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静电场测验卷(竞赛第一轮,高考难度)


静 电 场 试 卷
考试时间:2011 年 2 月 21 日下午 日下午,40 分钟 考试范围:静电场 题型:选择题 5*6;填空题 4*10;计算题 30 分。 填空题 目标成绩:正态分布,最概然分数为 70 分。 最概然分数为 出题人:王懿

一、选择题(5*10 分) 选择题(
1.示波管是示波器的核心部件 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 如图所示。如果在 荧光屏上 P 点出现亮斑 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 2.如图所示,在矩形 ABCD 的 AD 边和 BC 边的中点 M 和 N 各放一个点电荷 各放一个点电荷,它们分别带 等量的正、 负电荷 E、 是 AB 边和 CD 边的中点, Q 两点在 MN 的连线上 MP=QN. F P、 的连线上, 对 于 E、F、P、Q 四点,其中电场强度相同 其中电场强度相同、电势相 等的两点是 ( ) A.E 和 F B. 和 Q .P C.A 和 B D. 和 D .C 3.传感器是把非电物理量( (如位移、速度、压力、角度等)转换成电学物理量 转换成电学物理量(如电压、 电流、 电量等) 的一种元件. 的一种元件 如图所示中的甲、 乙、 丙、 丁是四种常见的电容式传感器, 丁是四种常见的电容式传感器 下列说法正确的是 ( ) A.甲图中两极间的电量不变 甲图中两极间的电量不变,若电压减少,可判断出 h 变小 B.乙图中两极间的电量不变 乙图中两极间的电量不变,若电压增加,可判断出 θ 变大 C.丙图中两极间的电压不变 丙图中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的负极,则 x 变小 D.丁图中两极间的电压不变 丁图中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的正极,则 F 变大

4.如图所示,平行的实线代表电场线 平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为 1×10-2C 的正电荷在电场中只 受电场力作用,该电荷由 A 点移到 B 点,动能损失了 0.1 J,若 A 点电势为 ? 10 V,则 该电荷由 ( ) A.B 点电势为零 B.电场线方向向左 C.电荷运动的轨迹可能是图中曲线 a 电荷运动的轨迹可能是图中曲线 D.电荷运动的轨迹可能是图中曲线 b 电荷运动的轨迹可能是图中曲线 a d 5. a、b、c、d 是匀强电场中的四个点 是匀强电场中的四个点,它们正好是一个 20 V 4V b
24 V

c

矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知 a 点的电势为 20V,b 点的电势为 24V,d 点的电势 为 4V,如图。由此可知 c 点的电势为 ( ) A.4V B.8V C.12V D.24V 6. 如图所示, 水平固定的小圆盘 A 带电荷量为 Q, 电势为零, 从盘心处 O 释放一质量为 m、 带电荷量为+q 的小球.由于电场的作用,小球竖直上升的高度可达 盘中心竖直线上的 C 点,OC=h,又知道过竖直线上 B 点时,小球 速度最大.由此可确定的 Q 形成的电场中的物理量是:①B 点的场强 ②C 点的场强 ③B 点的电势 ④C 点的电势 ( ) A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ 2 1 7.如图所示,中子内有一个电荷量为 + 3 e 的上夸克和两个电荷量为 - 3 e 的下夸克,3 个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上,则 3 个夸克在其圆心处产生的电场强度为 ( ) ke A. r2 ke C.9r2 ke B.3r2 2ke D. 3r2

8.如图所示是示波管工作原理的示意图,电子经电压 U1 加速后以速度 v0 垂直进入偏转电 场,离开电场时的偏转量为 h.两平行板间的距离为 d,电势差为 U2,板长为 L.为了提 ,可采取的方法是 ( ) 高示波管的灵敏度(即每单位电压引起的偏转量 h/U2) A.增大两板间电势差 U2 B.减小板长 L C.减小两板间距离 d D.增大加速电压 U1 9.如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N 为对称线上的两点。下列说法正确的是 ( ) A.M 点电势一定高于 N 点电势 B.M 点场强一定大于 N 点场强 C.正电荷在 M 点的电势能大于 N 点的电势能 D.将电子从 M 点移动到 N 点,电场力做正功 10.如图所示,ABCD 为匀强电场中相邻的两个等势面,一个电子垂直经过等势面 D 时,动 能为 20eV,飞经等势面 C 时,电势能为-10 eV ,飞至等势面 B 时速度恰好为 0,已知相 邻等势面间的距离为 5 ㎝,则下列说法正确的是( ) A、等势面 A 的电势为-10 V B、匀强电场的场强为 200V/m C、电子再次飞经 D 等势面时,动能为 10 eV D、电子的运动为匀变速直线运动

二、计算题(8+8+8+8+9+9) 11.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. 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 轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电 荷的电量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 点的电荷带负电.求: ⑴B 点的电场强度的大小和方向 点的电场强度的大小和方向. ⑵试判断电荷 Q 的电性 的电性,并说明理由. ⑶点电荷 Q 的位置坐标 的位置坐标。

12.一个带正电的微粒,从 A 点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线 AB 运动,如图, 从 微粒沿直线 -7 - AB 与电场线夹角 θ=30° =30°,已知带电微粒的质量 m=1.0×10 kg,电量 q=1.0×10 10C,A、B =1.0×10 相距 L=20cm。 (取 g=10m/s2,结果保留二位有效数字)求: =10m/s (1)说明微粒在电场中运动的性质 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 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? ?

13.如图所示,用长 L=0.50m 的绝缘轻质细线,把一个质量 m=1.0g 带电小球悬挂在带等量 =0.50m 异种电荷的平行金属板之间,平行金属板间的距离 d=5.0cm,两板间电压 U 异种电荷的平行金属板之间 U=1.0×103V。静止 时,绝缘线偏离竖直方向 θ 角,小球偏离竖直距离 a=1.0cm。 角很小, (θ ,为计算方便可认 2 为 tanθ≈sinθ,取 g=10m/s , ,需要求出具体数值,不能用 θ 角表示)求: (1)两板间电场强度的大小 两板间电场强度的大小; (2)小球带的电荷量。 。 θ (3)若细线突然被剪断 若细线突然被剪断,小球在板间如何运动? L

a d 14.在方向水平的匀强电场中 在方向水平的匀强电场中,绝缘细线的一端连着一个质量为 m 的带电小球 的带电小球,另一端悬 挂于 O 点。将小球拿到 A 点(此时细线与电场方向平行)无初速释放, 将小球拿到 ,已知小球摆到 B 点时速度为零,此时细线与竖直方向的夹角为θ=30°,求: 此时细线与竖直方向的夹角为

+

(1)小球的平衡位置。 (2)小球经过平衡位置时细线对小球的拉力。

15.如图所示,A 和 B 是两个点电荷,电量均为 q,A 固定在绝缘架上,B 放在它的正上方 很远距离的一块绝缘板上,现手持绝缘板使 B 从静止起以加速度 a(a<g)竖直向下做 匀加速运动。已知 B 的质量为 m,静电力常量为 k,求: (1)B 刚开始脱离绝缘板时离 A 的高度 h。 (2)如果 B、A 起始高度差为第(1)问中高度的 3 倍,则 B 在脱离绝缘板前的运动过 程中,电场力和板的支持力对 B 做功的代数和为多少?

16.如图所示为一真空示波管,电子从灯丝 K 发出(初速度不计) ,经灯丝与 A 板间的加速 电压 U1 加速,从 A 板中心孔沿中心线 KO 射出,然后进入两块平行金属板 M、N 形成的偏 转电场中(偏转电场可视为匀强电场) ,电子进入 M、N 间电场时的速度与电场方向垂直, 电子经过电场后打在荧光屏上的 P 点。已知加速电压为 U1,M、N 两板间的电压为 U2,两 板间的距离为 d,板长为 L1,板右端到荧光屏的距离为 L2,电 子的质量为 m,电荷量为 e。求: A M (1)电子穿过 A 板时的速度大小; d N (2)电子从偏转电场射出时的侧移量; K (3)P 点到 O 点的距离。 U1 L1 L2

P O


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