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1、电场单元练习题 一、选择题 1.如图所示，A、B 两点各固定有一个等量正电荷，O1O2为 AB 连线的垂直平分线，O 为垂 足，现有一个电子(不计重力)从 O1一侧沿 O1O2方向穿过 O 点再向 O2运动的过程中，则 ( ) A.它在 O 点的速度最大 B.它的加速度开始增大再减小，后又增大再减小 C.它在 O 点的电势能最大 D.它在 O1O2这条直线上将做简谐振动2如图 5 所示，一个带正电的粒子先后分别沿 1、2、3、4 条不同路径到达同一带负电的导体上（导体与地绝缘） ，电场力对该带电粒子做功分别为 W1、W2、W3和 W4，则它们间的关系正确的是（ ）A. W1W2W3W4 B.
2、W1W2=W3W4C. W1W2=W3W4 D. W1=W2=W3=W4 3在平行金属板间加上图所示的电压，能使处于板中央原来静 止的电子做往复运动的电压是 ( )4如图 6 所示，在沿水平方向的匀强电场中有 a、b 两点，已知 a、b 两点在同一竖直平面 但在不同的电场线上。一个带电小球在重力和电场力作用下由 a 点运动到 b 点，在这一运 动过程中，以下判断中正确的是 A该带电小球的动能可能不变 B该带电小球运动的轨迹一定是直线 C该带小球做的一定是匀变速运动D该带电小球在 a 点的速度可能为零5如图所示的电路可将声音信号转化为电信号。该电路中，b 是固定 不动的金属板，a 是能在声波驱动
3、下沿水平方向振动的镀有金属 层的振动膜，a、b 构成了一个电容器，且通过导线与恒定电源两 极相接。若声源 S 做简谐运动，则 a 振动过程中Aa、b 板之间的电场强度不变 Ba、b 板所带的电荷量不 变C电路中始终有方向不变的电流 D向右位移最大时，电容器电容量最大 6光滑绝缘的水平面上有一正方形，其 a、b、c 三个顶点上分别放置等量的正点电荷 Q将一个电荷量为 q 的正试探电荷分别放在正方形中心 O 点和正方形 的另一个顶点 d 处，则以下叙述正确的有 Aq 在 d 点具有的加速度方向与在 O 点所具有加速度的方向相同 Bq 在 d 点所具有的电势能大于其在 O 点所具有的电势能 Cq 在
4、 d 点所受的电场力大于其在 O 点所受的电场力a b c d O Dd 点的电势一定比 O 点的电势低 7、如图所示，空间存在匀强电场，方向竖直向下，从绝缘斜面 上的 M 点沿水平方向抛出一带电小球，最后小球落在斜面 上的 N 点。已知小球的质量为 m、初速度大小为 v0、斜面倾 角为，电场强度大小未知。则下列说法中正确的是 A、可以断定小球一定带正电荷 B、可以求出小球落到 N 点时速度的方向 C、可以求出小球到达 N 点过程中重力和电场力对小球所做的总功 D、可以断定，当小球的速度方向与斜面平行时，小球与斜面间的距离最大 8. 如图所示，水平放置的平行金属板的 B板接地， A、B两板间的
5、电势差为 +U，两板间为匀强电场，间距为d。在两板之间有一长为 l的绝缘轻杆，且，可绕其中点O在竖直面内无摩擦地dl 转动，杆的两端分别连着两个小球 1和2，它们的质量分别为和，且，它们的电1m2m21mm 荷量大小分别为和，小球1带负电，小球2带正电。设两球运动过程中极板上的电荷分布情1q2q况不变。当杆由图示水平位置从静止开始转到竖直位置时两球的总动能为A. )()(21212dUqqgmmlB. )()(21212dUqqgmmlC. )()(22121dUqqgmmlD. )()(22121dUqqgmml9图中 a、b、c 是匀强电场中同一平面上的三个点，各点的电势分别是=10V，=
6、2V，=6V，则在下abc列各示意图中能表示该电场强度方向的是（ ）aaE EEE aabbbbccccA B C D10如图所示，A、B 为两块水平放置的金属板，通过开关 S 分别与电源两极相连两板中央各有一个小孔 a 和 b。在 a 孔正上方某处有一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，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，则可行的方法是 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在静电场中： （ ）A、场强为零区域，电势一定为零B、场强处处相等的区域
7、，电势也处处相等C、电势降低的方向一定是场强的方向D、同一电场中等势面分布密的地方，场强一定较大12如图 1-3-5 所示，A、B 是一对中间开有小孔的平行金属板，两小孔连线与金属板面 垂直，两极板的距离为 L，两极板间加上低频交流电压，板 A 电势为零，板 B 电势 u = U0cost，现有一电子在 t = 0 时穿过 A 的影响均可忽略不计，则电子在 两运动可能是 ( ) A以 A、B 间的某一点为平衡位置来回振动 B时而向板 B 运动，时而向板 A 运动，但最后穿出板 B C一直向板 B 运动，最后穿出板 B，如果小于某个值0，L 小于 某个值 L0 D一直向板 B 运动，最后穿出板
8、B，而不论、L 为何值二、计算题13如图所示，匀强电场分布在正方形 ABCD 区域内，M、N 分别为 AB 边和 BC 边的中点。 一个具有初动能为 E0的带电粒子射入电场（沿纸面运动） 。如果带电粒子从 M 点垂直于电 场方向进入电场后，恰好从 D 点离开电场。带电粒子重力不计，试回答下列问题：（1）带电粒子从 D 点离开电场时的动能是多大？（2）如果带电粒子从 N 点垂直于 BC 边方向射入电场， 它离开电场时的动能又是多大？14半径 R=0.4m 的光滑绝缘轨道固定于竖直于平面内，加上某一方向的匀强电场时，带电小球沿轨道内侧做圆周运动，小球动能最大位置在 A 点，圆心 O 与 A 点的连
9、线与竖直线成一角度 ，如图所示，在 A 点时小球对轨道压力 N=108N，若小球的最大动能比最小动能多 14.4J，且小球能够到达轨道上任意一点（不计空气阻力） ，试求：（1） 小球的最小动能？（2）若小球在动能最小位置时突然撤去轨道，并保持其他量都不变，则小球经 0.02s时，其动能与在 A 点时的动能相等，小球的质量为多少？15.如图所示，小平板车 B 静止在光滑水平面上，一可以忽略大小的小物块 A 静止在小车 B 的左端。已知 A 的质量为 m，带电量+Q，B 的质量为 M，带电量为Q，B 的上面 绝缘，长度足够，A、B 间动摩擦为 ，AB 间库仑力忽略不计。AB 始终处在场强大 小为
10、E、方向水平向左的匀强电场中。在某时刻物体 A 受 到一大小为 I、方向水平向右的冲量作用开始向小车 B 的 右端滑行，求：（1）物块 A 的最终速度大小（2）物块 A 距小车 B 左端的最大距离16如图所示，在光滑绝缘水平桌面上有两个静止的小球 A 和 B，B 在桌边缘，A 和 B 均 可视为质点，质量均为 m=02kg，A 球带正电，电荷量 q=01C，B 球是绝缘体不带电， 桌面距地面的高 h=0.05m开始时 A、B 相距 L=01m，在方向水平向右、大小 E=10NC 的匀强电场的电场力作用下，A 开始向右运动，并与 B 球发生正碰，碰撞中 A、B 的总动能无损失，A 和 B 之间无
11、电荷转移求：(1)A 经过多长时间与 B 碰撞? (2)A、B 落地点之间的距离是多大? 17.为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上 下底面是面积 A=0.04m2的金属板，间距 L=0.05m，当 连接到 U=2500V 的高压电源正负两极时，能在两金属 板间产生一个匀强电场，如图 1-3-11 所示，现把一定US接地+L量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒 1013个，假设这些颗粒都处于 静止状态，每个颗粒带电量为 q=+1.01017C，质量为 m=2.01015kg，不考虑烟尘颗粒之 间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力
12、。求合上电键后：（1）经过多长时间 烟尘颗粒可以被全部吸附？（2）除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？（3）经过多 长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？电场练习题答案 一、选择题题号123456789101112 答案ADABCACDDADBCDBBBADBC 二、计算题13 答案：设带电粒子的质量为 m、电量为 q、初速度为 v（E0 =） ，正方形边长为 L，2 21mv匀强电场的电场强度为 E。 带电粒子从 M 点垂直于电场方向进入电场后做类平抛运动。从 D 点离开电场，说明粒子带正电，沿电场方向的位移为。有得 qEL = mv2 = 2E02L2)(21 2vL mqEL带电粒子从
13、 M 点射入，从 D 点射出，电场力做功 W = qE = E0，设带电粒子从 D 点2L离开电场时的动能为 E1，根据动能定理有 W = E1 E0，故 E1 = W + E0 = 2E0。（2）带电粒子从 N 点沿垂直于 BC 边方向射入电场，做匀加速直线运动，设离开电场时 的动能为 E2，根据动能定理得 qEL = E2 E0，得 E2 = E0 + qEL = 3E0。 14解：重力与电场力的合力方向必沿 OA 连线向下，最小动能的位置必在 A 点关于 O 点对 称的 B 点故有 F2R=mVA2mVB2 F=18N -5 分21 21在 A 点时有 NF=mRA2mVA2=( NF)
14、 =18J-3 分 所以最小动能为mVB2=18 J14.4J=3.6J -121 2R 21分 OBA在 B 点撤去轨道后，小球将做类平抛运动2R=at2（ 21F=ma 15解：(1)解：A 在电场力作用下做初速度为零的匀速直线运动、 ，设加速度大小为 a，经 过时间 t 与 B 发生第一次碰撞，则qEam25/am s21 2lat0.2ts(2)设 A 球与 B 球发碰撞前速度为 vAl，碰撞后 A 球速度为 vA2，B 球速度为 vB2，则1Avat1/Avm s由动量守恒得：根据题意：122AABmvmvmv222 122111 222AABmvmvmv解得： 20Av2 21/B
15、vm s即 A 球与 B 球发碰撞后，B 做平抛运动，A 在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上 做初速度为零的匀加速运动，A 球与 B 球运动时间相等，设时间为 t1，在这段时间内 A、B 在水平方向发生的位移分别为 sA和 sB，则2 11 2hgt10.1ts2 11 2Asat2 10.1BBsv tmA、B 落地点之间的距离：ABxss0.075xm16答案：（1） （2）mMI )(22EQmgmMmMI 17 题：（1）当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附。烟尘颗粒 受到的电场力F=qU/L mLqUtatL2212 2)(02. 02sLqUmt（2）由于板间烟尘颗粒均匀分布，可以认为烟尘的质心位于板间中点位置，因此，除尘过程中电场力做功为
