选修3-1 静电场 恒定电流练习题
一、选择题(共12个小题,每小题4分,共48分,在每个小题给出的四个选项中,有的只有一个选项是符合题目要求的,有的有多个选项符合要求,全选对的得4分,选对而不全的得2分,有错选或不做答的得0分)
1.有三个相同的金属小球A、B、C,其中A、B两球带等量异种电荷,C球不带电.将A、B两球相隔一定距离固定起来,两球间的库仑力是F,若使C球先和A接触,再与B接触,移去C,则A、B间的库仑力变为( )
A.F/2 B.F/4 C.F/8 D.F/10
2、如图9-2-9所示,M、N两点分别放置两个等量种异电荷,A为它们连线的中点,B为连线上靠近N的一点,C为连线中垂线上处于A点上方的一点,在A、B、C三点中( )
A.场强最小的点是A点,电势最高的点是B点 B.场强最小的点是A点,电势最高的点是C点 C.场强最小的点是C点,电势最高的点是B点 D.场强最小的点是C点,电势最高的点是A点
3.在点电荷 +Q形成的电场中有一点A,当一个+q的检验电荷从电场的A点移到无限远处时,电场力做的功为W,则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为(设无限远处电势能为零) ( )
A、EPAWq,AC、EPA第2题图
WW B、EPAW,A
qqWWW,A D、EPAW,A
qq4、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点加速度小。 C、粒子在B点动能大。 D、A、B两点相比,B点电势能较大。 第4题图
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A、B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、无法确定
6、一束由不同种正离子组成的粒子流以相同的速度,从同一位置沿垂直于电场方向射入匀强电场中,所有离子的偏移量都是一样的,这说明所有粒子( )
A.都具有相同的比荷 B.都具有相同的质量
第5题
C.都具有相同的电量 D.都具有相同的动能 7. 如图甲所示,AB是电场中的一条电场线,在A点放置一自由的负电荷,负电荷在运动过程中仅受电场力作用,它沿AB由A运动到B的过程中速度图象如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.EAEB B.BA
C.EBEA D.BA
8、如图为某匀强电场的等势面分布图,每两个相邻等势面相距2cm,则该匀强电场的场强大小和方向分别为 ( )
A.E=100V/m,竖直向下 B.E=100V/m,竖直向上
C.E=100V/m,水平向左 D.E=100V/m,水平向右
9.如图所示一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,设棒每米的电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为υ的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为:( )
第7题图
υ
第8题图 - - - - - - - - - - 9题
qA.υq B. C. υqS D.υq/S
10.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示( )
A.在电源内部每通过1C电荷量,电源把2 J的化学能转化为电能 B.蓄电池两极间的电压为就是电源的电动势 C.蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变成电能
D.蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大
11.有两个阻值不同的定值电阻R1和R2,它们的电流随电压变化的I―U图线如下 图所示,如果R1、R2串联后的总电阻为R串,并联后的总电阻为R并,则关于R串、R并的 I―U图线所在的区域,下列说法中正确的是
A. R串在II区域,R并 在III区域 B. R串在III区域,R并 在I区域 C. R串在I区域,R并 在II区域 D. R串在I区域,R并 在III区域
12、如图6所示,L1,L2是两个规格不同的灯泡,当它们如图连接时,恰好都能正常发光,设电路两端的电压保持不变,现将变阻器的滑片P向右移动过程中L1和L2两灯的亮度变化情况是 ( )
A.L1亮度不变,L2变暗 B.L1变暗,L2变亮、 C.L1变亮,L2变暗 D.L1变暗,L2亮度不变
2
二 实验题(本题有二个小题,共8分,请将答案填写在答题纸对应的横线上)
13.(1)(4分)如图所示的电路中,电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A,已知电流表的内阻R=0.2Ω,那么待测电阻Rx的测量值比真实值 (填偏大或偏小),真实值为 Ω。 Rx (2).有一小灯泡上标有“6V,0.1A”字样,现要描绘该灯A 泡的伏安特性曲线,有下列器材供选用
A 电压表(0~3V,内阻2.0kΩ)
V B 电压表(0~10V,内阻3.0kΩ) C 电流表(0~0.3A,内阻2.0Ω)
13题图 D 电流表(0~6A,内阻1.5Ω) E 滑动变阻器(2A,30Ω) F 滑动变阻器(0.5A,1000Ω) G 学生电源(直流9V),及开关,导线等 (1)实验中所用的电压表应选 ,电流表应选 ,滑动变阻器应选 (2)在右方框中画出实验电路图,要求电压从开始测量 .....0.....
三、计算题(本题共4小题.共44分.解答应写出必要的文字说明 方程式和重要的演算步骤。只写出最后结果的不能得分。有数值计算的题。答案中必须明确写出数值和单位。)
-9
14.(9分)在真空中的O点放一个点电荷Q=+2×10C,直线MN通过O点,OM的距离
-10
r=50cm,M点放一个点电荷q=-1×10C,如图,求: (1)q在M点受到的电场力的大小; (2)M点的电场强度大小;
-9
(3)若q从电场中的M点移到N点,克服电场力做功为1.8×10J,M、N两点间的电势差UMN为多少?
Q
+
O M N
14题图
15.(10分)如图所示,电源电压恒为10 V,R1=4 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF。 (1) 闭合开关S,求稳定后通过R1的电流; (2)闭合开关S,求电容器的带电量.
-4
16. (11分)如图所示,一质量m=8g 、带电量大小q=2×10C的带电小球,用长为L=0.8m的绝缘细丝线悬挂于A点,置于空间范围较大的水平向右的匀强电场中,小球静止在B
0002
点.此时细丝线与竖直方向的夹角为θ=37.(cos37=0.8,sin37=0.6,g=10m/s)求: (1)匀强电场的电场强度为多大?
(2)A、B两点间的电势差UBA为多大?
3
(3)若突然把电场强度的方向改为竖直向上,则小球运动到最低点时细丝线的拉力是多大?
A
θ
E B 17题图
17.(12分)如图所示,有一电子(电量为e)经电压U0加速后,进入两板间距为d、电压为U的平行金属板间,若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能从下极板边缘穿过电场,求:
(1)两金属板的长度。 (2)电子穿出电场时的动能
(3)电子离开偏转电场时速度方向与进入偏转时速度方向夹角的正切值?
— — — —
- d 答案
+ + U 1.C 2.C 3C 4BD 5A 6B 7BC 0 8C 9A 10AD 11B 12A
13.(1)偏大 99.8 (2)B、C、E
4
+ + 17题图
14. 解:(1)根据库伦定律可得
F=k=9.0×10×
9
N=7.2×10N N/C=72 N/C
-9
(2)由电场强度的定义知E==
(3)UAB=
15.(1)有欧姆定律
=V=18V
I==1A
(2)U2=IR2=6V
-4
Q=C U2=1.8×10C 17.解:
(1)小球受三个力作用处于平衡状态 Eq=mgtanθ
E=N/C=3000N/C
(2)在匀强电场中UBA=ELsinθ=30×0.8×0.6V=14.4V (3)F=mg/cosθ
2
根据牛顿第二定律知a=g/cosθ=12.5m/s 0.4s末的速度V=at=12.5×0.4=5m/s
0.4s内小球的位移X=at=
2
×12.5×0.4m=1m
2
18.(1)设电子飞离加速电场时的速度为υ0,
由动能定理eU0= mυ0………….. ①
2
设金属板AB的长度为L,电子偏转时间t=…………..②
5
电子在偏转电场中的产生的偏转加速度a=………....③
电子偏转的位移y=d=at……………….④
2
由①②③④得L=d……………⑤
(2)设电子穿过电场时的动能为 Ek ,根据动能定理
Ek =eU0+e=e(U0+)
其它做法也对
(3)电子离开偏转电场时沿电场方向的速度υy=at=×
设偏转角θ则tanθ==
由①式知tanθ=其它做法也对
6
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