如图15所示,AB板间有一匀强电场,两板间距为d,所加电压为U,有一带电油滴以初速v竖直向上自M点飞入电场,到达N点时,速度方向恰好变为水平,大小等于初速v,试求:
(1)油滴从M点到N点的时间.
(2)MN两点间的电势差.
图15
18.(10分)如图16所示,一个半径为R的绝缘光滑半圆环,竖直放在场强为E的匀强电场中,电场方向竖直向下.在环壁边缘处有一质量为m,带有正电荷q的小球,由静止开始下滑,
求:小球经过最低点时对环底的压力.
图16
19.(10分)如图17所示,水平放置的平行金属板A和B的距离为d,它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN,现在A、B板上加上如图18所示的方波电压,电压的正向值为U0,反向电压值为U0/2,且每隔T/2换向一次,现有质量为m、带正电且电量为q的粒子束从A、B的中点O沿平行于金属板方向OO/射入,设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T。不计重力的影响,试问:
(1)在靶MN上距其中心O/点多远的范围内有粒子击中?
(2)要使粒子能全部打在靶MN上,电压U0的数值应满足什么条件?(写出U0、m、d、q、T的关系式即可)
参考答案:
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
答案 | B | D | CD | BD | BC | CD | C | D | AD | B |
11. 2mv0/qt,v0t/2
12.
13.2mg+qE
14. 1∶4∶9,1∶2∶3,1∶3∶5
15. (1)白,复写,导电 (2)右,左 (3)100μA
17.v/g,Uv2/2gd
18.3(mg+qE)