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1、电场和恒定电流 第I卷（选择题 共40分）一、选择题（本题包括10小题。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1如图1所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到 图1c，a、b间距离等于b、c间距离，用a、b、c和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定 （ ）Aabc BEaEbEc Ca b=b c DEa = Eb = Ec2如图2所示，平行的实线代表电场线，方向未知，电荷量为110-2C的正电荷在电场中只受电场力作用，该电荷由A点移到B点，动能损失了0.1 J，若A点电
2、势为V，则 （ ）AA 点电势为零 B电场线方向向左C电荷运动的轨迹可能是图中曲线a D电荷运动的轨迹可能是图中曲线b图33如图3所示，细线拴一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强电场 中，使小球在竖直平面内做圆周运动，则 （ ）A小球不可能做匀速圆周运动B当小球运动到最高点时绳的张力一定最小C小球运动到最低点时，球的线速度一定最大D小球运动到最低点时，电势能一定最大4如图4所示，a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V、4V和1.5V。一质子（）从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动有下列判断，正确的是（ ）b
3、ac图4A质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eVB质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eVC质子经过等势面c时的速率为2.25vD质子经过等势面c时的速率为1.5v5光滑绝缘的水平面上，一个带电粒子a在半径为r的圆周上绕圆心处一固定不动的带电质点做匀速圆周运动，若运动中带电粒子a与另一质量相同、原来静止的粒子b碰撞后合并成粒子c，粒子b所带电荷量是粒子a电荷量的一半，且与圆心处带电质点的电性相同（粒子重力均不计），则合并之后，粒子c （ ）图5A仍在原轨道上做匀速圆周运动B开始做匀速直线运动C开始做不是圆周的曲线运动，且离圆心越来越近D开始做不是圆周的曲线运动，且离圆心越来越远
4、6如图5所示，光滑绝缘的水平面上M、N两点各放一电荷量分别为+q和+2q，完全相同的金属球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）使其相向运动刚好能发生碰撞，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，则（ ）AE1=E2=E0 p1=p2=p0 BE1=E2E0 p1=p2p0C碰撞发生在M、N中点的左侧 D两球不会同时返回M、N两点v0mq图67如图6所示，一带电粒子从平行带电金属板左侧中点垂直于电场线以速 度v0射入电场中，恰好能从下板边缘以速度v1飞出电场。若其它条件不变，在两板间加入垂直于纸面向里的匀强磁场，该带电粒子恰能从上 板边缘以
5、速度v2射出。不计重力，则 （ ）A2v0= v1+v2 Bv0=Cv0= Dv0v1= v28在如图7所示的实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接，极板B接地.若极板B稍向上移动一点，由观察到静电计指针的变化，作出电容器电容变小的依据是 （ ）图7A两极间的电压不变，极板上电荷量变小B两极间的电压不变，极板上电荷量变大C极板上的电荷量几乎不变，两极间的电压变小D极板上的电荷量几乎不变，两极间的电压变大图89如图8，质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，且处 在场强为E的匀强电场中，当小球A静止时，细线与竖直方向成30角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带
6、的电量应为 （ ）A B C D 图910如图9所示，带箭头的直线表示某电场的电场线，虚线表示等势线，一个带负电的粒子以一定初速度进入电场，由A运动到B（轨迹为图中AB实曲线所示）设粒子经过A、B两点时的加速度和动能分别用aA、aB、EA、EB表示，则（不计粒子重力）（ ）AaAaB BaA=AB CEAEB DEAEB第卷（非选择题 共60分）二、非选择题（本题包括6题）11（6分）用恒定电流的电流场模拟静电场描绘等势线时，下列哪些模拟实验的设计是合理的_（填字母代号） A如图10所示圆柱形电极M、N都接电源的正极，模拟等量正点电荷周围的静电场B如图10所示圆柱形电极M接电源正极，圆环形电极
7、N接电源负极，模拟正点电荷周围附近的静电场C如图10所示两个平行的长条形电极M、N分别接电源正、负极，模拟平行板电容器间的静电场 D如图10所示圆柱形电极M接电源负极，模拟负点电荷周围的静电场甲乙-abfBdceA+电源黑G红-+g图1112（8分）如图11在用描迹法画出电场中平面上的等势线的实验中，采用的装置如图甲所示。在平整的木板上，由下而上依次铺放白纸、复写纸和导电纸。A、B为两个电极，分别接在路端电压为6V的电源两端。A接电源正极，B接电源负极，在AB两点的连线上，有a、b、c、d、e五个等间距的点。图9（1）若用图乙中的灵敏电流表的两个接线柱引出的两个表 笔（探针）分别接触图甲中的d
8、、f两点（d、f连线和A、 B连线垂直）时，指针向左偏（若电流从红表笔流进时，指针向右偏），则电流B、 表的红表笔接触在 点；a-Ld+图12（2）若用图乙中的灵敏电流表的两个表笔（探针）分别接触图甲中的a、g两点（a、g连线和A、B连线垂直）时，发现电流表指针偏离刻度盘中央位置。为使指针仍指在刻度盘中央（即不发生偏转），应将接g的表笔向 （填“左”或“右）移动。13（8分）如图12所示，用长L=0.50m的绝缘轻质细线，把一个质量 m=1.0g带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属板之间，平行金属板间的距离d=5.0cm，两板间电压U=1.0103V。静止时，绝缘线偏离竖直方向角，小球偏离竖
9、直距离a=1.0cm。（角很小，为计算方便可认为tansin，取g=10m/s2，需要求出具体数值，不能用角表示）求：（1）两板间电场强度的大小； （2）小球带的电荷量。 （3）若细线突然被剪断，小球在板间如何运动？ 图1314（10分）如图13所示，A、B为不带电平行金属板，间距为d，构成的电容器电容为C质量为m、电量为q的带电液滴一滴一滴由A板小孔上方距A板高h处以v0初速射向B板液滴到达B板后，把电荷全部转移在B板上求到达B板上的液滴数目最多不能超过多少？15（12分）如图14，在方向水平的匀强电场中，绝缘细线的一端连着一 个质量为m的带电小球，另一端悬挂于O点。将小球拿到A点（此时细线
10、与电场方向平行）无初速释放，已知小球摆到B点时速度为零，此时细线与竖直方向的夹角为=30，求：图14（1）小球的平衡位置。（2）小球经过平衡位置时细线对小球的拉力。dU1L1L2PMNOKA图1516（16分）如图15所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速 度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量
11、为m，电荷量为e。求：（1）电子穿过A板时的速度大小；（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；（3）P点到O点的距离。参考答案1A 2ABD 3D 4BD 5A 6B 7B 8D 9D 10C 11（6分）BC 12（8分）（1）d （4分） （2）左（4分）13（8分）解：（1） E=2.0104V/m（2）受力平衡 qE=mgtan，得q=1.010-8C（3）小球做初速度为零的匀加速直线运动。14（10分）到B板的滴数目n个，第n-1个到B板上时电量 ， 板间电压 第n滴到B板速度刚好为0， 解得 15（12分）（1）由A运动到B mgLcos-qEL（1+sin）=0 得qE=mg设小球的
12、平衡位置为C，悬线与竖直方向夹角为，小球受力如图，则tan=，=30（2）由A到C， mgLsin60-qEL（1-cos60）= 在C点， 解得 T=mg16（16分）（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得： e U1= 解得：（2）电子以速度v0进入偏转电场后，设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1。 F=eE， E= ， F=ma， a =t1=， y1=，解得： y1=（3）离开偏转电场时沿电场方向vy=at1=离开偏转电场后打在荧光屏上用t2，电子的侧移量为y2， t2=， y2= vyt2 解得：y2=P到O点的距离为 y=y1+y2=
