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物理培优十


物理培优十静电场
1.传感器是采集信息的重要元件, 如图所示, 是一种测定压力的电容式传感器, 当待测压力 F 作用于可动膜片电极上时, 可使膜片产生形变, 引起电容变化, 将电容器、灵敏电流计 和电源串接成闭合电路, 那么 ( ) A.当 F 向上压膜片电极时, 电容将减小? B.当 F 向上压膜片电极时, 电容将增大 C.若电流计有示数, 则压力 F 发生变化? D

.若电流计有示数, 则压力 F 不发生变化 2.如图, A、B、C、D 是匀强电场中一个正方形的四个顶 点, A、B、C 三 点的电势分别为 UA=15 V,UB=3 V, UC=-3 V.由此可得 D 点的电势 UD 为 ( ) A.0 B.3 V ? C.6 V D.9 V ? 3.如图所示, 两块大平行金属板 A、B 之间的距离为 d, 在两板间加上电压 U, 并将 B 板接地 作为电势零点, 现将正电荷 q 逆着电场线方向由 A 板移到 B 板, 若用 x 表示移动过程中该 正电荷到 A 板的距离, 则其电势能 E 随 x 变化的图线为图中的 ( )

6.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中 M 点 以相同速度飞出 a、b 两个带电粒子,仅在电场力作用下的 运动轨迹如图中虚线所示。则 ( ) A.a 一定带正电,b 一定带负电 B.a 的速度将减小,b 的速度将增加 C.a 的加速度将减小,b 的加速度将增加 D.两个粒子的电势能一个增加一个减小 7.如图(a)所示,两个平行金属板 P、Q 竖直放置,两板间加上如图(b)所示的电压.T =0 时,Q 板比 P 板电势高 5V,此时在两板的正中央 M 点有一个电子,速度为零,电子 在电场力作用下运动,使得电子的位置和速度随时间变化.假设电子始终未与两板相碰. 在 0<t<8× 10 ?10 s 的时间内,这个电子处于 M 点的右侧,速度方向向左且大小逐渐减 小的时间是 ( )

A.0<t<2× 10 ?10 s C.4× 10 ?10 s<t<6× 10 ?10 s

B.2× 10 ?10 s<t<4× 10 ?10 s D.6× 10 ?10 <t<8× 10 ?10 s

4.如图所示是电容式话筒的示意图,它是利用电容制作的传感器,话筒的振动膜前面镀有 薄薄的金属层,膜后距膜几十微米处有一金属板,振动膜上的金属层和这个金属板构成 电容器的两极,在两极间加一电压 U,人对着话筒说话时, 振动膜前后振动,使电容发生变化,导致话筒所在的电路 中的其它量发生变化,使声音信号被话筒转化为电信号, 其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的( ) A.距离变化 B.正对面积变化 C.介质变化 D.电压变化 5.如图所示,a、b、c 是一条电场线上的三点,电场线的方向由 a 到 c,a、b 间距离等于 b、 c 间距离,用φ a、φ b、φ c 和 Ea、Eb、Ec 分别表示 a、b、c 三点的电势和场强,可以判 定 ( ) A.φ a>φ b>φ c B.Ea>Eb>Ec C.φ a –φ b=φ b –φ c D.Ea = Eb = Ec

8.如图所示,光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球 A、B,它们一起在水平向右的匀强电场 中向右做匀加速运动,且保持相对静止。设小球 A、的带电量大小为 QA,小球 B 的带电 量大小为 QB, ,下列判断正确的是 ( ) A.小球 A 带正电,小球 B 带负电,且 QA> QB, A B B.小球 A 带正电,小球 B 带负电,且 QA< QB E C.小球 A 带负电,小球 B 带正电,且 QA> QB, D.小球 A 带负电,小球 B 带正电,且 QA< QB 9.静电场中,带电粒子在电场力作用下从电势为 φa 的 a 点运动至电势为 φb 的 b 点.若带电 粒子在 a、b 两点的速率分别为 va、vb,不计重力,则带电粒子的比荷 q/m,为 ( ) A.
2 2 v a ? vb ?b ? ? a

B.

2 2 vb ? v a ?b ? ? a

C.

2 2 v a ? vb 2(?b ? ? a )

D.

2 2 vb ? v a 2(?b ? ? a )

10.如图所示。一电场的电场线分布关于 y 轴(沿竖直方向) 对称,O、M、N 是 y 轴上的三个点,且 OM=MN,P 点 在 y 轴的右侧,MP⊥ON,则 ( ) A.M 点的电势比 P 点的电势高 B.将负电荷由 O 点移动到 P 点,电场力做正功 C. M、N 两点间的电势差大于 O、M 两点间的电势差 D.在 O 点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿 y 轴做直线运动 13. (10 分)如图所示,相距为 0.2m 的平行金属板 A、B 上加电压 U=40V,在两板正中沿 水平方向射入一带负电小球,经 0.2s 小球到达 B 板,若要小球始终沿水平方向运动而不 发生偏转,A、B 两板间的距离应调节为多少?(g 取 10m/s2)

15. 12 分) ( 如图, 空间中存在两条射线 OM、 以及沿射线 OM 方向的匀强电场, ON, 已知∠NOM =θ,某带电粒子从射线 OM 上的某点 P 垂直于 OM 入射,仅在电场作用下经过射线 ON 上的 Q 点,若 Q 点离 O 点最远且 OQ=L,求: (1)粒子入射点 P 离 O 点的距离 S (2)带电粒子经过电压 U 加速后从 P 点入射,则改变电压 U 时,欲使粒子仍然能经过 Q 点,试画出电压 U 与匀强电场的场强 E 之间的关系。 (只定性画出图线,无需说明理 由) Q N U

O

θ P

M

O

E

14.(12 分)如图所示,相距为 d 的两完全相同的平行金属板 A、B,质量均为 M,带有等量异 号电荷,其中 A 板放在绝缘的水平桌面上,B 板正中央开有小孔 P,A、B 两板边缘处各 有一粗细不计的绝缘细杆支撑, 假定细杆对两板间的电场不产生任何影响. 一质量为 m、 带电荷量为 q 的小球自距 B 板高 h 处由静止释放,通过小孔 P 后到达两板正中央位置 0 时,速度变为零. 不计空气阻力和细杆质量,重力加速度为 g,求: (1)A、B 两板间的电势差; (2)当小球在 A、B 两板间速度为零时,A 板对水平桌面压力的大小.

16. (14 分)如图所示,真空中水平放置的两个相同极板 Y 和 Y'长为 L,相距 d,足够大的竖 直屏与两板右侧相距 b.在两板间加上可调偏转电压 U,一束质量为 m、带电量为+q 的粒 子(不计重力)从两板左侧中点 A 以初速度 v0 沿水平方向射入电场且能穿出. (1)证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心 O 点; (2)求两板间所加偏转电压 U 的范围; (3)求粒子可能到达屏上区域的长度. Y L v0

A

d

Y'

b


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