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文檔簡介
1、上海2006-2015真題匯編電場1. (2006上海)如圖所示,一束粒子自下而上進人一水平方向的勻強電場后發(fā)生偏轉(zhuǎn),則電場方向向 ,進人電場后,粒子的動能 (填“增加”、“減少”或“不變”)左,增加ABvtO2. (2006上海)A、B是一條電場線上的兩點,若在A點釋放一初速為零的電子,電子僅受電場力作用,并沿電場線從A運動到B,其速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示設A、B兩點的電場強度分別為EA、EB,電勢分別為UA、UB,則AD (A)EA = EB (B)EAEB (C)UA = UB (D)UAUB 3. (2006上海)電偶極子模型是指電量為q、相距為l的一對正負點電荷組成的電結(jié)構(gòu),O是
2、中點,電偶極子的方向為從負電荷指向正電荷,用圖(a)所示的矢量表示科學家在描述某類物質(zhì)的電性質(zhì)時,認為物質(zhì)是由大量的電偶極子組成的,平時由于電偶極子的排列方向雜亂無章,因而該物質(zhì)不顯示帶電的特性當加上外電場后,電偶極子繞其中心轉(zhuǎn)動,最后都趨向于沿外電場方向排列,從而使物質(zhì)中的合電場發(fā)生變化(1)由題意可知電場力的力臂為l sin,故力矩M2×E0q×l sinE0q/sin(2)W2 E0q×(1cos)E0q /(1cos)(3)電偶極子在外電場中處于力矩平衡時,電偶極子的方向與外加電場的夾角 0或者當電偶極子方向與場強方向相同時,即夾角為零時(如圖所示)由于電
3、偶極子與電場垂直時電勢能為零, 所以該位置的電勢能等于由該位置轉(zhuǎn)到與電場垂直時電場力所做的功,電勢能 EP1= -E0ql 當電偶極子方向與場強方向相反時,即夾角為時同理可得,電勢能 EP2=E0ql(4)由題意知:FE0q02 (1)如圖(b)所示,有一電偶極子放置在電場強度為E。的勻強外電場中,若電偶極子的方向與外電場方向的夾角為,求作用在電偶極子上的電場力繞O點的力矩; (2)求圖(b)中的電偶極子在力矩的作用下轉(zhuǎn)動到外電場方向的過程中,電場力所做的功; (3)求電偶極子在外電場中處于力矩平衡時,其方向與外電場方向夾角的可能值及相應的電勢能; (4)現(xiàn)考察物質(zhì)中的三個電偶極子,其中心在一
4、條直線上,初始時刻如圖(c)排列,它們相互間隔距離恰等于 1加上外電場EO后,三個電偶極子轉(zhuǎn)到外電場方向,若在圖中A點處引人一電量為+q0的點電荷(q0很小,不影響周圍電場的分布),求該點電荷所受電場力的大小4. (2007上海)一點電荷僅受電場力作用,由A點無初速釋放,先后經(jīng)過電場中的B點和C點。點電荷在A、B、C三點的電勢能分別用EA、EB、EC表示,則EA、EB和EC間的關系可能是()AD(A)EAEBEC。(B)EAEBEC。(C)EAECEB。(D)EAECEB。5. (2007上海)如圖所示,邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強電場。電量為q、動能為Ek的帶電粒子從a點沿ab方
5、向進入電場,不計重力。(1)水平方向做勻速運動有Lv0t,沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動,L,所以E,qELEktEk,所以EktqELEk5Ek,(2)若粒子由bc邊離開電場,Lv0t,vy,EkEkmvy2,所以E,若粒子由cd邊離開電場,qELEkEk,所以E(1)若粒子從c點離開電場,求電場強度的大小和粒子離開電場時的動能;(2)若粒子離開電場時動能為Ek,則電場強度為多大?6. (2008上海)如圖所示,把電量為5×109C的電荷,從電場中的A點移到B點,其電勢能(選填“增大”、“減小”或“不變”);若A點的電勢UA15V,B點的電勢UB10V,則此過程中電場力做的
6、功為J。增大,2.5×1087. (2008上海)如圖所示,在光滑絕緣水平面上,兩個帶等量正電的點電荷M、N,分別固定在A、B兩點,O為AB連線的中點,CD為AB的垂直平分線。在CO之間的F點由靜止釋放一個帶負電的小球P(設不改變原來的電場分布),在以后的一段時間內(nèi),P在CD連線上做往復運動。若BCD(A)小球P的帶電量緩慢減小,則它往復運動過程中振幅不斷減?。˙)小球P的帶電量緩慢減小,則它往復運動過程中每次經(jīng)過O點時的速率不斷減?。–)點電荷M、N的帶電量同時等量地緩慢增大,則小球P往復運動過程中周期不斷減?。―)點電荷M、N的帶電量同時等量地緩慢增大,則小球P往復運動過程中振幅
7、不斷減小8. (2008上海)如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi),存在兩個場強大小均為E的勻強電場I和II,兩電場的邊界均是邊長為L的正方形(不計電子所受重力)。(1)設電子的質(zhì)量為m,電量為e,電子在電場I中做勻加速直線運動,出區(qū)域I時的為v0,此后電場II做類平拋運動,假設電子從CD邊射出,出射點縱坐標為y,有解得y,所以原假設成立,即電子離開ABCD區(qū)域的位置坐標為(2L,)(2)設釋放點在電場區(qū)域I中,其坐標為(x,y),在電場I中電子被加速到v1,然后進入電場II做類平拋運動,并從D點離開,有解得xy,即在電場I區(qū)域內(nèi)滿足議程的點即為
8、所求位置。(3)設電子從(x,y)點釋放,在電場I中加速到v2,進入電場II后做類平拋運動,在高度為y處離開電場II時的情景與(2)中類似,然后電子做勻速直線運動,經(jīng)過D點,則有,解得,即在電場I區(qū)域內(nèi)滿足議程的點即為所求位置(1)在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放電子,求電子離開ABCD區(qū)域的位置。 (2)在電場I區(qū)域內(nèi)適當位置由靜止釋放電子,電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開,求所有釋放點的位置。 (3)若將左側(cè)電場II整體水平向右移動L/n(n1),仍使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開(D不隨電場移動),求在電場I區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置。9. (2009上海)兩帶電量分別為q和q
9、的點電荷放在x軸上,相距為L,能正確反映兩電荷連線上場強大小E與x關系的是圖( )A10. (2009上海)位于A、B處的兩個帶有不等量負電的點電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖所示,圖中實線表示等勢線,則()CD(A)a點和b點的電場強度相同(B)正電荷從c點移到d點,電場力做正功(C)負電荷從a點移到c點,電場力做正功(D)正電荷從e點沿圖中虛線移到f點,電勢能先減小后增大11. (2009上海)如圖,質(zhì)量均為m的兩個小球A、B固定在彎成120°角的絕緣輕桿兩端,OA和OB的長度均為l,可繞過O點且與紙面垂直的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動,空氣阻力不計。設A球帶正電,B球帶負電,電量均為q,處在豎直向
10、下的勻強電場中。開始時,桿OB與豎直方向的夾角q060°,由靜止釋放,擺動到q90°的位置時,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),求: (1)力矩平衡時:(mgqE)lsin90°(mgqE)lsin(120°90°),即mgqE(mgqE),得:E;(2)重力做功:Wgmgl(cos30°cos60°)mglcos60°(1)mgl,靜電力做功:WeqEl(cos30°cos60°)qElcos60°mgl,(3)小球動能改變量DEk=mv2WgWe(1)mgl,得小球的速度:v。(1)勻強電場的場強
11、大小E;(2)系統(tǒng)由初位置運動到平衡位置,重力做的功Wg和靜電力做的功We;(3)B球在擺動到平衡位置時速度的大小v。12. (2010上海)三個點電荷電場的電場線分布如圖所示,圖中a、b兩點處的場強大小分別為Ea、Eb,電勢分別為ja、jb,則()C(A)EaEb,jajb(B)EaEb,jajb(C)EaEb,jajb(D)EaEb,jajb13. (2010上海)在DIS描繪電場等勢線的實驗中(1)等量導種點電荷,靜電場,電壓傳感器,(2)B(1)電源通過正負電極a、b在導電物質(zhì)上產(chǎn)生的穩(wěn)定電流分布模擬了由二個_產(chǎn)生的_,用_探測等勢點。(2)(單選題)在安裝實驗裝置時,正確的做法是()
12、(A)在一塊平整木板上依次鋪放復寫紙、白紙、導電紙(B)導電紙有導電物質(zhì)的一面應該向上(C)連接電源正負極的電極a、b必須與導電物質(zhì)保持絕緣(D)連接電極a、b的電源電壓為交流4-6V14. (2010上海)如圖,一質(zhì)量不計,可上下移動的活塞將圓筒分為上下兩室,兩室中分別封有理想氣體。筒的側(cè)壁為絕緣體,上底N、下底M及活塞D均為導體并按圖連接,活塞面積S2cm2。在電鍵K斷開時,兩室中氣體壓強均為p0240Pa,ND間距l(xiāng)11mm,DM間距l(xiāng)23mm。將變阻器的滑片P滑到左端B,閉合電鍵后,活塞D與下底M分別帶有等量異種電荷,并各自產(chǎn)生勻強電場,在電場力作用下活塞D發(fā)生移動。穩(wěn)定后,ND間距l(xiāng)
13、13mm,DM間距l(xiāng)21mm,活塞D所帶電量的絕對值qe0SE(式中E為D與M所帶電荷產(chǎn)生的合場強,常量e08.85´1012C2/Nm2)。求:(1)電鍵未合上時兩室中氣體壓強為p0,設電鍵合上后,兩室中氣體壓強分別為p1、p2,由玻意耳定律p0l1Sp1l1S,p1p0/380Pa,p0l2Sp2l2S,p23p0720Pa,(2)活塞受到的氣體壓強差為Dpp2p1640Pa,活塞在氣體壓力和電場力作用下處于平衡,電場力FDpS0.128N,(3)活塞受到的電場力大小FqEM,其中活塞帶電量qe0SE,E由D、M所帶等量導號電荷共同產(chǎn)生,根據(jù)電場疊加原理,M產(chǎn)生的場強大小EME/
14、2,所以F2e0SEM2,EM6´106V/m,UEl212V,(4)當滑片P由B向A滑動時,DM間場強減小,DN間場強變大,活塞受到向下的電場力減小,電場力與氣體壓力間的平衡被破壞,活塞向上移動。 (1)兩室中氣體的壓強(設活塞移動前后氣體溫度保持不變);(2)活塞受到的電場力大小F;(3)M所帶電荷產(chǎn)生的場強大小EM和電源電壓U;(4)使滑片P緩慢地由B向A滑動,活塞如何運動,并說明理由。15. (2011上海)電場線分布如圖昕示,電場中a,b兩點的電場強度大小分別為已知Ea和Eb,電勢分別為a和b,則C( )AEaEb,ab BEaEb,abCEaEb,ab DEaEb,ab1
15、6. (2011上海)兩個等量異種點電荷位于x軸上,相對原點對稱分布,正確描述電勢隨位置x變化規(guī)律的是圖A( )17. (2011上海)如圖,在豎直向下,場強為E的勻強電場中,長為l的絕緣輕桿可繞固定軸O在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動,兩個小球A、B固定于桿的兩端,A、B的質(zhì)量分別為m1和m2 (m1m2),A帶負電,電量為q1,B帶正電,電量為q2。桿從靜止開始由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置,在此過程中電場力做功 ,在豎直位置處兩球的總動能 。,18. (2012上海)A、B、C三點在同一直線上,AB:BC1:2,B點位于A、C之間,在B處固定一電荷量為Q的點電荷。當在A處放一電荷量為q的點電荷時,它所受到的
16、電場力為F;移去A處電荷,在C處放一電荷量為2q的點電荷,其所受電場力為()B (A)F/2 (B)F/2(C)F(D)F19. (2012上海)如圖,質(zhì)量分別為mA和mB的兩小球帶有同種電荷,電荷量分別為qA和qB,用絕緣細線懸掛在天花板上。平衡時,兩小球恰處于同一水平位置,細線與豎直方向間夾角分別為q1與q2(q1q2)。兩小球突然失去各自所帶電荷后開始擺動,最大速度分別為vA和vB,最大動能分別為EkA和EkB。則()ACD(A)mA一定小于mB(B)qA一定大于qB(C)vA一定大于vB(D)EkA一定大于EkB20. (2013上海)兩異種點電荷電場中的部分等勢面如圖所示,已知A點電
17、勢高于B點電勢。若位于a、b處點電荷的電荷量大小分別為qa和qb,則B(A)a處為正電荷,qaqb (B)a處為正電荷,qaqb(C)a處為負電荷,qaqb (D)a處為負電荷,qaqb21. (2013上海)半徑為R,均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場;場強大小沿半徑分布如圖所示,圖中E0已知,Er曲線下OR部分的面積等于R2R部分的面積。解析:(1)Er曲線下面積的單位為伏特。(2)由點電荷的電場強度公式,E0=kQ/R2,解得:該均勻帶電球所帶的電荷量Q= E0 R2/k。(3)根據(jù)Er曲線下面積表示電勢差,球心與球表面間的電勢差U= E0 R/2。(4)根據(jù)題述Er曲線下OR部分
18、的面積等于R2R部分的面積,球體表面到2R處的電勢差U= E0 R/2。由動能定理,qU=mv2,解得:v=。(1)寫出Er曲線下面積的單位;(2)己知帶電球在rR處的場強EkQr2,式中k為靜電力常量,該均勻帶電球所帶的電荷量Q為多大?(3)求球心與球表面間的電勢差U;(4)質(zhì)量為m,電荷量為q的負電荷在球面處需具有多大的速度可以剛好運動到2R處?22. (2014上海)靜電場在x軸上的場強E隨x的變化關系如圖所示,x軸正向為場強正方向,帶正電的點電荷沿x軸運動,則點電荷BC【解析】由圖可知,將正電荷沿x軸正向移動,電場力沿x軸負方向,從x2移動到x4的過程電場力做功不為零,兩點電勢能不相等
19、,A項錯誤;從x1移動到x3的過程電場力沿x軸負方向,電場力做負功,電勢能增大,B項正確;從x1到x4的過程場強先增大,后減小,所以電場力先增大后減小,C向正確;D項錯誤。 A在x2和x4處電勢能相等 B由x1運動到x3的過程中電勢能增大C由x1運動到x4的過程中電場力先增大后減小D由x1運動到x4的過程中電場力先減小后增大23. (20114上海)如圖,豎直絕緣墻上固定一帶電小球A,將帶電小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處,圖中AC=h。當B靜止在與豎直方向夾角300方向時,A對B的靜電力為B所受重力的倍,則絲線BC長度為 。若A對B的靜電力為B所受重力的0.5倍,改變絲線長度,使B仍
20、能在300處平衡。以后由于A漏電,B在豎直平面內(nèi)緩慢運動,到00處A的電荷尚未漏完,在整個漏電過程中,絲線上拉力大小的變化情況是 ?!敬鸢浮?;先不變后增大【解析】對小球B進行受力分析,根據(jù)相似三角形有:,再根據(jù)余弦定則求出BC的長度:;若兩者間的庫侖力變?yōu)锽的重力的0.5倍,根據(jù)幾何關系可知AB與BC垂直,即拉力與庫侖力垂直;隨著電量的減小,細繩的拉力不變,庫侖力減小。當細繩變?yōu)樨Q直方向時,庫侖力和拉力的合力等于重力,庫侖力減小,拉力增大,所以拉力先不變后減小。24. (2014上海)如圖,一對平行金屬板水平放置,板間距為d,上極板始終接地。長度為d/2、質(zhì)量均勻的絕緣桿,上端可繞上板中央的固定軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,下端固定一帶正電的輕質(zhì)小球,其電荷量為q當兩板間電壓為U1時,桿靜止在與豎直方向OO夾角=300的位置;若兩金屬板在豎直平面內(nèi)同時繞O、O順時針旋轉(zhuǎn)=150至圖中虛線位置時,為使桿仍在原位置靜止,需改變兩板間電壓。假定兩板間始終為勻強電場。求:【答案】(1);(2);(3)錯誤(1)設桿長為L,桿受到的重力矩與球受到的電場力矩平衡解得 (2)金屬板轉(zhuǎn)過角后,同樣滿足力矩平衡,有聯(lián)立解得,(3)該同學的結(jié)論錯誤。因為上板接地,當板旋轉(zhuǎn)角度時,板間電場發(fā)
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