高二物理能力强化训练2
一、选择题
1．A、B为带电量分别为＋Q和－Q的两个等量异种点电荷．c、d为A、B连线上的两点，且Ac＝Bd，如图8－13所示．关于c、d两点间电场强度的情况是
[ ]
A．由c到d电场强度由大变小
B．由c到d电场强度由小变大
C．由c到d电场强度不变
D．由c到d电场强度先变小后变大
2．下面关于电势的说法中正确的是
[ ]
A．电场中某点的电势和检验电荷在该点的电势能成正比，和检验电荷的电量成反比
B．电势是相对的．但检验电荷在某点的电势能有确定的值，那么该点的电势有确定的值
C．电场中某点的电势方向和正检验电荷电势能减小方向相同
D．沿着电力线方向电势越来越低
3．下面关于静电场的说法中正确的是
[ ]
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一定很大
D．电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小，而电荷的动能不一定减小
4．有一个带负电的微粒以速度v恰能穿过两块水平放置的平行金属板间的匀强电场．若用绝缘物将带负电的金属板向下平移，使极板间的距离变小，则微粒的运动
[ ]
A．穿过电场区域时产生向上偏转
B．穿过电场区域时产生向下偏转
C．仍能水平穿过电场区域
D．有可能飞不出电场区域，碰在极板上
5．有一带正电的验电器，当一金属球接近它时，验电器金箔的张角减小，由此可以判定
[ ]
A．金属球一定带负电
B．金属球一定带正电
C．金属球可能带负电，也可能不带电
D．金属球可能带正电，也可能不带电
6．静止的一价、二价铜离子经同一电场加速，再进入同一偏转电场后打在荧光屏上．不计离子的重力，以下说法中正确的是
[ ]
A．一价离子打到屏上的速度比二价离子速度大
B．从离开偏转电场时开始计时，则二价离子到达屏上所用的时间较长
C．离子经过加速电场时，一价离子所受电场力冲量小
D．两种离子打到屏上的位置到屏上中心点O的距离相等
7．平行板电容器的A、B两极板分别与地和静电计金属球相连，静电计外壳接地，如图8－14所示．以下说法中正确的是
[ ]
A．若把A、B两极板的距离增大，则静电计张角增大
B．若把A、B两极板的距离减小，则静电计张角增大
C．若将A极板向上平移，静电计张角增大
D．若在A、B两极板间插入云母片，则静电计张角增大
8．a、b、c、d为某一电场中的等势面．一带电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿M点到N点(见图8－15)的虚线运动．由图可知
[ ]
A．四个等势面电势关系为Ua＞Ub＞Uc＞Ud
B．四个等势面电势关系为Ua＜Ub＜Uc＜Ud
C．带电粒子在N点的动能较大，电势能较小
D．带电粒子在N点的动能较小，电势能较大
9．一个初动能为EK的带电粒子，以速率V垂直电力线方向飞入带电的平行板电容器，飞出时带电粒子动能为飞入时初动能的2倍．如果使带电粒子的初速度为原来的2倍，那么当它飞出电容器的时刻，动能为
[ ]
A．4EK B．4.25EK
C．5EK D．8EK
10．如图8－16所示，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u0，A板的电势UA＝0，B板的电势UB随时间的变化规律为：在0到T/2的时间内，UB＝U0(正的常数)；在T/2到T的时间内，UB＝－U0；在T到3T/2的时间内，UB＝U0；在3T/2到2T的时间内，UB＝－U0；…，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的影响均可忽略，则
[ ]
A．若电子是在t＝0时刻进入的，它将一直向B板运动
板运动，最后打在B板上
板运动，最后打在B板上
板运动
二、填空题
11．一个带正电的质点，电量为q＝2.0×10-8C，在静电场中由N点移到M点．在这过程中，除电场力外，其他力做的功为3.2×10-5J，质点的动能增加了5.6×10-5J，则N、M两点间的电势差UN－UM＝________．
12．质量不计的细线拴一质量m＝3g、电量为2×10-4C的带正电小球，静止在沿水平方向的匀强电场中．已知细线所受的拉力是0.05N，那么该匀强电场的电场强度为________N/C．
13．质量分别为m和2m的两个点电荷A、B放在光滑、绝缘的水平面上，相距为d．它们同时由静止开始运动．刚开始运动时，A的加速度为a，经过一段时间后B的加速度增大为a，速率为v，这时两个电荷间距离是________，点电荷A的速率为________，两点电荷电势能减少了_________．
14．如图8－17所示，接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电量为Q，它到球心的距离为r，该点电荷的电场在球心的场强E＝________．该金属球球心点的电势U＝________，该金属球感应电荷在球心点产生的场强E′＝________．
15．如图8－18所示，两带电小球电量分别为＋q和－q，固定在长为l的细绝缘杆的两端，置于电场强度为E的水平匀强电场中，杆的方向与电力线平行．若此杆绕过O点的轴转动180°，在此过程中电场力做功为________．
16．如图8－19所示，水平平行金属板A、B，两板间距为d，带电小球质量为m，电量为q．当带电小球以速率v从两板连线中点处水平飞入两板间，两板不加电压时，恰好从下板边缘飞出，若给A、B两板加一电压U，则恰好从上板边缘飞出，那么所加电压U＝________．
17．固定不动的正点电荷A，带电量为Q＝1.0×10-6C，点电荷B从距A无穷远的电势为零处移到距A为2cm、电势为3000V的P点．电场力做负功为1.8×10-3J．若把B电荷从P点由静止释放，释放瞬间加速度大小为9×109m/s2， 则B电荷所能达到的最大速度为________．
18．两个质量都是m的小球，用细线拴在同一点，两细线长度相等．两线都带正电荷，但甲球带电量比乙球多．平衡时，两细线分别与竖直方向夹角为θ1和θ2，则两夹角之间的关系为θ1________θ2．
三、计算题
19．如图8－20所示，一带电量为－q、质量为m的微粒，以初
平行板长为l，两板距离为d，则求：
(1)两板所加电压多大？
(2)飞离平行板时带电微粒速度多大？
20．如图8－21所示，有彼此平行的A、B、C三块金属板与电源相接，B、A间相距为d1，电压为U1；B、C间相距为d2，电压为U2，且U1＜U2．一个电子(电量为e，质量为m)从紧靠A极板处由静止释放，经过电压U1加速后沿直线从B极板中央小孔进入B、C极板间．不计重力，求：
(1) 电子在B、C板之间前进的距离L．
(2) 电子往复运动的周期．
21．如图8－22所示，A和B表示在真空中相距为d的两平行金属板．加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场．板的右方表示一周期性的交变电压的波形，横坐标代表时间t，纵坐标代表电压U．从t＝0开始，电压为一给定值U0，经过半个周期，突然变为－U0；又经过半个周期突然变为U0，…如此周期性交替变化．在t＝0时，将上述交变电压加在A、B两板上，使开始时A板电势比B板高，这时在紧靠B板处有一初速为零的电子(质量为m，电量为e)在电场作用下开始运动．要想使这电子到达A板时具有最大的动能，则所加交变电压的频率最大不能超过多少？
22．两块水平放置的带电金属板间有一偏转电场．A、B两个带电粒子沿水平方向射入两板间，若A、B的质量之比为mA∶mB＝1∶4，所带电量之比qA∶qB＝1∶2，那么求：(1)若A、B以相同的速度射入两板间，则射出两板时它们侧移量之比．(2)若A、B以相同的动量射入两板间，则射出两板时它们侧移量之比．(3)若A、B以相同动能射入两板间，则射出两板时它们侧移量之比．
参考答案
一、选择题
| 1．D | 2．B、D | 3．D | 4．C | 5．C |
| 6．C、D | 7．A、C | 8．D | 9．B | 10．A、B |
二、填空题
11．1.2×103V
12．200
15．2qEl
16．2mgd/q
17．1.55×103m/s
18．＝
三、计算题
19．解(1) 带电微粒受电场力和重力作用，从上板附近飞出，表明电场力方向向上与重力方向相反，由牛顿第二定律得 Eq－mg＝ma
微粒在电场中飞行时间 t＝l/v0
解以上三式得
(2) 应用机械能和电势能守恒求微粒飞离速度
偏离水平方向
20．解(1) 电子在平行极板A、B受电场力加速，在B、C板间克
(2) 电子先在A、B板间加速，在B、C板间减速直至速度为零，然后在B、C板间反向加速，在A、B板间反向减速，直至停止．然后又加速，减速…作往复的运动．
运动时间分别为
电子往复运动的周期为
21．解 最大动能只在交变电压的变化半周期不小于电子从B板移至A板时所需时间，则
22．解(1) 重力可以略去的带电微粒在电场中的侧移量可由以下几式推出．
加速度 Eq＝ma
若 vA＝vB，则
