1、物理3电场北京题选A4学生用314丙所示的偏转电场。偏转电极的极板长=4.0cm，两板间距离=1.0cm，极板右端与荧光屏的距离=18cm，当在偏转电极上加的正弦交变电压时，如果电子进入偏转电场的初速度，求电子打在荧光屏上产生亮线的最大长度； (3)如图14甲所示，电子枪中灯丝用来加热阴极，使阴极发射电子。控制栅极的电势比阴极的电势低，调节阴极与控制栅极之间的电压，可控制通过栅极电子的数量。现要使打在荧光屏上电子的数量增加，应如何调节阴极与控制栅极之间的电压。 电子枪中、和三个阳极除了对电子加速外，还共同完成对电子的聚焦作用，其中聚焦电场可简化为如图14丁所示的电场，图中的虚线是该电场的等势线
2、。请简要说明聚焦电场如何实现对电子的聚焦作用。(10海淀一模反馈）23A示波管是示波器的核心部分，它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，如图14甲所示。电子枪具有释放出电子并使电子聚集成束以及加速的作用；偏转系统使电子束发生偏转；电子束打在荧光屏形成光迹。这三部分均封装于真空玻璃壳中。已知电子的电荷量e1.610-19 C，质量m0.9110-30 kg，电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计，不考虑相对论效应。（1）电子枪的三级加速可以简化为如图14乙所示的加速电场，加速电压U0=1.0103V，若从阴极逸出电子的初速度可忽略不计，求电子被加速后的动能； （2）电子被加速后进入
3、偏转系统，若只考虑电子沿Y（竖直）方向的偏转情况，且偏转系统可以简化为如图14丙所示的偏转电场。如果电子进入偏转系统的初速度v0=3.0107 m/s，偏转电极的极板长l4.0 cm，两板间距离d1.0 cm，极板右端与荧光屏的距离L18 cm，当在偏转电极U上加u48sin100t V的正弦交变电压时，求电子打在荧光屏上产生亮线的最大长度；（3）如图14甲所示，电子枪包括灯丝F、阴极K、控制栅极G、第一阳极A1、第二阳极A2和第三阳极A3等。其中灯丝用来加热阴极，使阴极发射出具有一定初速度的热电子。控制栅极的电势比阴极低。电子从阴极射出进入控制栅极沿示波管轴线方向做怎样的运动； 若从控制栅极
4、射出的电子束是发散的，要通过电子枪中A1、A2和A3三个阳极的区域时必须一个聚焦电场完成对电子的聚焦作用，简要描述这个聚焦电场的特征。(10海淀二模）21（18分）（1）如图8所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。关于此实验装置中的静电计，下列说法中正确的是 。（选填选项前面的字母）A静电计指针张角的大小反映了平行板电容器所带电荷量的多少B静电计指针张角的大小反映了平行板电容器两板间电压的大小C静电计的外壳与A板相连接后可不接地D可以用量程为3V的电压表替代静电计让圆形平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度。不改变A，B两板所带的电荷，且保持两板在竖直平面内。开始时两板正对，
5、现要使静电计指针偏角变大，下列做法中可行的 。（选填选项前面的字母）A保持B板小动，A板向上平移B保持B板不动，A板向右平移C保持A、B两板不动，在A、B之间插入一块绝缘介质板(10海淀二模反馈）21（1）如图所示装置，在探究影响平行板电容器电容的因素实验中，充好电的平行板电容器的极板A与一静电计相接，极板B接地。若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化分析平行板电容器电容变小结论的依据是（ ）A两极板间的电压不变，极板上的电量变大B两极板间的电压不变，极板上的电量变小C极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大D极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小(10海淀二模反馈）21（1）如图
6、所示为电容式传感器构件的示意图，工作时动片（电极板A）沿平行于定片（电极板B）的方向发生一小段位移s，电容C便发生变化，通过测量电容C的变化情况就可以知道位移s。如果忽略极板的边缘效应，那么在图中，能正确反映电容C和位移s间函数关系的是 。（选填选项前面的字母） (10海淀二模）24（20分）如图12所示，A、B是两块竖直放置的平行金属板，相距为，分别带有等量的负、正电荷，在两板间形成电场强度大小为E的匀强电场。A板上有一小孔（它的存在对两板间匀强电场分布的影响可忽略不计），孔的下沿右侧有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道，一个质量为，电荷量为的小球（可视为质点）， 在外力作用下静止在轨道的中点P
7、处。孔的下沿左侧也有一与板垂直的水平光滑绝缘轨道，轨道上距A板处有一固定档板，长为的轻弹簧左端固定在挡板上，右端固定一块轻小的绝缘材料制成的薄板Q。撤去外力释放带电小粒，它将在电场力作用下由静止开始向左运动，穿过小孔后（不与金属板A接触）与薄板Q一起压缩弹簧，由于薄板Q及弹簧的质量都可以忽略不计，可认为小球与Q接触过程中不损失机械能。小球从接触 Q开始，经历时间T0第一次把弹簧压缩至最短，然后又被弹簧弹回。由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺，使得小球每次离开Q瞬间，小球的电荷量都损失一部分，而变成刚与Q接触时小球电荷量的。求：（1）小球第一次接触Q时的速度大小；（2）假设小球第次弹回两板间后向右运动
8、的最远处没有到达B板，试导出小球从第次接触 Q，到本次向右运动至最远处的时间T0的表达式；（3）假设小球被第N次弹回两板间后向右运动最远处恰好到达B板，求N为多少。(10海淀二模反馈）24A如图12所示，A、B是两块竖直放置的平行金属板，相距为2l，分别带有等量的负、正电荷，在两板间形成电场强度大小为E的匀强电场。A板上有一小孔（它的存在对两板间匀强电场分布的影响可忽略不计），孔的下沿右侧有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道，一个质量为m、电荷量为q（q0）的小球（可视为质点），在外力作用下静止在轨道的中点P处。孔的下沿左侧也有一与板垂直的水平光滑绝缘轨道，轨道上距A板l处有一固定档板，长为l的轻
9、弹簧左端固定在挡板上，右端固定一块轻小的绝缘材料制成的薄板Q。撤去外力释放带电小球，它将在电场力作用下由静止开始向左运动，穿过小孔（不与金属板A接触）后与薄板Q一起压缩弹簧，由于薄板Q及弹簧的质量都可以忽略不计，可认为小球与Q接触过程中不损失机械能。小球从接触Q开始，经历时间T0第一次把弹簧压缩至最短，然后又被弹簧弹回。由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺，使得小球每次离开弹簧的瞬间，小球的电荷量都损失一部分，而变成刚与弹簧接触时小球电荷量的（k1）。（1）小球第一次接触薄板Q后，则弹簧的弹性势能多大；（2）假设小球被第N次弹回两板间后向右运动的最远处恰好到达B板，小球从开始运动到被第N次弹回两板间向
10、右运动到达B板的总时间。（04东城一模）22（18分）示波管的主要结构由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。在电子枪中，电子由阴极K发射出来，经加速电场加速，然后通过两对相互垂直的偏转电极形成的电场，发生偏转。其示意图如图（图中只给出了一对YY/方向偏转的电极）所示。已知：电子质量为m，电量为e，两个偏转电极间的距离为d，偏转电极边缘到荧光屏的距离为L。没有加偏转电压时，电子从阴极射出后，沿中心打到荧光屏上的O点时动能为E0。设电子从阴极发射出来时的初速度可以忽略，偏转电场只存在于两个偏转电极之间。求：电子枪中的加速电压U是多少？如果YY/方向的偏转电极加的偏转电压是UY，电子打到荧光屏上P点时的动
11、能为Et，求电子离开偏转电场时，距中心线的距离SY。（04东城三模）22（18分）一个带电粒子以初速度与水平方向成角斜向上射入某匀强电场区域，粒子进入电场区域后沿直线运动。已知：粒子的质量为，带电量，取，带电粒子所受的重力不能忽略。（1）要使带电粒子进入电场后沿直线运动，求：该电场强度的最小值及方向。（2）当电场强度为最小值时，通过计算说明该粒子进入这个电场区域后运动的性质。（05东城二模）20如图所示，圆O在匀强电场中，场强方向与圆O所在平面平行，带正电的微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动
12、能最大，图中O是圆心，AB是圆的直径，AC是与AB成角的弦，则匀强电场的方向为 沿AB方向 沿AC方向 沿OC方向 沿BC方向（05东城二模）24（18分）在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷的电量关系图象如图中直线a、b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电。求：B点的电场强度的大小和方向。试判断电荷Q的电性，并说明理由。点电荷Q的位置坐标。（05东城三模）17如图所示，水平放置的两个平行金属板A、B带等量异种电荷，A板带负电荷，
13、B板接地。若将A板向上平移到虚线位置，在A、B两板中间的一点P的电场强度E和电势U的变化情况是：AE不变，U改变 BE改变，U不变 CE不变，U不变 DE改变，U改变（05东城三模）24（18分）电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。在电子枪中产生的电子经过加速电场加速后射出，从P点进入并通过圆形区域后，打到荧光屏上，如图所示。如果圆形区域中不加磁场，电子一直打到荧光屏上的中心O点的动能为E；在圆形区域加垂直于圆面、磁感应强度为B的匀强磁场后，电子将打到荧光屏的上端N点。已知ON=h，PO=L。电子的电荷量为e，质量为m。求：（1）电子打到荧光屏上的N点时的动能是多少？说明理由。
14、（2）电子在电子枪中加速的加速电压是多少？（3）电子在磁场中做圆周运动的半径R是多少？（4）试推导圆形区域的半径r与R及h、L的关系式。（06东城一模）17如图所示，A、B为平行金属板，两板间相距d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一个小孔M和N。今有一带电油滴，质量为m，从A板的上方距A板为d的P点由静止开始自由下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力忽略不计，带电油滴通过N孔时的动能Ek2mgd。若将极板A向上移动一小段距离，到图中虚线所示位置，则带电油滴通过N孔时的动能Ek/和油滴所带电荷的种类是油滴带正电，Ek/=Ek油滴带正电，Ek/Ek油滴带负电，Ek/=Ek油滴带负电，Ek/
15、b BEa=3Eb，abCEa=Eb/3，ab DEa=Eb，ab，Eab，Ea=EbCaEb Dab，Ea=Eb（07东城二模）23（18分）如图所示，一质量为m的带电小球，用长为l的绝缘细线悬挂在水平向右，场强为E的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成角（45）。求小球带何种电性及所带电荷量的大小；如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直向下，带电小球将怎样运动？要求说明理由。电场方向改变后，带电小球的最大速度值是多少？（07东城三模）23（16分）如图所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，场强大小为E。一个弯成1/4圆周的环状绝缘硬质细管AB竖直固定在匀强电场中，环的半径R
16、=0.30m，离水平地面的距离为h=5.0m。一带正电的小球从管的上端口P由静止释放，小球大小略小于管的直径，它与管间摩擦不计。小球在电场中受到的电场力大小为重力的一半。（g=10m/s2）求：小球运动到管口Q时的速度大小；小球着地点与管的下端口Q的水平距离；若使带电小球离开环Q瞬间，突然撤去匀强电场，为了能使带电小球向右做匀速直线运动，可以加垂直纸面方向的匀强磁场，试求磁场的方向以及磁感应强度B大小和原匀强电场场强E的比。 （08东城一模）19如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为q的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放，小球沿细管滑到最低点B
17、时，对管壁恰好无压力。若小球所带电量很小，不影响O点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为（ ）A BC D （08东城二模）21（18分）（1）（4分）如图所示，在研究平行板电容器的电容量大小与哪些因素有关的实验中，进行如下操作： 使电荷量Q、正对面积S一定，增大两板间距离d则静电计指针偏角 （填“变大”、“变小”或”“不变”）；使电荷量Q、两板间距离d、正对面积S一定，在两极板间放入石蜡，则静电计指针偏角 （填“变大”、“变小”或“不变”）。（08东城三模）21(3) (3分)某同学做“练习使用示波器”实验观察正弦规律变化的电压图线时，在示波器荧屏上出现如图(a)
18、所示的图线，为了将图线调整为图(b)所示的形状，他采取了下列措施：A调节竖直位移旋钮，使整个图线向下移动B保持同步极性选择开关不动，仍置于“+”位置C调节Y增益使图形的振幅增大D调X增益使图形的横向幅度增大其中正确的是_ （08东城三模反馈）18M、N是一条电场线上的两点。在M点由静止释放一个粒子，粒子仅在电场力的作用，沿着电场线从M点运动到N点。粒子的速度随时间变化的规律如图所示。以下判断正确的是 A. 该电场可能是匀强电场B. M点的电势高于N点的电势C. M点到N点，粒子的电势能逐渐增大D. 粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力（08东城三模反馈）21.（2）（7分）右图中给出器材为
19、：电源E（电动势为12V，内阻不计），木板N（板上从下往上依次叠放白纸、复写纸、导电纸各一张），两个金属条A、B（平行放置在导电纸上，与导电纸接触良好，用作电极），滑线变阻器R（其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻），直流电压表（量程为6V，内阻很大，其负接线柱与B极相连，正接线柱与探针P相连），开关K。现要用图中仪器描绘两平行金属条AB间电场中的等势线。AB间的电压要求取为6V。（）在图中连线，画成实验电路原理图。（）下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容填写在横线上方。a. 接好实验电路。b. 。c. 合上K，并将探针P与A相接触。d. 。e. 用探针压印的方法把A、B的位置标记在白纸上。
20、画一线段连接AB两极，在连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点，用探针把它们的位置印在白纸上。f. 将探针与某一基准点相接触， ，这一点是此基准的等势点。用探针把这一点的位置也压印在白纸上。用相同的方法找出此基准点的其它等势点。g. 重复步骤f，找出其它4个基准点的等势点。取出白纸画出各条等势线。（09东城二模）14传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器。如图所示，键盘上每一个键的下面都连一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两金属片组成一个小电容器。当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给
21、出相应的信号。这种计算机键盘使用的是 ( )A温度传感器 B压力传感器 C磁传感器 D光传感器（09东城二模）15许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（ ）A库仑用他发明的扭秤研究带电体间的相互作用，建立了库仑定律B奥斯特发现了电流的磁效应，总结出了电磁感应定律C牛顿提出了万有引力定律，通过实验测出了万有引力恒量D伽利略通过理想斜面实验，提出了力是维持物体运动状态的原因（09东城二模）21.（3）在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，在下列所给的器材中，应选用的是：_ A6.0V的交流电源 B6.0V的恒压直流电源C量程015 V，零刻度在刻度表盘
22、中央的电压表 D量程0300，零刻度在刻度表盘中央的电流表如图是“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验示意图，电极A接电源正极，电极B接电源负极，a、b、c、d、e是五个基准点当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向“+”接线柱一侧偏转；当电流从“”接线柱流入电流表时，指针向“”接线柱一侧偏转在实验时，探针接触基准点d，另一探针接触探测点p时，发现表的指针发生了偏转，为尽快探测到与d点等电势的点， 则下列正确的是 A若灵敏电流计指针偏向“+”接线柱一侧，则探针 应右移B若灵敏电流计指针偏向“+”接线柱一侧，则探针 应左移C若灵敏电流计指针偏向“”接线柱一侧，则探针 应右移D若灵敏电流计指针偏
23、向“”接线柱一侧，则探针 应左移（10东城一模）19如图所示，水平固定的带电小圆盘A，取盘中心O点的电势为零，从盘心O处释放一质量为m，带电量为+q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的最大高度可达盘中心竖直线上的C点，且OC=h，又知道小球通过竖直线上B点时的速度最大且为vm，由此可以确定 （ ）AB点的场强和C点的场强 BC点的场强和B点的电势CB点的场强和C点的电势 DB点的电势和C点的电势（10东城一模）22（16分）两个板长均为三的平板电极，平行正对放置，相距为d，极板之间的电势差为U，板问电场可以认为是均匀的。一个粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射人两极板之间，到达负极板
24、时恰好落在极板边缘。已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求：（1）极板间的电场强度E；（2）粒子的初速度v0。（10东城二模）22（16分）如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成的角倾斜固定。细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强E=2104NC。在细杆上套有一个带电量为q=1.73105C、质量为m=310-2kg的小球。现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下，并从B点进入电场，小球在电场中滑至最远处的C点。已知AB间距离，g=10m/s2。求：（1）带电小球在曰点的速度vB；（2）带电小球进入电场后滑行最大距离x2；（3）带电小球从A点滑至C点
25、的时问是多少?（10东城三模）15用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下面四个物理量都是用比值法定义的，其中定义式正确的是A加速度 B磁感应强度 C电场强度 D电阻 （04宣武二模）17. 设想，在空间内，只在某一点O固定着一个正的点电荷q（其它地方不放置电荷），而且q在该空间内的另一点P处产生的电场强度为E1，现在，从远处移动过来一个带负电的金属球Q放在q的附近。那么，现在的q在该空间内的P点处产生的电场强度（ ）A. 大小和方向都没有改变B. 场强变大，方向偏向金属球C. 场强变小，方向偏离金属球D. 由于金属球的位置、是否接地等因素均未确定，因而无法判断（04宣武二模）18. 如图所示，一带正电的小球A，系于绝缘轻弹簧的一端，弹簧悬挂于O点。当小球A处于静止状态时，它产生的电场在其正下方的P点处的电场强度大小为EA；若在P点的正下方，距P
