2009高考物理专题复习 电场练习.doc

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2009高考物理专题复习电场练习

w.w.w.k.s.5.u.c
1．关于静电场下列说法中正确的是（）
A．在电场强度为零的区域电势一定处处为零
B．根据公式E=知，当两平行金属板带电量一定，板间距离越大板间场强越小。
C．正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定减少
D．根据公式U=Ed知，在匀强电场中两点间的距离越大,电势差就越大

2．一平行板电容器，两板间的距离和两板面积都可调节，电容器两极板与电池相连接，以表示电容器的电量，表示两极间的电场强度，则下列说法中正确的是（）
A.当增大，S不变时，减小E减小
B.当S增大，不变时，增大E增大
C.当减小，S增大时，增大E增大
D.当S减小，减小时，不变E不变

3．如图1所示，P、Q是两个电量相等正的电荷，它们连线的中点是O，a、b是中垂线上的两点，，用、、、分别表示a、b两点的场强和电势，则（）
•
•
b
a

•
•
O
Q
P

图1
A.一定大于，一定大于
B.不一定大于，一定大于
C.一定大于，不一定大于
D.不一定大于，不一定大于

4．如图2所示，质量为的小球B，带电量为，用绝缘细线悬挂在O点，球心到O点的距离为，在O点的正下方有一个带同种电荷的小球A固定不动，A的球心到O点的距离也为，改变A球的带电量，B球将在不同的位置处于平衡状态。当A球带电量为，B球平衡时，细线受到的拉力为；若A球带的电量为，B球平衡时，细线受到的拉力为，则与的关系为（）
A.>B.<
图2
O
A
B
Q
m，q
C.=D.==

5．如图3所示，在S点的电量为q，质量为m的静止带电粒子，被加速电压为U，极板间距离为d的匀强电场加速后，从正中央垂直射入电压为U的匀强偏转电场，偏转极板长度和极板距离均为L，带电粒子离开偏转电场后即进入一个垂直纸面方向的匀强磁场，其磁感应强度为B。若不计重力影响，欲使带电粒子通过某路径返回S点，求：
（1）匀强磁场的宽度D至少为多少？
（2）该带电粒子周期性运动的周期T是多少？偏转电压正负极多长时间变换一次方向？

图3
L
L
U
S
d
U
B
D

6．串列加速器是用来产生高能离子的装置。图4中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地（电势为零），现将速度很低的负一价碳离子从a端输入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子，而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动。已知碳离子的质量，，，，元电荷，求半径R。

图4
加速管
a
b
c

参考答案
1．C
2．解析：由于电容器与电源相连，则电容器两极板的电压不变，根据平行板电容器电容可知，当增大S不变时，电容C减小；又因可得，电荷量减小；又由可知，场强E减小，故A选项正确；当S增大，不变时，C增大，Q增大，E不变，所以B选项错误；当减小，S增大时，C增大，Q增大，E增大，所以C选项正确；当S减小，减小时，电容C不一定增大，Q也不一定增大，但E一定增大，所以D选项错误。可见本题AC选项正确。

3．解析：P、Q在O点的合场强为零，沿着Oab线到无穷远处，P、Q的合场强也为零，可见沿Oab线远离O点时，合场强是先增大后减小，故不一定大于，而电势离电荷越远越低，必有大于，所以B选项正确。

4．解析：用相似三角形法，得到，故得到与偏角无关。所以C、D选项正确。
A
B
O
α
A
B
β

Eq
T1
T2
α
β
mg
A
mg
T2
Eq
B
β

（1）（2）（3）（4）
图2—答

5．解析：如图所示，电场对粒子加速，由动能定理得：
θ
O
L
L
U
S
d
U
B
D
R
①
由于粒子在电场加速过程中做匀加速直线
运动，则加速的时间为：
②
粒子在偏转电场中做类似平抛运动，其加速度为：
粒子通过偏转电场的时间为：③
粒子在偏转电场中的侧移距离为：④
侧向速度为：
则粒子射出偏转电场时的速度为：⑤
以速度进入磁场做匀速度圆周运动的洛仑兹力为向心力，设运动半径为R：
⑥
则磁场宽度为：
⑦
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为：
所以
所以粒子在磁场中运动的时间为：
⑧
粒子从S出发到回到S的周期T为：

偏转电压正负极换向时间为：

6．解析：设碳离子到达b处时的速度为v1，从c端射出时的速度为v2，由能量关系得：①②
进入磁场后，碳离子做圆周运动，可得：③
由以上三式可得：④
由④及题给数值可解得：