电场综合测试题
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共150分考试用时120分钟
第Ⅰ卷（选择题共40分）
一、本题共十小题；每小题4分，共40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。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1．设电子在运动过程中只受电场力作用，则在下列哪个电场中，只要给电子一个适当的初速度它就能自始至终沿一条电场线运动；而给电子一个适当的初速度它就能始终沿某个等势面运动
A．匀强电场 B．正点电荷产生的电场
C．负点电荷产生的电场 D．以上都不可能
2．如图，把一带正电的小球a放在光滑绝缘面上，欲使球a能静止在斜面上，需在MN间放一带电小球b， 
则b应（ ）
A．带正电，放在A点
B．带正电，放在B点
C．带负电，放在C点
D．带正电，放在C点
3．在平行金属板间加上如图所示电压，使处于板中央原来静止的电子能做往复运动的电压是 （ ）
A． B． C． D．
4．带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10-6J 的功。那么，
A.M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能
B.P点的场强一定小于Q点的场强
C.P点的电势一定高于Q点的电势
D.M在P点的动能一定大于它在Q点的动能
5． A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图所示．设A、B两点的电场强度分别为EA、EB，电势分别为UA、UB，则
（A）EA = EB ．（B）EA＜EB．（C）UA = UB （D）UA＜UB ．
6．如图所示，长为L，倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为 +q，质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v0，则（ ）
A．A、B两点的电势差一定为mgLsinθ/q
B．小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能
C．若电场是匀强电场，则该电场的场强的最大值一定是mg/q
D．若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的，则Q
一定是正电荷
7．如图所示，用两根同样的绝缘细线把甲、乙两个质量相等的带电小球悬挂在同一点上，甲、乙两球均处于静止状态．已知两球带同种电荷，且甲球的电荷量大于乙球的电荷量， F1、F2分别表示甲、乙两球所受的库仑力，则下列说法中正确的是 （ ）
A．F1一定大于F2 B．F1一定小于F2
C．F1与F2大小一定相等 YCY D．无法比较F1与F2的大小
8．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知
A．三个等势面中，a的电势最高
B．带电质点通过P点时的电势能较Q点大
C．带电质点通过P点时的动能较Q点大
D．带电质点通过P点时的加速度较Q点大
9．如图所示，水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连，带电液滴P在金属板a、b间保持静止，现设法使P固定，再使两金属板a、b分别绕中心点O、O/垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度α，然后释放P，则P在电场内将做（ ）
A．匀速直线运动
B．水平向右的匀加速直线运动
C．斜向右下方的匀加速直线运动
D．曲线运动
10．A、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷，A、 B、C、D四点在同一直线上，且AC＝CD＝DB。将一正电荷从C点沿直线移到D点，则
A．电场力一直做正功
B．电场力先做正功再做负功
C．电场力一直做负功
D．电场力先做负功再做正功
第Ⅱ卷（非选择题 共100分）
二、真空题（每空4分，共20 分）
11、 如图所示，一束β粒子自下而上进人一水平方向的匀强电场后发生偏转，则电场方向向 （填“左”或“右”）进人电场后，β粒子的动能 （填“增加”、“减少”或“不变”）．
12、.如图示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以 Q 为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点。电子在从M经P到达N点的过程中，速率的变化变化情况是：
；电场力做的情况是： ； 电势能的 变化情况是： 。
三、本题共五小题，共90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。
13．（10分）在与x轴平行的匀强电场中，一带电量为1.0×10－4C，质量为2.5×10－3kg的物体在光滑水平面上沿着x轴方向做直线运动，其位移与时间的关系是x=0.16t－0.02t2，式中x以米为单位，t以秒为单位。从开始运动到5s末物体所经过的路程为多少？克服电场力做的功是多少？
14．（10分）一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图，AB与电场线夹角θ=30°，已知带电微粒的质量m=1.0×10－7kg，电量
q=1.0×10－10C，A、B相距L=20cm。（取g=10m/s2，结果保留二位有效数字）求：
（1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由。
（2）电场强度的大小和方向？
（3）要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是
多少？
15．（13分）已经证实，质子、中子都是由上夸克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电为
，下夸克带电为
，e为电子所带电量的大小，如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为
,
,试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力（库仑力）。
16．（14分）如图所示，平行板电容器两极板间有场强为 E的匀强电场，且带正电的极板接地。一质量为 m，电荷量为+q的带电粒子（不 计重力）从 x轴上坐标为 x0
处静止释放。
（1）求该粒子在 xo 处电势能 Ep
（2）试从牛顿第二定律出发，证明该带电粒子在极板间运动过程 
中，其动能与电势能之和保持不变。
17．（13分）如图所示，两块长3cm的平行金属板AB相距1cm，并与300V直流电源的两极相连接，
，如果在两板正中间有一电子（ m=9×10－31kg，e=－1.6×10－19C），沿着垂直于电场线方向以2×107m/s的速度飞入，则
（1）电子能否飞离平行金属板正对空间？
（2）如果由A到B分布宽1cm的电子带通过此电场，能飞离电场的电子数占总数的百分之
|
18．（14分）如图所示，在倾角为37°的斜面两端，垂直于斜面方向固定两个弹性板，两板相距2m，质量为10g，带电量为1×10－7C的物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，物体从斜面中点以大小为10m/s的速度沿斜面开始运动。若物体与弹性板碰撞过程中机械能不损失，电量也不变，匀强电场（方向与斜面平行）的场强E=2×106N/C，求物体在斜面上运动的总路程。（g取10/s2）
参考答案
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| B | AC | AB | AD | AD | A | C | BD | B | B |
11、左、增加 12、速率先增大后减小、电场力先做正功后做负功、电势能先减小后增大
13．解：位移与时间的关系式x=0.16t－0.02t2，
当t=4s时，x正向最大为xm=0.32m 当t=5s时，x=0.3m
所以路程为s=0.32+(0.32－0.3)=0.34m
由位移与时间的关系式可得v0=0.16m/s，a=－0.04m/s2，
所以t=5s时，vt=v0+at=－0.04m/s
由动能定理得，W电=⊿Ek=m(v02－vt2)/2=3×105J。
14．解：（1）微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动，在垂直于AB方向上的重力和电场力必等大反向，可知电场力的方向水平向左，如图所示，微粒所受合力的方向由B指向A，与初速度vA方向相反，微粒做匀减速运动。
（2）在垂直于AB方向上，有qEsinθ－mgcosθ=0
所以电场强度E=1.7×104N/C 电场强度的方向水平向左
（3）微粒由A运动到B时的速度vB=0时，微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得，
mgLsinθ+qELcosθ=mvA2/2 代入数据，解得vA=2.8m/s
15．解：质子带电为+e，所以它是由2个上夸克和1个下夸克组成的.按题意，三个夸克必位于等边三角形的三个顶点处.这时上夸克与上夸克之间的静电力应为
代入数值，得 
=46N，为斥力。
上夸克与下夸克之间的静电力为 
代入数值，得
=23N，为引力。
（2）解法一
在带电粒子的运动方向上任取一点，设坐标为 x
由牛顿第二定律可得
（2）解法二
在 x轴上任取两点 x1 、x2，速度分别为 v1 、v2
17．解：（1）当电子从正中间沿着垂直于电场线方向以2×107m/s的速度飞入时，若能飞出电场，则电子在电场中的运动时间为
在沿AB方向上，电子受电场力的作用，在AB方向上的位移为
，其中
联立求解，得y=0.6cm，而
cm，所以
，故粒子不能飞出电场。
（2）从（1）的求解可知，与B板相距为y的电子带是不能飞出电场的，而能飞出电场的电子带宽度为
cm，所以能飞出电场的电子数占总电子数的百分 比为
18．解：
mgsin37°=0.06N Eq=0.2N f+ mgsin37°<Eq
故最后应停在紧靠上边弹性板处，由动能定理得：
解得：S=40m