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【全国百强校】北京大学附属中学2014届高三物理专题复习训练:电场


北大附中 2014 届高三物理一轮复习单元训练:电场
第Ⅰ卷(选择题 共 48 分)
[来源:学科网 ZXXK]

一、选择题(共 12 小题,每小题 4 分,满分 48 分。在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题 目要求,全部选对得 4 分,选不全得 2 分,有选错或不答的得 0 分。) 1.如图所示,把一个不带电的枕型导体

靠近带正电的小球,由于静电感应,在 a,b 端分别出现负、正电荷,则 以下说法正确的是( )

A.闭合 K1,有电子从枕型导体流向地 B.闭合 K2,有电子从枕型导体流向地 C.闭合 K1,有电子从地流向枕型导体 D.闭合 K2,没有电子通过 K2 【答案】C 2.某同学为了探 究影响电荷间相互作用力的因素,进行了以下的实验:M 是一个带正电的物体,把系在丝线上的 带相同电量正电的轻质小球先后挂在 P1、P2、P3 位置,发现丝线偏离竖直方向的角度逐渐变小.这个实验结果说 明电荷之间的作用力( )

A.随着电荷量的增大而增大 C.随着电荷间距离的增大而减小

B.与两电荷量的乘积成正比 D.与电荷间距离的平方成反比

【答案】C 3.真空中一平行板电容器两极板间距为 d、极板面积为 S,电容为,S/4π kd。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.电场强度较小,电势差减小 【答案】A 4.如图所示,从 S 处发出的热电子经加速电压 U 加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,发现电子 流向下极板偏转。设两极板间电场强度为 E,磁感应强度为 B。如果要使电子沿直线从电场和磁场区域通过, 以下办法可行的是( )

A.适当减小加速电压 U C.适当增大磁感应强度 B 【答案】AB

B.适当增大电场强度 E D.适当增大加速电压 U

5.真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为 F,如果保持它们之间的距离不变,将其中之一的电量增大为原 来的 4 倍,则它们之间的静电力大小等于( A.16F 【答案】B 6.如图在纸面内有一匀强电场,一带正电的小球(不计重力)在恒力 F 作用下沿虚线从 A 点匀速运动到 B 点。 已知力 F 和 AB 间的夹角θ ,点 A、B 间的距离为 d,小球带电 q,则下列结论正确的是( ) B.4F ) C.2F D.

F 16

E?
①场强大小为

F cos? q

? Fd cos? q ②A、B 两点间的电势差为
③带电小球从 A 点运动到 B 点的过程中电势能增加了 Fdcosθ ④若带电小球从 B 点向 A 点做匀速直线运动,则 F 必须反向 A.①② 【答案】C 7.有一光滑绝缘斜面体,如图所示,在斜面体上的 a 点与 B 点连线正好与斜面垂直,a 点与 A 点相连正好与 MN 连线垂直。现把一带正 电小球 1 放在光滑绝缘斜面的 a 点上,欲使小球 1 能静止该点位置,需在 MN 上放另一 带电小球 2,则小球 2 可能是( ) B.①③ C.②③ D.③④

A.带负电,放在 B 点的左侧 C.带正电,放在 B 点的右侧 【答案】D

B.带负电,放在 A 点的左侧 D.带正电,放在 A 点的左侧

8.平行板电容器,其两板始终保持跟一直流电源的正、负极相连接,当两板间插入电介质时,电容器的带电量和两 极板间的电势差的变化是( A.带电量不变,电势差增大 C.带电量增大,电势差不变 【答案】C 9.如图所示,由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板 N 与静电计相接,极板 M 接地。用静电 计测量平行板电容器两极板间的电势差 U。在两板相距一定距离 d 时,给电容器充电,静电计指针张开一定角 度。在整个实验过程中,保持电容器所带电量 Q 不变,下面哪些操作将使静电计指针张角变大( ) ) B.带电量不变,电势差减小 D.带电量减小,电势差不变

A.将 M 板向下平移 B.将 M 板沿水平向右方向靠近 N 板 C.在 M、N 之间插入云母板(介电常数ε >1) D.在 M、N 之间插入金属板,且不和 M、N 接触 【答案】A 10.一平行板 电容器两极板间距为 d,与电源连接时,极板间一带电微粒恰好静止.现在把它与电源断开,用绝 缘手柄使两极在 d 与 2d 之间上下周期性运动,则微粒( A.仍处于静止 C.向上加速运动 【答案】A
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)

B.上下往复运动 D.向下加速运动

11.静电场中,带电录音带子在电场作用下从电势为

的 a 点运动至电势为 )

的 b 点,若带电粒子在 a、b 两

点的速率分别为 va、vb,不计重力,则带电粒子的比荷 q/m 为(

A. 【答案】C

B.

C.

D. )

12.将可变电容器韵动片旋出一些,与没有旋出时相比,下列说法中正确的是( A.电容器的电容增大 C.电容器的电容不变 【答案】B 第Ⅱ卷(非选择题
-6

B.电容器的电容减小 D.以上说法都不对

共 52 分)
[来源:Z§xx§k.Com]

二、填空题(共 4 小题,共 20 分.把答案填在题中的横 线上或按题目要求作答.)
-6

13.将一个 10 C 的负电荷从电场中 A 点移到 B 点,克服电场力做功 2×10 J,从 C 点移到 D 点,电场力做功 7 ×10 J,若已知 B 点比 C 点电势高 3V,则 U DA =____V。
-6

【答案】2V 14.图中实线表示匀强电场的电场线,虚线 A、B、C 表示等势面,相邻两等势面间的距离相等。有一正电荷在等

势面 A 上的动能为 4.0×10 电荷的电势能为 5.0×10

J,只在电场力作用下运动到等势面 C 上时动能为 0,若取 B 为零电势面,当此 J 时,电荷的动能为___________J。

【答案】1.5×10 15.一般说来,构成电容器的两个导体的正对面积 距离 这个电容器的电容就越大;两

个导体间 的性质也会影响电容器的电容。 【答案】越大,越近,电介质 -5 16.有三个相同的绝缘金属小球 A、B、C,其中 A 小球带有 2.0×10 C 的正电荷,小球 B、 C 不带电。现在让小 球 C 先和小球 A 接触后取走,再让小球 B 与小球 A 接触后分开,最后让小球 B 与小球 C 接触后分开,最终三 小球的带电量分别为 qA= 【答案】5×10 C, 7.5×10
-6 -6

C,qB= C,7.5×10 C
-6

C,qC=

C。

三、计算题(共 3 小题,共 32 分.解答要写出必要的文字说明、方程式和主要步骤.只写出答案不能得分,有数值 计算的题,答案须写出数值和单位.) 17.如图所示,一带电粒子以速度 v0 沿上板边缘垂直于电场线射入匀强电场,它刚好贴着下板边缘飞出.已知 匀强电场两极板长为 l,间距为 d,求:

(1)如果带电粒子的射入速度变为 2v0,则离开电场时,沿场强方向偏转的距离 y 为多少? (2)如果带电粒子以速度 2v0 射入电场上边缘,当它沿竖直方向运动的位移为 d 时,它的水平位移 x 为多大?(粒 子的重力忽略不计) 1 【答案】(1)因为带电粒子在电场中运动,受到的电场力与速度无关,所 以 a 是一定的.由 l=v0t,d= at2 得 2 a= 2dv2 0 , l2

1 1 2dv2 0 l2 1 又 l=2v0t′,y= at′2= · · = d. 2 2 l2 4v2 0 4

3 d x′ 4 (2)如上图所示,将速度反向延长交上板的中点,由相似三角形可得 = ,则 x′=1.5 l. 1 1 l d 2 4 所以水平位移为 x=l+x′=2.5 l.

18.如图所示,两平行金属板 M、N 长度为 L,两金属板间距为

3 L.直流电源的电动势为 E,内阻不计.位于金 3 属板左侧中央的粒子源 O 可以沿水平方向向右连续发射电荷量为+q、质量为 m 的带电粒子,带电粒子的质量 不计,射入板间的粒子速度均为 v0= B. 3qE .在金属板右侧有一个垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为 m

(1)将变阻器滑动头置于 a 端,试求带电粒子在磁场中运动的时间. (2)将变阻器滑动头置于 b 端,试求带电粒子射出电场的位置. (3)将变阻器滑动头置于 b 端,试求带电粒子在磁场中运动的时间. 【答案】(1)将变 阻 器滑动头置于 a 端,两极板 M、N 间的电势差为零,带电粒子不会发生偏转.带电粒子在磁 1 2π m π m 场中转动半周离开磁场,运动时间为 t1= × = . 2 qB qB 1 qE 2 (2)将滑动变阻器滑动头置于 b 端,带电粒子向上偏转.带电粒子在电场中做类平抛运动,L=v0t ,y= t, 2 3 m L 3 将 v0= 3qE 3 代入得,y= L.带电粒子射出电场的位置为 M 板的上边缘. m 6

3 L 6 3 (3)带电粒子射出电场时速度与水平方向夹角的正切 tan θ = = ,所以θ =30°.带电粒子的运动时间为 1 3 L 2 2 2π m 4π m t 2= × = . 3 qB 3qB
[来源:学科网]

L 19.有一平行板电容器,内部为真空,两个电极板的间距 2 ,极板的长为 L,极板间有一均匀电场,U 为两极板
间的电压,电子从极板左端的正中央以初速

v0 射入,其方向平行于极板,并打在极板边缘的 D 点,如图甲所

示。电子的电荷量用 e 表示,质量用 m 表示,重力不计。回答下面各问题(用字母表示结果) (1)如图甲所示,电子的初速 V0 至少必须大于何值,电子才能飞出极板? (2)若极板间没有电场,只有垂直进入纸面的匀强磁场,其磁感应强度为 B,电子从极板左端的正中央以平行 于极板的初速

v0 射入,如图乙所示,则电子的初速 v0 为何值,电子才能飞出极板?

【答案】 (1)设电子刚好打到极板边缘时的速度为 V,则

a?

eu md L 1 2 ? at 4 2

t?

L v0

解得

v0 ?

2eUL md v0 ? 2eUL md

要逸出电容器外必有 : (3)有两种情况

①电子从恰好左边出,做半圆周运动其半径

R1 ?

L 8

ev1 B ? mv12 / R1
v1 ? eBL 8m v1 ? eBL 8m L 2 ) 4

电子避开极板的条件是 0<
2

②电子从右边出,
2 ev2 B ? mv2 / R2

R2 ? L2 ? ( R2 ?

[来源:学科网 ZXXK]

v2 ?

17 eBL 8m v2 ? 17 eBL 8m

电子避开极板的条件是


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