五星级题库【下】-高中物理

十一、电场

水平预测

(70分钟)

双基型

★1.下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有( ).

①场强E =F /q ②场强E =U /d ③场强E =kQ /r 2 ④电场力做功W =Uq

(A )①③ (B )②③ (C )②④ (D )①④ 答案:D

★★2.如图所示，棒AB 上均匀分布着正电荷，它的中点正上方有一P 点，则P 点的场强方向为( ).

(A )垂直于AB 向上 (B )垂直于AB 向下

(C )平行于AB 向左 (D )平行于AB 向右

答案:A

★★3.关于两等量异种点电荷在其连线中点的电场强度和电势，下列说法中正确的是

( ).

(A )场强为零，电势不为零 (B )场强不为零，电势为零

(C )场强不为零，电势也不为零 (D )场强为零，电势也为零

答案:B

★★★4.如图所示，电子在电势差为U 1的加速电场中由静止开始运动，然后射人电势差为U 2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略.在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中一定能使电子的偏转角θ变大的是( ).(1992年全国高考试题)

(A )U 1变大，U 2变大 (B )U 1变小，U 2变大

(C )U 1变大，U 2变小 (D )U 1变小，U 2变小

答案:B (提示:设电子经加速电场后的速度为v 0，偏转极板的长度为L 、极间距离为d ，离开偏转电场时，沿电场方向的分速度为v y ，则偏转角θ由下式决定: d 2U L U d mv L qU v v L g md qU v v tan 1202010y ====θ，所以本题的正确选项应为B ) ★★★5.如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等，一个α粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，α粒子先后通过M 点和N 点.在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出( ).(1992年全国高考试题)

(A )N 点的电势高于M 点的电势

(B )α粒子在N 点的电势能比在M 点的电势能大

(C )α粒子在M 点的速率小于在N 点的速率

(D )α粒子在M 点受到的电场力比在N 点受到的电场力大

答案:AB (提示:根据粒子轨迹的弯曲情况可判断粒子的受力方向，等势线密处，电场线也密) 纵向型

★★6.如图所示，质量为m 电荷量为＋q 的小球用一绝缘细线悬于O 点，

开始时它在A 、B 之间来回摆动.OA 、OB 与竖直方向OC 的夹角均为θ.

(1)如果当它摆动到B 点时突然施加一竖直向上的、大小为E =mg /q 的匀强

电场，则此时线中拉力T 1=___________.

(2)如果这一电场是在小球从A 点摆到最低点C 时突然加上去的，则当小球

运动到B 点时线中的拉力T 2=____________.

答案:(1)0 (2)2mg (1-cos θ)

★★★7.如图所示，在光滑的水平面上，有两个大小不计、质量均为

m 、电量均为＋q 的小球，开始时两球距离为α，电势能为E ，球1静

止.球2以初速度v 向球1运动，设它们不能接触，问:

(1)两球速度多大时，它们间的距离最小?

(2)当小球2速度为零时，球1速度多大?此时它们的电势能多大?

答案:(1)v /2(提示:当两球速度相等时距离最小，由动量守恒定律可得此时的速度)(2)球1的速度为v ，球2的速度为零，电势能为E (提示:根据动量守恒定律和能量守恒定律求解) ★★★★8.如图所示，竖直放置的光滑圆环上，穿过一个绝缘小球，小球

质量为m ，带电量为q ，整个装置置于水平向左的匀强电场中.今将小球

从与环心O 在同一水平线上的A 点由静止释放，它刚能顺时针方向运动

到环的最高点D ，而速度为零，则电场强度大小为多大?小球到达最低点

B 时对环的压力为多大?

答案:球从A 运动到D 的过程中，由动能定理可得qER -mgR =0，所以E =mg /q .球从D 运动到B 的过程中，由动能定理可得mg ·2R =mv 2/2，而N —mg =mv 2/R ，所以N =5mg 横向型

★★★9.在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在2×104V 的高压下被加速，并且形成1mA 的平均电流，电子柬的强弱受图像信号控制，并按一定的规律在荧光屏上扫描，形成电视画面.电视机以每秒显现25张画面的速度进行扫描，由于画面更换迅速和视觉暂留，我们便看到了活动的景像.问:

(1)电子以多大的动能轰击荧光屏?

(2)平均每幅画面有多少个电子打在屏上?

答案:(1)由E k =eU 可得电子的动能大小为3.2×10-15J (2)n =q /e =It /e =2.5×10-14(每张画面显示的时间为s 251) ★★★★10.已知火箭发动机产牛的推力F 等于火箭在单位时间内喷出的推进剂的质量J 与推进剂速度v 的乘积，即F =Jv .质子火箭发动机喷出的推进剂是质子，这种发动机用于外层空间中产生小的推力来纠正卫星的轨道或姿态.设一台质子发动机喷出质子流的等效电流I =1A ，用于加速质子的电压U =5×104V ，试求该发动机的推力F .已知质子的质量是

m =1.6×10－27kg ，电量为e =1.6X10－19C .

答案:J 102.3e

2mU I m 2eU mg e 1Jv F 15-⨯==== ★★★★★11.如图所示，电荷均匀分布在半球面上，它在这半球的中

心O 处电场强度等于E 0.两个平面通过同一条直径，夹角为α，从半

球中分出一部分球面，试求所分出的这部分球面上(在“小瓣”上)的

电荷在O 处的电场强度E .