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专题过关检测（六） 电场的基本性质一、单项选择题1. （2019常州期末）国际单位制中，不是电场强度单位的是（）B. N/CD. T*m/sA. V/mC. J/(As)解析：选C 根据电场强度的公式£=%可知，电势差的单位为V,距离的单位为m, 所以V/m是电场强度的单位，A项正确；根据电场强度的定义式可知，力的单位是N, 电荷量的单位是C,所以N/C是电场强度的单位，B项正确；根据电势差的公式U=£, q =可知，功的单位为J,电流的单位为A,时间的单位是s, J/（As）是电势差的单位，不 是电场强度的单位，C项错误；根据公式尸=91及5=9"8, E的单位与8V的单位一样， 故T m/s是电场强度的单位。2. （2019江苏七市调研）西汉著作淮南子中记有“阴阳相薄为雷，激扬为电”，人 们对雷电的认识已从雷公神话提升到朴素的阴阳作用。下列关于雷电的说法中错误的是 （）A.发生雷电的过程是放电过程8. 发生雷电的过程是电能向光能、内能等转化的过程C.发生雷电的过程中，电荷的总量增加D.避雷针利用尖端放电，避免建筑物遭受雷击解析：选C 雷电是天空中带异种电荷的乌云间的放电现象，A项正确；根据能量转 化可知，发生雷电的过程是电能向光能、内能等转化的过程，B项正确；电荷既不会创生， 也不会消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，总 量不变，C项错误；避雷针利用尖端放电，避免速筑物遭受雷击，D项正确。3.某电容式话筒的原理示意图如图所示，£为电源，£为定值电阻，薄片P和。为两 相互绝缘的金属极板。当对着话筒说话时，尸振动而。可视为不动，在尸、。间距增大过 程中（），一绝缘固定支架A. P、。两板构成电容器的电容增大B.产板电荷量增大C. M点的电势比N点高D. P、。两板间的场强增大解析：选C 电容式话筒与电源串联，P、。两板间电压U保持不变；在尸、。间距增大过程中，根据电容决定式。=高可知电容减小，又根据电容定义式。=学得知电容器所 7iKUU带电荷量减小，则尸极板上电荷量减小，电容器放电，放电电流通过K的方向由M到N, 那么M点的电势比N点高，根据场强后=%可知?、。两极板间的场强变小，综上所述， 故A、B、D项错误，C项正确。4.（2019徐州模拟）在x轴上0、尸两点分别放置电荷量为切、的的点电荷，一带正电的试探电荷在两电荷连线上的电势能岛随x变化关: 系如图所示，其中4、B两点电势能为零，BO段中。点电势能最大，>10则（）A. 和包都是正电荷且3>钞B. B、C间场强方向沿“轴负方向C. C点的电场强度大于A点的电场强度D.将一负点电荷从3点移到。点，电场力先做负功后做正功解析：选B由题图和9=告知A点的电势为零，越靠近O点电势越高，越靠近尸点 电势越低，所以。点的电荷带正电，尸点电荷带负电，故A错误；正点电荷从点到。点， 电势能增大，根据°=牛可知电势增大，由于沿着电场线电势降低，则有5、C间场强方向 沿x轴负方向，故B正确；Ep-x困像的斜率为人=芸=咕=«£,可知C点的电场强度小 于A点的电场强度，故C错误；因为"、C间电场强度方向沿x轴负方向，C、。间电场强 度方向沿工轴正方向，则将一负点电荷从点移到。点，电场力先做正功后做负功，故D 错误。5 .（2019苏州一横）一根轻质杆长为21,可绕固定于中点位置处的轴 在竖直面内自由转动，杆两端固定有完全相同的小球1和小球2,它们 的质量均为m,带电荷量分别为+g和一心整个装置放在如图所示的 关于竖直线对称的电场中。现将杆由水平位置静止释放，让小球1、2 绕轴转动到竖直位置A、6两点，设A、5间电势差为U,该过程中（）第2页，共7页A,小球2受到的电场力减小B.小球1电势能减少了3UqC.小球1、2的机械能总和增加了 Uq+”iglD.小球1、2的动能总和增加了 Uq解析：选D 由题图可知，将杆由水平位置静止释放，让小球I、2绕轴转动到竖直位 置A、笈两点，小球2位置的电场线变密，电场强度变大，故小球2受到的电场力增大，故 A错误；根据U=£d,小球1前后位置电势差小于;U,所以小球1的电势能减少量小于qU,故B错误；对于小球1、2作为整体，重力势能不变，电场力做功，根据动能定理可知小球1、2的动能总和增加了 Uq,所以小球1、2的机械能总和增加了 qU,故C错误，D正确。二、多项选择题6 .（2019苏锡加镇二模）如图，带电金属圆筒和金属板放在悬浮头发 屑的蕙麻油中，头发屑就会按电场强度的方向排列起来。根据头发屑的 分布情况可以判断（）A.金属圆筒和金属板带异种电荷B.金属圆筒和金属板带同种电荷C.金属圆筒内部为匀强电场D.金属圆筒表面为等势面解析：选AD 头发屑会按电场强度的方向排列起来，头发屑的分布反映了电场中电场 线的形状；电场线起始于正电荷，终止于负电荷；则金属圆筒和金属板带异种电荷，故A 项正确，B项错误；金属圆筒内部头发屑取向无序，金属圆筒内部没有电场，故C项错误; 金属圆筒表面处头发屑的取向与金属圆筒表面垂直，则金属圆筒表面处电场线与金属圆筒 表面垂直，金属圆筒表面为等势面，故D项正确。7. （2019扬州期末）如图所示，在等量异种电荷形成的电场中有一入正方形A8C0,其对角线与两点电荷的连线重合，两对角线的交点位于 .汽 电荷连线的中点下列说法中正确的有（）A. A、8两点的电场强度方向相同B. 3、。两点的电势相同C.质子由。点沿C-Of A路径移至4点，电场力对其先做负功后做正功D.电子由3点沿BfCf。路径移至0点，电势能先增大后减小解析：第3页，共7页选ABD 在题图所示的电场中，从、3两点的场强方向都是水平向右的，故A项正确； 由于两电荷连线的中垂线为零等势线，则8、。两点电势相同，故B项正确；图中两电荷 连线电场方向水平向右，即由A指向C,质子受电场力水平向右，故质子由C点沿COA 路径移至A点过程中电场力做负功，故C项错误；电子由点沿运动到。点过程中， 靠近负电荷远离正电荷，因此电场力做负功；沿C-O运动到。点过程中，靠近正电荷远 离负电荷，电场力做正功，故整个过程中电场力对其先做负功后做正功，其电势能先增大 后减小，故D项正确。C. 真空中有一半径为八）的均匀带电金属球，以球心为原点建立拶x轴，轴上各点的电势少分布如图所示，门、,2分别是+x轴上4、° 8两点到球心的距离。下列说法中正确的有（）:卜、A.在0A）范围内电场强度处处为零°”8. A点电场强度小于B点电场强度9. A点电场强度的方向由A指向笈10. 电荷从A点移到8点过程电场力做正功解析：选ACD 根据E=¥可知，什x图像的斜率表示电场强度的大小，由题图可知在00范围内斜率为0,故在00范围内电场强度处处为零，故A正确。由题图可知， 在x=D处图像的斜率大于在x=，2处图像的斜率，可得A点的电场强度大于笈点的电场强 度，故B错误。从A到电势降低，所以A点的电场强度方向由4指向力 故C正确。正电荷沿直线从A移到的过程中，电场力方向由A指向，所以电场力做正功，故D正 确。9.某区域的电场线分布如图所示，一电场线上有P、。两点，一电子 一 一一一- 以速度如从尸点向。点运动,经过时间外到达点时速度大小为vio 一 -J正电子（带正电，质量、电荷量均与电子相同）以大小为处的速度从。点向尸点运动，经过时间上到达尸点时速度大小为也，不计正、负电子受到的重力。贝人 ）A. V<V2B. V = V2C. t>tzD. t=ti解析：选BC 一电子以速度处从尸点向。点运动，电场力做负功，根据动能定理： eUpQ=mvi2mv（）2f 一正电子以大小为小的速度从。点向尸点运动，根据动能定理： eUQp=mvmvt因为Upq= Uqp,联立以上可知：Vi = V2,故B正确，A错误；因 为电子从0点向Q第4页，共7页点做加速减小的减速运动，正电子从。点向P点做加速度增大的减速运动，根据运动 学知识可得运动相等的位移正电子所用的时间短，所以右"2,故C正确，D错误。三、计算题10 .如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，沿中心轴线从。点垂直射入 偏转电场，并从另一侧射出打到荧光屏上的P点，O'点为荧光屏的中心。已知电子质量机 = 9.0X10-31 kg,电荷量e= 1.6X10-19 C,加速电场电压Uo=2 500 V,偏转电场电压U= 200 V,极板的长度心=6.0 cm,板间距离d=2.0cm,极板的末端到荧光屏的距离心=3.0 cm。(忽略电子所受重力，结果保留两位有效数字)求：(1)电子射入偏转电场时的初速度如的大小；电子打在荧光屏上的P点到0,点的距离/I；电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功Wo 解析：(1)电子在加速电场中加速，根据动能定理有：eUn=mv解得：吁得代入数据得：如=3.0X 107 ni/so(2)设电子在偏转电场中运动的时间为/,电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量为 y电子在水平方向做匀速直线运动：L=v()t(3)电子在竖直方向上做句加速运动：oil根据牛顿第二定律有：5=ma联立代入数据得y=0.36 cm画出电子的运动轨迹，由图可知电子离开偏转电场时速度的反向延长线过偏转电场的 中点第5页，共7页荧光屏kLi由几何关系知，a 盘丁=瑞瓦2心十七2代入数据解得人= 0.72 cnio(3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它做的功VV=e£>=y=5.8X 10-,» Jo答案：3.0X107 m/s (2)0.72 cm (3)5.8X10-18 J11 . (2019演安、后迁期中)如图甲所示，4和B是真空中正对面积很大的平行金属板， 位于两平行金属板正中间的。点有一个可以连续产生粒子的粒子源，4、8间的距离为L 现在A、之间加上电压Uab，U.随时间变化的规律如图乙所示，粒子源在交变电压的一 个周期内可以均匀产生N个相同粒子，粒子产生后，在电场力作用下由静止开始运动，粒 子一旦碰到金属板，它就附在金属板上不再运动，且电荷量同时消失，不影响A、8板电势。 已知粒子质量为 m=5.0Xl(Fi0kg,电荷量 q=L0X10_7C, L=1.2nu Uo=L2Xl(PV, T = 1.2X10-2s,忽略粒子重力，不考虑粒子之间的相互作用力，求：(l)f=0时刻产生的粒子，运动到8极板所经历的时间他在0细间内，产生的粒子不能到达B极板的时间间隔A/；在0;时间内，产生的粒子能到达B极板的粒子数与到达A极板的粒子数之比k0解析：(1"=0时刻，粒子由O到8: y=1a/o2加速度：a=?=2.0X 105 m/s2 inL得：Zo=Vx 1(厂3 s=2.45X103 s<t=6X 10-3 s所以：/0=2.45X10-3So对刚好不能到达8极板的粒子，先做匀加速运动，达到速度小第6页，共7页后，做匀减速运动，到达8极板前速度减为0,设匀加速时间为心 匀减速时间为打, 全程时间为r,则匀加速的加速度大小：n=2.0X105 m/s2匀减速的加速度大小：a' = "o；=4.0X 1胪m/s?由。m=afi=a'打得在=.i= 2X10-3So= 2X10-3So得/产在0;时间内，产生的粒子不能到达b板的时间间隔为Ar=rl=2Xio-3so设刚好不能到达8极板的粒子，反向加速到A极板的时间为/ ,得 '=#x 1()-3 se由 '2-Q=5X IO、s即在0;时间内，A,内返回的粒子都能打到A极板上答案：(1)2.45X10% (2)2X10% (3)2 ： 1第7页，共7页