高中物理静电场复习试题新人教版选修3

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1、高三静电场复习试题一不定项选择题1如图，在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷，电量的大小都是，在b、d两个顶点上，各放一带负电的点电荷，电量的大小都是，已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条（ ）A B C D 2.如图所示，在直线MN上有一个点电荷，A、B是直线MN上的两点，两点的间距为L， 场强大小分别为E和2E.则（ ）A该点电荷一定在A点的右侧 B该点电荷一定在A点的左侧CA点场强方向一定沿直线向左 DA点的电势一定低于B点的电势3如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力

2、作用下静止，则以下判断正确的是 （ ）Aa对b的静电力一定是引力 Ba对b的静电力可能是斥力ADBCCa的电量可能比b少Da的电量一定比b多 ABCDEA/B/C/D/4、匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1 m，D为AB的中点，如图所示。已知电场线的方向平行于ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V。设场强大小为E，一电量为1106 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则 AW8106 J，E8 V/m BW6106 J，E6 V/m CW8106 J，E8 V/m DW6106 J，E6 V/m5、如图所示的匀强电场E的区域内，

3、由A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直。下列说法正确的是 AAD两点间电势差UAD与A A两点间电势差UAA相等 B带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电场力做正功C带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电势能减小D带电的粒子从A点移到C点，沿对角线A C与沿路径ABBC电场力做功相同6、一点电荷仅受电场力作用，由A点无初速释放，先后经过电场中的B点和C点。点电荷在A、B、C三点的电势能分别用EA、EB、EC表示，则EA、EB和EC间的关系可能是AEAEBECBEAEBEC CEAECEB DEAECEB7如图所示，A、B为两块水平放置的金属板

4、，通过闭合的开关 S分别与电源两极相连，两极中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是（ ）A保持S闭合，将A板适当上移B保持S闭合，将B板适当下移C先断开S，再将A板适当上移D先断开S，再将B板适当下移 8. 如图所示，在某一真空空间，有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开，若正极板A以固定直线00/为中心沿竖直方向作微小振幅的缓慢振动时，恰有一质量为m带负电荷的粒子(不计重力)以速度沿垂直于电场方向射入平行板之间，则带电粒子在电场区域内运动的轨迹是(设负极板B固定不

5、动，带电粒子始终不与极板相碰) （ ）A直线 B正弦曲线 C抛物线 D向着电场力方向偏转且加速度作周期性变化的曲线9如图所示，P为金属球壳内的点，壳外一带负电体A移近金属球壳时，金属球壳内的P点处的场强E和电势的变化是（ ） AE不变，降低 BE不变，升高 CE增大，升高 DE增大，降低10.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应带正电二 填空题11在一条直线上，从左向右依次固定A、B、C三个质量之比为mAmBmc123的带电小球，小球所在的光滑平面是绝

6、缘的。当只将A球释放的瞬间，它获得向左的加速度，大小为5ms2，当只将B球释放的瞬间，它获得向右的加速度，大小为4ms2；那么，当只将C球释放的瞬间，它获得向的加速度，大小为。12如图所示，是测定液面高低的传感器示意图，A为固定的导体芯， B为导体芯外面的一层绝缘物体，C为导电液体，把传感器接到图示电路中。已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向相同。如果发现指针正向左偏转，则导电液体的深度h的变化是 ，说明电容器的电容 。13如图所示的实验装置中，左边的非匀强电场使电子加速，右边的匀强电场使电子减速。设非匀强电场的电压为U，匀强电场的电压为U，实验结果是：只要U U（填“”或，“”或“”），电流

7、计的指针就不偏转。从这个实验结果可得到的结论是 ONM32O y/mx/mMv02222222N314如图所示，在竖直平面的xoy坐标系内，oy表示竖直向上方向.该平面内存在沿x轴正向的匀强电场.一个带电小球从坐标原点沿oy方向竖直向上抛出，初动能为4J，不计空气阻力.它达到的最高点位置如图中M点所示，则小球在M点时的动能为 J,小球落回x轴时的位置N点的横坐标为 m，小球到达N点时的动能为 J.三、计算题（要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）15（18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

8、动，如图，AB与电场线夹角=30，已知带电微粒的质量m=1.0107kg，电量q=1.01010C，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？16、如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能；bacdE若粒子离开电场时动能为Ek，则电场强度为多大？17如图3-3所示，ab是半径为R的圆的一

9、条直径，该圆处于匀强电场中，场强大小为E，方向一定在圆周平面内将一带正电q的小球从a点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点在这些点中，到达c点时小球的动能最大，已知ac和bc间的夹角= 30，若不计重力和空气阻力，求：(1)电场方向与ac间的夹角为多大？(2)若小球在a点时初速度与电场方向垂直，则小球恰好能落在C点，则初动能为多大？18有带平行板电容器竖直安放如图954所示， 两板间距d=0.1m，电势差U=1000V，现从平行板上A处以 vA=3m/s速度水平射入一带正电小球（已知小球带电荷量q=10-7C，质量m=002q）经一段时间后发现小球打在A点正下方的B处，求

10、A、B间的距离SAB。（g取10m/s2）19.一个质量为m、带有电荷q的小物体，可在水平轨道Ox上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙.轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿Ox轴正方向，如图9322所示，小物体以速度v0从x0点沿Ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力Ff作用，且FfqE；设小物体与墙碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程s.20、飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比q/m，如图1。带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB，可测得离子飞越AB所用时间t1。改进以上方法，如图2，让离子飞越AB后进入场强为E（方向如

11、图）的匀强电场区域BC，在电场的作用下离子返回B端，此时，测得离子从A出发后飞行的总时间t2，（不计离子重力）忽略离子源中离子的初速度，用t1计算荷质比；用t2计算荷质比。离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同，设两个荷质比都为q/m的离子在A端的速度分别为v和v/（vv/），在改进后的方法中，它们飞行的总时间通常不同，存在时间差t，可通过调节电场E使t0。求此时E的大小。LBAUO真空管离子源图1LBAU真空管离子源图2C E 静电场答案1B 2 A 3AD 4A 5BD 6 AD 7B 8C 9A 10 AC11. 向左 1ms212正增大，增大。13，只要电压相同，不论是否匀强电场电场对

12、带电粒子所加的作用是相同的14 9，12，40 ,15（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qEsinmgcos=0所以电场强度E=1.7104N/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，mgLsin+qELcos=mvA2/2 代入数据，解得vA=2.8m/s16、 由Lv0t得 所以：qELEktEk 所以：EktqELEk5Ek，若粒子

13、由bc边离开电场，则：Lv0tEkEk所以： 若粒子由cd边离开电场，则： qELEk/Ek所以：17. (1)小球在c点时的动能最大，即c点的电势最低作过c点与圆周相切的线，切线为等势线，Oc方向即为电场方向，其与直径ac夹角为：acO30 (2)小球做类平抛运动有：vot 在沿着电场线方向有： 由图几何关系可得： 2Rcos sin cos+R 将、式代入、两式并解得vo所以Eko= 18.【分析与解答】小球m在处以vA以水平射入匀强电场后，运动轨迹如图所示。对于这类较复杂的运动，中学中常用的处理方法是将其分解成两个或几个简单的直线运动，根据力的独立作用原理及运动的互不相干性分别加以分析。

14、考察竖直方向情况：小球无初速，只受重力mg，可看作是自由落体运动；考察水平方向情况，有初速vA，受恒定的电场力qE作用，作匀速直线运动，小球的曲线运动由上述两个正交的直线运动叠加而成。由题可知：E=U/d=1000/0.1=104V/m设球飞行时间为t，则在竖直方向上有：在水平方向上有：所以=7210-2m19.【解析】 求解本题的关键有三点：首先要能判断出物体最终所停止的位置；其次是分析清物体的往复运动过程；最后还要确定各力的做功特点及能量的相互转化情况.根据FfqE，物体最终只可能停在O点.物体做往复运动的全过程中，电场力对物体做正功，且功的大小与路程无关，只决定于初、末位置的距离x0，即WF=qEx0；而摩擦力始终对物体做负功，且功的大小决定于所通过的路程s，即Wf=-Ffs.根据动能定理可得：qEx0-Ffs=0-mv02所以，物体停止运动前通过的总路程为：s=(mv02+2qEx0)/2Ff【答案】 20、 设离子带电量为q，质量为m，经电场加速后的速度为v，则2 离子飞越真空管，在AB做匀速直线运动，则Lvt1 解得离子荷质比： 离子在匀强电场区域BC中做往返运动，设加速度为a，则：qEma L2解得离子荷质比：或(2)两离子初速度分别为v、v/，则 l ttt 要使t0，则须 所以：E