电场3.docx

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电场3

1．下列说法正确的是（）

A.库仑在研究电荷间相互作用时，提出了“电场”的概念

B.电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过电源的电荷量成反比

C.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功不一定为零

D.通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零

2．如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是（）．

A.粒子在M点的速率最大

B.粒子所受电场力的方向沿电场线方向

C.粒子在电场中的加速度不变

D.粒子在电场中的电势能始终在增加

3．如图所示，一个质量为30g、带电量为－

×10－8C的半径极小的小球用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线与水平面平行．当小球静止时，测得悬线与竖直方向夹角为30°，则匀强电场方向和大小为（g取10m/s2）（）．

A．水平向右5×106N/CB．水平向右1×107N/C

C．水平向左5×106N/CD．水平向左1×107N/C

4．如图所示为静电除尘器的示意图，下列说法哪些是正确的（）

A．金属管A和悬在管中的金属丝B应接在高压交流电源上

B．管A和金属丝B应接在高压直流电源上

C．距B越近电场越强

D．距B越远电场越强

5．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，下列判断中正确的是（）

A．保持S不变，增大d，则θ变小B．保持S不变，增大d，则θ不变

C．保持d不变，减小S，则θ变大D．保持d不变，减小S，则θ变小

6．如图所示，直线A为电源的UI图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的UI图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、

η2，则（）

A．P1>P2，η1＞η2

B．P1＝P2，η1＜η2

C．P1＝P2，η1>η2

D．P1＞P2，η1<η2

7．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度减小时，R3阻值增大，则（）

A．电压表的示数增大B．R2中电流增大

C．小灯泡的功率减小D．电路的路端电压升高

8．如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P向左移动，则（）

A．电容器中的电场强度将增大

B．电容器上的电荷量将减少

C．电容器的电容将减小

D．液滴将向上运动

9．如图所示的阴极射线管，无偏转电场时，电子束加速

后打到荧屏中央形成亮斑．如果只逐渐增大M1、M2之间的电势差，则（）

A

．在荧屏上的亮斑向上移动

B．在荧屏上的亮斑向下移动

C．偏转电场对电子做的功增大

D．偏转电场的电场强度减小

10．空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示，下列说法中正确的是（）

A.空间各点场强的方向均与x轴垂直

B.电荷沿x轴从O移到x1的过程中，电场力不做功

C.正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，电势能减小

D.负电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，电势能增加

11．如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），两板间距离足够大．当两板间加上如图乙所示的交变电压后，在下图中，反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是（）

甲乙

12．如图所示，两平行金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为E的电源

相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。

为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为（）

A．

，水平向右

B．

，

垂直于回路平面向上

C．

，竖直

向下

D．

，垂直于回路平面向下

评卷人

得分

二、计算题

13．（10分）如图所示，甲带电体固定在绝缘水平面上的O点．另一个电荷量为＋q、质量为m的带电体乙，从P点由静止释放，经L运动到Q点时达到最大速度v.已知乙与水平面的动摩擦因数为μ，静电力常量为k.求：

（1）Q处电场强度的大小

（2）P、Q两点电势差

14．（12分）如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽内阻rA＝2Ω，当K1闭合，K2、K3断开时，A示数6A；当K2闭合，K1、K3断开时，A示数5A，且电动机输出功率为35W；当K3闭合，K1、K2断开时，A示数为4A．求：

（1）电炉子的电阻及发热功率各多大？

（2）电动机的内阻是多少？

（3）在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？

15．（12分）如图所示,在空间中取直角坐标系oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d=4cm,从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E=375V/m.初速度可以忽略的带负电粒子经过另一个电势差为U=10V的电场加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,OA的距离h=4.5cm.已知带电粒子的比荷为

带电粒子的重力忽略不计,求：

（1）带电粒子从A点进入电场到离开该电场区域所经历

的时间t和离开电场区域时的速率v；

（2）带电粒子经过x轴时离坐标原点O的距离l.

16．（12分）如图所示，BCDG是光滑绝缘的

圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中．现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为

mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度为g.

（1）若滑块从水平轨道上距离B点s＝3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？

（2）在

（1）的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小；

（3）改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞

出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小．

评卷人

得分

三、实验题

17．某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻。

步骤如下：

（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为mm。

（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为cm。

（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该

电阻的阻值约为Ω。

（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R

电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）

电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）

电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）

电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）

直流电源E（电动势4V，内阻不计）

滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）

滑动变阻器R2（阻值范围0～20kΩ，允许通过的最大电流0.5A）

开关S导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在方框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。

18．两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测

定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r。

调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U—I直线．回答下列问题：

（1）根据甲乙两同学描绘的直线，可知正确的是

A．甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据

B．甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据

C．乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据

D．乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据

根据图（b），求出定值电阻R0﹦Ω，电源内电阻的阻值r﹦Ω

参考答案

1．C

【解析】

试题分析：

法拉第最先提出了“场”的概念，A错误；电源的电动势由非静电力的性质决定，B错误；由

，电场强度为零，电势不一定为零，C正确；F＝BILsinθ，知D错误。

考点：

本题考查电场力做功，磁场力。

2．C

【解析】

试题分析：

曲线运动中，合力在轨迹的凹侧，则如果从上侧进入，电场先做负功再做正功，如果从下侧进入，电场力同样先做负功再做正功，则在M点的速率最小，B错误；粒子在匀强电场中所受电场力不变，则加速度不变，C正确；电场力不是始终做负功，电势能不是始终增加，D错误。

考点：

本题考查曲线运动、功能关系。

3．B

【解析】

试题分析：

小球带负电，则所受电场力方向与电场强度方向相反，可知电场方向水平向右，CD错误；小球处于平衡状态，受力分析如图；

则由几何关系：

得：

E＝1×107N/C，B正确。

考点：

本题考查共点平衡。

4．BC

【解析】

试题分析：

金属管A和悬在管中的金属丝B应接在高压直流电源上，尘士受力方向不变，A错误，B正确；管中电场不是匀强电场，距B越近电场越强，C正确，D错误。

考点：

本题考查电场强度。

5．C

【解析】

试题分析：

由

得：

保持S不变，增大d，C减小，U增大，则θ变大，AB错误；

保持d不变，减小S，C减小，U增大，则θ变大，C正确，D错误。

考点：

本题考查电容器的动态分析。

6．C

【解析】

试题分析：

由图线知：

用该电源与R1组成闭合电路时，路端电压为4V，电路中的电流为2A，电源的输出功率为8W，电源的总功率为12W。

电源的效率为：

66.7％；用该电源与R2组成闭合电路时，路端电压为2V，电路中的电流为4A，电源的输出功率为8W，电源的总功率为24W，电源的效率为33％，则C正确。

考点：

本题考查U—I图像。

7．BCD

【解析】

试题分析：

R3阻值增大，根据“并同串反”，电压表与R3等效串联，则电压表的示数减小，A错误；R2与R3等效并联，则R3中的电流增大，B正确；小灯泡与R3串联，则小灯泡的功率减小，C正确；内阻与R3等效串联，则内阻两端电压降低，则根据E＝U内+U外，则U外升高，D正确。

考点：

本题考查闭合电路的动态分析。

8．B

【解析】

试题分析：

将滑动变阻器的滑片P向左移动，则滑动变阻器连入电路的电阻变大，根据“并同串反”，R2与滑变等效串联，则R2两端电压降低，电容器与R2并联，则电容器两端电压降低：

根据

，则电容器两板间的电场强度降低，A错误；

根据

得Q＝CU，电容器上的电荷量将减小，B正确；

电容器的结构没有发生变化，则电容器的电容不变，C错误；

液滴所受的电场力F＝Eq将减小，小于所受的重力，液滴将向下运动，D错误。

考点：

本题考查闭合电路的动态分析、电容器的动态分析。

9．AC

【解析】

试题分析：

电子束在偏转电场中做类平抛运动，运动的时间不发生变化，逐渐增大M1、M2之间的电势差，根据

，则偏转电场的电场强度增大，D错误；根据W＝Uq，偏转电场对电子做的功增大，C正确；电子在偏转电场中所受的电场力向上，在荧光屏上的亮斑向上移动，A正确，B错误。

考点：

本题考查带电粒子在电场中的偏转。

10．C

【解析】

试题分析：

由图看出x轴上各点电势不相等，所以x轴不是一条势线，所以空间各点场强的方向不全与x轴垂直，A错误；由图可知，OX1两点的电势差不相等，则由W＝Eq知，电场力做功，B错误；由图知x1x2两点的电势差为正，则正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，电势能减小，C正确；负电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做负功，电势能增加，D错误。

考点：

本题考查电场力做功。

11．AD

【解析】

试题分析：

由图像知：

两板所加的电压为

时,两板间为匀强电场且场强大小为

，当两板所加电压为－

时，两板间电场为匀强电场且场强大小为－

，电子在一个周期的时间内第一个

做匀加速直线运动，第二个

内，做匀减速直线运动到速度为零，第三个

内反向做匀加速直线运动，第四个

内做反向匀减速直线运动，回到出发点，AD正确。

考点：

本题考查带电粒子在电场中的运动。

12．D

【解析】

试题分析：

ab棒静止,则ab棒所受的安培力与重力沿斜面向下的分力平衡，由F=BILsinθ得当安培力沿斜面向上时，匀强磁场的磁感应强度最小。

即mgsinθ＝BIL由闭合电路欧姆定律：

I＝

，得B＝

D正确。

考点：

本题考查共点力平衡条件，安培力。

13．

【解析】

试题分析：

⑴乙物体的速度最大时有：

得

⑵乙物体由P到Q过程由动能定理：

得：

考点：

本题考查动能定理。

14．

Ω16w

【解析】

试题分析：

⑴电炉子为纯电阻，由欧姆定律

，得

Ω，其发热功率为

⑵电动机为非纯电阻，由能量守恒定律得：

得：

Ω

⑶电解槽工作时，由能量守恒定律得：

=16w

考点：

本题考查闭合电路欧姆定律及电功率的计算。

15．5m/s

【解析】

试题分析：

（1）由

得粒子

进入偏转电场区域的初速度

=4m/s

设粒子从MN离开，则粒子从A点进入到离开匀强电场区域的时间t=0.01s；y=1.5cm

因为y＜h，说明以上假设正确所以

离开时的速度v=5m/s

⑵设粒子离开电场后经过时间t到达x轴，在x轴方向上的位移为x,则

由题意：

考点：

本题考查带电粒子在电场中的运动。

16．

（1）

（2）1.75mg（3）

【解析】

试题分析：

⑴由动能定理有：

，解得：

⑵设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为F，则由牛顿第二定律得：

得F＝1.75mg

（3）当

时，

最小由牛顿第二定律得：

得

考点：

本题考查动能定理。

17．

（1）50.15

（2）0.4700（3）220（4）如图

【解析】

试题分析：

⑴游标卡尺的读数：

50mm+0.05×3＝50.15mm

⑵螺旋测微器的读数4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm=0.4700cm.

⑶

电阻的阻值约为22×10Ω＝220Ω

⑷伏安法测电阻要求电压从零开始调节，所以控制电路应选择分压电路，为方便调节滑动变阻器应选R1，测量电路两端的电压最大约为4V，电阻约为220Ω，则电路中的电流约为20mA，所以电流表应选A22，电压表选V1，电压表的内阻远大于待测电阻，则应用外接法。

电路如图：

18．

（1）AD

（2）21

【解析】

试题分析：

⑴甲图描述的是电源的特征曲线，所用数据应为V1A,乙图描述的是线性元件的伏安特性曲线，所用数据应为V2,AD正确。

⑵其中甲的斜率表示电源的内阻，乙的斜率表示定值电阻的阻值，得R0﹦2Ω，电源内电阻的阻值r﹦1Ω

考点：

本题考查电阻的测量。