1、静电场测试题 5一、选择题1.一个电子在静电场中运动，且只受电场力作用，则在一段时间内，A电子的速率可能增大 B电子的速率可能不变C电子的速率可能减小 D电子一定作匀变速运动2.关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是 A电场强度大的地方，电势一定高 B电场强度不变，电势也不变C电场强度为零处，电势一定为零 D电场强度的方向是电势降低最快的方向3一个带正电的质点，电量 q=2.010-9C，在静电场中由 a 点移到 b 点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为 6.010-5J，质点的动能增加了 8.010-5J，则 a、 b 两点间的电势差 Ua-Ub 为 A310 4V B110
2、 4V C410 4V D710 4V4如图， a、 b、 c、 d、 e 五点在一直线上， b、 c 两点间的距离等于 d、 e 两点间的距离。在 a 点固定放置一个点电荷，带电量为 Q，已知在 Q 的电场中b、 c 两点间的电势差为 U。将另一个点电荷 q 从 d 点移动到 e 点的过程中 A电场力做功 qU B克服电场力做功 qU C电场力做功大于 qU D电场力做功小于 qU5.两相同带电小球，带有等量的同种电荷，用等长的绝缘细线悬挂于 O 点，如图 1B2 所示。平衡时，两小球相距 r，两小球的直径比 r 小得多，若将两小球的电量同时各减少一半，当它们重新平衡时，两小球间的距离 （
3、）A.大于 r/2 B.等于 r/2 C.小于 r/2 D.无法确定6.一平行板电容器通过开关和电源连接，如图 1B3 所示，电源的电动势保持 9V 不变.先闭合开关，把一个厚 0.5mm 的金属板平行插入间距为 1mm 的两板之间(金属板的面积和电容器极板的相等)等稳定后再打开开关，拔出金属板设整个过程中金属板未和电容器极板相碰.则此时电容器极板间的电压是 A.9V B.18V C.4.5V D.0V7某静电场沿 x 方向的电势分布如图则A在 0x1之间不存在沿 x 方向的电场。 B在 0x1之间存在着沿 x 方向的匀强电场。C在 x1x2之间存在着沿 x 方向的匀强电场。D在 x1x2之间
4、存在着沿 x 方向的非匀强电场。8如图 A 为空心金属球， B 为靠近 A 的另一个原来不带电的枕形金属壳。将另一个带正电的小球 C 从 A 球开口处放入 A 球中央，但不触及 A 球。则 B 出现的情况是A靠近 A 的一端带正电，远离 A 的另一端带负电 B靠近 A 的一端带负电，远离 A 的另一端带正电C靠近 A 的一端带负电，远离 A 的另一端不带电 D靠近 A 的一端带正电，远离A 的另一端不带电9如图某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由 a 点运动到 b 点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的判断是 A如果图中虚线是
5、电场线，电子在 a 点动能较小 B如果图中虚线是等势面，电子在 b 点动能较小C不论图中虚线是电场线还是等势面， a 点的场强都大于 b 点的场强D不论图中虚线是电场线还是等势面， a 点的电势都高于 b 点的电势10如图一带电粒子从平行带电金属板左侧中点垂直于电场线以速度 v0射入电场中，恰好能从下板边缘以速度 v1飞出电场。若其它条件不变，在两板间加入垂直于纸面向里的匀强磁场，该带电粒子恰能从上板边缘以速度 v2射出。不计重力，则A2 v0= v1+v2 B v0= 2/)(21 C v0= 21 D v0v1= v211用恒定电流的电流场模拟静电场描绘等势线时，下列哪些模拟实验的设计是合
6、理的 A如图所示圆柱形电极 M、 N 都接电源的正极，模拟等量正点电荷周围的静电场B如图所示圆柱形电极 M 接电源正极，圆环形电极 N 接电源负极，模拟正点电荷周围附近的静电场C如图所示两个平行的长条形电极 M、 N 分别接电源正、负极，模拟平行板电容器间的静电场 D如图所示圆柱形电极 M 接电源负极，模拟负点电荷周围的静电场12如图 1B8 所示，光滑绝缘、互相垂直的固定墙壁 PO、OQ 竖立在光滑水平绝缘地面上，地面上方有一平行地面的匀强电场 E，场强方向水平向左且垂直于墙壁 PO，质量相同且带同种正电荷的 A、B 两小球（可视为质点）放置在光滑水平绝缘地面上，当 A 球在平行于墙壁 PO
7、 的水平推力 F 作用下，A、B 两小球均紧靠墙壁而处于静止状态，这时两球之间的距离为 L.若使小球 A 在水平推力 T 的作用下沿墙壁 PO 向着 O 点移动一小段距离后，小球 A 与 B 重新处于静止状态，则与原来比较（两小球所带电荷量保持不变）AA 球对 B 球作用的静电力增大 BA 球对 B 球作用的静电力减小C墙壁 PO 对 A 球的弹力不变 D两球之间的距离减小，力 F 增大二、填空题13.有三个质量分别为 5M、3 M、2 M 的小球 A、B、C，其中 B 球带正电 Q，其余两球不带电，用足够长的不会伸长的绝缘线连接，均置于竖直向下的匀强电场中，场强大小为 E，如图 1B9 所示
8、，释放 A 球，让三球由静止落下，下落一小段时间(球不相碰)，此时三球的加速度大小分别为：aA_，a B_，a C_；此时 A、B 间线的张力 F=_。14半径为 r 的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套一质量为 m，带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图 1B10 所示，珠子所受静电力是其重力的 3/4 倍，将珠子从环上最低位置 A 点静止释放，则珠子所能获得的最大动能 Ek_.15.在同一直线上依次有 a、b、c 三点，且 bc=3ab，在 a 点固定一个带正电的小球，在 b点引入电量为 2.0108 C 的检验电荷，其所受电场力为 2.0106 N。将该检验电荷移去后，b 点的
9、场强为_，c 点场强为_。如果要使 b 点的场强为零，可在 c 点放一个电量是 a 点处带电小球的电量的_倍的_电荷。16.真空中有两个体积相同的带电金属小球 a、b，它们所带电量相等、电性相同。现另有一相同的金属小球 c，所带电量为 a 小球的 5 倍，电性相同。使 c 小球顺次与 a、b 小球接触后，可知 a、b 两带电小球的静电力是原来的_倍。17.真空中有一束电子流，以一定速度 v 沿与场强垂直的方向从 O 点射入匀强电场，如以 O 为坐标原点，取 x 轴垂直于电场方向， y 轴平行电场方向，在 x 轴上取 OA = AB = BC，分别由 A、 B、 C 点做 y 轴的平行线交电子流
10、轨迹于 M、 N、 P 点，电子流在这些点沿x 轴方向的分速度之比是 vMx:vNx:vPx= ，沿 y 轴方向的分速度之比 vMy :vNy :vPy = 三、计算题18.在一个点电荷 Q 的电场中， Ox 坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、 B 两点的坐标分别为 2.0m 和 5.0m。放在 A、 B 两点的试探电荷受到的电场力方向都跟 x 轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象如图中直线 a， b 所示，放在 A 点的电荷带正电，放在 B 点的电荷带负电。求：（1） B 点的电场强度的大小和方向。（2）试判断点电荷 Q 的电性，并说明理由。（3）点电荷 Q 的位置
11、坐标。19.如图两块平行金属板 A、 B 带有等量异种电荷，竖直固定在光滑绝缘的小车上，小车的总质量为 M，整个装置静止在光滑的水平面上。质量为 m、带电量为 q 的小球以初速度 v0沿垂直金属板的方向从 B 板底部小孔射入，且恰好不与 A 板相碰，求 A、 B 金属板间的电势差？20.如图图（甲）A、B 是真空中平行放置的金属板，加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场，A、B 两板间距离 d=15cm.今在A、B 两板间加上如图（乙）所示的交变电压，周期为T=1.010-6s .t=0 时，A 板电势比 B 板电势高，电势差U0=1080V，一个荷质比 q/m=1.0108C/Kg 的带负
12、电的粒子在t=0 的时刻从 B 板附近由静止开始运动，不计重力，问（1）当粒子的位移为多大时，粒子的速度第一次达到最大？最大速A BCPNM xy度为多大？（2）粒子撞击极板时的速度大小？21.如图是示波器工作原理的示意图，电子经电压 U1从静止加速后垂直进入偏转电场，偏转电场的电压为 U2，两极板间距为 d，极板长度为 L，电子离开偏转电场时的偏转量为 h，每单位电压引起的偏转量（ h/U2）叫示波器的灵敏度，试求：该示波器的灵敏度，并探究可采用哪些方法提高示波器的灵敏度。22.如图 ABCDF 为一绝缘光滑轨道，竖直放置在水平方向的匀强电场中，BCDF 是半径为 R 的圆形轨道，已知电场强
13、度为 E，今有质量为 m 的带电小球在电场力作用下由静止从 A 点开始沿轨道运动，小球受到的电场力和重力大小相等，要使小球沿轨道做圆周运动，则 AB 间的距离至少为多大？1.ABC 2.D 3BD 4D 5.A 6.B 7.AC 8B 9C 10B 11BC12BC 13.aA=g qE/8M， aB=g qE/8M， aC=g， F=5qE/814. 15.100V/m，6.25V/m，9，正16.617.1:1:1，1:2:3。18.（1）由图可知， B 点的电场强度 NqFEB/5.2，方向指向 x 负方向。同理 A 点的电场强度 EA=40N/C，方向指向 x 正方向。 （2）点电荷
14、Q 应位于 A、 B 两点之间，带负电荷。（3）设点电荷 Q 的坐标为 x，由点电荷的电场 E= rk可知 405.2)(EAB解得 x=2.6m。 （解 x=1 舍去）19.解：由于水平面光滑，所以小车与小球系统水平方向动量守恒，即mv0=（ m M） v 设两板间电势差为 U，两板间距为 d，对车据动能定理： q S= M v 2 对小球据动能定理： q （ S d）= m v0 2 m v 2 Ud 12 Ud 12 12由上式联立解得： )(020.(1)粒子经过 T/3 时第一次达到最大速度， S= =4cm ；V=2410-5 m/s (2)0 至 T/3 时间内，粒子向 A 板加
15、速 4 cm； T/3 至 2T/3 时间内，粒子向 A 板减速 4 cm；2T/3 至 5T/6 时间内，粒子向 B 板加速 1 cm；5T/6 至 T 时间内，粒子向 A 板减速 1 cm，一个周期内前进的位移为 6 cm。两个完整的周期后粒子前进的位移为 12 cm，距 A 板还剩余 3 cm，因此，粒子撞击极板时的速度即为由初速为 0，经过 3 cm 加速的末速度，大小为 105m/s 。21.根据动能动理，电子进入偏转电场时的速度为 v 则 U1e=mv2/2 (1) 在偏转电场中电子的偏转量为h=at2/2=U2EL2/2mdv2 (2) l 联立（1） （2）式得 h/ U2=L2/4d U1 (3) 由（3）式可知：增大 L、减小 d、减小 U1都可以提高示波器的灵敏度（写出两个方法给满分） 22.解析：要使小球在圆轨道上做圆周运动，小球在“最高”点不脱离圆环。这“最高”点并不是 D 点，可采用等效重力场的方法进行求解。重力场和电场合成等效重力场，其方向为电场力和重力的合力方向，与竖直方向的夹角（如图所示） tanqEmgO45等效重力加速度 gmqEFg2)(2合在等效重力场的“最高”点，小球刚好不掉下来时 Rvmg2Rg2从 A 到等效重力场的“最高”点，由动能定理 01)45cos()45sin( mvgLqEOOqEmgRgRL212)1(
