2022年高三物理电场经典习题 .pdf

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1、电场练习题一、选择题1.如图所示，在静止的点电荷 +Q 所产生的电场中，有与 Q 共面的 A、B、C 三点，且 B、C 处于以 Q 为圆心的同一圆周上。设A、B、C 三点的电场强度大小分别为EA、EB、EC，电势分别为A、B、C，则下列判断正确的是A. EAEB，ABC. EAEB，AEC，BC2.如图所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有一初速度v0的带电微粒，沿图中虚线由A 运动至 B，其能量变化情况是A.动能减少，重力势能增加，电势能减少B.动能减少，重力势能增加，电势能增加C.动能不变，重力势能增加，电势能减少D.动能增加，重力势能增加，电势能减少3.如图，在匀强电场中，将一质量为

2、m，带电量为 q 的带电小球，由静止释放，带电小球的运动轨迹为一与竖直方向夹角为的直线，则匀强电场的场强大小为A.唯一值是 mgtg /q B.最大值是 mgtg /q C.最小值是 mgsin /q D.最小值是 mgcos /q 4. 如图所示，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场，若加速电压为U1，偏转电压为U2，要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的 2 倍，下列方法中正确的是A.使 U1减小到原来的 1/2 B. 使 U2增大为原来的 2 倍C. 使偏转板的长度增大为原来2 倍D.使偏转板的距离减小为原来的1/25.如图，将乙图所示的交变电压加在甲图所示的平行板电容器 A、

3、B 两极板上，开始时 B 板的电势比A 板高，有一位于极板中间的电子，在t=0 时刻由静止释放，它只在电场力作用下开始运动，设A、B 两板间距足够大，则A电子一直向 A 板运动B电子一直向 B 板运动C电子先向 A 板运动，再向 B 板运动，再返回，如此做周期性运动D电子先向 B 板运动，再向 A 板运动，再返回，如此做周期性运动6.一个动能为 Ek的带电粒子，垂直于电力线方向飞入平行板电容器， 飞出电容器时动能为2Ek，如果使这个带电粒子的初速度变为原来的2两倍，那么它飞出电容器时的动能变为A8EkB2EkC4.25EkD2.5Ek精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总

4、结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页7.理论上已经证明：电荷均匀分布的球壳在壳内产生的电场为零。现有一半径为R、电荷均匀分布的实心球体，O 为球心，以O为原点建立坐标轴Ox，如右图所示。关于该带电小球产生的电场 E 随 x 的变化关系，下图中正确的是8平行板电容器 C 与三个可变电阻器R1、R2、R3以及电源连成如图所示的电路。闭合开关 S待电路稳定后， 电容器 C 两极板带有一定的电荷。要使电容器所带电荷量增加，以下方法中可行的是A只增大 R1，其他不变B只增大 R2，其他不变C只减小 R3，其他不变D只减小 a、b 两极板间的距离，其他不变9在如图所示的实验装置中，平行板电

5、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10.物理图像能够直观、 简洁地展现两个物理量之间的关系，利用图像分析物理问题的方法有着广泛的应用。如图，若令x 轴和 y轴分别表示某个物理量， 则图像可以反映在某种情况下，相应物理量之间的关系。 x 轴上有 A、B 两点，分别为图线与 x 轴交点、图线的最低点所对应的x 轴上的坐标值位置。下列说

6、法中正确的是A.若 x轴表示空间位置， y 轴表示电势， 图像可以反映某静电场的电势在x 轴上分布情况， 则A、B 两点之间电场强度在x 轴上的分量沿 x 轴负方向B.若 x轴表示空间位置， y 轴表示电场强度在 x 轴上的分量， 图像可以反映某静电场的电场强度在 x 轴上分布情况，则 A 点的电势一定高于 B 点的电势C.若 x轴表示分子间距离， y 轴表示分子势能， 图像可以反映分子势能随分子间距离变化的情况，则将分子甲固定在O 点，将分子乙从 A 点由静止释放，分子乙仅在分子甲的作用下运动至 B 点时速度最大D.若 x轴表示分子间距离， y 轴表示分子间作用力， 图像可以反映分子间作用力

7、随分子间距离变化的情况，则将分子甲固定在O 点，将分子乙从 B 点由静止释放，分子乙仅在分子甲的作用下一直做加速运动R1 CS R2 R3 a b 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页二、计算题，解答应写必要的文字说明、方程式和重要演算步骤11如图所示，水平绝缘光滑轨道AB 的 B 端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道 BC 平滑连接，圆弧的半径R=0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度 E=1.0104N/C。现有一质量 m=0.10kg 的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离

8、s=1.0m 的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的 C 端时，速度恰好为零。已知带电体所带电荷q=8.010-5C，取 g=10m/s2，求：（1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B 端时的速度大小；（2）带电体运动到圆弧形轨道的B 端时对圆弧轨道的压力大小；（3）带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少。12示波管的示意图如下，竖直偏转电极的极板长l=4.0cm，两板间距离d=1.0cm，极板右端与荧光屏的距离L=18cm。由阴极发出的电子经电场加速后，以v=1.6107m/s 的速度沿中心线进入竖直偏转电场。若电子所受

9、重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计。已知电子电荷量 e=1.610-19C，质量 m=0.9110-30kg。（1）要使电子束不打在偏转电极的极板上，求加在竖直偏转电极上的电压U 应满足的条件；（2） 在竖直偏转电极上加u=91sin100t （V）的交变电压，求电子打在荧光屏上亮线的长度。A B R O C E U0 ULl精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页13.如图所示，在竖直平面内建立xOy 直角坐标系， Oy 表示竖直向上的方向。已知该平面内存在沿 x 轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为2.

10、5104C 的小球从坐标原点 O 沿 y 轴正方向以 0.4 kg m/s的初动量竖直向上抛出， 它到达的最高点位置为图中的Q 点，不计空气阻力， g 取 10m/s2.（1）指出小球带何种电荷；（2）求匀强电场的电场强度大小；（3） 求小球从 O点抛出到落回 x 轴的过程中电势能的改变量. （4）求小球从 O 点抛出到最高点 Q 的过程中速度的最小值 . 14.如图 1 所示，一长为 l 且不可伸长的绝缘细线，一端固定于O 点，另一端拴一质量为m的带电小球。空间存在一场强为E、方向水平向右的匀强电场。当小球静止时，细线与竖直方向的夹角为037。已知重力加速度为g，sin370.6，cos37

11、0.8。（1）判断小球所带电荷的性质，并求出小球所带的电荷量q；（2）如图 2 所示，将小球拉至A点，使细线处于水平拉直状态。释放小球，小球由静止开始向下摆动，当小球摆到B点时速度恰好为零。a求小球摆动过程中最大速度mv的大小；b三位同学对小球摆动到B点时所受合力的大小F合进行了讨论：第一位同学认为Fmg合；第二位同学认为Fmg合；第三位同学认为Fmg合。你认为谁的观点正确？请给出证明。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页参考答案题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案BD B AC BC ABD A D D

12、 C AD 11(1)a点 (2)d，右 12、BC 13（ 1）设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有qE=ma （1）解得a=qE/m= 8.0m/s2（2）设带电体运动到B 端的速度大小为vB，则 vB2=2as解得vB=as2=4.0m/s。（ 3）（2）设带电体运动到圆轨道B 端时受轨道的支持力为N，根据牛顿第二定律有N-mg=mvB2/R（ 4）解得N=mg+ mvB2/R=5.0N（ 5）根据牛顿第三定律可知，带电体对圆弧轨道B 端的压力大小N=N=5.0N（ 6）（ 3）因电场力做功与路径无关，所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力所做的功W电=qER=

13、0.32J（7）设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩，对此过程根据动能定理有W电+W摩-mgR=0-21mvB2（ 8） 解得W摩=-0.72J（ 9）14.极间场强UEd；粒子在极板间运动的加速度42FeUammd由212dat，得：22dmtdaeU02RRmvtdeU15.（1）设电子的质量为m、电量为e，电子通过加速电场后的速度为v，由动能定理有：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页eu=12mv2; 电子通过偏转电场的时间t=Lv; 此过程中电子的侧向位移y=12at2=12qUmd(Lv)2联

14、立上述两式解得：y=UL24ud; 要使电子都打不到屏上，应满足u 取最大值800V 时仍有 yd2代入数据可得，为使电子都打不到屏上，U 至少为 100V。（2）当电子恰好从A 板右边缘射出偏转电场时，其侧移量最大ymaxd22.5cm 电子飞出偏转电场时，其速度的反向延长线通过偏转电场的中心，设电子打在屏上距中心点的最大距离为Ymax，则由几何关系可得：Ymaxymax=b+L/2L/2，解得 Ymax=b+L/2L/2ymax=5.0cm 由第（ 1）问中的y=UL24ud可知，在其它条件不变的情况下，u 越大 y 越小，所以当u=800V 时，电子通过偏转电场的侧移量最小。其最小侧移量ymin=UL24ud=1.25 102m=1.25cm 同理，电子打在屏上距中心点的最小距离Ymin=b+L/2L/2ymin=2.5cm 所以电子打在屏上距中心点O 在 2.5cm5.0cm 范围内。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页