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1、电场专题精编一 、不定项选择b1一个电子只在电场力作用下从a 点运动到 b 点的轨迹如图中虚线v所示，图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面，则以下说法正确的是（ D）aA无论图中的实线是电场线还是等势面，a 点的场强都比 b 点的场强小B无论图中的实线是电场线还是等势面，a 点的电势都比 b 点的电势高C无论图中的实线是电场线还是等势面，电子在a 点的电势能都比在b 点的电势能小D如果实线是等势面电子在a 点的速率一定大于在b 点的速率2如图所示，等腰直角三角形ABC，O为斜边 AC边的中点。在 A、B、C 三个顶点处分别放置三根通电长直导线，导线中的电流大小相等，方向均垂直纸面向里。则
2、三根通电直导线在 O点共同产生的磁场的方向为图中（B）A所示的方向B所示的方向C所示的方向6D所示的方向AOBC3如图所示，在 O 点处放置一孤立点电荷 +Q，以 O 点为球心b的同一球面上有 a、b、c、d、e、f 六个点。以下说法正确的·是（B ）fa·+Q ·A a、c 两点的电场强度相同，电势不同··OcB b、d 两点的电场强度不同，电势相同·eC e、f 两点的电场强度、电势均相同·dD以上各点的电场强度各不相同、电势也各不相同如图所示， 在匀强电场中有 M、N、P 三点，它们的电势分别为M =10V、 N =6
3、V、 P =2V，4则以下四个图中正确表示电场方向的是( C)15如图所示， a、b、c、d 是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab=cd=L，ad=bc= 2L，电场线与矩形所在平面平行。已知 a 点电势为，b 点20V电势为24V，d 点电势为。一个质子从 b 点以 v0 的速度射入此电场，入射方向与bc 成12V45°，一段时间后经过 c 点。不计质子的重力。下列判断正确的是（C ）A c 点电势高于 a 点电势adB场强的方向由 b 指向 dC质子从 b 运动到 c 所用的时间为 2Lb 45°cv0D质子从 b 运动到 c，电场力做功为 4eV
4、6如图所示，在通电直导线下方有一质子沿平行导线方向以速度v 向左运动，则下列说法中正确的是（D ）A质子将沿轨迹I 运动，半径越来越小B质子将沿轨迹I 运动，半径越来越大C质子将沿轨迹II 运动，半径越来越小D质子将沿轨迹II 运动，半径越来越大7在某一空间同时存在相互正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的方向竖直向上，磁场方向如图 6 所示，两个带电液滴在此复合场中恰好能沿竖直平面内做匀速圆周运动，则（A）2A它们的运动周期一定相等B它们的圆周运动方向可能相反C若它们的动量大小相等，轨道半径就一定相等D若它们的动能相等，轨道半径就一定相等8如图 5 所示，一个质量为m、带电荷量为 +q 的物体
5、处于场强按E = E0 kt （ E0、k 均为大于零的常数，取水平向左为正方向）规律变化的电场中，物体与绝缘竖直墙壁间的动摩擦因数为，当 t = 0 时，物体处于静止状态。设物体与墙壁间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，电场空间和墙面均足够大，且在整个过程中物体带电荷量保持不变，则下列说法正确的是（ D）A物体开始运动后加速度先增加后保持不变mB物体开始运动后速度先增加后保持不变C当摩擦力大小等于物体所受重力时，物体运动速度达到最大值E图 5D经过时间 tE0 ，物体在竖直墙壁上的位移达到最大值k9在如图所示的空间中，存在场强为E 的匀强电场，同时存在沿x轴负方向、磁感应强度为 B 的匀强磁场。
6、 一质子 ( 电荷量为 e) 在该空间恰沿 y 轴正方向以速度v 匀速运动。忽略重力的影响，据此可以判断出(C )A. 质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能减小；沿z 轴正方向电势升高B. 质子所受电场力大小等于eE，运动中电势能增大；沿z 轴正方向电势降低C.质子所受电场力大小等于evB，运动中电势能不变；沿z 轴正方向电势升高D.质子所受电场力大小等于evB，运动中电势能不变；沿z 轴正方向电势降低10两相同带电小球，带有等量的同种电荷，用等长的绝缘细线悬挂于 O点，如图所示。平衡时，两小球相距r ，两小球的直径比r 小得多，若将两小球的电量同时各减少一半，当它们重新平衡时，两小球间的
7、距离（A）3A大于 r/2B等于 r/2C小于 r/2D无法确定11图中是一个平行板电容器，其电容为 C，带电量为 Q，上极板带正电。现将一个试探电荷 q 由两极板间的 A 点移动到 B 点，如图所示。 A、 B 两点间的距离为 s，连线 AB与极板间的夹角为 30°，则电场力对试探电荷 q 所做的功等于 ( C )A qCs B Qd二计算题qQsC qQsD qCsCd2Cd2Qd1. 如图所示，在固定的水平绝缘平板上有 A、B、C三点， B 点左侧的空间存在着场强大小为 E，方向水平向右的匀强电场，在 A 点放置一个质量为 m，带正电的小物块，物块与平板之间的摩擦系数为 ，若物
8、块获得一个水平向左的初速度v0 之后，该物块能够到达 C点并立即折回，最后又回到 A 点静止下来。求：（1）此过程中电场力对物块所做的总功有多大？（2）此过程中物块所走的总路程 s 有多大？（3）若进一步知道物块所带的电量是q，那么、B C两点之间的距离是多大？解：（1）此过程中电场力对物块所做的总功为零（2 分）（2）对全程应用动能定理有：mgS1 mv2 （4分）=02 S=1v 02 / g（4 分）2（3）设 B、C两点之间的距离是，对于小物块从 AC的过程应用动能定理有：mgS/2+qEl = 1 mv02 (4 分)2 l = 1mv 02 / qE（4 分）44如图所示， A、B
9、 为真空中相距为 d的一对平行金属板，两板间的电压为U，一带电粒2子从 A板的小孔进入电场，粒子的初速度可视为零，经电场加速后从B 板小孔射出。已知带电粒子的质量为 m，所带电荷量为 q。带电粒子所受重力不计。求：（1）带电粒子从 B 板射出时的速度大小；（2）带电粒子在电场中运动的时间。AB解：（1）设带电粒子从 B 板射出时的速度为 v，根据动能定理：Uq1mv2所以： v2Uq(3分 )2m（2）以带电粒子为研究对象，设带电粒子在电场中运动的时间为t ，根据运动学公式设带电粒子在电场中的加速度为a，F电maEU所以： aUq（ 2分）d1at2t2dd2m(2分 )ddm2aUqF电Eq
10、真空中有 A、B 两个带电小球相距 L，其质量分别为m和 m，将它们3=2.0m=1.0g2=2.0g1放在光滑的绝缘水平面上，使它们从静止开始在电场力的作用下相向运动，如图所示。开始释放的瞬间， A 球的加速度大小为a，经过一段时间后A、B 两球相距 L' ，B 球的加速度大小为 a，速度大小 v=3.0m/s ，求：（1）此时 A 球的速度大小；m1m2（2）此过程中两球组成的系统电势能的变化量；（3）A、 B 两球之间的距离 L' 。解：（1）对 A、B 两球组成的系统，设A 球的速度为 vA，根据动量守恒定律：0 m1vA m2vvA6m/sA 球的速度大小为 6m/s
11、（3 分）（2）对 A、B 两球组成的系统，电场力做正功，电势能减少，根据能量守恒定律，电势能的减少量等于动能的增加量：EK1 m1vA21 m2 vB22.7 10 2J（3 分）22（3）开始时：对 A 球：5根据牛顿运动定律Fm1 akq1 q2m1aL2经过一段时间后，对B 球：根据牛顿运动定律Fm2 akq1q2m2 aL 2所以： L2L2m（2 分）L24如图 15 所示，水平绝缘轨道 AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.40m。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度 E=1.0 × 104N/C。现有一电荷量q=+1.0
12、 × 10-4 C，质量 m=0.10 kg的带电体（可视为质点） ，在水平轨道上的 P 点由静止释放，带电体运动到圆形轨道最低点B 时的速度 vB=5.0m/s 。已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数=0.50，重力加速度g2 。求：=10m/s（1）带电体运动到圆形轨道的最低点B时，圆形轨道对带电体支持力的大小；（2）带电体在水平轨道上的释放点 P 到 B 点的距离；（3）带电体第一次经过 C点后，落在水平轨道上的位置到B 点的距离。CODRE解：APB图 15（1）设带电体在 B 点受到的支持力为 FN，依据牛顿第二定律vB2 .3分FN-mg=mR解得FN2分=7.25 N.（
13、2）设 PB间的距离为 s，依据动能定理( qE-mg) s= 1 mvB2 . . .3分2解得 s=2.5 m . . . .2分（3）设带电体运动到 C点的速度为 vC，依据机械能守恒定律1 mv 2= 1 mv 2+2 . . . . . 1B2CmgR2分6带电体离开 C点后在竖直方向上做自由落体运动，设在空间运动的时间为tR1212 =gt.2分在水平方向上做匀减速运动，设在水平方向的加速度大小为a，依据牛顿第二定律qE=ma. . . 1 分设落在水平轨道上的位置到B 点的距离为 x，依据运动学公式x vct-12 1分=at.2解得 x=0.40m.2分5如图所示是示波管的原理
14、示意图。电子从灯丝发射出来的经电压为U1 的电场加速后，通过加速极板 A 上的小孔 O1 射出 , 沿中心线 O1O2 进入 MN间的偏转电场 , O1O2 与偏转电场方向垂直，偏转电场的电压为U2，经过偏转电场的右端P1 点离开偏转电场，然后打在垂直O1O2放置的荧光屏上的P2 点。已知平行金属极板MN间的距离为 d，极板长度为 L，极板的右端与荧光屏之间的距离为L。不计电子之间的相互作用力及其所受的重力，且电子离开灯丝的初速度可忽略不计。（电子的质量为m,电量为 e）求：（1）电子通过小孔O1 时的速度大小 V0；（2）电子在偏转电场中的加速度大小a；（3）电子通过 P1 点时偏离中心线O
15、1O2 的距离 y；（4）电子离开偏转电场时的动能Ek；（5）若 O1O2 的延长线交于荧光屏上 O3 点，而 P2 点到 O3 点的距离称为偏转距离 Y（单位偏转电压引起的偏转距离，即 Y/U2 称为示波管的灵敏度），求该示波管的灵敏度。解：（1） U1e1 mv2v02U 1e（3 分）2mFU 2e（3 分）（2） admm7Lv0tyU2L2（3 分）（3）1 at24U1dy2（4）根据动能定理： U 2 e y EK1 mv02（2 分）d2EKU 22 eL2U1e（2 分）4U1d 2（5）如图：yY（2 分）L1 LL'122YL 2L' U2L（2 分）4U
16、1dYL 2L'L（1 分）U 24U1d6如图所示， 一带电为 +q 质量为 m的小球，从距地面高 h 处以一定的初速水平抛出，在距抛出点 L 处有根管口比小球大的竖直细管，管的上口距地面h/2 。为了使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场，求：（1）小球的初速度；（2）应加电场的场强；（3）小球落地时的动能。解：Ev0要使小球无碰撞地通过管口， 则当它到达管口时， 速度方向为竖直向下，（1）竖直方向，自由落体运动，则运动时间为：h1gt 2th22g水平方向，粒子做匀减速运动，减速至0位移 Lv00 t282Lg解得 v02Lth（2）水平方向，根据牛顿第二定律：qEma又由运动学公式：02v022( a)s解得 E2mgL ，方向水平向右。hq（3）由动能定律： WG W电场EK即： mgh qELEK1mv022解得： EK=mgh9