曲塘中学高三物理电场单元测试2018-12-11
班级 学号 姓名
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一、本题共10小题；每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．
1．设电子在运动过程中只受电场力作用，则在下列哪个电场中，只要给电子一个适当的初
速度它就能自始至终沿一条电场线运动；而给电子一个适当的初速度它就能始终沿某个等势面运动
A．匀强电场
D．以上都不可能
（ ）
（ ）
B．正点电荷产生的电场
C．负点电荷产生的电场
2．某研究性学习小组学习电学知识后进行对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业
服是用铜丝编织的，下列各同学的理由正确的是
A．甲认为铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织
B．乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用 C．丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用 D．丁认为铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用
它们相距为d，同时由静止释放，在它们距离到2d时，A的加速度为a，速度为v，则
（ ）
A．此时B的加速度为a/4 C．此过程中电势能减小mv2/4
B．此过程中电势能减小5mv2/8 D．此时B的速度为v/2
3．A、B两个小球带同种电荷，放在光滑的绝缘水平面上，A的质量为m，B的质量为2m，
4．如图所示，长为L，倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为 +q，质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v0，则（ ） A．A、B两点的电势差一定为mgLsinθ/q B．小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能 C．若电场是匀强电场，则该电场的场强的最大值一定是mg/q D．若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的，则Q
一定是正电荷
5．一带负电小球在从空中的a点运动到b点的过程中，受重力、空气阻力和电场力作用，
重力对小球做功3.5Ｊ，小球克服空气阻力做功0.5Ｊ，电场力对小球做功1Ｊ，则下列错误的选项是（ ）
Ａ．小球在a点的重力势能比在b点大3.5Ｊ Ｂ．小球在a点的机械能比在b点大0.5Ｊ Ｃ．小球在a点的电势能比在b点少1Ｊ Ｄ．小球在a点的动能比在b点少４Ｊ
6．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之
间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据
此可知（ ） A．三个等势面中，a的电势最高 B．带电质点通过P点时的电势能较Q点大 C．带电质点通过P点时的动能较Q点大 D．带电质点通过P点时的加速度较Q点大 7．如图所示，水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连，带电液滴P在金属板a、
b间保持静止，现设法使P固定，再使两金属板a、b分别绕中心点O、O/垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度α，然后释放P，则P在电场内将做（ ） A．匀速直线运动 B．水平向右的匀加速直线运动 C．斜向右下方的匀加速直线运动 D．曲线运动
8．A、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷，A、 B、C、D四点在同一直线上，且
AC＝CD＝DB。将一正电荷从C点沿直线移到D点，则（ ） A．电场力一直做正功 B．电场力先做正功再做负功 C．电场力一直做负功 D．电场力先做负功再做正功
9.某静电场沿x方向的电势分布如图所示，则（ ）
A．在0—x1之间不存在沿x方向的电场。 B．在0—x1之间存在着沿x方向的匀强电场。 C．在x1—x2之间存在着沿x方向的匀强电场。 D．在x1—x2之间存在着沿x方向的非匀强电场。
10．静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如下
图所示。虚线表示这个静电场在xoy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于ox轴、oy轴对称。等势线的电势沿x轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等。一个电子经过P点（其横坐标为－x0）时，速度与ox轴平行。适当控制 实验条件，使该电子通过电场区域时仅在ox轴 上方运动。在通过电场区域过程中，该电子沿y 方向的分速度v，随位置坐标x变化的示意图是（ ）
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
二、本题共2小题，共20分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
11.在光滑水平面上的O点系一长为I的绝缘细线， 线的另一端系一质量为m、带电量为q的
小球.当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后， 小球处于平衡状态.现给小球一垂直于细线的初 速度v0，使小球在水平面上开始运动.若v0很小， 则小球第一次回到平衡位置所需时间为 .
A -6
12.已知ΔABC处于匀强电场中。将一个带电量q= -2×10C的点电荷从A移到B的过程中，电场力做功W1= -1.2×10-5J；再将该点电荷从B移到C，电场力做功W2= 6×10-6J。已知A点的电势φA=5V，则B、C两点的电势
B C 分别为___ _V和__ __V。试在右图中画出通过A点的电场线。
三、本题共6小题，共90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
－
13． “真空中两个静止点电荷相距10cm.它们之间相互作用力大小为9×104N.当它们合在
－
一起时，成为一个带电量为3×108C的点电荷.问原来两电荷的带电量各为多少？某同学求解如下：根据电荷守恒定律：q1?q2?3?10?8C?a （1）
r2(10?10?2)2?42?152F??9?10C?1?10C?b 根据库仑定律：q1q2?9k9?102以q2?b/q1 代入（1）式得： q1?aq1?b?0
解得q1?11(a?a2?4b?(3?10?3?9?10?16?4?10?15)C 22根号中的数值小于0，经检查，运算无误.试指出求解过程中的问题并给出正确的解答.
14．一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图，
－
AB与电场线夹角θ=30°，已知带电微粒的质量m=1.0×107kg，电
－
量q=1.0×1010C，A、B相距L=20cm。（取g=10m/s2，结果保留二位有效数字）求：
（1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由。 （2）电场强度的大小和方向？
（3）要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是
多少？
15．如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上（图中纸面表示水平面），有水平方向的匀强电场E，半径为R的光滑绝缘圆环固定在桌面上，在圆环内侧有一质量为m、电荷量Q＞0的光滑小球，它从P1位置以初速度v0（方向如图）出发，贴着圆环内侧做圆周运动。为使小球能经过图中P2位置继续贴着圆环内侧做圆周运动，试求v0的取值范围。已知直线P2OP1是圆环的直径。
V0 P2 O m PQ 1 E
16．如图所示，在倾角为37°的斜面两端，垂直于斜面方向固定两个弹性板，两板相距2m，
－
质量为10g，带电量为1×107C的物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，物体从斜面中点以大小为10m/s的速度沿斜面开始运动。若物体与弹性板碰撞过程中机械能不损失，电量也不变，匀强电场（方向与斜面平行）的场强E=2×118N/C，求物体在斜面上运动的总路程。（g取10/s2）
17．如图所示，在x?0的空间中，存在沿x轴方向的匀强电场E；在x?0的空间中，存在沿x轴负方向的匀强电场，场强大小也为E。一电子(?e,m)在x?d处的P点以沿y轴正方向的初速度v0开始运动，不计电子重力。求： （1）电子的x方向分运动的周期。
（2）电子运动的轨迹与y轴的各个交点中，任意两个交点的距离。
18．喷墨打印机的结构如图所示，其中墨盒可以发出墨汁微滴，其半径为10-5m，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场，带电微滴经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体，无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒。设偏转板长1.6cm，两板间的距离为0.50cm，偏转板的右端距纸3.2cm。若一个墨汁微滴的质量为1.6×10-10kg，以20m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是8.0×103V，若墨汁微滴打到纸上点距原射入方向的距离是2.0mm。求这个墨汁微滴通过带电室时带的电量是多少？（不计空气阻力和重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性。）为了使纸上的字体放大10％，请你分析提出一个可行的方法。
参考答案
1 B 11.
2 C 3 D 4 A 5 BC 6 BD 7 B A D 8 B 9 AC 10 D ?ml
12. －1V 2 V qE
B C
13．题中仅给出相互作用力的大小，两点电荷可能异号，按电荷异号计算. 由q1?q2?3?10?8C?a.q1q2?1?10?15C2?b. 得
q12?aq1?b?0 ①
由此解得 q1?5?10?8C ② q2?2?10?8C ③
14．解：（1）微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动，在垂直于AB方向上的重力和
电场力必等大反向，可知电场力的方向水平向左，如图所示，微粒所受合力的方向由B指向A，与初速度vA方向相反，微粒做匀减速运动。 （2）在垂直于AB方向上，有qEsinθ－mgcosθ=0
所以电场强度E=1.7×118N/C 电场强度的方向水平向左
（3）微粒由A运动到B时的速度vB=0时，微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得，
mgLsinθ+qELcosθ=mvA2/2 代入数据，解得vA=2.8m/s 15. V0≥
5RQE m16．解：f??FN??mgcos37??0.016N
mgsin37°=0.18N Eq=0.2N f+ mgsin37° Eq?LL1?mgsin??fS?0?mv2解得：S=40m 22217．解：电子在电场中运动的受力情况及轨迹如图所示。 在x?0的空间中，沿y轴正方向以v0的速度做匀速直线运 动，沿x轴负方向做匀加速直线运动，设加速度的大小为a， 则F?eE?ma d?12at1 OA?v0t1 解得，t1?22md eE
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