高三物理电场练习试卷
班级 姓名 号数 成绩
第Ⅰ卷(选择题 48分)
一、本题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对得全分,选不全得2分,有选错或不答得0分。
1.如图所示,在静止的点电荷+Q所产生的电场中,有与+Q共面的A、B、C三点,且B、C处于以+Q为圆心的同一圆周上。设A、B、C三点的电场强度大小分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC,则下列判断正确的是:
A. EA<EB,φB=φC B. EA>EB,φA>φB C. EA>EB,φA<φB D. EA>EC,φB=φC
2.如图所示,空间有一水平匀强电场,在竖直平面内有一初速度v0的带电微粒,沿图中虚线由A运动至B,其能量变化情况是(重力不能忽略):( )
(A)动能减少,重力势能增加,电势能减少
(B)动能减少,重力势能增加,电势能增加
(C)动能不变,重力势能增加,电势能减少
(D)动能增加,重力势能增加,电势能减少
3.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的( )
A.极板x应带正电
B.极板x´应带正电
C.极板y应带正电
D.极板y´应带正电
4.如图甲是某电场中的一条电场线,A、B是这条电场线上的两点,若将一负电荷从A点自由释放,负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图象如图乙所示,比较A、B两点电势的高低和场强大小可知( )
(A)φA>φB (B)φA<φB
(C)EA>EB (D)EA<EB
5、如图所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场,若加速电压为U1,偏转电压为U2,要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,下列方法中正确的是
A、使U1减小到原来的1/2
B、使U2增大为原来的2倍
C、使偏转板的长度增大为原来2倍
D、使偏转板的距离减小为原来的1/2
6、如图,将乙图所示的交变电压加在甲图所示的平行板电容器A、B两极板上,开始时B板的电势比A板高,有一位于极板中间的电子,在t=0时刻由静止释放,它只在电场力作用下开始运动,设A、B两板间距足够大,则
A.电子一直向A板运动
B.电子一直向B板运动
C.电子先向A板运动,再向B板运动,
再返回,如此做周期性运动
D.电子先向B板运动,再向A板运动,
再返回,如此做周期性运动
7、一个动能为Ek的带电粒子,垂直于电力线方向飞入平行板电容器,飞出电容器时动能为2Ek,如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍,那么它飞出电容器时的动能变为 ( )
A.8Ek B.2Ek C.4.25Ek D.2.5Ek
8、水平放置的平行板电容器与一电池相连。在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态。现将电容器两板间的距离增大,则
A.电容变大,质点向上运动 B.电容变大,质点向下运动
C.电容变小,质点保持静止 D.电容变小,质点向下运动
9、一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图所示,以E表示两板间的场强,U表示电容器的电压,ε表示在正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置中,则
A.U变大,E不变
B.E变大,ε变大
C.U变小,ε不变
D.U不变,ε变小
10.如图所示,水平放置的固定圆盘A带电为十Q,电势为零,从盘中心O处释放一质量为m、带电+q的小球,由于电场力的作用,小球最高可竖直上升高度为H的点C,且过点B时速度最大,由此可求出带电圆盘A上的所带电荷十Q形成的电场中( )
A.B点场强 B.C点场强 C.B点电势 D.C点电势
第Ⅱ卷(非选择题 共72分)
二、实验题(共18分)
11.“电场中等势线的描绘”的实验装置如图所示.
(1)在图中口、a、b、c、d、e五个基准点中,电势最高的点是 点;
(2)若电流表的两表笔分别接触d、f两点(d、f两点的连线与A、B
连线垂直)时,表针反偏(电流从红表笔流进时,表针正偏),则电
流表的红表笔接在 点,要使表针指在零刻度线,应将接f的
探针(即表笔)向 移动(填向“左”或向“右”).
12、(用恒定电流的电流场模拟静电场描绘等势线时,下列哪些模拟实验的设计是合理的
⑴ ⑵ ⑶ ⑷
A.如图⑴所示圆柱形电极M、N都接电源的正极,模拟等量正点电荷周围的静电场
B.如图⑵所示圆柱形电极M接电源正极,圆环形电极N接电源负极,模拟正点电荷周围附近的静电场
C.如图⑶所示两个平行的长条形电极M、N分别接电源正、负极,模拟平行板电容器间的静电场
D.如图⑷所示圆柱形电极M接电源负极,模拟负点电荷周围的静电场
三、本题共3小题,共52分。解答应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案 必须明确写出数值和单位。
13.(12分)如图所示,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104 N/C。现有一质量m=0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零。已知带电体所带电荷q=8.0×10-5C,取g=10m/s2,求:
(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小;
(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小;
(3)带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少。
14.(12分)两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的。一个粒子(24He)从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心。已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:
(1)极板间的电场强度E;
(2)粒子在极板间运动的加速度a;
(3)粒子的初速度v0。
15.(16分)如图甲所示,真空中的电极K连续不断地发出电子(电子的初速度可忽略不计),经电压为u的电场加速,加速电压u随时间t变化的图象如图乙所示。每个电子通过加速电场的过程时间极短,可认为加速电压不变。电子被加速后由小孔S穿出,沿两个彼此靠近且正对的水平金属板A、B间中轴线从左边缘射入A、B两板间的偏转电场,A、B两板长均为L=0.20m,两板之间距离d=0.050m,A板的电势比B板的电势高。A、B板右侧边缘到竖直放置的荧光屏P(面积足够大)之间的距离b=0.10m。荧光屏的中心点O与A、B板的中心轴线在同一水平直线上。不计电子之间的相互作用力及其所受的重力,求:
(1)要使电子都打不到荧光屏上,则A、B两板间所加电压U应满足什么条件;
(2)当A、B板间所加电压U'=50V时,电子打在荧光屏上距离中心点O多远的范围内。
第Ⅰ卷(选择题 50分)
一、本题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对得出分,选不全得2分,有选错或不答得0分。
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
答案 | BD | B | AC | BC | ABD | A | D | D | C | AD |
第Ⅱ卷(非选择题 共72分)
二、把答案填在题中横线上或按题目要求作答。
11.(1)a点 (2)d,右 12、BC
三、本题共6小题,共88分。解答应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案 必须明确写出数值和单位。
13.(1)设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a,根据牛顿第二定律有
qE=ma…………………………………………………………………………………(1)
解得 a=qE/m=8.0m/s2………………………………………………………………(2)
设带电体运动到B端的速度大小为vB,则vB2=2as解得 vB==4.0m/s。。。。(3)
(2)设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为N,根据牛顿第二定律有
N-mg=mvB2/R…………(4) 解得 N=mg+ mvB2/R=5.0N……(5)
根据牛顿第三定律可知,带电体对圆弧轨道B端的压力大小N′=N=5.0N………(6)
(3)因电场力做功与路径无关,所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力所做的功W电=qER=0.32J…………………………………………………………………(7)
设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩,对此过程根据动能定理有
W电+W摩-mgR=0-mvB2…………(8) 解得 W摩=-0.72J……………(9)
14.⑴极间场强; ⑵α粒子在极板间运动的加速度
⑶由,得:
15.(1)设电子的质量为m、电量为e,电子通过加速电场后的速度为v,由动能定理有:
eu=mv2 ;
电子通过偏转电场的时间t=;
此过程中电子的侧向位移y=at2=()2 联立上述两式解得:y=;
要使电子都打不到屏上,应满足u取最大值800V时仍有y>
代入数据可得,为使电子都打不到屏上,U至少为100V。
(2)当电子恰好从A板右边缘射出偏转电场时,其侧移量最大ymax==2.5cm
电子飞出偏转电场时,其速度的反向延长线通过偏转电场的中心,设电子打在屏上距中心点的最大距离为Ymax,则由几何关系可得:=,解得Ymax=ymax=5.0cm
由第(1)问中的y=可知,在其它条件不变的情况下,u越大y越小,所以当u=800V时,电子通过偏转电场的侧移量最小。其最小侧移量ymin==1.25×10-2m=1.25cm
同理,电子打在屏上距中心点的最小距离Ymin=ymin=2.5cm
所以电子打在屏上距中心点O在2.5cm~5.0cm范围内。
《电场》练习试卷
班级 姓名 号数 成绩
一、本题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对得全分,选不全得2分,有选错或不答得0分。
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
答案 |
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二、把答案填在题中横线上或按题目要求作答。
11.(1) (2) ,
12、
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