一、选择题:(本题共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项正确,选对的得4分,漏选得2分,选错或不答的得0分.)
1.关于电势和电势能的说法正确的是()
a.电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大。
b.电荷在电场中电势越高的地方,电量越大所具有的电势能也越大。
c.在正点电荷电场中的任意一点处,正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能。
d.在负点电荷电场中的任意一点处,正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能。
2.如图所示,画出了某电场中三条电场线,c点是a、b连线的中点,已知a点的电势为φa=30v,b点的电势为φb=﹣10v,则c点的电势()
a.φc=10vb.φc>10v
c.φc<10vd.上述选项都不正确。
3.在静电场中下列说法正确的是()
a.场强为零的地方电势也为零 b.电势越高的地方,电势能也越大。
c.电势降低的方向就是场强的方向 d.某点的电场场度方向与过该点的等势面一定垂直。
4.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即uab=ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,p、q是这条轨迹上的两点.据此可知( )
a.三个等势面中,c的电势最高
b.带电质点通过p点时的电势能较q点大。
c.带电质点通过p点时的动能较q点大
d.带电质点通过p点时的加速度较q点大。
5.如图所示实线为等量异号点电荷周围的电场线,虚线为以一点电荷为中心的圆,m点是两点电荷连线的中点.若将一试探正点电荷从虚线上n点移动到m点,则()
a.电荷所受电场力大小不变 b.电荷所受电场力逐渐增大。
c.电荷电势能逐渐减小 d.电荷电势能保持不变。
6.两个较大的平行板a、b相距为d,分别接在电压为u的电源正负极上,开关s闭合时质量为m,带电量为-q的油滴恰好静止在两板之间,如图所示,在保持其他条件不变的情况下,将两板非常缓慢地水平错开一些,以下说法正确的是( )
a.油滴将向上运动,电流计中的电流从b流向a
b.油滴将下运动,电流计中的电流从a流向b
c.油滴静止不动,电流计中的电流从a流向b
d.油滴静止不动,电流计中无电流流过。
7.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。两板间有一个正试探电荷固定在p点,如图所示,以c表示电容器的电容、e表示两板间的场强、φ表示p点的电势,ep表示正电荷在p点的电势能。若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离l0(移动过程可认为平行板电容器的电量保持不变),那么在此过程中,各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是( )
8.如图所示,竖直放置的一对平行金属板间的电势差为u1,水平放置的一对平行金属板间的电势差为u2.一电子由静止开始经u1加速后,进入水平放置的金属板间,刚好从下板边缘射出.不计电子重力,下列说法正确的是:
a.增大u1,电子一定打在金属板上。
b.减小u1,电子一定打在金属板上。
c.减小u2,电子一定能从水平金属板间射出。
d.增大u2,电子一定能从水平金属板间射出。
9.一对平行金属板长为l,两板间距为d,质量为m,电荷量为e的电子从平行板左侧以速度v0沿两板的中线不断进入平行板之间,两板间所加交变电压uab如图所示,交变电压的周期,已知所有电子都能穿过平行板,且最大偏距的粒子刚好从极板的边缘飞出,不计重力作用,则。
10.电场中等势面如图所示,下列关于电场描述正确的是()
a.a点的电场强度比c点小。
b.负电荷在a点的电势能比在c点的电势能大。
c.电荷沿等势面ab移动的过程中,电场力始终不做功。
d.正电荷从a移动到c,电场力做负功。
二、填空题每题2分,共16分。
11.在如图实验装置中,充电后的平行板电容器的a极板与灵敏的静电计相接,b极板接地。
1)若极板b稍向上移动一点,则将观察到静电计指针偏角 (填“变大”或“变小”),此实验说明平行板电容器的电容随而增大;
2)若极板b稍向左移动一点,则将观察到静电计指针偏角 (填“变大”或“变小”),此实验说明平行板电容器的电容随而增大。
12.如图是示波管的原理图,它由电子枪、偏转电极(xx'和yy')、荧光屏组成,管内抽成真空。给电子枪通电后,如果在偏转电极xx'和yy'上都没有加电压,电子束将打在荧光屏的中心o点,在那里产生一个亮斑。要想让亮斑移到荧光屏的正上方,需在偏转电极选填“xx'”或“yy'”)上加电压,且板电势高(选填“x”、“x'”、y”或“y'”)要想在荧光屏上出现一条沿水平方向展开的正弦曲线,需在偏转电极选填“xx'”或“yy'”)上加扫描电压、在偏转电极选填“xx'”或“yy'”)上加按照正弦规律变化的电压。
13、如上图所示,质量相等的三个小球a、b、c,放在光滑的绝缘水平面上,若将a、b两球固定,释放c球,c球的加速度为1m/s2,方向水平向左.若将b、c球固定,释放a球,a球的加速度为2m/s2,方向水平向左.现将a、c两球固定,释放b球,则b球加速度大小为___m/s2,方向为。
三、计算题本题共3小题,共35分.请在答题卷上作答.应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数据值和单位。
14、汤姆孙测定电子比荷的实验装置如图甲所示。从阴极k发出的电子束经加速后,以相同速度沿水平中轴线射入极板d1、d2区域,射出后打在光屏上形成光点。在极板d1、d2区域内,若不加电场和磁场,电子将打在p1点;若只加偏转电压u,电子将打在p2点;若同时加上偏转电压u和一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为b的匀强磁场(图中未画出),电子又将打在p1点。
已知极板长度为l,极板间距为d。忽略电子的重力及电子间的相互作用。
1)求电子射人极板d1、d2区域时的速度大小;
2)打在p2点的电子,相当于从d1、d2中轴线的中点o’射出,如图乙中的o’ p2所示,已知试推导出电子比荷的表达式;
3)若两极板间只加题中所述的匀强磁场,电子在极板间的轨迹为一段圆弧,射出后打在p3点。测得圆弧半径为2l、p3与p1间距也为2l,求图乙中p1与p2点的间距a。
15、如图所示,一根长为的细绝缘线,上端固定,下端系一个质量为m的带电小球,将整个装置放入一匀强电场,电场强度大小为e,方向水平向右,已知:当细线偏离竖直方向为θ=370时,小球处于平衡状态,(sin370=0.6)试求:
1)小球带何种电荷,带电量为多少;
2)如果将细线剪断,小球经时间t发生的位移大小;
3)若将小球拉至最低点无初速释放,当小球运动到图示位置时受到线的拉力的大小。
16、如图所示,在匀强电场中,有a、b两点,它们间距为2cm ,两点的连线与场强方向成60°角。将一个不知道电荷性质,电量为2×10-5c的电荷由a移到b,其电势能增加了0.2j。
求:(1)判断电荷带正电还是负电?由a到b电场力做的功wab?
2)a、b两点的电势差uab为多少?
3)匀强电场的场强的大小?
16.如下图所示,为一组间距d足够大的平行金属板,板间加有随时间变化的电压(如图所示),设u0和t已知。a板上o处有一静止的带电粒子,其带电量为q,质量为m(不计重力),在t = 0时刻起该带电粒子受板间电场加速向b板运动,途中由于电场反向,粒子又向a板返回(粒子未曾与b板相碰)。
1)当ux=2u0时求带电粒子在t=t时刻的动能;
2)为使带电粒子在t=t时刻恰能能回到o点,ux等于多少?
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第一章静电场练习题。一 选择题 1.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正点荷,其电场分布是图2中的哪一个 2.在一个导体球壳内放一个电量为 q的点电荷,用ep表示球壳外任一点的场强,则 a 当 q在球壳 时,ep 0 b 不论 q在球壳内何处,ep一定为零。c 只有当 q在球心且球壳接地时,...
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