2023年高三物理电场同步测试.docx

物理测试题—电场 一、选择题（此题共12小题，每题3分，共36分．在每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3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．） 1．如图1所示，在正六边形a、c两个顶点各放一带正电的点电荷，电量的大小都是q1，在b、d两个顶点上，各放一带负电的点电荷，电量的大小都是q2，q1>q2．六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条 （    ） A．E1             B．E2               C．E3         D．E4 2．如图2所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离。用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定 （    ） A．Ua>Ub>Uc　        B．Ua－Ub＝Ub－Uc C．Ea>Eb>Ec                       D．Ea=Eb=Ec 3．传感器是一种采集信息的重要器件。如图3所示为测定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器。可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器与零刻度在中央的灵敏电流计和电源串联成闭合电路，电流从电流计正接线柱流人时指针向右偏转。当待测压力增大时 （    ）   A．电容器的电容将减小   B．灵敏电流计指针在正中央零刻度处   C．灵敏电流计指针向左偏转   D．灵敏电流计指针向右偏转 4．图4甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点。假设将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图4乙所示。比较A、B两点电势的上下和场强的大小，可得                 （    ） A．UA＞UB            B．UA＜UB C．EA＞EB             D．EA＜EB。 5．如图5，光滑绝缘的水平面上M、N两点各放一带电量为+q和+2q的完全相同的金属小球A和B，给A和B以大小相等的初动能E0（此时动量大小均为P0），使其相向运动刚好发生碰撞，碰后返回M、N两点时的动能分别为E1和E2，动量大小分别为P1和P2，那么（    ） A．E1=E2>E0，  P1=P2>P0; B．E1=E2=E0，  P1=P2=P0; C．碰撞发生在M、N中点的左侧； D．两球同时返回M、N两点。 6．如图6所示，带电液滴P在a、b间的电场内保持静止，现设法使P固定，再使两平行金属板a、b分别以中心点O、O/为轴转一个相同角度α，然后释放液滴P，那么P在电场内将做    （    ） A．匀速直线运动 B．向右的匀加速直线运动 C．斜向右下的匀加速直线运动 D．曲线运动 7．一个劲度系数为k、由绝缘材料制成的轻弹簧，一端固定，另一端与质量为m、带正电荷q的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上，如图7所示。当参加如下列图的场强为E的匀强电场后，小球开始运动，以下正确的选项是 （    ） A．球的速度为零时，弹簧伸长qE/k B．球做简谐运动，振幅为qE/k C．运动过程中，小球的机械能守恒 D．运动过程中，小球的电势能、动能和弹性势能相互转化 8．如图8所示，在光滑的绝缘水平面上，有一个不导电的弹簧，弹簧两端分别与金属小球A和B（均或视为质点）相连，假设让它们带上等量同种电荷，弹簧的伸长量为x1，假设让它们的电量均增加为原来的2倍，那么不管弹簧的原长和x1的关系如何，此时弹簧的伸长量x2一定满足不等式（    ） A．x2>4x1              B．4x1>x2≥3x1 C．4x1>x2≥2x1         D．4x1>x2≥ 9．如图9所示，在竖直放置的光滑半绝缘细管的圆心O处放一点电荷，将质量为m，带电量为q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，那么放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度的大小为  （    ） A．E=mg/q          B．E=2mg/q  C． E=3mg/q        D．E=4mg/q  10．如图10所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关  S分别与电源两极相连，两极中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，假设不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回．现要使带电质点能穿过b孔，那么可行的方法是     （    ） A．保持S闭合，将A板适当上移 B．保持S闭合，将B板适当下移 C．先断开S，再将A板适当上移 D．先断开S，再将B板适当下移  11．竖直放置的平行金属板A、B连接一恒定电压,两个电荷M和N以相同的速率分别从极板A边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场,恰好从极板B边缘射出电场,如下列图,不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,以下说法正确的选项是 ( ) A.两电荷的电荷量可能相等 B.两电荷在电场中运动的时间相等 C.两电荷在电场中运动的加速度相等 D.两电荷离开电场时的动能相等 12.示波管是一种多功能电学仪器,它的工作原理可以等效成以下情况:如下列图,真空室中电极K发出电子(初速不计),经过电压为U1的加速电场后,由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中.金属板长为L,相距为d,当A、B间电压为U2时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点.电子的质量为m、电荷量为e,不计电子重力,以下情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是 ( ) A.U1变大,U2变大 B.U1变小,U2变大 C.U1变大,U2变小 D.U1变小,U2变小 13．（10分）如图15所示，带等量异种电荷的两块互相平行的金属板AB、CD长都L，两板间距为d，其间为匀强电场，当两板间电压为U0时，有一质量为m，带电量为q的质子紧靠AB板的上外表以初速v0射入电场中，设质子运动过程中不会与CD板相碰。求： （1）当t=L/2V0时，质子在竖直方向的位移是多大？ （2）当t=L/2V0时，突然改变两金属板的带电性质，且两板间的电压为U1，那么质子恰好能紧贴B端飞出电场，求电压U1、U0的比值是多大？     14．（10分）质量为2m，带2q正电荷的小球A，起初静止在光滑绝缘水平面上，当另一质量为m、带q负电荷的小球B以速度v0离A而去的同时，释放A球，如图16所示。假设某时刻两球的电势能有最大值，求： （1）此时两球速度各多大？ （2）与开始时相比，电势能最多增加多少？                15．（12分）质量为m，带电量为-q的微粒（重力不计），在匀强电场中的A点时速度为v，方向与电场线垂直，在B点时速度大小为2v，如图17所示，A、B两点间的距离为d。求。（1）A、B两点的电压；（2）电场强度的大小和方向。                 16．（15分）在图18（a）中A和B是真空中的两块面积很大的平行金属板，加上周期为T的交变电压，在两板间产生交变的匀强电场。B板电势为零，A板电势UA随时间变化的规律如图18（b）所示，其中UA的最大值为U0，最小值为－2U0。在图18（a）中，虚线MN表示与A、B板平行等距的一个较小的面，此面到A和B的距离皆为l。在此面所在处，不断地产生电荷量为q、质量为m的带负电的微粒，各个时刻产生带电微粒的时机均等。这种微粒产生后，从静止出发在电场力的作用下运动。设微粒一旦碰到金属板，它就附在板上不再运动，且其电量同时消失，不影响A、B板的电势。上述的T、U0、l、q和m等各量的值正好满足等式。假设在交变电压变化的每个周期T内，平均产生320个上述微粒，不计重力，不考虑微粒之间的相互作用，  试求：    （1）在t=0到t=T/2这段时间内，哪一段时间内产生的微粒可以直达A板？    （2）在t=0到t=T/2这段时间内产生的微粒中有多少个微粒可到达A板？         16．（18分）如下列图,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O恰在MN的中点,半圆管的一半处于电场中.一质量为m,可视为质点的带正电小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球从B点穿出后,能够通过B点正下方的C点.重力加速度为g,小球在C点处的加速度大小为5g/3.求: (1)小球在B点时,对半圆轨道的压力大小. (2)虚线框MNPQ的高度和宽度满足的条件. 高2023级物理测试题—电场 参  考  答  案   1.B  2.A  3.D  4.BC  5.AD   6.B  7.BD   8.D   9.C    10.B 11 AB 12 B 13．解：        （ 4 分）      (2)， （ 4 分） ，（ 4 分）     （ 3 分） 14．解：(1)两球距离最远时它们的电势能最大，而两球速度相等时距离最远。设此时速度为V，两球相互作用过程中总动量守恒，由动量守恒定律得：    mv0=(m+2m)v，  （ 4 分）    解得v=v0/3.   （ 4 分） (2)由于只有电场力做功，电势能和动能间可以相互转化，电势能与动能的总和保持不变。所以电势能增加最多为：     （ 7 分） 15．解：（1）根据动能定理可得： ， 得.（ 4 分）     (2)由于带电微粒在电场中做类平抛运动，建立如下列图的坐标系： ，    （ 2 分）  ，     （ 2 分）  ， （ 2 分）    （ 2 分） 解得：   （4 分） 16．解：在电压为U0时，微粒所受电场力为此时微粒的加速度为（2）    （1）在t=0时刻产生的微粒，将以加速度a0向A板运动，经T/2时，位移   （ 2 分） 即t=0时刻产生的粒子，在不到T/2时就可直达A板。此后产生的粒子，可能先加速，后减速运动，但速度反向前到达A板，考虑临界状况：设t=t1时刻产生的微粒到达A板时速度刚好为零，那么该微粒以加速度a0加速度运动时间，再以加速度2a0减速运动一段时间，设为△s，那么   （ 2 分）      （ 2 分） 联立解得   即～时间内产生的微粒可直达A板  （ 2 分） （2）在时刻产生的微粒，以加速度向A板加速的时间为，再以2的加速度减速运动，经速度减为零（刚好到A板边），此后以2的加速度向B板运动，运动时间为  位移    （ 3 分） 即微粒将打到B板上，不再返回，而时刻之后产生的微粒，向A板加速的时间更短，最终均将打到B板上，不再返回，故只有t=0到时间内产生的微粒可到达A板. 个     （ 3 分） 17.⑴小球在C处受水平向右的电场力F和竖直向下的重力G，加速度为 那么由 （2分） ⑵从A→B由动能定理得 （1分） 在B点 （1分） ⑶小球从B→C 水平方向做匀减速运动，竖直