高二下__3-1__静电场 good ok.doc

《静电场》专项训练

一、本题共12小题，每小题的正确答案可能不止一个选项。
1、如图，水平放置的平金属板A、B连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间言水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇。若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是（ ）
A．M的比荷大于N的比荷
B．两电荷在电场中运动的加速度相等
C．从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对M做的功大于电场力对N做的功
D．M进入电场的初速度大小与N进入电场的初速度大小一定相等
2、如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论不正确的是（ ）
A．此液滴带负电
B．液滴做匀加速直线运动
C．合外力对液滴做的总功等于零
D．液滴的电势能减少
3、某静电场的电场线分布如图所示，一负点电荷只在电场力作用下先后经过场中的M、N两点．过N点的虚线是电场中的一条等势线，则（ ）
A．M点的电场强度小于N点电场强度
B．M点的电势低于N点的电势
C．负点电荷在M点的电势能小于在N点的电势能
D．负点电荷在M点的动能小于在N点的动能
Q
b
甲
乙
d
c
a
4、如图所示，虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上， c、d两点在另一个等势面上。甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动。则下列说法正确的是（ ）
①两粒子所带的电荷符号不同
②甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点的速度
③两个粒子的电势能都是先减小后增大
④经过b点时，两粒子的动能一定相等

A．①② B．①③ C．③④ D． ①④
5、如下图所示，光滑曲面上方有一固定的带电量为＋Q的点电荷，现有一带电量为＋q的金属小球(可视为质点)，在A点以初速度v0沿曲面射入，小球与曲面相互绝缘，则( 　)
A．小球从A点运动到B点过程中，速度逐渐减小
B．小球从A点到C点过程中，重力势能的增加量等于其动能的减少量
C．小球在C点时受到＋Q的库仑力最大，所以对曲面的压力最大
D．小球在曲面上运动过程中，机械能始终守恒
6、如图所示，处于真空中的匀强电场与水平方向成15°角，AB直线与匀强电场E互相垂直。在A点以大小为v0的初速度水平抛出一质量为m，带电量为＋q的小球，经时间t，小球下落一段距离过C点(图中未画出)时速度仍为v0，在小球由A点运动到C点的过程中，下列说法中正确的是 (　 　)
A．电场力对小球做功为零
B．小球的电势能增加
C．小球的机械能减少量为mg2t2
D．C可能位于AB直线的左侧
7、如下图所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出．已知板长为L，板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行金属板的时间为t(不计粒子的重力)，则( 　　)
A．在前时间内，电场力对粒子做的功为
B．在后时间内，电场力对粒子做的功为
C．粒子的出射速度偏转角满足tan θ＝
D．粒子前和后的过程中，电场力冲量之比为∶1
8、在地面附近，存在着一有界电场，边界MN将某空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ，在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场，在区域Ⅰ中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球A，如下图甲所示，小球运动的v－t图象如图乙所示，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则 (　 　)
A．在t＝2.5 s时，小球经过边界MN
B．小球受到的重力与电场力之比为3∶5
C．在小球向下运动的整个过程中，重力做的功与电场力做的功大小相等
D．在小球运动的整个过程中，小球的机械能与电势能总和先变大再变小
9、如下图所示，实线为电场线，虚线为等势面，两相邻等势面间电势差相等．A、B、C为电场中的三个点，且AB＝BC，一个带正电的粒子从A点开始运动，先后经过B、C两点，若带电粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是 （ )
A．粒子在A、B、C三点的加速度大小关系aC＞aB＞aA
B．粒子在A、B、C三点的动能大小关系EkC＞EkB＞EkA
宿中张克扬
0
Q1
Q2
x
φ
A
B
P
C．粒子在A、B、C三点的电势能大小关系EpC＞EpB＞EpA
D．粒子由A运动至B和由B运动至C电场力做的功相等
10、轴上的两个点电荷和，和之间连线上各点电势高低如图曲线所示（AP＞PB），选无穷远处电势为零，从图中可以看出 ( )
A．的电量一定大于的电量
B．和一定是同种电荷
V0
P
Q
Ｌ

M

A
B
N
Ｌ

C．P点电场强度为零
D．和之间连线上各点电场方向都指向
11、AM、BN是平行板电容器两极板，板长为L，距离板右端L处有竖直屏PQ。若带电，两板之间为匀强电场，两板之外电场忽略不计。一质量为m，带电量为+q的油滴以水平速度V0飞入电容器间，经过一段时间油滴垂直打在屏上。下列说法正确的是（ ）
A．平行板电容器可能不带电
B．BN板一定带正电，且电场强度大小为mg/q
C．油滴在电容器间运动过程中机械能一定增大
D．油滴撞击PQ前的瞬间速度大小仍为V0
12、如图所示，在水平向右的匀强电场中以竖直和水平方向建立直角坐标系，一带负电的油滴从坐标原点以初速度v0向第一象限某方向抛出，当油滴运动到最高点A（图中未画出）时速度为vt，试从做功与能量转化角度分析此过程，下列说法正确的是 （ ）
y
x
v0
E
O

A．若vt＞v0，则重力和电场力都对油滴做正功引起油滴动能增大
B．若vt＞v0，则油滴电势能的改变量大于油滴重力势能的改变量
C．若vt= v0，则A点可能位于第一象限
D．若vt= v0，则A点一定位于第二象限
二、计算题。
13、如图所示，空间存在着电场强度为E=2.5×102N/C、方向竖直向上的匀强电场，一长为L=0.5m的绝缘细线，一端固定在O点，一端拴着质量m=0.5kg、 电荷量q= 4×10－2C的小球。现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，则小球能运动到最高点.不计阻力。取g=10m/s2.求：

（1）小球的电性。
（2）细线在最高点受到的拉力。
O
E
•
•
（3）若小球刚好运动到最高点时细线断裂，则细线断裂后小球继续运动到与O点水平方向距离为细线的长度L时，小球距O点的高度。

14、如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E=1.0×102V/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h=0.80m的a处有一粒子源，盒内粒子以v0=2.0×102m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀释放质量为m=2.0×10-15kg电荷量为q=+10-12C的带电粒子，粒子最终落在金属板b上。若不计粒子重力，求：（结果保留两位有效数字）dysz
⑴粒子源所在处a点的电势；
⑵带电粒子打在金属板上时的动能；
a
b
h
⑶从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围（所形成的面积）；若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过改变哪些物理量来实现?

15、如图所示，真空中相距d=5 cm的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出)，其中B板接地（电势为零），A板电势变化的规律如图所示。将一个质量m=2.0×10-23 kg，电量q=+1.6×10-1C的带电粒子从紧临B板处释放不计重力.求：
(1)在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小；
(2)若A板电势变化周期T=1.0×10-5 s，在t=0时将带电粒子从紧临B板处无初速释放，粒子到达A板时动量的大小；
(3)A板电势变化频率多大时，在t=到t=时间内从紧临B板处无初速释放该带电粒子，粒子不能到达A板。

《静电场》专项训练
参考答案
一、选择题。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
AC
C
C
A
A
B
BC
BC
AB
AD
CD
B
二、计算题。
13、解：（1）由小球运动到最高点可知，小球带正电
（2）设小球运动到最高点时速度为v，对该过程由动能定理有，
①
在最高点对小球由牛顿第二定律得， ②

由①②式解得，T=15N
（3）小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a，则③
设小球在水平方向运动L的过程中，历时t，则 ④
设竖直方向上的位移为s，则 ⑤
由①③④⑤解得，s=0.125m
小球距O点高度为s+L=0.625m.
14、解：（1）
（2）由动能定理
（3）粒子源打在金属板上的范围是圆，设半径为R，则
，
解得
面积为S=πR2=4m2
若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以减小h或增大E．
15、电场强度：E =，
带电粒子所受电场力：，F=ma，
．
粒子在0到时间内走过的距离为m．
故带电粒在在时恰好到达A板．
根据动量定理，此时粒子动量：
kg·m/s
带电粒子在到向A板做匀加速运动，在到向A板做匀减速运动，速度减为零后将返回，粒子向A板运动的可能最大位移
，
要求粒子不能到达A板，有s < d，
由，电势频率变化应满足：
HZ．

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