(完整)高三物理电场经典习题.doc

电场练习题一、选择题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 E A、E B、E C，电势分别为φA、φB、φC，则下列判断正确的是A. E A <E B，φB＝φC C. E A>E B，φA<φBB. E A >E B，φA >φB D. E A>E C，φB＝φC2.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.如图，在匀强电场中，将一质量为m，带电量为 q 的带电小球，由静止释放，带电小球的运动轨迹为一与竖直方向夹角为θ的直线，则匀强电场的场强大小为θA. 唯一值是 mgtgθ/qB.最大值是 mgtgθ/qC.最小值是 mgsinθ/qD. 最小值是 mgcosθ/q4.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 1/2B. 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1/25.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6.一个动能为 E k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2E k，如果使这个带电粒子的初速度变为原来的 2 两倍，那么它飞出电容器时的动能变为A ．8E k B．2E k C．4.25E k D．2.5E k7.理论上已经证明：电荷均匀分布的球壳在壳内产生的电场为零。

现有一半径为 R、电荷均匀分布的实心球体， O 为球心，以 O 为原点建立坐标轴 Ox，如右图所示。

关于该带电小球产生的电场 E 随 x 的变化关系，下图中正确的是8．平行板电容器C 与三个可变电阻器R1、R2、R3以及电源连成如图所示的电路。

闭合开关 S 待电路稳定后，电容器 C 两极板带有一定的电荷。

要使电容器所带电荷量增加，以下方法中可行的是A ．只增大 R1，其他不变B．只增大 R2，其他不变C．只减小 R3，其他不变D．只减小 a、b 两极板间的距离，其他不变Ca b R1R2S R39．在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板 B 与一灵敏的静电计相连，极板 A 接地。

若极板 A 稍向上移动一些，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论，其依据是A ．两极板间的电压不变，极板上的电量变小B．两极板间的电压不变，极板上的电量变大C．两极板上的电量几乎不变，极板间的电压变小D．两极板上的电量几乎不变，极板间的电压变大10.物理图像能够直观、简洁地展现两个物理量之间的关系，利用图像分析物理问题的方法有着广泛的应用。

如图，若令x 轴和 y 轴分别表示某个物理量，则图像可以反映在某种情况下，相应物理量之间的关系。

x 轴上有 A 、B 两点，分别为图线与 x 轴交点、图线的最低点所对应的x 轴上的坐标值位置。

下列说法中正确的是A.若 x 轴表示空间位置， y 轴表示电势，图像可以反映某静电场的电势在 x 轴上分布情况，则A 、B 两点之间电场强度在 x 轴上的分量沿 x 轴负方向B.若 x 轴表示空间位置， y 轴表示电场强度在 x 轴上的分量，图像可以反映某静电场的电场强度在 x 轴上分布情况，则 A 点的电势一定高于 B 点的电势C.若x 轴表示分子间距离，y 轴表示分子势能，图像可以反映分子势能随分子间距离变化的情况，则将分子甲固定在 O 点，将分子乙从 A 点由静止释放，分子乙仅在分子甲的作用下运动至 B 点时速度最大D.若 x 轴表示分子间距离， y 轴表示分子间作用力，图像可以反映分子间作用力随分子间距离变化的情况，则将分子甲固定在 O 点，将分子乙从 B 点由静止释放，分子乙仅在分子甲的作用下一直做加速运动二、计算题，解答应写必要的文字说明、方程式和重要演算步骤11．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。

O R CEA B12．示波管的示意图如下，竖直偏转电极的极板长l=4.0cm，两板间距离d=1.0cm，极板右端与荧光屏的距离L=18cm。

由阴极发出的电子经电场加速后，以v=1.6×107m/s 的速度沿中心线进入竖直偏转电场。

若电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计。

已知电子电荷量 e=1.6×10-19C，质量 m=0.91×10-30kg。

（ 1）要使电子束不打在偏转电极的极板上，求加在竖直偏转电极上的电压 U 应满足的条件；（2）在竖直偏转电极上加 u=91sin100πt（ V）的交变电压，求电子打在荧光屏上亮线的长度。

UU0l L13.如图所示，在竖直平面内建立xOy 直角坐标系， Oy 表示竖直向上的方向。

已知该平面内存在沿 x 轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为－4C 的小球从坐标原2.5× 10点 O 沿 y 轴正方向以 0.4 kg m/s 的初动量竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中的Q 点，不计空气阻力， g 取 10m/s2.（1）指出小球带何种电荷；（2）求匀强电场的电场强度大小；（3）求小球从 O 点抛出到落回 x 轴的过程中电势能的改变量.（4）求小球从 O 点抛出到最高点Q 的过程中速度的最小值 .14.如图 1 所示，一长为 l 且不可伸长的绝缘细线，一端固定于O 点，另一端拴一质量为m 的带电小球。

空间存在一场强为 E、方向水平向右的匀强电场。

当小球静止时，细线与竖直方向的夹角为37 0。

已知重力加速度为g，sin37 0.6，cos370.8 。

（1）判断小球所带电荷的性质，并求出小球所带的电荷量q；（2）如图 2 所示，将小球拉至A点，使细线处于水平拉直状态。

释放小球，小球由静止开始向下摆动，当小球摆到 B 点时速度恰好为零。

a．求小球摆动过程中最大速度v m的大小；b．三位同学对小球摆动到 B 点时所受合力的大小 F 合进行了讨论：第一位同学认为F合mg；第二位同学认为F合mg；第三位同学认为F合mg。

你认为谁的观点正确？请给出证明。

参考答案号 1 23 4 5 6 7 8 9 10 答案BDB ACBCABD ADDCAD11． (1) a 点(2) d ，右12、 BC13．（ 1） 体在水平 道上运 的加速度大小a ，根据牛 第二定律有qE=ma ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（1） 解得a=qE/m= 8.0m/s 2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（2）体运 到B 端的速度大小 v B ， v B 2=2 as 解得 v B = 2as = 4.0m/s 。

（ 3） （ 2） 体运 到 道 B 端 受 道的支持力 N ，根据牛 第二定律有N-mg=mv B 2/R ⋯⋯⋯⋯（ 4） 解得N=mg+ mv B 2/R=5.0N ⋯⋯（ 5） 根据牛 第三定律可知， 体 弧 道B 端的 力大小 N ′ =N= 5.0N ⋯⋯⋯（ 6）（ 3 ）因 力做功与路径无关，所以 体沿 弧形 道运 程中， 力所做的功W 电=qER=0.32J ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（ 7）体沿 弧形 道运 程中摩擦力所做的功W 摩， 此 程根据 能定理有 1 W 摩=-0.72J ⋯⋯⋯⋯⋯（9）W 电 +W 摩 -mgR=0- mv B 2⋯⋯⋯⋯（ 8） 解得214.⑴极 EU ⑵ α粒子在极板 运 的加速度aF eU；4m 2mdd⑶由 d1at 2 ，得：t2d 2dm v 0R R m2aeUt 2d eU15.（ 1） 子的 量 m 、 量 e ， 子通 加速 后的速度 v ，由 能定理有：1eu= mv 2;2电子通过偏转电场的时间t=Lv;11 qU LUL 2此过程中电子的侧向位移y=2 at 2=2 md (v )2联立上述两式解得：y=4ud ;要使电子都打不到屏上，应满足u 取最大值 800V 时仍有 y>d2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y max ＝ d ＝ 2.5cm2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Y maxb+L/2b+L/2Y max ，则由几何关系可得： y max=L/2，解得 Y max = L/2 y max =5.0cmUL 2由第（ 1）问中的 y= 4ud 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 y min = U'L 2 －2m=1.25cm 4ud =1.25 ×10b+L/2同理，电子打在屏上距中心点的最小距离Y min = L/2 y min =2.5cm 所以电子打在屏上距中心点 O 在 2.5cm ～ 5.0cm 范围内。