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高二电场单元练习(一)1.某同学在研究电子在电场中的运动时,得到了电子由a点运动到b点的轨迹(图中实线所示),图中未标明方向的一组虚线可能是电场线,也可能是等势面,则下列说法正确的判断是()A.如果图中虚线是电场线,电子在a点动能较小B.如果图中虚线是等势面,电子在b点动能较小C.不论图中虚线是电场线还是等势面,a点的场强都大于b点的场强D.不论图中虚线是电场线还是等势面,a点的电势都高于b点的电势2.如图所示,虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在另一个等势面上。甲、乙两个带电粒子以相同的速率,沿不同的方向从同一点a射入电场,在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动。则下列说法正确的是()①两粒子所带的电荷符号不同②甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点的速度③两个粒子的电势能都是先减小后增大④经过b点时,两粒子的动能一定相等A.①②B.①③C.③④D.①④3.如图所示,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速度v2射出。不计重力,则()A.2v0=v1+v2B.v0=2/)(2221vvC.v0=21vvD.v0v1=v24.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A.如图⑴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v0mqQb甲乙dcaB.如图⑵所示圆柱形电极M接电源正极,圆环形电极N接电源负极,模拟正点电荷周围附近的静电场C.如图⑶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⑷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5.如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度A.一定减小B.一定增大C.一定不变D.可能不变6.如图所示,两块平行金属板A、B带有等量异种电荷,竖直固定在光滑绝缘的小车上,小车的总质量为M,整个装置静止在光滑的水平面上。质量为m、带电量为q的小球以初速度v0沿垂直金属板的方向从B板底部小孔射入,且恰好不与A板相碰,求A、B金属板间的电势差?7.如图所示,一质量m的塑料球形容器放在桌面上,它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧直立地固定于容器内壁的底部,弹簧上端经绝缘物系住一只带正电q、质量也为的m小球。从加一个向上的场强为E的匀强电场起,到容器对桌面压力减为零时为止。求:(1)小球的电势能改变量(2)容器对桌面压力减为零时小球的速度大小。BAd(甲)U0U-U0U0T/35T/64T/3(乙)UtU8如图(甲)所示,A、B是真空中平行放置的金属板,加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场,A、B两板间距离d=15cm。今在A、B两板间加上如图(乙)所示的交变电压,周期为T=1.0×10-6s。t=0时,A板电势比B板电势高,电势差U0=1080V,一个荷质比q/m=1.0×108C/Kg的带负电的粒子在t=0的时刻从B板附近由静止开始运动,不计重力,问(1)当粒子的位移为多大时,粒子的速度第一次达到最大?最大速度为多大?(2)粒子撞击极板时的速度大小?答案1.C2.A3B4.解:用电流场模拟静电场,在导电纸上必须形成电流。由于⑴、⑷两个方案在导电纸上不会形成电流,因此设计不合理。⑵、⑶两个设计是合理的。选BC。5.A6.解:由于水平面光滑,所以小车与小球系统水平方向动量守恒,即mv0=(m+M)v(3分)设两板间电势差为U,两板间距为d,对车据动能定理:qUdS=12Mv2(3分)对小球据动能定理:qUd(S+d)=12mv02-12mv2(3分)由上式联立解得:)(220mMqMmvU(3分)7.(1)kEqmg2………(5分)(2)提示:弹簧初态的压缩量与末态的伸长量相等,故弹性势能的改变量为零。因此电势能的减少量等于小球的动能和重力势能的增量。kmgEqg)(2………(7分)8.(1)粒子经过T/3时第一次达到最大速度,S==4cm;V==2.4×10-5m/s(2)0至T/3时间内,粒子向A板加速4cm;T/3至2T/3时间内,粒子向A板减速4cm;2T/3至5T/6时间内,粒子向B板加速1cm;5T/6至T时间内,粒子向A板减速1cm,一个周期内前进的位移为6cm。两个完整的周期后粒子前进的位移为12cm,距A板还剩余3cm,因此,粒子撞击极板时的速度即为由初速为0,经过3cm加速的末速度,大小为×105m/s。
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