高三物理 電場同步測試

物理測試題電場一、選擇題（本題共12小題，每小題3分，共36分在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分）1如圖1所示，在正六邊形a、c兩個頂點各放一帶正電的點電荷，電量的大小都是q1，在b、d兩個頂點上，各放一帶負電的點電荷，電量的大小都是q2，q1>q2已知六邊形中心O點處的場強可用圖中的四條有向線段中的一條來表示，它是哪一條? （    ）AE1             BE2               CE3         DE4 2如圖2所示，a、b、c是一條電場線上的三個點，電場線的方向由a到c，a、b間距離等于b、c間距離。用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和電場強度，可以判定 （    ）AUa>Ub>Uc        BUaUbUbUcCEa>Eb>Ec                       DEa=Eb=Ec3傳感器是一種采集信息的重要器件。如圖3所示為測定壓力的電容式傳感器，A為固定電極，B為可動電極，組成一個電容大小可變的電容器。可動電極兩端固定，當待測壓力施加在可動電極上時，可動電極發(fā)生形變，從而改變了電容器的電容?，F(xiàn)將此電容式傳感器與零刻度在中央的靈敏電流計和電源串聯(lián)成閉合電路，已知電流從電流計正接線柱流人時指針向右偏轉(zhuǎn)。當待測壓力增大時 （    ）  A電容器的電容將減小  B靈敏電流計指針在正中央零刻度處  C靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn)  D靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)4圖4甲是某電場中的一條電場線，A、B是這條電場線上的兩點。若將一負電荷從A點自由釋放，負電荷沿電場線從A到B運動過程中的速度圖線如圖4乙所示。比較A、B兩點電勢的高低和場強的大小，可得                 （    ）AUAUB            BUAUBCEAEB             DEAEB。5如圖5，光滑絕緣的水平面上M、N兩點各放一帶電量為+q和+2q的完全相同的金屬小球A和B，給A和B以大小相等的初動能E0（此時動量大小均為P0），使其相向運動剛好發(fā)生碰撞，碰后返回M、N兩點時的動能分別為E1和E2，動量大小分別為P1和P2，則（    ）AE1=E2>E0，  P1=P2>P0; BE1=E2=E0，  P1=P2=P0;C碰撞發(fā)生在M、N中點的左側(cè)； D兩球同時返回M、N兩點。6如圖6所示，帶電液滴P在a、b間的電場內(nèi)保持靜止，現(xiàn)設(shè)法使P固定，再使兩平行金屬板a、b分別以中心點O、O/為軸轉(zhuǎn)一個相同角度，然后釋放液滴P，則P在電場內(nèi)將做    （    ）A勻速直線運動 B向右的勻加速直線運動C斜向右下的勻加速直線運動 D曲線運動7一個勁度系數(shù)為k、由絕緣材料制成的輕彈簧，一端固定，另一端與質(zhì)量為m、帶正電荷q的小球相連，靜止在光滑絕緣水平面上，如圖7所示。當加入如圖所示的場強為E的勻強電場后，小球開始運動，下列正確的是 （    ）A球的速度為零時，彈簧伸長qE/kB球做簡諧運動，振幅為qE/kC運動過程中，小球的機械能守恒D運動過程中，小球的電勢能、動能和彈性勢能相互轉(zhuǎn)化8如圖8所示，在光滑的絕緣水平面上，有一個不導電的彈簧，彈簧兩端分別與金屬小球A和B（均或視為質(zhì)點）相連，若讓它們帶上等量同種電荷，彈簧的伸長量為x1，若讓它們的電量均增加為原來的2倍，則不管彈簧的原長和x1的關(guān)系如何，此時彈簧的伸長量x2一定滿足不等式（    ）Ax2>4x1              B4x1>x23x1C4x1>x22x1         D4x1>x29如圖9所示，在豎直放置的光滑半絕緣細管的圓心O處放一點電荷，將質(zhì)量為m，帶電量為q的小球從圓弧管的水平直徑端點A由靜止釋放，小球沿細管滑到最低點B時，對管壁恰好無壓力，則放于圓心處的電荷在AB弧中點處的電場強度的大小為  （    ）AE=mg/q          BE=2mg/q  C E=3mg/q        DE=4mg/q 10如圖10所示，A、B為兩塊水平放置的金屬板，通過閉合的開關(guān)  S分別與電源兩極相連，兩極中央各有一個小孔a和b，在a孔正上方某處放一帶電質(zhì)點由靜止開始下落，若不計空氣阻力，該質(zhì)點到達b孔時速度恰為零，然后返回現(xiàn)要使帶電質(zhì)點能穿過b孔，則可行的方法是     （    ）A保持S閉合，將A板適當上移B保持S閉合，將B板適當下移C先斷開S，再將A板適當上移D先斷開S，再將B板適當下移 11豎直放置的平行金屬板A、B連接一恒定電壓,兩個電荷M和N以相同的速率分別從極板A邊緣和兩板中間沿豎直方向進入板間電場,恰好從極板B邊緣射出電場,如圖所示,不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用,下列說法正確的是 ( )A.兩電荷的電荷量可能相等 B.兩電荷在電場中運動的時間相等C.兩電荷在電場中運動的加速度相等 D.兩電荷離開電場時的動能相等12.示波管是一種多功能電學儀器,它的工作原理可以等效成下列情況:如圖所示,真空室中電極K發(fā)出電子(初速不計),經(jīng)過電壓為U1的加速電場后,由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中.金屬板長為L,相距為d,當A、B間電壓為U2時電子偏離中心線飛出電場打到熒光屏上而顯示亮點.已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,不計電子重力,下列情況中一定能使亮點偏離中心距離變大的是 ( )A.U1變大,U2變大 B.U1變小,U2變大 C.U1變大,U2變小 D.U1變小,U2變小 13（10分）如圖15所示，帶等量異種電荷的兩塊互相平行的金屬板AB、CD長都L，兩板間距為d，其間為勻強電場，當兩板間電壓為U0時，有一質(zhì)量為m，帶電量為q的質(zhì)子緊靠AB板的上表面以初速v0射入電場中，設(shè)質(zhì)子運動過程中不會與CD板相碰。求：（1）當t=L/2V0時，質(zhì)子在豎直方向的位移是多大？（2）當t=L/2V0時，突然改變兩金屬板的帶電性質(zhì)，且兩板間的電壓為U1，則質(zhì)子恰好能緊貼B端飛出電場，求電壓U1、U0的比值是多大？  14（10分）質(zhì)量為2m，帶2q正電荷的小球A，起初靜止在光滑絕緣水平面上，當另一質(zhì)量為m、帶q負電荷的小球B以速度v0離A而去的同時，釋放A球，如圖16所示。若某時刻兩球的電勢能有最大值，求：（1）此時兩球速度各多大？（2）與開始時相比，電勢能最多增加多少？        15（12分）質(zhì)量為m，帶電量為-q的微粒（重力不計），在勻強電場中的A點時速度為v，方向與電場線垂直，在B點時速度大小為2v，如圖17所示，已知A、B兩點間的距離為d。求。（1）A、B兩點的電壓；（2）電場強度的大小和方向。        16（15分）在圖18（a）中A和B是真空中的兩塊面積很大的平行金屬板，加上周期為T的交變電壓，在兩板間產(chǎn)生交變的勻強電場。已知B板電勢為零，A板電勢UA隨時間變化的規(guī)律如圖18（b）所示，其中UA的最大值為U0，最小值為2U0。在圖18（a）中，虛線MN表示與A、B板平行等距的一個較小的面，此面到A和B的距離皆為l。在此面所在處，不斷地產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負電的微粒，各個時刻產(chǎn)生帶電微粒的機會均等。這種微粒產(chǎn)生后，從靜止出發(fā)在電場力的作用下運動。設(shè)微粒一旦碰到金屬板，它就附在板上不再運動，且其電量同時消失，不影響A、B板的電勢。已知上述的T、U0、l、q和m等各量的值正好滿足等式。若在交變電壓變化的每個周期T內(nèi)，平均產(chǎn)生320個上述微粒，不計重力，不考慮微粒之間的相互作用，  試求：   （1）在t=0到t=T/2這段時間內(nèi)，哪一段時間內(nèi)產(chǎn)生的微?？梢灾边_A板？   （2）在t=0到t=T/2這段時間內(nèi)產(chǎn)生的微粒中有多少個微?？傻竭_A板？    16（18分）如圖所示,矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強電場,虛線框外為真空區(qū)域;半徑為R、內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的絕緣半圓管ADB固定在豎直平面內(nèi),直徑AB垂直于水平虛線MN,圓心O恰在MN的中點,半圓管的一半處于電場中.一質(zhì)量為m,可視為質(zhì)點的帶正電小球從半圓管的A點由靜止開始滑入管內(nèi),小球從B點穿出后,能夠通過B點正下方的C點.重力加速度為g,小球在C點處的加速度大小為5g/3.求:(1)小球在B點時,對半圓軌道的壓力大小.(2)虛線框MNPQ的高度和寬度滿足的條件.高2012級物理測試題電場參  考  答  案 1.B  2.A  3.D  4.BC  5.AD   6.B  7.BD   8.D   9.C    10.B 11 AB 12 B13解：       （ 4 分）     (2)， （ 4 分），（ 4 分）    （ 3 分）14解：(1)兩球距離最遠時它們的電勢能最大，而兩球速度相等時距離最遠。設(shè)此時速度為V，兩球相互作用過程中總動量守恒，由動量守恒定律得：   mv0=(m+2m)v，  （ 4 分）    解得v=v0/3.   （ 4 分）(2)由于只有電場力做功，電勢能和動能間可以相互轉(zhuǎn)化，電勢能與動能的總和保持不變。所以電勢能增加最多為：    （ 7 分）15解：（1）根據(jù)動能定理可得：，得.（ 4 分）    (2)由于帶電微粒在電場中做類平拋運動，建立如圖所示的坐標系：，    （ 2 分）  ，     （ 2 分） ， （ 2 分）   （ 2 分）解得：   （4 分）16解：在電壓為U0時，微粒所受電場力為此時微粒的加速度為（2）   （1）在t=0時刻產(chǎn)生的微粒，將以加速度a0向A板運動，經(jīng)T/2時，位移  （ 2 分）即t=0時刻產(chǎn)生的粒子，在不到T/2時就可直達A板。此后產(chǎn)生的粒子，可能先加速，后減速運動，但速度反向前到達A板，考慮臨界狀況：設(shè)t=t1時刻產(chǎn)生的微粒到達A板時速度剛好為零，則該微粒以加速度a0加速度運動時間，再以加速度2a0減速運動一段時間，設(shè)為s，則   （ 2 分）     （ 2 分）聯(lián)立解得   即時間內(nèi)產(chǎn)生的微?？芍边_A板  （ 2 分）（2）在時刻產(chǎn)生的微粒，以加速度向A板加速的時間為，再以2的加速度減速運動，經(jīng)速度減為零（剛好到A板邊），此后以2的加速度向B板運動，運動時間為  位移    （ 3 分）即微粒將打到B板上，不再返回，而時刻之后產(chǎn)生的微粒，向A板加速的時間更短，最終均將打到B板上，不再返回，故只有t=0到時間內(nèi)產(chǎn)生的微粒可到達A板. 個     （ 3 分）17.小球在C處受水平向右的電場力F和豎直向下的重力G，加速度為 則由 （2分） 從AB由動能定理得 （1分） 在B點 （1分） 小球從BC 水平方向做勻減速運動，豎直方向做自由落體運動 設(shè)向左減速時間為t （1分） （1分） 寬度應滿足條件L>2R， （1分）高度滿足條件 （1分）