知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．在一个显像管里，电子枪释放出电子，从静止开始经电势差为U₀的电场加速之后，电子沿水平方向从南到北运动．该处地磁场在竖直方向上的分量向下，磁感应强度大小为 B，已知电子的电荷量为 e，质量为 m，重力不计．试求：
（1）加速之后电子的速度大小 v；
（2）电子在显像管里通过s的路程时，侧移量有多大？

难度：较难

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2．

为研究一均匀带正电球体\(A\)周围静电场的性质，小明同学在干燥的环境中先将\(A\)放在一灵敏电子秤的绝缘托盘上\((\)如图甲所示\()\)，此时电子秤的示数为\(N_{1}\)；再将另一小球\(B\)用绝缘细线悬挂在一绝缘支架上，使其位于\(A\)球的正上方\(P\)点，电子秤稳定时的示数减小为\(N_{2}\)。已知小球\(B\)所带电荷量为\(-q\)，且\(q\)远小于球\(A\)所带的电荷量，球\(A\)与球\(B\)之间的距离远大于两球的半径。

\((1)\)根据上述信息，求：

\(①\)球\(B\)对球\(A\)的电场力大小和方向；

\(②\)球\(A\)在\(P\)点处激发的电场的场强大小\(E_{0}\)。

\((2)\)现缓慢拉动绝缘细线，使小球\(B\)从\(P\)点沿竖直方向逐步上升到\(Q\)点，用刻度尺测出\(P\)点正上方不同位置到\(P\)点的距离\(x\)，并采取上述方法确定出该位置对应的电场强度\(E\)，然后作出\(E-x\)图象，如图乙所示，其中\(M\)点为\(P\)、\(Q\)连线的中点，\(x\)轴上每小格代表的距离均为\(x_{0}\)，且为已知量。

\(①\)根据图象估算\(P\)、\(M\)两点间电势差\(U_{PM}\)的大小；

\(②\)若\(M\)、\(Q\)两点的电势差为\(U_{MQ}\)，比较\(U_{PM}\)和\(U_{MQ}\)的大小，并由此定性说明球\(A\)正上方单位长度的电势差随\(x\)的变化关系。

难度：较难

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3．
如图，光滑斜面倾角为\(37^{\circ}\)，一质量\(m=1×10^{-2}Kg\)、电荷量\(q=+1×10^{-6}C\)的小物块置于斜面上，当加上水平向右的匀强电场时，该物体恰能静止在斜面上，\(G=10m/s^{2}\)，求：
\((1)\)该电场的电场强度大小
\((2)\)若电场强度变为原来的\( \dfrac {1}{2}\)，小物块运动的加速度大小
\((3)\)在\((2)\)前提下，当小物块沿斜面下滑\(L= \dfrac {2}{3}m\)时，机械能的改变量．

难度：较难

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4．
如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为\(2×10^{-5}C\)的负电荷由\(A\)点移到\(B\)点，其电势能增加了\(0.001J\)，已知\(A\)、\(B\)两点间距离为\(4cm\)，两点连线与电场方向成\(60^{0}\)角，求：
\(①A\)、\(B\)两点间的电势差\(U_{AB}\)；
\(②\)该匀强电场的电场强度\(E\)．

难度：较难

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5．
当平行板电容器的两极板间是真空时，电容\(C\)与极板的正对面积\(S\)、极板间距离\(d\)的关系为\(C= \dfrac {S}{4\pi kd}.\)对给定的平行板电容器充电，当该电容器极板所带电荷量\(Q\)变化时，两极板间的电势差\(U\)也随之变化．
\((1)\)在图所示的坐标系中画出电容器带电量\(Q\)与极板间电势差\(U\)的关系图象．
\((2)\)电容器储存的电能等于电源搬运电荷从一个极板到另一个极板过程中，克服电场力所做的功\(.\)在弹簧弹力\(F\)与形变量\(x\)关系图象中，图象与\(x\)轴围成的面积代表弹簧弹性势能的大小\(.\)与之类比，推导电容器储存的电能表达式\(E= \dfrac {1}{2}CU^{2}\)．
\((3)\)若保持平行板电容器带电量\(Q\)、极板正对面积\(S\)不变，两极板间为真空，将板间距离由\(d_{1}\)增大到\(d_{2}\)，需要克服电场力做多少功？

难度：较难

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6．如图所示，一质量为\(m=2.0×10^{-2}kg\)、带电荷量为\(q=10×10^{-6}C\)的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场区域足够大，静止时悬线向左与竖直方向成\(60^{\circ}\)角\(.\)小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度取\(g=10m/s^{2}\)．
\((1)\)判断小球带何种电荷．
\((2)\)求电场强度\(E\)的大小．
\((3)\)若在某时刻将细线突然剪断，求小球运动的加速度\(a\)的大小．

难度：较难

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7．如图所示，一个带正电的粒子以平行于 \(x\)轴正方向的初速度 \(v\)\({\,\!}_{0}\)从 \(y\)轴上 \(a\)点射入第一象限内，为了使这个粒子能经过 \(x\)轴上定点 \(b\)，可在第一象限的某区域内加一方向沿 \(y\)轴负方向的匀强电场。已知所加电场的场强大小为 \(E\)，电场区域沿 \(x\)方向的宽度为 \(s\)， \(Oa\)\(=\) \(L\)， \(Ob\)\(=2\) \(s\)，粒子的质量为 \(m\)，带电量为 \(q\)，重力不计，试讨论电场的左边界与 \(b\)的可能距离。

难度：较难

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8．如图（a），距光滑绝缘水平面高h=0.3m的A点处有一固定的点电荷Q．带电量为q=1×10^-6C，质量为m=0.05kg的小物块在恒定水平外力F=0.5N的作用下，从Q左侧O点处由静止开始沿水平面运动．已知初始时O与A的水平距离为0.7m，物块动能E_k随位移s的变化曲线如图（b）所示．静电力常量k=9.0×10⁹N•m²/C²．

（1）估算点电荷Q的电量；
（2）求物块从O到s₁=0.50m的过程中其电势能的变化量；
（3）求物块运动到s₂=1.00m时的动能．

难度：较难

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9．静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图所示，图中φ₀和d为已知量．一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心，沿x轴方向做周期性运动．已知该粒子质量为m、电量为-q，其动能与电势能之和为-A（0＜A＜qφ₀）．忽略重力．求：
（1）粒子所受电场力的大小；
（2）粒子的运动区间；
（3）粒子从左侧最远点运动到中心点O处的时间．

难度：较难

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10．如图所示，虚线左侧存在非匀强电场，MO是电场中的某条电场线，方向水平向右，长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置．质量为m₁、电荷量为+q₁的A球和质量为m₂、电荷量为+q₂的B球穿过细杆（均可视为点电荷）．当t=0时A在O点获得向左的初速度v₀，同时B在O点右侧某处获得向左的初速度v₁，且v₁＞v₀．结果发现，在B向O点靠近过程中，A始终向左做匀速运动．当t=t₀时B到达O点（未进入非匀强电场区域），A运动到P点（图中未画出），此时两球间距离最小．静电力常量为k．
（1）求0～t₀时间内A对B球做的功；
（2）求杆所在直线上场强的最大值；
（3）某同学计算出0～t₀时间内A对B球做的功W₁后，用下列方法计算非匀强电场PO两点间电势差：
设0～t₀时间内B对A球做的功为W₂，非匀强电场对A球做的功为W₃，
根据动能定理W₂+W₃=0 又因为W₂=-W₁
PO两点间电势差U=
W3
q1
=
W1
q1

请分析上述解法是否正确，并说明理由．

难度：较难

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