北京市八区一模物理试题分类汇编 (电场)

北京市八区一模考试物理试题分类汇编电场部分四川省球溪高级中学 王城整理转载时，请勿删除掉作者信息！一、选择题（朝阳区）17．如图所示，直线MN 是某电场中的一条电场线（方向未画出）。

虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下，由a 至b 的运动轨迹，轨迹为一条抛物线。

下列判断正确的是（ ）A ．电场线MN 的方向一定是由N 指向MB ．带电粒子由a 运动到b 的过程中动能一定逐渐减小C ．带电粒子在a 点的电势能一定大于在b 点的电势能D ．带电粒子在a 点的加速度一定大于在b 点的加速度（东城区）19．如图所示，水平固定的带电小圆盘A ，取盘中心O 点的电势为零，从盘心O 处释放一质量为m ，带电量为+q 的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的最大高度可达盘中心竖直线上的C 点，且OC =h ，又知道小球通过竖直线上B 点时的速度最大且为v m ，由此可以确定： A ．B 点的场强和C 点的场强 B ．C 点的场强和B 点的电势 C ．B 点的场强和C 点的电势D ．B 点的电势和C 点的电势（东城区）20．某个由导电介质制成的电阻截面如图所示。

导电介质的电阻率为ρ、制成内、外半径分别为a 和b 的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极。

设该电阻的阻值为R 。

下面给出R 的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。

根据你的判断，R 的合理表达式应为 A ． R=aba b πρ2)(+C ．R=)(2a b ab -πρD ．R=)(2a b +π （丰台区）19．空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图所示，一个质量为m 、电量为q 的小球在该电场中运动，小球经过A 点时的速度大小为v 1，方向水平向右；运动至B 点时的速度大小为v 2，运动方向与水平方向之间的夹角为α，A 、B 两点之间的高度差为h 、水平距离为S ，则以下判断中正确的是A ．A 、B 两点的电场强度和电势关系为E A ＜E B 、ϕA ＜ϕBB ．如果v 2＞v 1，则说明电场力一定做正功C ．A 、B 两点间的电势差为)(22122v v qm -A（石景山区）17. 右图中的虚线为某电场的等势面，有两个带电粒子(重力不计)，以不同的速率，沿不同的方向，从A 点飞入电场后，沿不同的径迹1和2运动，由轨迹可以判断A ．两粒子的电性一定相同B ．粒子1的动能先减小后增大C ．粒子2的电势能先增大后减小D ．经过B 、C 两点时两粒子的速率可能相等（宣武区）16．如图所示，在电容器C 的两端接有一个圆环形导体回路，在圆环回路所围的面积之内存在着垂直纸面向里的匀强磁场B ，已知圆环帕半径r =5cm ，电容器的电容C=20μF ，当磁场B 以2×10－2T ／s 的变化率均匀增加时，则电容器的（ ）A ．a 板带正电，电荷量为C 910-⨯πB ．a 板带负电，电荷量为C 910-⨯-π C ．a 板带正电，电荷量为C 610-⨯πD ．a 板带负电，电荷量为C 610-⨯-π（宣武区）19．三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，右图为其截面图，电流方向如图所示。

若每根导线的电流均为I ，每根直导线单独存在时，在三角形中心O 点产生的磁感应强度大小都是B ，则三根导线同时存在时O 点的磁感应强度大小为（ ）A ．0B ．BC ．2BD ．3B（延庆县）20.图示为一个半径为R 的均匀带电圆环，其单位长度带电量为η。

取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x 轴。

设轴上任意点P 到O 点的距离为x ，以无限远处为零势，P 点电势的大小为Φ。

下面给出Φ的四个表达式（式中k 为静电力常量），其中只有一个是合理的。

你可能不会求解此处的电势Φ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。

根据你的判断，Φ的合理表达式应为B.222x R Rk +=πφC.222x R kR -=ηπφ D.x x R k R 222+=ηπφ二、计算题（东城区）22．（16分）两个板长均为L 的平板电极，平行正对放置，相距为d ，极板之间的电势差为U ，板间电场可以认为是均匀的。

一个α粒子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边缘。

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 ；（朝阳区）23．（18分）现代技术中，传感器是指这样一类元件：它能够将诸如力、温度、光、声、化学成分等大量电学量按照一定规律转换为电学量。

如图所示的装置就是一种测压强的传感器。

图中A 、B 为大小、形状完全相同的金属板，它们构成一个电容器，其中A 权被固定，两金属板的正对面积为S 。

金属板是空气的介电常数为ε，静电力常量为k 。

C 、D 是两根完全一样的轻质弹簧，它们的劲度系数为.0k 两弹簧一端固定，另一端与金属板B 上的绝缘杆相连。

传感器未工作时，弹簧处于自然长度，两金属板间的距离为.0d（1）现将两金属板与直流电源相连对电容器进行充电，充至电容器两极间电压为U 后与电源断开。

由于两金属板带电导致的两板间距的变化忽略不计，求电容器所带电荷量；（2）若仅已知000,,s d k 现对极板B 的右侧施加一均匀向左的待测压强P ，甲同学说：可以通过测量施加压强前后两极板间的电压U 0，'U 对压强进行测量；乙同学说：可以通过测量施加压强前后电容器的带电量',Q Q u 对压强进行测量。

a ．你选择上述哪种方法，指出这种方法中开关所处的状态，并简要说明理由。

b ．根据你选择的方法，通过推导写出压强的表达式。

解析：23．（18分）（1）因为电容器的电容U Q C = a kd S C πε4= 所以akd SU Q πε4= 6分 （2）a.若采用甲同学方法，将开关S 断开，使极板上所带电荷量保持不变。

b. 由题意可知：004kd S C πε= 00U Q C = d k S C '=πε40 11U Q C = )(200d d k F '-=解得：)1(200UU S d k S F P '-== 12分 a ．若采用乙同学的方法，将开关S 闭合，使两极板间的电压保持不变。

b ．由题意可知： 004kd S C πε= 11004kd S C U Q C πε== UQ C 11= )'(200d d k F -= 解得)'1(200Q Q S d k S F P -== 12分（丰台区）24．（20分）如图所示，可视为质点的物块A 、B 、C 放在倾角为37O 、长L =2m 的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，A 与B 紧靠在一起，C 紧靠在固定挡板上，物块的质量分别为m A ＝0.80kg 、m B ＝0. 40kg ，其中A 不带电，B 、C 的带电量分别为q B ＝＋4.0×10-5C 、q C ＝＋2.0×10-5C ，且保持不变。

开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用。

如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0，则相距为r 时，两点电荷具有的电势能可表示为12p q q E k r=。

现给A 施加一平行于斜面向上的力F ，使A 在斜面上作加速度大小为a ＝2.5m/s 2的匀加速直线运动，经过时间t 0物体A 、B 分离并且力F 变为恒力。

当A 运动到斜面顶端时撤去力F 。

已知静电力常量k ＝9.0×109N·m 2／C 2，g ＝10m/s 2，sin37O =0.6，cos37O =0.8。

求：（1）未施加力F 时物块B 、C 间的距离；（2）t 0时间内库仑力做的功；（3）力F 对A 物块做的总功。

解：24. （20分）037cos )(Ls g m m W B A f ∆+-=μ⑥ 212Δv a L =⋅⑦ 由③~⑦式解得 8.11=W J经过时间t 0后，A 、B 分离，力F 变为恒力，对A 由牛顿第二定律有a m g m g m F A A A =--0037cos 37sin μ⑧ 力F 对A 物块做的功 22()W F L L =⋅-⑨ 由⑧⑨式代入数据得 82=W .0J则力F 对A 物块做的功 8.921=+=W W W J（海淀区）23．（18分）示波管是示波器的核心部分，它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，如图14甲所示。

电子枪具有释放出电子并使电子聚集成束以及加速的作用；偏转系统使电子束发生偏转；电子束打在荧光屏形成光迹。

这三部分均封装于真空玻璃壳中。

已知电子的电荷量e ＝1.6×10-19 C ，质量m ＝0.91×10-30 kg ，电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计，不考虑相对论效应。

（1）电子枪的三级加速可以简化为如图14乙所示的加速电场，若从阴极逸出电子的初速度可忽略不计，要使电子被加速后的动能达到1.6×10-16J ，求加速电压U 0为多大；（2）电子被加速后进入偏转系统，若只考虑电子沿Y （竖直）方向的偏转情况，偏转系统可以简化为如图14丙所示的偏转电场。

偏转电极的极板长l ＝4.0 cm ，两板间距离d ＝1.0 cm ，极板右端与荧光屏的距离L ＝18 cm ，当在偏转电极U 上加u ＝480 sin100πt V 的正弦交变电压时，如果电子进入偏转系统的初速度v 0=3.0×107 m/s ，求电子打在荧光屏上产生亮线的最大长度；（3）如图14甲所示，电子枪中灯丝用来加热阴极，使阴极发射电子。

控制栅极的电势比阴极低，调节阴极与控制栅极之间的电压，可控制通过栅极电子的数量。

现要使电子打在荧光屏上电子的数量增加，应如何调节阴极与控制栅极之间的电压。

电子枪中A 1、A 2和A 3三个阳极除了对电子加速外，还共同完成对电子束的聚焦作用，其中聚焦的电场可简化为如图14丁所示的电场，图中的虚线是该电场的等势线。

请说明聚焦电场如何实现对电子束的聚焦作用。

解析：23．（18分）图14用。

……………………………………………………………………………………………2分（说明：答出在垂直示波管中心轴线方向受电场力指向中心轴即可得2分）（海淀区）24．（20分）如图15所示，固定在上、下两层水平面上的平行金属导轨MN、M′N′和OP、O′P′间距都是l，二者之间固定两组竖直半圆形轨道PQM和P′Q′M′，两轨道间距也均为l，且PQM和P′Q′M′的竖直高度均为4R，两个半圆形轨道的半径均为R。