C.三小球在电场中的加速度大小关系是:aAEkB>EkA
7.一个质量为m、电量为q的带电粒子(不计重力),以平行于电场的初速度v0射入匀强电场,经过t秒时间,带电粒子具有的电势能与刚射入到电场时具有的电势能相同,则此匀强电场的场强E= ,带电粒子在电场中所通过的路程是 。 8.如图1-12-6所示,水平安放的A、B两平行板相距h,上板A带正电,现有质量m,带电量为+q的小球,在B板下方距离H处,以初速v0竖直向上从B板小孔进入板间电场,欲使小球刚好能到A板,则A、B间电势差UAB= 。 9.一带电量
q=6.4×10-19C、质量
m=1.6×10-25kg
的初速度为零的粒
图1-12-6
子,经电压U=200V的加速电场加速后,沿垂直于电场线方向进入E=1.0×103V/m均匀偏转电场。已知粒子在穿越偏转电场过程中沿场强方向的位移为5cm,不计粒子所受重力,求偏转电场的宽度和粒子穿越偏转电场过程中偏角的正切。
10.如图1-12-7表示一周期为T0的交变电场的波形,纵
坐标代表场强。从t=0开始,电场按图示的情形周期性变化。今有质量为m、电量为e、初速度为零的电子,在电场力作用下从t=0开始运动,求: (1)何时电子动能最大?最大值是多少? (2)电子在2T0内的位移?
11.如图1-12-8所示,一根光滑的绝缘细杆与水平方向成α=30°
倾斜放置,其BC部分在水平方向的匀强电场中且BC部分足够长,电场强度E=2×104N/C。在细杆上套一个带负电的小球,电量q=1.73×10-5C,质量m=3×10-2kg。今使小球由静止沿杆下滑到B点进入电场。已知AB长为d=1m。取g=10m/s2。求:小球进入电场后最多能滑行多远?
图1-12-8 图1-12-7
班级 姓名 学号
第一章《静电场》测试卷
一、选择题(每题至少有一个选项是正确的,全对得3分,漏选得2分,共13题,39分)
1.由电场强度的定义式E=F/q 可知,在电场中的同一点( ) A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比
B.无论检验电荷所带的电量如何变化,F/q始终不变 C.电荷在电场中某点所受的电场力大,该点的电场强度强。
D.一个不带电的小球在P点受到的电场力为零,则P点的场强一定为零 2.关于电场,下列叙述正确的是( )
A.以点电荷为圆心,r为半径的球面上,各点的场强都相同 B.正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场强
C.在电场中某点放入检验电荷q,该点的场强为E=F/q,取走q后,该点场强不变 D.电荷所受电场力大,该点电场强度一定很大
3.在一个真空点电荷电场中,离该点电荷为r0的一点,引入电量为q的检验电荷,所受到的电场力为F,则离该点电荷为r处的场强的大小为( ) A.F/q B.Fr02/qr2 C.Fr0/qr D.Fr0/r/q
4.如图1中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用EA、
EB表示A、B两处的场强大小,则( ) A.A、B两点的场强方向相同 B.电场线从A指向B,所以EA>EB
C.A、B同在一条电场线上,且电场线是直线,所以EA=EB D.不知A、B附近的电场线分布状况,EA、EB的大小不能确定
5.若带正电荷的小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内( ) A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动
C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动 D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动 6.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是( )
]图1
A.电势高的地方电场强度不一定大 B.电场强度大的地方电势一定高 C.电势为零的地方场强也一定为零 D.场强为零的地方电势也一定为零
7.如图2所示为电场中的一条电场线,A、B为其上的两点,以下说法正确的是( ) A.EA与EB一定不等,φA与φB一定不等 B.EA与EB可能相等,φA与φB可能相等 C.EA与EB一定不等,φA与φB可能相等 D.EA与EB可能相等,φA与φB一定不等
8.电量为q的点电荷,在两个固定的等量异种电荷+Q和-Q的连线的垂直平分线上移动,则( )
A.电场力做正功; B.电场力做负功;
C.电场力不做功; D.电场力做功的正负,取决于q的正负。
9.电场中有A、B两点,在将某电荷从A点移到B点的过程中,电场力对该电荷做了正功,则下列说法中正确的是( ) A.该电荷是正电荷,且电势能减少 B.该电荷是负电荷,且电势能增加
C.该电荷电势能增加,但不能判断是正电荷还是负电荷 D.该电荷电势能减少,但不能判断是正电荷还是负电荷
10.如图3所示的虚线为某电场的等势面,今有两个带电粒子(重力不计),以不同的速率,
沿不同的方向,从A点飞入电场后,沿不同的的轨迹1和2运动,由轨迹可以判定( ) A.两粒子带电多少一定不同 B.两粒子的电性一定不同
C.粒子1的动能和粒子2的电势能都是先减小后增大 D.经过B、C两点,两粒子的速率一定不同
11.如图4所示,带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用
下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( ) A.粒子带正电。
B.粒子在A点加速度大。 C.粒子在B点动能大。
D.A、B两点相比,B点电势能较高。
12.如图5所示,把绝缘金属板A与静电计相连,用一根跟丝绸摩擦过的有机玻璃棒接触金属板A,静电计指针有一偏角,现用另一块不带电金属板B靠近金属板A,则静电计指针的偏角( ) A.变大 B.变小
C.不变 D.上述三种情况都可能
13.如图6所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进
图5
图4 图3
A B 图2
图6
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1/2三、填空题:(每题6分,共4题,24分)
14.电量为2×10-6C的正点电荷放入电场中A点,受到作用力为4×10-4 N,方向向右,
则A点的场强为_______________N/C,,方向______________。若把另一电荷放在该点受到力为2×10-4 N,方向向左,则这个电荷的电量为________________,是__________电荷。 15.相距L的两个点电荷A、B分别带的电荷量为+9Q和-Q,放在光滑绝缘的水平面上,
现引入第三个点电荷C,使三者在库仑力作用下都处于静止状态,问C所带的电荷量_______,电性为________并把C应放在_______________位置上。
16.匀强电场中有M、N、P三点,连成一个直角三角形,MN=4cm,MP=5cm,如图7
所示,把一个电量为-2×109C的检验电荷从M点移到N点,电场力做功8×109J,从M点移到P点电场力做功也是8×109J.则匀强电场的方向由_____点指向_____点,电场强度大小为__________N/C。
17.如图8所示,绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E。在与环心
等高处放有一质量为m、带电为+q的小球,由静止开始沿轨道运动,小球经过环的最低点时对轨道的压力为 。 三、计算题(共4题,37分)
18.(7分)如果把带电量为q=1.0×10-8C的点电荷从无穷远移至电场中的 A点,需克服电
场力做功W=1.2×10-4J。试求:
(1)q在A点的电势能和在A点的电势(取无穷远处电势为零)。 (2)q未移入电场前A点的电势是多少?
19.(10分)如图9所示,在平行金属带电极板MN电场中将电荷量为-4×10-6C的点电荷
从A点移到M板,电场力做负功8×10-4 J,把该点电荷从A点移到N板,电场力做正
图7
图8
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[来源学。科。网]
功为4×10-4 J,N板接地。则 (1)A点的电势φA是多少? (2)UMN等于多少伏? (3)M板的电势φM是多少?
20.(10分)如图10所示,在电场强度为E=104N/C、方向水平向右的匀强电场中,用
一根长l=1m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m=0.2kg的电量为q=5×10-6C带正电的小球,细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动。现将杆从水平位置A轻轻释放,在小球运动到最低点B的过程中,电场力对小球作功多少?A、B两位置的电势差多少?小球的电势能如何变化?小球到达B点时的速度多大?取g=10m/s2
21.(10分)一束初速不计的电子流在经U =5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处
垂直进入平行板间的匀强电场,如图11所示,若板间距离d =1.0cm,板长l =5.0cm,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
图11
图10
图9