高二物理(电场)测试题

国庆节物理作业2

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一、选择题（9个小题，每小题5分，共45分。每小题的四个选项中，只有一个是最符合题目要求的。）

a b 1.如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的

三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小．已

知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它这F3 条有向线

F2 段应是 （ ）

c F1 A.F1 B.F2 C.F3 D.F4

F 2.设电子在运动过程中只受电场力作用．在下述的哪一种电场中可能出现以下情况：只要给电子一个适当的初速度它就能始终沿同一条电场线运动；而给电子另一个适当的初速度它就能始终沿某一个等势面运动 （ ）

A.正点电荷产生的电场 B.负点电荷产生的电场

C.匀强电场 D.等量异种点电荷产生的电场

3.如图所示是空间某一电场中的一条电场线．M、N是该电场线上的两点．下列说法中正确的是 （ ） A.该电场一定是匀强电场

M N B.比较M、N两点的场强大小，一定有EM >EN

C.比较同一个试探电荷在M、N两点受到的电场力，一定有FM EN

4.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV．当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为-8 eV时，它的动

b 能应为 （ ）

A. 8 eV B. 13 eV a C. 20 eV D. 34 eV 1234 5. 质量为m的物块，带正电Q，开始时让它静止在倾角α=600的固定光滑绝

缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为E=3mg/q的匀强电场，如图，斜面高为H，释放物体后，物块落地的速度大小为 （ ）

A．(23)gH B．5gH

223gH

C．22gH D．26.如图所示，在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷Q，从M点无初速释放一带有恒定负电荷的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止。则从M点运动到N点的过程中，下列说法中错误的是 （ ）

Q

N M

A.小物块所受电场力逐渐减小 B.小物块具有的电势能逐渐减小 C.M点的电势可能高于N点的电势

D.小物块电势能变化量的大小等于克服摩擦力做的功

7.如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为+Q．图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面．有两个一价离子M、N（不计重力，也不计它们之间的电场力）先后从a点以相同的速率v0射入该电场，运动轨迹分别为曲线apb和aqc，其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置．①M一定是正离子，N一定是负离子．②M在p点的速率一定大于N在q点的速率．③M

b p 在b点的速率一定大于N在c点的速率．④M从p→b过程电势能的增量一定

Q + 小于N从a→q电势能的增量．以上说法中正确的是 （ ）

q a c A.只有①③ B.只有②④ C.只有①④ D.只有②③

二、填空题（3个小题，5个空。每个空4分，共20分。）

8.已知如图，a、b、c、d四点在同一直线上b、c两点间的距离等于c、d两点间的距离．在a点固定放置一个带电量为＋Q点电荷．将另一个电荷量为＋q的点电荷从a、b 间的某一点由静止释放，它通过b、d两点时的动能依次为20eV和100eV，则它通过c点时的动能一定

a ________60 eV（填大于、等于或小于）． b c d

－－

9.一带电量为1.0×108C、质量为2.5×103kg的物体在光滑绝缘水平面上沿着x轴作直线运动，匀强电场的方向与x轴平行．若从t=0时刻开始计时，已知该物体的位移x与时间t的关系是x＝0.16t－0.02t2，式中x以m为单位，t以s为单位．则t=5.0s末物体的速率是_____m/s，该匀强电场的场强为 V/m．

10.如图所示，MN是负点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带正电的

a 粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．则该带电

M N 粒子在a点的加速度一定____于在b点的加速度．带电粒子在a点时的电势能

一定____于在b点时的电势能． b

三、计算题（3个小题，共35分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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．）

11.（11分）如图所示，正方形ABCD处在一个匀强电场中，电场线与正方形所在平面平行．已知A、B、C三点的电势依次为UA=6.0V，UB=4.0V，UC=-2.0V．⑴求D点的电势UD．⑵

A D

在图中画出过A点的电场线（要把作图过程画在图上。只画最后结果不能得分）．

B C

12.（12分）如图所示，abcd是一个正方形盒子．cd边的中点有一个小孔

a b abe．盒子中有沿ad方向的匀强电场．一个质量为m带电粒子从a处的小孔沿v0 d e c

方向以初速度v0射入盒内，并恰好从e处的小孔射出．求：⑴该带电粒子从e孔射出时的速度大小．⑵该过程中电场力对该带电粒子做的功．

13.（12分）矩形绝缘板放在光滑水平面上，另有一质量为m，带电量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从左端A水平向右滑上该板，整个装置处于竖直向下，足够大的匀强电场中，小物块沿板运动至右端B恰好停在板上．若强场大小不变而方向反向，当小物块仍由A端以相同的初速度滑上板面，则小物块运动到距A端的距离为板长2/3处时，就相对于板静止了．求：⑴小物块带何种电荷？⑵匀强电场场强的大小E． E B A

14.如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两

个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）。 （1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置。

（2）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置。

（3）若将左侧电场II整体水平向右移动L/n（n≥1），仍使电子从ABCD区域左下角D处离开（D不随电场移动），求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。

答案

一、选择题 1 B 2 A 3 D 4 C 5 C 6 C 7 B 二、填空题 8.大于 9. 0.04，104 10.小，大 三、计算题

A

11.解：⑴沿同一匀强电场中任何一个相同方向上，相距同样距离的两点 间的电压都是相同的。 UA- UB=UD- UC

B

代入已知数得UD=0 M ⑵在BC上取一点M，使BM=2MC，则UM=0，连接DM是等势面。

由于电场线跟等势面垂直，过A点作DM的垂线，就是电场线。方向指向电势降低方

向，因此指向右下方。

a v0 12.解：⑴把ve正交分解，比较其水平分速度v0和竖直分速度vy，由

于水平、竖直分运动的平均速度大小之比为1∶2，因此有： v0∶vy=1∶4，所以有ve=17v0 ⑵a到e对该带电粒子用动能定理： 12122

W电 =mvemv0=8mv0

22d e v0 D

C

b

c

vy ve

13.解：⑴由题意知：两次小物块克服摩擦力做功相同，而摩擦力和正压力成正比，可见第一 次正压力较小，因此第一次小物块受的电场力一定是向上的，可以判定它带负电荷。

⑵设场强为E，两次小物块滑行过程分别用动能定理： 1 mgEqL2122 v ……① mmgEqLmv2 ……②

由①、②解得E=mg/5q

14 解：（1）设电子的质量为m，电量为e，电子在电场I中做匀加速直线运动，出区域I时的为v0，此后电场II做类平抛运动，假设电子从CD边射出，出射点纵坐标为y，有

eEL12mv02

2L11eEL(y)at2222mv0

11LL44解得 y＝，所以原假设成立，即电子离开ABCD区域的位置坐标为（－2L，）

（2）设释放点在电场区域I中，其坐标为（x，y），在电场I中电子被加速到v1，然后进入电场II做类平

抛运动，并从D点离开，有

eEx

12mv12

2

11eELyat222mv1

L2解得 xy＝4，即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置。

（3）设电子从（x，y）点释放，在电场I中加速到v2，进入电场II后做类平抛运动，在高度为y′处离开电场II时的情景与（2）中类似，然后电子做匀速直线运动，经过D点，则有

eEx12mv22

11eELyyat222mv22

vyateELLyvymv2， nv2

11xyL22n4，即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置 解得