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黑龙江省大庆市喇中高考物理二轮复习材料——大题集练——电场 Word版含答案(数理化网)


高中物理大题集练——电场
1、如图所示,一示波器偏转电极长为 L = 5.0cm,板间距离为 d = 1.0cm 两
7 极板上加有 90V 的偏转电压。 一个电子以初速度 V0="2.0" × 10 m/s 沿两板的中

轴线射入,已知电子的质量 m =" 9" ×10-

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kg,电量 E = -1.6 × 10-19C.求:

(1)电子经过偏转电场后的偏移 Y, (2)如果偏转电极的右边缘到荧光屏的距离为 s=10cm,则电子打到荧光屏上 产生的光点偏离中心 O 点的距离 y 多大?
/

2、一电路如图所示,电源电动势 , 距离相等,极板长

,内阻

,电阻



,C 为平行板电容器,其电容 C=3.0pF,虚线到两极板 ,两极板的间距 。

(1)若开关 S 处于断开状态,则当其闭合后,求流过 R4 的总电量为多少? (2)若开关 S 断开时,有一带电微粒沿虚线方向以 的初速度射入

C 的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关 S 闭合后,此带电微粒以相同 初速度沿虚线方向射入 C 的电场中,能否从 C 的电场中射出?(要求写出计算
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和分析过程,g 取



3、如图的环状轨道处于竖直面内,它由半径分别为 R 和 2R 的两个半圆轨 道,半径为 R 的两个四分之一圆轨道和两根长度分别为 2R 和 4R 的直轨道平滑 连接而成,以水平线 MN 和 PQ 为界,空间分为三个区域,区域一和区域三有磁 感应强度为 B 的水平向里的匀强磁场,区域一和二有竖直向上的匀强电场。一 质量为 m、电荷量为+q 的带电小环穿在轨道内,它与两根直轨道的动摩擦因数 为 ( ),而轨道的圆弧形部分均光滑,将小环在较长的直轨道 CD 下 ,重

端的 C 点无初速度释放(已知区域一和二的匀强电场强度大小为 力加速度为 g),求:

(1)小环在第一次通过轨道最高点 A 时的速度

的大小 的大小

(2)小环在第一次通过轨道最高点 A 时受到轨道的压力

(3)若从 C 点释放小环的同时,在区域二再另加一垂直轨道平面向里的水平 匀强电场,其场强大小为 ,则小环在两根直轨道上通过的总路程多大

4、 A、 B 为真空中相距为 d 的一对平金属板, 如图所示, 两板间的电压为 U, 一电子以 v0 的速度从带负电 A 板小孔与板面垂直地射入电场中。已知电子的质
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量为 m,电子的电荷量为 e。求:

(1)电子从 B 板小孔射出时的速度大小; (2)电子离开电场时所需要的时间;

5、如图甲所示,质量为 m、电荷量为 e 的电子由静止开始经加速电压 U1 加速后,在水平方向沿 O1O2 垂直进入偏转电场.已知形成偏转电场的平行板电 容器的极板长为 L(不考虑电场边缘效应),两极板间距为 d,O1O2 为两极板的中 线,P 是足够大的竖直放置的荧光屏,且屏与极板右边缘的距离也为 L。求:

(1)粒子进入偏转电场的速度 v 的大小; (2)若偏转电场两板间加恒定电压, 电子经过偏转电场后正好打中屏上的 A 点, A 点与极板 M 在同一水平线上,求偏转电场所加电压 U2; (3)若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化,要使电子经加速电 场后在 t="0" 时刻进入偏转电场后水平击中 A 点,试确定偏转电场电压 U0 以及 周期 T 分别应该满足的条件.

6、 如图所示, 在 x 轴下方的区域内存在+y 方向的匀强电场, 电场强度为 E. 在 x 轴上方以原点 O 为圆心、半径为 R 的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方 向垂直于 xoy 平面向外,磁感应强度为 B.﹣y 轴上的 A 点与 O 点的距离为 d, 一个质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子从 A 点由静止释放,经电场加速后从

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O 点射入磁场,不计粒子的重力.

(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径 r; (2)要使粒子进人磁场之后不再经过 x 轴,求电场强度的取值范围; (3)改变电场强度,使得粒子经过 x 轴时与 x 轴成 θ=30°的夹角,求此时粒 子在磁场中的运动时间 t 及经过 x 轴的位置坐标值 x0.

7、如图,静止于 A 处的离子,经电压为 U 的加速电场加速后沿图中圆弧虚 线通过静电分析器,从 P 点垂直 CN 进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向 水平向左。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,已知圆弧所在处场强为 E0,方向如图所示;离子质量为 m、电荷量为 q; 力不计。 、 ,离子重

(1)求圆弧虚线对应的半径 R 的大小; (2)若离子恰好能打在 NQ 的中点上,求矩形区域 QNCD 内匀强电场场强 E 的值。

8、如图所示,光滑竖直绝缘杆与一圆周交于 B.C 两点,圆心固定并有电量 为+Q 的点电荷, 一质量为 m, 电量为+q 的环从杆上 A 点由静止释放. 已知 AB=BC
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=h, q<<Q,环沿绝缘杆滑到 B 点时的速度 环达 C 点时的速度。

,求 A.C 两点间的电势差及

9、水平放置的两块平行金属板长 L,两板间距 d,两板间电压为 U,且上板 为正,一个电子沿水平方向以速度 v0 从两板中间射入,已知电子质量 m,电荷 量 e,如图,求:

(1)电子偏离金属板时的侧位移 y 是多少? (2)电子飞出电场时的速度是多少? (3)电子离开电场后,打在屏上的 P 点,若屏与金属板右端相距 S,求 OP 的长?

10、 在光滑绝缘的水平面上有半圆柱形的凹槽 ABC, 截面半径为 R=0.4m. 空
3 间有竖直向下的匀强电场,一个质量 m=0.02kg,带电量 q=+l.0×l0﹣ C 的小球

(可视为质点)以初速度 v0=4m/s 从 A 点水平飞人凹槽,恰好撞在 D 点,D 与 O 的连线与水平方向夹角为 θ=53°,重力加速度取 g=10m/s2,sin 53° =0.8.cos 53° =0.6,试求:

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(1)小球从 A 点飞到 D 点所用的时间 t; (2)电场强度 E 的大小; (3)从 A 点到 D 点带电小球电势能的变化量.

11、如图所示,四分之一光滑绝缘圆弧轨道 AP 和水平绝缘传送带 PC 固定 在同一竖直平面内,圆弧轨道的圆心为 O,半径为 R;P 点离地高度也为 R,传 送带 PC 之间的距离为 L,沿逆时针方向的传动,传送带速度 v= ,在 PO

的左侧空间存在方向竖直向下的匀强电场.一质量为 m、电荷量为+q 的小物体 从圆弧顶点 A 由静止开始沿轨道下滑,恰好运动到 C 端后返回.物体与传送带 间的动摩擦因数为 μ, 不计物体经过轨道与传送带连接处 P 时的机械能损失,重 力加速度为 g.求:

(1)物体由 P 点运动到 C 点过程,克服摩擦力做功; (2)匀强电场的场强 E 为多大; (3)物体返回到圆弧轨道 P 点,物体对圆弧轨道的压力大小.

12、半径为 R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强大小沿 半径分布如图所示,图中 E0 已知,E﹣r 曲线下 O﹣R 部分的面积等于 R﹣2R 部分的面积.

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(1)写出 E﹣r 曲线下面积的单位; (2)己知带电球在 r≥R 处的场强 E= 球所带的电荷量 Q 为多大? (3)求球心与球表面间的电势差△U; (4)质量为 m,电荷量为 q 的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运 动到 2R 处? ,式中 k 为静电力常量,该均匀带电

11 5 13、如图所示, 一带电微粒质量为 m=2.0×10﹣ kg、电荷量 q=+1.0×10﹣ C,

从静止开始经电压为 U1=100V 的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转 电场中,微粒射出电场时的偏转角 θ=30°,并接着进入一个方向垂直纸面向里、 宽度为 D=34.6cm 的匀强磁场区域.重力忽略不计.求:

(1)带电微粒进入偏转电场时的速率 v1; (2)偏转电场中两金属板间的电压 U2; (3)为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度 B 至少多 大?

14、水平放置的两块平金属板长 L,两板间距 d,两板间电压为 U,且上板
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为正,一个电子沿水平方向以速度 v0,从两板中间射入,如图所示,已知电子 质量为 m,电量为 e,求:(电子的重力不计)

(1)电子偏离金属板时侧位移 Y 大小是多少? (2)电子飞出电场时的速度 v1 是多少? (3)电子离开电场后,打在屏上的 P 点,若平金属板右端到屏的距离为 s, 求 OP 之长.

15、如图所示,四分之一光滑绝缘圆弧轨道 AP 和水平绝缘传送带 PC 固定 在同一竖直平面内,圆弧轨道的圆心为 O,半径为 R;P 点离地高度也为 R,传 送带 PC 之间的距离为 L,沿逆时针方向的传动,传送带速度 v= ,在 PO

的左侧空间存在方向竖直向下的匀强电场.一质量为 m、电荷量为+q 的小物体 从圆弧顶点 A 由静止开始沿轨道下滑,恰好运动到 C 端后返回.物体与传送带 间的动摩擦因数为 μ, 不计物体经过轨道与传送带连接处 P 时的机械能损失,重 力加速度为 g.求:

(1)物体由 P 点运动到 C 点过程,克服摩擦力做功; (2)匀强电场的场强 E 为多大; (3)物体返回到圆弧轨道 P 点,物体对圆弧轨道的压力大小.

16、如图所示,一足够长的斜面倾斜角度为 带电荷量

,现有一个质量为 0.4 kg,

的小球以初速度 v0="5" m/s 从斜面上 A 点竖直向上抛

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出。已知斜面所在的整个空间存在水平向右的匀强电场,电场强度为 ,重力加速度 g=10m/s 。试求:
2

(1)小球在空中运动过程中速度的最小值



(2)小球相对 A 所在水平面上升的最大高度 H 和小球再次落到与 A 在同一水平 面的 B 点(图上未标出)时,小球距离 A 点的距离 LAB; (3)小球再次落到斜面上时,速度方向与水平向右电场方向夹角的正切值。 (4)小球在空中运动过程中距离斜面最远的距离 d

17、在 xoy 平面内,有沿 y 轴负方向的匀强电场,场强大小为 E(图中未画 出),由 A 点斜射出一质量为 m,带电量为+q 的粒子,B 和 C 是粒子运动轨迹 上的两点,如图所示,其中 为常数,粒子所受重力忽略不计,求:

(1)粒子从 A 到 C 过程所经历的时间 (2)粒子经过 C 时的速率

18、 如图所示, 在直角坐标系 xoy 的第一象限中, 存在竖直向下的匀强电场, 电场强度大小为 ,虚线是电场的理想边界线,虚线右端与 x 轴的交点为 A,

A 点坐标为(L,0),虚线与 x 轴所围成的空间内没有电场;在第二象限存在水
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平向右的匀强电场,电场强度大小为

,M(-L,L)和 N(-L,0)两点的连线

上有一个产生粒子的发生器装置,不断产生质量均为 m,电荷量均为 q 的带正 电的静止粒子, 不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力,且整个装置处于真空 中,

(1)若粒子从 M 点由静止开始运动,进入第一象限后始终在电场中运动并恰 好到达 A 点,求这个过程中该粒子运动的时间及到达 A 点的速度大小; (2)若从 MN 线上 M 点下方由静止发出的所有粒子,在第二象限的电场加速 后,经第一象限的电场偏转穿过虚线边界后都能到达 A 点,求此边界(图中虚 线)方程

19、如图(a)所示,MN 是长为 a 倾斜放置的光滑绝缘细杆,倾角为 37° , MNP 构成一直角三角形.MP 中点处固定一电量为 Q 的正电荷,杆上穿有一带 正电的小球(可视为点电荷),小球自 N 点由静止释放,小球的重力势能和电 势能随 MN 上位置 x(取 M 点处 x=0)的变化图象如图(b)所示,其中 E0、E1、 E2 为已知量, =0.6, cos37° =0.8, 取 sin37° 静电力常量为 k, 重力加速度为 g. (不 得使用 Ep=﹣ )

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(1)求势能为 E1 时的横坐标 x1 和带电小球的质量 m (2)已知在 x1 处时小球与杆间的弹力恰好为零,求小球的电量 q (3)求小球运动到 M 点时的速度大小.

20、一束电子从静止开始经加速电压 U1 加速后,以水平速度射入水平放置 的两平行金属板中间,如下图所示,金属板长为 l,两板距离为 d,竖直放置的 荧光屏距金属板右端为 L.若在两金属板间加直流电压 U2 时,光点偏离中线打在 荧光屏上的 P 点,求:

(1)电子刚进入偏转电场时的速度大小; (2)电子离开偏转电场时垂直于板面方向的位移大小; (3)求 。

答案 1、

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