2023年s电场测试及答案60.pdf

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1、电 场 测 试 本 试 卷 分 第 I 卷（选 择 题）和 第 n 卷（非 选 择 题）两 部 分，试 卷 满 分 为 io。分.考 试 时 间 为 90分 钟.第 I 卷（选 择 题，共 40分）一、选 择 题（本 题 共 10小 题，每 题 4 分，共 4 0分.有 的 小 题 只 有 一 个 选 项 正 确，有 的 小 题 有 多 个 选 项 正 确，把 正 确 选 项 前 的 字 母 填 在 题 后 的 括 号 内）1.关 于 同 一 电 场 的 电 场 线，下 列 表 述 正 确 的 是（）A.电 场 线 是 客 观 存 在 的 B.电 场 线 越 密，电 场 强 度 越 小 C.沿

2、 着 电 场 线 方 向，电 势 越 来 越 低 D.电 荷 在 沿 电 场 线 方 向 移 动 时，电 势 能 减 小 2.三 个 相 同 的 金 属 小 球 1、2、3 分 别 置 于 绝 缘 支 架 上，各 球 之 间 的 距 离 远 大 于 小 球 的 直 径.球 1 的 带 电 量 为 必 球 2 的 带 电 量 为 分 球 3 不 带 电 且 离 球 1和 球 2 很 远，此 时 球 1、2 之 间 作 用 力 的 大 小 为 凡 现 使 球 3 先 与 球 2 接 触，再 与 球 1接 触，然 后 将 球 3移 至 远 处，此 时 1、2 之 间 作 用 力 的 大 小 仍 为

3、凡 方 向 不 变.由 此 可 知（）A.=3 B.n=4C.n5 D.=63.在 某 水 平 方 向 的 电 场 线 A B 上（电 场 线 方 向 未 标 明，如 图 所 示），将 一 受 到 水 平 向 右 恒 定 拉 力 的 带 电 粒 子（不 计 重 力）在 A 点 由 静 止 释 放，带 电 粒 子 沿 A 8方 向 开 始 运 动，经 过 8 点 时 的 速 度 恰 好 为 零，则 下 列 结 论 正 确 A B的 是（）A.粒 子 的 运 动 不 可 能 是 匀 速 运 动，也 不 可 能 是 匀 加 速 运 动 B.可 能 A 点 的 电 势 高 于 8 点 的 电 势，也

4、可 能 A 点 的 电 势 低 于 8 点 的 电 势 C.A 处 的 场 强 可 能 大 于 B 处 的 场 强 D.粒 子 在 4、8 两 点 间 移 动 时，恒 力 做 功 的 数 值 大 于 粒 子 在 A、8 两 点 间 的 电 势 能 之 差 的 绝 对 值 4.空 间 有 平 行 于 纸 面 的 匀 强 电 场，一 电 荷 量 为 一 q 的 质 点（重 力 不 计），在 恒 定 拉 力 F 的 作 用 下 沿 虚 线 由 M 匀 速 运 动 到 N,如 图 所 示，己 知 力/和 F|M N间 夹 角 为 a M N间 距 离 为 d,贝 4（）A.MN两 点 的 电 势 差

5、为 广 FdcosHB.匀 强 电 场 的 电 场 强 度 大 小 为 产 丝 qC.带 电 小 球 由 M运 动 到 N 的 过 程 中，电 势 能 减 少 了 Fdcos。D.若 要 使 带 电 小 球 由 N 向 M做 匀 速 直 线 运 动，则 尸 必 须 反 向 5.如 图 所 示，AB.CO为 一 圆 的 两 条 直 径 且 相 互 垂 直，。点 为 圆 心.空 间 存 在 一 未 知 静 电 场，方 向 与 圆 周 所 在 平 面 平 行.现 让 一 电 子 先 从 A 点 运 动 至 C 点，电 势 能 减 少 了 Ep；又 从 C 点 运 动 到 8 点，电 势 能 增 加

6、了 然.那 么 此 空 间 存 在 的 静 电 场 可 能 是（）A.匀 强 电 场，方 向 垂 直 于 A 3由。点 指 向。点 B.匀 强 电 场，方 向 垂 直 于 A 8由 C 点 指 向。点 C.位 于。点 的 正 点 电 荷 形 成 的 电 场 D.位 于。点 的 负 点 电 荷 形 成 的 电 场 6.一 平 行 板 电 容 器 两 极 板 间 距 为 d,极 板 面 积 为 S,电 容 为 苧，其 中%是 常 量.对 此 电 容 器 充 电 后 断 开 电 源.当 增 加 两 板 间 距 时，电 容 器 极 板 间（）A.电 场 强 度 不 变，电 势 差 变 大 B.电 场

7、强 度 不 变，电 势 差 不 变 C.电 场 强 度 减 小，电 势 差 不 变 D.电 场 强 度 减 小，电 势 差 减 小 7.一 台 正 常 工 作 的 示 波 管，突 然 发 现 荧 光 屏 上 画 面 的 高 度 缩 小，则 产 生 故 障 的 原 因 可 能 是（）A.加 速 电 压 偏 大 B.加 速 电 压 偏 小 C.偏 转 电 压 偏 大 D.偏 转 电 压 偏 小 8.如 图 所 示，地 面 上 某 区 域 存 在 着 竖 直 向 下 的 匀 强 电 场，一 个 质 量 为 m的 带 负 电 的 小 球 以 水 平 方 向 的 初 速 度 卷 由。点 射 入 该 区

8、域,刚 好 通 过 竖 直 平 面 中 的 P 点，已 知 连 线 0 P与 初 速 度 方 向 的 夹 角 为 45。，则 此 带 电 小 球 通 过 P 点 时 的 动 能 为（）A.B.5C.2mq 2 D.T/nv 22 放 电 极 9.如 图 所 示 为 静 电 除 尘 器 除 尘 机 理 的 示 意 图.尘 埃 T 小 1 上 直 流 高 压 电 源在 电 场 中 通 过 某 种 机 制 带 电，在 电 场 力 的 作 用 下 向 集 尘 极 迁 移 并 沉 积，以 达 到 除 尘 目 的.下 列 表 述 正 确 的 是（）A.到 达 集 尘 极 的 尘 埃 带 正 电 荷 B.电

9、 场 方 向 由 集 尘 极 指 向 放 电 极 C.带 电 尘 埃 所 受 电 场 力 的 方 向 与 电 场 方 向 相 同 D.同 一 位 置 带 电 荷 量 越 多 的 尘 埃 所 受 电 场 力 越 大 10.两 个 等 量 异 种 点 电 荷 位 于 x 轴 上，相 对 原 点 对 称 分 布，正 确 描 述 电 势 夕 随 位 置 x变 化 规 律 的 是 图（）第 口 卷（非 选 择 题，共 60分）二 填 空 题（本 题 共 2 小 题，每 题 8 分，共 16分）11.如 图，在 竖 直 向 下，场 强 为 E 的 匀 强 电 场 中，长 为/的 绝 缘 轻 杆 可 绕 固

10、 定 轴 O 在 竖 直 面 内 无 摩 擦 转 动，两 个 小 球 A、B Q?Q固 定 于 杆 的 两 端，A、B 的 质 量 分 别 为 mi和（加 m j,A 带 负 电，卜？=电 量 为%,B 带 正 电，电 量 为%.杆 从 静 止 开 始 由 水 平 位 置 转 到 竖 直 位 置，在 此 过 程 中 电 场 力 做 功 为,在 竖 直 位 置 处 两 球 的 总 动 能 为.12.某 研 究 性 学 习 小 组 设 计 了 以 下 方 法 来 测 量 物 体 的 带 电 量.如 图 所 示 的 小 球 是 一 个 外 表 面 镀 有 金 属 膜 的 空 心 塑 料 球，用 绝

11、彳/缘 丝 线 悬 挂 于。点，0 点 固 定 一 个 可 测 量 丝 线 偏 离 竖 直 方 向 角 度 a 吊 J k的 量 角 器，M、N 是 两 块 相 同 的、正 对 着 竖 直 平 行 放 置 的 金 属 板（加 1 上 电 压 后 其 内 部 电 场 可 看 作 匀 强 电 场）.另 外 还 要 用 到 的 器 材 有 天,.!平、刻 度 尺、电 压 表、直 流 电 流 表、开 关、滑 动 变 阻 器 及 导 线 若 干.该；|“y 一 小 组 的 实 验 步 骤 如 下，请 你 帮 助 该 小 组 完 成：.：（1）用 天 平 测 出 小 球 的 质 量 m,按 如 图 所 示

12、 进 行 器 材 的 安 装，并 用 刻 度 尺 测 出 M.N板 之 间 的 距 离 d,使 小 球 带 上 一 定 的 电 量.（2）连 接 电 路（请 在 图 中 的 虚 线 框 中 画 出 实 验 所 用 的 电 路 图，电 源、开 关 已 经 画 出）.（3）闭 合 开 关，调 节 滑 动 变 阻 器 滑 片 的 位 置，读 出 多 组 相 应 的 电 压 表 的 示 数 和 丝 线 的 偏 转 角 度 0.(4)以 电 压 U 为 纵 坐 标，以 为 横 坐 标 作 出 过 原 点 的 直 线，求 出 直 线 的 斜 率(5)小 球 的 带 电 量 q=.(用 加、d、左 等 物

13、理 量 表 示)三、计 算 题(本 题 共 4 小 题，13、14题 各 10分，15、16题 各 12分，共 44分，计 算 时 必 须 有 必 要 的 文 字 说 明 和 解 题 步 骤，有 数 值 计 算 的 要 注 明 单 位)13.在 匀 强 电 场 中 建 立 一 个 直 角 坐 标 系，如 图 所 示，从 坐 标 原 点 沿+y 方 向 前 进 0.346 m 到 A 点，电 势 降 低 34.6 V；从 坐 标 原 点 沿 一 x 方 向 前 进 0.2m到 8 点，电 势 升 高 34.6 V,求 匀 强 电 场 的 场 强 大 小 和 方 向.(取 小=1.73)14.在

14、点 电 荷。产 生 的 电 场 中 有 a,。两 点，相 距 为 d,已 知 a 点 的 场 强 大 小 为 E,方 向 与 时 连 线 成 30。角，b 点 的 场 强 方 向 与 ab连 线 成 120。角，如 图 11所 示，则 b点 的 场 强 大 小 为 多 大？a,b 两 点 电 势 哪 点 更 高？15.如 图 所 示，水 平 放 置 的 两 块 平 行 金 属 板 A,8 相 距 为 d,电 容 为 C.开 始 两 块 板 均 不 带 电，A 板 接 地 且 中 央 有 孔.现 将 带 电 荷 量 为+夕，质 量 为 m 的 带 电 液 滴 一 滴 一 滴 地 从 小 孔 正

15、上 方 处 无 初 速 滴 下，落 向 8 板 的 电 荷 全 部 传 给 6 板，问：(1)第 几 滴 液 滴 在 A,8 板 间 做 匀 速 直 线 运 动？(2)能 够 到 达 B 板 的 液 滴 不 会 超 过 多 少 滴？16.反 射 式 速 调 管 是 常 用 的 微 波 器 件 之 一，它 利 用 电 子 团 在 电 场 中 的 振 荡 来 产 生 微 波，其 振 荡 原 理 与 下 述 过 程 类 似.如 图 所 示，在 虚 线 M N 两 侧 分 别 存 在 着 方 向 相 反 的 两 个 匀 强 电 场，一 带 电 微 粒 从 A 点 由 静 止 开 始，在 电 场 力 作

16、 用 下 沿 直 线 在 A、B 两 点 间 往 返 运 动.已 知 电 场 强 度 的 大 小 分 别 是 E=2.0X 103 N/C和 2=4.0X103 N/C,方 向 如 图 所 示，带 电 微 粒 质 量 加=1.0X lO-2okg,带 电 量 q=-LOX IO-9C,4 点 距 虚 线 M N 的 距 离 4=1.0 c m,不 计 带 电 微 粒 的 重 力，忽 略 相 对 论 效 应.求：(1)5点 距 虚 线 M N 的 距 离 外；(2)带 电 微 粒 从 A 点 运 动 到 B 点 所 经 历 的 时 间/.解 析 与 答 案 I.解 析：电 场 是 客 观 存 在

17、 的，而 电 场 线 是 假 想 的，A错；电 场 线 越 密 的 地 方 电 场 越 强，B 错；沿 着 电 场 线 的 方 向 电 势 逐 渐 降 低，C 对；负 电 荷 沿 着 电 场 线 方 向 移 动 时 电 场 力 做 负 功，电 势 能 增 加，D错.答 案:C2.解 析：由 于 各 球 之 间 距 离 远 大 于 小 球 的 直 径，小 球 带 电 时 可 视 为 点 电 荷.由 库 仑 定 律/7=k 知 两 点 电 荷 间 距 离 不 变 时，相 互 间 静 电 力 大 小 与 两 球 所 带 电 荷 量 的 乘 积 成 n（!?+学）正 比.又 由 于 三 小 球 相 同

18、，则 接 触 时 平 分 总 电 荷 量，故 有 qXnq=-X-,解 之 可 得=6,D正 确.答 案：D3.解 析：由 题 中 叙 述 可 知，带 电 粒 子 由 A点 运 动 到 B 点,速 度 先 增 大 后 减 小，故 粒 子 的 运 动 不 可 能 为 匀 速 运 动，也 不 可 能 为 匀 加 速 运 动，A 正 确；由 动 能 定 理 得，拉 力 做 正 功，电 场 力 一 定 做 负 功，电 势 能 增 大，且 恒 力 做 的 功 等 于 电 势 能 的 增 加 量，故 D错 误；但 因 粒 子 的 电 性 未 知，故 电 场 方 向 和 电 势 的 高 低 也 无 法 确

19、定，因 此 B 正 确；电 场 力 的 方 向 由 8 指 向 A，开 始 向 右 加 速，FqEA,后 来 粒 子 减 速，FqEB,所 以 冬，故 C错 误.答 案：AB4.解 析：由 于 带 电 质 点 做 匀 速 直 线 运 动，故 电 场 力 与 拉 力 厂 大 小 相 等，方 向 相 反，故 场 强 大 小 E=.带 电 小 球 由 M 到 N，电 场 力 做 功 W=-FdcosO，故 电 势 差 U=取 q MN MN-q=跑 型，而 电 势 能 是 增 加 的，故 A 对；B、C 错.若 要 使 带 电 小 球 由 N 向 M做 匀 速 直 q线 运 动，F 和 电 场 力

20、仍 平 衡，故 D错.答 案：A5.解 析：由 题 知，-eU.r,为 正 功，故 U.rQ,即（p.（pr,又 因 从 A至。再 至 I I 8，W电=0，所 以 Q=%，故%=%，若 电 场 为 匀 强 电 场，贝 U A B 为 等 势 面，电 场 方 向 与 A 8垂 直，方 向 由。指 向。，故 A 错，B对；若 电 场 是 由 位 于 0 点 的 正 点 电 荷 形 成 的，因 为。4=0C,则 Q=%=%，故 C 错；若 电 场 是 由 位 于 D 点 的 负 点 电 荷形 成 的，因 为 D4=DB DC,所 以（PA=纥/，D 对.答 案：BD6.解 析：电 容 器 充 电

21、后 断 开，故 电 容 器 的 带 电 荷 量 不 变，当 增 大 两 极 板 间 的 距 离 时,由 C=号 可 知，电 容 器 的 电 容 变 小，由 U 二 纲 知 电 压 变 大，又 由=g可 得=弓=冬=a C a a Cd冬=冬，所 以 电 场 强 度 不 变，A正 确.力 移 答 案：A7.解 析：画 面 高 度 缩 小，说 明 电 子 从 偏 转 电 场 射 出 时 偏 转 角。减 小，由 tanO=知，引 起。变 小 的 原 因 可 能 是 加 速 电 压 J 偏 大，或 偏 转 电 压 4 偏 小.答 案：AD8.解 析：由 题 意 可 知 小 球 到 P 点 时 水 平

22、位 移 和 竖 直 位 移 相 等，即。（/=/，合 速 度=#（）2+%2=p g,Ekp=J 叫 2=|加%2,故 选 D.答 案：D9.解 析：在 放 电 极 附 近，电 场 线 呈 辐 射 形 散 开，且 场 强 非 常 强.电 子 在 电 场 中 加 速,附 着 在 尘 埃 上 向 集 尘 极 移 动，故 迁 移 到 集 尘 极 的 尘 埃 带 负 电.A 错 误.负 电 荷 向 集 尘 极 移 动，电 场 方 向 从 集 尘 极 指 向 放 电 极，其 受 电 场 力 的 方 向 与 场 强 方 向 相 反，故 B 正 确 C错 误.由 产 由=qE,可 知，同 T 立 置 一 定

23、，越 大，电 场 力 越 大，故 D正 确.答 案：BD10.解 析：也 巨 正 电 荷 越 近 电 势 越 高，且 夕 0；距 负 电 荷 越 近 电 势 越 低，且 9 0,古 嬷 A.答 案：AH.解 析：由 于 场 强 方 向 向 下，4 球 带 负 电 受 到 向 上 的 电 场 力.8 球 带 正 电 受 到 向 下 的 电 场 力，且 叫 加 2,故 系 统 必 沿 顺 时 针 方 向 转 动，则 电 场 力 对 A球 做 正 功=/E 2,对 B球 做 正 功 W=%2，总 功 为 W=%+%=（%+qJElfl.此 过 程 中 两 球 重 力 所 做 总 功 W=巧 皮-勺

24、皮由 动 能 定 理 可 知 此 时 两 球 的 总 动 能 为 Ek=W+W=(%+%)+(吗-w jg g答 案:(q、+q)Ei(%+%)七+(啊-2 212.解 析：(2)如 图(a)(4)ta n 翠 带 电 小 球 的 受 力 如 图(b)，根 据 平 衡 条 件 有 ta n O=,又 有 Fmg=qE=*,联 立 解 得，U=年 tan。=ktand,所 以 应(a)以 tan。为 横 坐 标.13.解 析：令。点 电 势 8。=0，则%=-34.6 V,(pH=34.6 V,再 作 点 B 关 于 点。的 对 称 点 夕，因 为 8。=。夕，则%=-3 4.6 V.i g妾

25、A,并 作 其 垂 线 0 E,则 从。一 七 的 方 向 即 场 强 方 向.OA 1.73 3E=200 V/md OB sin60答 案:200 V/m,方 向 与 x轴 正 方 向 成 30。角.14.解 析：如 图 所 示，将。点 场 强 方 向 和 b 点 场 强 方 向 延 0长,交 于 0 点，由 几 何 知 识 得 ab-d,aO-2dsin60。=#3 1,而 E/=华 所 以,以 点 为 圆 心，以 为 半 径 作 弧 交 0。于 C点，则 Q=9 而 纥 纥，所 以 纥%,即。点 电 势 更 高.答 案：3E a15.解 析：(1)设 第 滴 液 滴 在 A,B 板 间

26、 做 匀 速 直 线 运 动，此 时，板 上 电 荷 量 为 Q=(-l)q,板 上 电 压 U 邛=(板 间 电 场 强 度 E=9=彳*由 5PW条 件 得 qE=mg由 得=包+1平(2)设 能 够 到 达 B 板 的 液 滴 不 会 超 过 x 滴，且 第(x+1)滴 到 B 板 的 速 度 恰 为 0,然 后 返 回 极 板 上，最 大 电 荷 量。=xq 极 板 间 最 大 电 压=%=裳 对 第(尤+1)滴，由 动 能 定 理 得 mg(h+d)-qU=0 由 解 得 X=幽 竺 色 答 案：曙 S Q 陛 黑?16.解 析：(1)带 电 微 粒 由 A 运 动 到 8 的 过 程 中，由 动 能 定 理 有 0叫 4-石?!=。由 式 解 得 d2=泣=0.50 cm(2)设 微 粒 在 虚 线 M N 两 侧 的 加 速 度 大 小 分 别 为、4，由 牛 顿 第 二 定 律 有 q E=ma q E2=ma,(4)设 微 粒 在 虚 线 M N 两 侧 运 动 的 时 间 分 别 为、/,由 运 动 学 公 式 有 d2=；%右 2 又+G 由 式 解 得 r=1.5X 10-8 s.答 案：(1)0.50 cm(2)1.5 X 10-8 s