广东韶关实验中学国庆作业高二物理《电场》部分。
命题:高二物理备课组分值:100分。
一、单选题(本题共6小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题4分,共24分)
1.如图所示,大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球a和b相互排斥,静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β,且α<β两小球在同一水平线上,由此可知( b )
a.a球受到的库仑力较大。
b.a球的质量较大。
c.a球的带点量多。
d.条件不足,无法判断。
2.相距为a的a、b两点分别固定放置有等量异种电荷+q、–q,在a、b连线中点处的电场强度为( d )
a.0 b.,且指向–q c.,且指向+q d.,且指向–q
3.如图所示是某电场中的一条电场线,其上有a、b、c三点,ab=bc,则把点电荷–q从a点经b点移到c点的过程中,电场力做功的大小关系有( d )
a.wab>wbc b.wab=wbc c.wab<wbc d.无法比较。
两个带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为+q和-q,两球间用绝缘细线连接,a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向斜向下的匀强电场,电场强度为e,平衡时细线都被拉紧,则平衡时可能位置是( a )
5.在某电场中,沿x轴上的电势分布如图所示,由图可以判断( d )
a.x=2m处电场强度可能为零
b.x=2m处电场方向一定沿x轴正方向
c.沿x轴正方向,电场强度先增大后减小
d.某负电荷沿x轴正方向移动,电势能始终增大。
6.在如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板b与一灵敏的静电计相连,极板a接地。若极板a稍向上移动一些,由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论,其依据是(d)
a.两极板间的电压不变,极板上的电量变小。
b.两极板间的电压不变,极板上的电量变大。
c.两极板上的电量几乎不变,极板间的电压变小。
d.两极板上的电量几乎不变,极板间的电压变大。
二、不定项选择题(本题共6小题,每小题有一个或多个选项符合题意,每小题4分,共24分。全对得4分,选不全得2分,错选得0分)
7.真空中有两个相同的金属球,相距为l,金属球的半径比l小得多,它们的带电量大小之比为1:3,这时相互间的作用力为f。
现将这两个金属球相接触,然后分开,仍放回原处,则它们之间的相互作用力大小将变为( bd )
a.f b.4f/3 c.3f/4 d.f/3
8.如图所示,悬线下挂着一个它的质量为m、电量为+q带电小球,整个装置处于水平向右的匀强电场中,电场强度为e.( ad )
a.小球平衡时,悬线与竖直方向夹角的正切为eq/mg
b.小球平衡时剪断悬线,则小球做曲线运动
c.小球平衡时剪断悬线后,小球的重力势能减少,为动能和电势能都增加
d.小球平衡时剪断悬线,则小球做匀加速直线运动。
9.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。如果在荧光屏上p点出现亮斑,那么示波管中的(ac )
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。
10.如图所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过m点,再经过n点,可以判定(ad)
a.m点的电势大于n点的电势。
b.m点的电势小于n点的电势。
c.粒子在m点受到的电场力大于在n点受到的电场力。
d.粒子在m点受到的电场力小于在n点受到的电场力。
11.如图所示,在y轴上关于o点对称的a、b两点有等量同种点电荷+q,在x轴上c点有点电荷-q,且co = od,∠ado = 60°。下列判断正确的是()
a.o点电场强度为零。
b.d点电场强度为零。
c.若将点电荷+q从o点移向c点,电势能增大。
d.若将点电荷-q从o点移向c点,电势能增大。
12.如图所示,两平行金属板水平放置,板长为l,板间距离为d,板间电压为u,一不计重力、电荷量为q的带电粒子以初速度v0沿两板的中线射入,经过t时间后恰好沿下板的边缘飞出,则( bc )
a.在前时间内,电场力对粒子做的功为uq
b.在后时间内,电场力对粒子做的功为uq
c.在粒子下落的前和后过程中,电场力做功之比为1∶1
d.在粒子下落的前和后过程中,电场力做功之比为1∶2
3、计算题:(共3小题,共52分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.一长为l的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中,开始时,将线与小球拉成水平,然后释放小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时,小球到达b点速度恰好为零.试求:
1)ab两点的电势差uab;
2)匀强电场的场强大小;
3)小球到达b点时,细线对小球的拉力大小.
14.如图所示,一带电荷量为q=-5×10-3c,质量为m=0.1kg的小物块处于一倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面上,当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时,小物块恰处于静止状态.(g取10m/s2)(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
1)电场强度多大?
2)若从某时刻开始,电场强度减小为原来的,物块下滑距离。
l=1.5m时的速度大小?
15.半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m、带正电荷的小球,空间存在水平向右的匀强电场,如图所示,小球所受电场力是其重力的倍,将小球从环上最低点位置a点由静止释放,则:
1)小球所能获得的最大动能是多大;
2)小球对环的最大压力是多大.
16.如图所示,两平行金属板a、b板长l=8 cm,两板间距离d=8 cm,a板比b板电势高300 v,一带正电的粒子带电量q=10-10 c,质量m=10-20 kg。沿电场中心线or垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106 m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面 mn、ps间的无电场区域后,进入固定在o点的点电荷q形成的电场区域(设界面ps右边点电荷的电场分布不受界面影响,界面mn、ps垂直中心线or),已知两界面mn、ps相距为12 cm,o点在中心线上距离界面ps为9 cm处,粒子穿过界面ps最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。
(静电力常数k=9×109 n·m2/c2,sin370=0.6,cos370=0.8)
1)求粒子穿过界面mn时偏离中心线or的距离多远?
2)试在图上粗略画出粒子运动的全过程轨迹。
3)确定点电荷q的电性并求其电量的大小。
广东韶关实验中学国庆作业高二物理《电场》参***。
13.【解】
1)小球由a到b过程中,由动能定理得: mglsin60°+quab=0 所以uab=﹣
2)ba间电势差为uba=﹣uab= 则场强e==
3)小球在ab间摆动,由对称性得知,b处绳拉力与a处绳拉力相等,而在a处,由水平方向平衡有: fta=eq=mg,所以ftb=fta=mg
14.(1)小物块受力如图。
由受力平衡得:qe-fnsin θ=0 ① mg-fncos θ=0 ②
由①②得代入数据得e=150n/c.
2)由牛顿第二定律得:mgsin θ-cos θ=ma ③
v2=2al ④ 由③④得代入数据得速度大小为:v=3m/s.
15.(1)因qe=mg,所以qe、mg的合力f合与竖直方向夹角tan θ=即θ=37°,则小球由a点静止释放后从a到b过程中做加速运动,如图所示,b点动能最大,由动能定理得。
qersin θ-mgr(1-cos θ)ek 解得b点动能即最大动能ek=mgr.
2)设小球在b点受圆环弹力为fn,由牛顿第二定律得。
fn-f合= 而f合==mg
解得fn=mg,由牛顿第三定律得,小球对圆环的最大压力也为mg.
16.(1)设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h,穿过界面ps时偏离中心线or的距离为y,则:,,整理即: ,代入数据,解得:。
2)第一段是抛物线,第二段必须是直线,第三段是圆弧,轨迹如下图所示。
3)由粒子的偏转方向可知点电荷的电性为负电 ,由上一问可得粒子从电场中飞出时的速度为: ,匀速圆周运动的半径:,由: ,得代入数据,解得:。
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