《電場(chǎng)》單元自測(cè)題(一)

20062007高三物理第一輪總復(fù)習(xí)電學(xué) 第十章 電場(chǎng) 作者：湖南省邵陽(yáng)市二中物理組 譚偉卿電場(chǎng)單元自測(cè)題(一)一、選擇題1.如圖所示，A、B兩點(diǎn)各固定有一個(gè)等量正電荷，O1O2為AB連線的垂直平分線，O為垂足，現(xiàn)有一個(gè)電子(不計(jì)重力)從O1一側(cè)沿O1O2方向穿過(guò)O點(diǎn)再向O2運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，則( )A.它在O點(diǎn)的速度最大B.它的加速度開(kāi)始增大再減小，后又增大再減小C.它在O點(diǎn)的電勢(shì)能最大D.它在O1O2這條直線上將做簡(jiǎn)諧振動(dòng)2如圖5所示，一個(gè)帶正電的粒子先后分別沿1、2、3、4條不同路徑到達(dá)同一帶負(fù)電的導(dǎo)體上（導(dǎo)體與地絕緣），電場(chǎng)力對(duì)該帶電粒子做功分別為W1、W2、W3和W4，則它們間的關(guān)系正確的是（ ） A. W1W2W3W4 B. W1W2=W3W4 C. W1W2=W3W4 D. W1=W2=W3=W43在平行金屬板間加上圖所示的電壓，能使處于板中央原來(lái)靜止的電子做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的電壓是 ( ) 4如圖6所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn)，已知a、b兩點(diǎn)在同一豎直平面但在不同的電場(chǎng)線上。一個(gè)帶電小球在重力和電場(chǎng)力作用下由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，以下判斷中正確的是 A該帶電小球的動(dòng)能可能不變B該帶電小球運(yùn)動(dòng)的軌跡一定是直線C該帶小球做的一定是勻變速運(yùn)動(dòng)D該帶電小球在a 點(diǎn)的速度可能為零5如圖所示的電路可將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。該電路中，b是固定不動(dòng)的金屬板，a是能在聲波驅(qū)動(dòng)下沿水平方向振動(dòng)的鍍有金屬層的振動(dòng)膜，a、b構(gòu)成了一個(gè)電容器，且通過(guò)導(dǎo)線與恒定電源兩極相接。若聲源S做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則a振動(dòng)過(guò)程中 Aa、b板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變 Ba、b板所帶的電荷量不變 C電路中始終有方向不變的電流 D向右位移最大時(shí)，電容器電容量最大6光滑絕緣的水平面上有一正方形，其a、b、c三個(gè)頂點(diǎn)上分別放置等量的正點(diǎn)電荷Q將一個(gè)電荷量為q的正試探電荷分別放在正方形中心O點(diǎn)和正方形的另一個(gè)頂點(diǎn)d處，則以下敘述正確的有Aq在d點(diǎn)具有的加速度方向與在O點(diǎn)所具有加速度的方向相同Bq在d點(diǎn)所具有的電勢(shì)能大于其在O點(diǎn)所具有的電勢(shì)能Cq在d點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大于其在O點(diǎn)所受的電場(chǎng)力 Dd點(diǎn)的電勢(shì)一定比O點(diǎn)的電勢(shì)低7、如圖所示，空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向下，從絕緣斜面上的M點(diǎn)沿水平方向拋出一帶電小球，最后小球落在斜面上的N點(diǎn)。已知小球的質(zhì)量為m、初速度大小為v0、斜面傾角為，電場(chǎng)強(qiáng)度大小未知。則下列說(shuō)法中正確的是A、可以斷定小球一定帶正電荷B、可以求出小球落到N點(diǎn)時(shí)速度的方向C、可以求出小球到達(dá)N點(diǎn)過(guò)程中重力和電場(chǎng)力對(duì)小球所做的總功D、可以斷定，當(dāng)小球的速度方向與斜面平行時(shí)，小球與斜面間的距離最大8. 如圖所示，水平放置的平行金屬板的B板接地，A、B兩板間的電勢(shì)差為+U，兩板間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，間距為d。在兩板之間有一長(zhǎng)為l的絕緣輕桿，且，可繞其中點(diǎn)O在豎直面內(nèi)無(wú)摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，桿的兩端分別連著兩個(gè)小球1和2，它們的質(zhì)量分別為和，且，它們的電荷量大小分別為和，小球1帶負(fù)電，小球2帶正電。設(shè)兩球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中極板上的電荷分布情況不變。當(dāng)桿由圖示水平位置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)兩球的總動(dòng)能為A. B. C. D. aaEEEEaabbbbccccA B C D9圖中a、b、c是勻強(qiáng)電場(chǎng)中同一平面上的三個(gè)點(diǎn)，各點(diǎn)的電勢(shì)分別是=10V，=2V，=6V，則在下列各示意圖中能表示該電場(chǎng)強(qiáng)度方向的是 10如圖所示，A、B為兩塊水平放置的金屬板，通過(guò)開(kāi)關(guān)S分別與電源兩極相連兩板中央各有一個(gè)小孔a和b。在a孔正上方某處有一帶電質(zhì)點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落，若不計(jì)空氣阻力，該質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔時(shí)速度恰為零，然后返回?，F(xiàn)要使帶電質(zhì)點(diǎn)能穿過(guò)b孔，則可行的方法是A保持S閉合，將A板適當(dāng)上移B保持S閉合，將B板適當(dāng)下移C先斷開(kāi)S，再將A板適當(dāng)上移D先斷開(kāi)S，再將B板適當(dāng)下移 11在真空中上、下兩個(gè)區(qū)域均為豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)線分布如圖所示，有一帶負(fù)電的微粒，從上邊區(qū)域沿一條電場(chǎng)線以速度勻速下落，并進(jìn)入下邊區(qū)域（該區(qū)域的電場(chǎng)足夠廣），在如圖所示的速度時(shí)間圖象中，符合粒子在電場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)情況的是（ ）A B C D 12一個(gè)帶正電的微粒放在電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。帶電微粒只在電場(chǎng)力的作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。則下列說(shuō)法中正確的是A微粒在0 1 s內(nèi)的加速度與1 2 s內(nèi)的加速度相同B微粒將沿著一條直線運(yùn)動(dòng)C微粒做往復(fù)運(yùn)動(dòng)D微粒在經(jīng)1 s內(nèi)的位移與第3 s內(nèi)的位移相同二、計(jì)算題13.如圖所示，小平板車(chē)B靜止在光滑水平面上，一可以忽略大小的小物塊A靜止在小車(chē)B的左端。已知A的質(zhì)量為m，帶電量+Q，B的質(zhì)量為M，帶電量為Q，B的上面絕緣，長(zhǎng)度足夠，A、B間動(dòng)摩擦為，AB間庫(kù)侖力忽略不計(jì)。AB始終處在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。在某時(shí)刻物體A受到一大小為I、方向水平向右的沖量作用開(kāi)始向小車(chē)B的右端滑行，求：（1）物塊A的最終速度大?。?）物塊A距小車(chē)B左端的最大距離14.示波器是一種多功能電學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測(cè)的電壓波形，它的工作原理可等效成下列情況：（如圖所示）真空室中電極K發(fā)出電子（初速不計(jì)），經(jīng)過(guò)電壓為U1的加速電場(chǎng)后，由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中。板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距離為d，在兩板間加上如圖乙所示的正弦交變電壓，周期為T(mén)，前半個(gè)周期內(nèi)B板的電勢(shì)高于A板的電勢(shì)，電場(chǎng)全部集中在兩板之間，且分布均勻。在每個(gè)電子通過(guò)極板的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)視作恒定的。在兩極板右側(cè)且與極板右端相距D處有一個(gè)與兩板中心線（圖中虛線）垂直的熒光屏，中心線正好與屏上坐標(biāo)原點(diǎn)相交。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)電子到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)，使屏以速度v沿負(fù)x方向運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后，在一個(gè)極短時(shí)間內(nèi)它又跳回到初始位置，然后重新做同樣的勻速運(yùn)動(dòng)。（已知電子的質(zhì)量為m，帶電量為e，不計(jì)電子重力）求：（1）電子進(jìn)入AB板時(shí)的初速度；（2）要使所有的電子都能打在熒光屏上（熒光屏足夠大），圖乙中電壓的最大值U0需滿足什么條件?（3）要使熒光屏上始終顯示一個(gè)完整的波形，熒光屏必須每隔多長(zhǎng)時(shí)間回到初始位置?計(jì)算這個(gè)波形的峰值和長(zhǎng)度，在如圖丙所示的xy坐標(biāo)系中畫(huà)出這個(gè)波形。15如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)分布在正方形ABCD區(qū)域內(nèi)，M、N分別為AB邊和BC邊的中點(diǎn)。一個(gè)具有初動(dòng)能為E0的帶電粒子射入電場(chǎng)（沿紙面運(yùn)動(dòng)）。如果帶電粒子從M點(diǎn)垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)后，恰好從D點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)。帶電粒子重力不計(jì)，試回答下列問(wèn)題： （1）帶電粒子從D點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能是多大？ （2）如果帶電粒子從N點(diǎn)垂直于BC邊方向射入電場(chǎng)，它離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能又是多大？ 16半徑R=0.4m的光滑絕緣軌道固定于豎直于平面內(nèi)，加上某一方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，帶電小球沿軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球動(dòng)能最大位置在A點(diǎn)，圓心O與A點(diǎn)的連線與豎直線成一角度，如圖所示，在A點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍缐毫=108N，若小球的最大動(dòng)能比最小動(dòng)能多14.4J，且小球能夠到達(dá)軌道上任意一點(diǎn)（不計(jì)空氣阻力），試求：（1） 小球的最小動(dòng)能？（2）若小球在動(dòng)能最小位置時(shí)突然撤去軌道，并保持其他量都不變，則小球經(jīng)0.02s時(shí)，其動(dòng)能與在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相等，小球的質(zhì)量為多少？17如圖所示，在光滑絕緣水平桌面上有兩個(gè)靜止的小球A和B，B在桌邊緣，A和B均可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量均為m=02kg，A球帶正電，電荷量q=01C，B球是絕緣體不帶電，桌面距地面的高h(yuǎn)=0.05m開(kāi)始時(shí)A、B相距L=01m，在方向水平向右、大小E=10NC的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力作用下，A開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，并與B球發(fā)生正碰，碰撞中A、B的總動(dòng)能無(wú)損失，A和B之間無(wú)電荷轉(zhuǎn)移求： (1)A經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間與B碰撞? (2)A、B落地點(diǎn)之間的距離是多大? 一、選擇題題號(hào)123456789101112答案ADABCACDDADBCDBBB CBD二、計(jì)算題13答案：（1） （2） 14題：（1）電子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，據(jù)動(dòng)能定理，有 eU1=mv v1=（8分） （2）因?yàn)槊總€(gè)電子在板A、B間運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)均勻、恒定，故電子在板A、B間做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，在兩板之外做勻速直線運(yùn)動(dòng)打在屏上，在板A、B間沿水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng)，則有 L=v1t（2分） 豎直方向，有y=at2，且a=（2分） 聯(lián)立解得y=（2分） 只要偏轉(zhuǎn)電壓最大時(shí)的電子能飛出極板打在屏上，則所有電子都能打在屏上，所以 （2分） （3）要保持一個(gè)完整波形，需要隔一個(gè)周期T時(shí)間回到初始位置，設(shè)某個(gè)電子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，有 tg= 又知y=，聯(lián)立得L= 由相似三角形的性質(zhì)，得 則y= 峰值為ym=d/2+dD/L 波形長(zhǎng)度為x1=vT（2分） 波形右圖所示（2分）15答案：設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v（E0 =），正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E。帶電粒子從M點(diǎn)垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。從D點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，說(shuō)明粒子帶正電，沿電場(chǎng)方向的位移為。有得qEL = mv2 = 2E0帶電粒子從M點(diǎn)射入，從D點(diǎn)射出，電場(chǎng)力做功W = qE = E0，設(shè)帶電粒子從D點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為E1，根據(jù)動(dòng)能定理有W = E1 E0，故E1 = W + E0 = 2E0。 （2）帶電粒子從N點(diǎn)沿垂直于BC邊方向射入電場(chǎng)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為E2，根據(jù)動(dòng)能定理得qEL = E2 E0，得E2 = E0 + qEL = 3E0。16解：重力與電場(chǎng)力的合力方向必沿OA連線向下，最小動(dòng)能的位置必在A點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的B點(diǎn)OBA 故有F2R=mVA2mVB2 F=18N -5分在A點(diǎn)時(shí)有 NF=m mVA2=( NF) =18J-3分 所以最小動(dòng)能為mVB2=18 J14.4J=3.6J -1分 m=4.5103kg -1分在B點(diǎn)撤去軌道后，小球?qū)⒆鲱?lèi)平拋運(yùn)動(dòng) 2R=at2（ F=ma17解：(1)解：A在電場(chǎng)力作用下做