试卷第 1 页,总 15 页电磁学电磁学 5 电场线和等势面电场线和等势面 中档中档1.图 6 中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线两粒子 M、N 质量相 等,所带电荷的绝对值也相等现将 M、N 从虚线上的 O 点以相同速率射出,两粒子 在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点 a、b、c 为实线与虚线的交点,已 知 O 点电势高于 c 点若不计重力,则( ) 图 6A. M 带负电荷,N 带正电荷 B. N 在 a 点的速度与 M 在 c 点的速度大小相同 C. N 在从 O 点运动至 a 点的过程中克服电场力做功 D. M 在从 O 点运动至 b 点的过程中,电场力对它做的功等于零2.如图 4 所示,A、B 为两个固定的等量的图 4同种正电荷,在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷 C,现给电荷 C 一个 垂直于连线的初速度 v0,若不计电荷 C 所受的重力,则关于电荷 C 运动过程中的速度 和加速度情况,下列说法正确的是( )A.加速度始终增大 B.加速度先增大后减小 C.速度始终增大,最后趋于无穷大 D.速度始终增大,最后趋于某有限值 3.如图所示,水平固定的小圆盘 A 带电荷量为 Q,电势为零,从盘心处 O 释放一质量 为 m 带电荷量为+q 的小球,由于电场的作用,小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线 上的 C 点, OC = h,又知道过竖直线上 B 点时,小球速度最大,由此可确定 Q 形成 的电场中下述物理量的是( )A.B 点的场强B.C 点的场强 C.B 点的电势D.C 点的电势 4.匀强电场中有 a、b、c 三点.在以它们为顶点的三角形中, ∠a=30°、 ∠c=90°,电场方向与三角形所在平面平行.已知 a、b 和 c 点的电势分别为图 5试卷第 2 页,总 15 页V、V 和 2 V.该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为(23)(23)abc30°A.V、V B.0 V、4 V(23)(23)C.V、V D.0 V、V4 3(2)34 3(2)335.如图所示,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 6.有一匀强电场,其场强为 E,方向水平向右,把一个半径为 r 的光 滑绝缘 环,竖直放置于场中,环面平行于电场线,环的顶点 A 穿有一个质量为 m,电量为 q(q>0)的空心小球,如图所示,当小球由静止开始从 A 点下滑 1/4 圆周到 B 点时,小 球对环的压力大小为( )A.2mg B.qE C.2mg+qE D.2mg+3qE 第Ⅱ卷 7.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只在静电力的作用下运动,经过、点ab 时的动能分别为 23eV 和 5eV当这一点电荷运动到某一位置时,其电势能变为-8eV, 它的动能应为 ( )A.8eV B.11eV C.15eV 试卷第 3 页,总 15 页D.9eV 8.关于匀强电场, 下列说法中正确的是 A. 匀强电场中, 电场线是均匀的平行直线 B. 在相同距离上的两点, 电势差大的区域, 场强也必定大 C. 沿着电场线方向, 任何相同距离的电势降落必定相等 D. 场强在数值上等于每单位距离上的电势降落 9.如图所示,图中 K、L、M 为静电场中的 3 个相距较近的等势面.一带电粒子射入此静电 场中后,沿 abcde 轨迹运动.已知 φKφB>φC B.EC>EB>EA C.UABvN C.到达 M、N 时两粒子的电势能相等 D.两个粒子的电势能都是先减小后增大 23.(2011 年杭州毕业班综合测试)如图所示表示某静电场等势面的分布,电荷量为1.6×10-9 C 的正电荷从 A 经 B、C 到达 D 点.从 A 到 D,电场力对电荷做的功为( )A.4.8×10-8 J B.-4.8×10-8 J C.8.0×10-8 J D.-8.0×10-8 J 24.法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图所示为点电荷 a、b 所形成电 场的电场线分布图,以下几种说法中正确的是( )A.a,b 为异种电荷,a 的电荷量大于 b 的电荷量 B.a,b 为异种电荷,a 的电荷量小于 b 的电荷量 C.a,b 为同种电荷,a 的电荷量大于 b 的电荷量 D.a,b 为同种电荷,a 的电荷量小于 b 的电荷量 25.一匀强电场,场强方向是水平的(如图),一个质量为 m 的带正电的小球,从 O 点 出发、初速度的大小为 v0,在电场力与重力的作用下,恰能沿与电场线成 θ 角的直试卷第 8 页,总 15 页线运动.求小球运动到最高点时其电势能与在 O 点的电势能之差.26.如图所示,图中 K、L、M 为静电场中的 3 个相距较近的等势面.一带电粒子射入此 静电场中后,沿 abcde 轨迹运动.已知K<L<M,且粒子在 ab 段做减速运动.下列判断中正确的是( )A.粒子带负电 B.粒子在 a 点的加速度大于在 b 点的加速度 C.粒子在 a 点与 e 点的速度大小相等 D.粒子在 a 点的电势能小于在 d 点的电势能 27. (09·江苏物理·8)空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示,轴上两xx点 B、C 点电场强度在方向上的分量分别是、,下列说法中正确的有 xBxECxE( )A.的大小大于的大小BxECxEB.的方向沿轴正方向BxExC.电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大OxD.负电荷沿轴从移到的过程中,电场力先做正功,后做负功xBC28. (2011·大纲版全国·T17)通常一次闪电过程历时约 0.2~O.3s,它由若干个相 继发生的闪击构成。
每个闪击持续时间仅 40~80μs,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中在某一次闪电前云地之间的电势差约为 1.0×v,云地间距离约为 l 910km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为 6 C,闪击持续时间约为 60μs假定 闪电前云地间的电场是均匀的根据以上数据,下列判断正确的是( )A.闪电电流的瞬时值可达到 1×A 510试卷第 9 页,总 15 页B.整个闪电过程的平均功率约为 l×W 1410C.闪电前云地间的电场强度约为 l×106V/mD.整个闪电过程向外释放的能量约为 6× J61029.某电场中等势面分布如图所示,图中虚线表示等势面,过 a、c 两点的等势面电势 分别为 50 V 和 10 V,则 a、c 连线的中点 b 处的电势应 A.等于 30 V B.大于 30 V C.小于 30V D.可能等于 30 V 30.如图所示四幅电场线图,一正电荷在电场中由 P 到 N 做加速运动且加速度越来越 大,则它应该是在哪个图示电场中运动 ( )PNPNPNPNABCD31.如图所示,实线表示匀强电场的电场线 .一个带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电 场,只在电场力作用下,运动的轨迹如图中的虚线所示, a、b 为轨迹上的两点 .若a 点电势 为фa ,b 点电势为фb ,则abA.场强方向一定向左,且电势 фa >фb B.场强方向一定向左,且电势 фa фb D.场强方向一定向右,且电势 фa v1,则电场力一定做正功C.A、B 两点间的电势差为22 21()2mvvqD.小球从 A 运动到 B 点的过程中电场力做的功为22 2111 22mvmvmgh35.P,Q 两电荷的电场线分布如图所示,c,d 为电场中的两点.一个离子(不计重力) 从 a 运动到b的轨迹如图所示,则下列判断不正确的是A. Q 带负电荷 B. C点电势高于 d 点电势 C. 离子在运动过程中受到 P 的排斥 D. 离子从 a 运动到b,电场力做负功试卷第 11 页,总 15 页36.如图所示,真空中 M、N 处放置两等量异号点电荷,a、b、c 表示电场中的 3 条等 势线,d 点和 e 点位于等势线 a 上,f 点位于等势线 c 上,d f 平行于 M N。
已知一带 正电的试探电荷从 d 点移动到 f 点,试探电荷的电势能增加,则以下判断正确的是A.M 点处放置的是正电荷 B.若将带正电的试探电荷沿直线由 d 点移动到 e 点,则电场力先做正功后做负功 C.d 点的电势高于 f 点的电势 D.d 点的场强与 f 点的场强完全相同 37. (12)如下图所示,一对平行金属极板相距 d=2cm,两板间匀强电场方向向下,场 强大小 E=1.6×103v/m,其中下极板接地(零电势) A 点距下板为 h1=1.5cm,B 板距下 板为 h2=0.5cm,试求:(电子电荷量为 e=-1.6×10-19C)(1)两金属板之间的电势差大小; (2)将一个电子从 A 点移动到 B 点电场力做的功? 电子的电势能是增加还是减少? 38.为使带负电的点电荷 q 在一匀强电场中沿直线匀速地由 A 运动到 B,必须对该电荷 施加一个恒力 F,如图所示,若 AB=0.4 m,α=37°,q=-3×10-7 C,F=1.5×10-4 N,A 点的电势 UA=100 V.(不计负电荷受到的重力)(1)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过 A、B 两点的等势线,并标明它们的电势. (2)求 q 在由 A 到 B 的过程中电势能的变化量是多少? 39.如图所示,绝缘水平板面上,相距为 L 的 A、B 两个点分别固定着等量正点电荷.O 为 AB 连线的中点,C、D 是 AB 连线上的两点,AC=CO=OD=OB=1/4L.一质量为 m、电量为+q 的 小滑块(可视为质点)以初动能 E0从 C 点出发,沿直线 AB 向 D 运动,滑动第一次经过 O 点 时的动能为 nE0(n>1),到达 D 点时动能恰好为零,小滑块最终停在 O 点,求:试卷第 12 页,总 15 页(1)小滑块与水平板面之间的动摩擦因数 μ; (2)OD 两点间的电势差 UOD; (3)小滑块运动的总路程 s. 40. (14 分)如图所示,在水平向右的、强度 E = 2000V/m 的匀强电场中,质量 m = 1.73 毫克的带电粒子以大小 v0 = 10m/s、方向和水平方向成 30°的初速度从 A 点射入, 发现它恰能做直线运动。
以 A 点所在的等势面为参考平面,电场区域足够大,试求: (1)粒子的电性和电量; (2)粒子沿直线前进的最大距离; (3)粒子可以获得的最大电势能41.(16 分)如图 10 所示,在水平向左的匀强电场中,一带电小球用绝缘轻绳(不伸缩) 悬于 O 点,平衡时小球位于 A 点,此时绳与竖直方向的夹角 θ=53°,绳长为 l,B、C、D 到 O 点的距离均为 l,BD 水平,OC 竖直.BO=CO=DO=l. (1)将小球移到 B 点,给小球一竖直向下的初速度 vB,小球 到达悬点正下方 C 点时绳中拉力恰等于小球重力,求 vB的大小. (2)当小球移到 D 点后,让小球由静止自由释放,求:小球首次经过悬点 O 正下方时的 速率.(计算结果可带根号,取 sin53°=0.8) 42.(12 分)一个不带电的金属板,表面有很薄的光滑绝缘层,与水平方向成 θ 角放 置.金属板上 B、C 两点间的距离为 L,在金属板上方的 A 点固定一个带电荷量为+Q 的 点电荷,金属板处在+Q 的电场中.已知 A、B、C 三点在同一竖直平面内,且 A。