《电场和电路》训练

1、电场和电路训练（时间：100分钟，赋分150分）训练指要通过训练，使我们更加深刻理解电场和电路的基本概念和规律，掌握带电粒子在电场中运动的分析方法，掌握电路分析和计算的方法，并能通过电容器等知识将两者有机地结合起来，从而提高综合分析问题的能力.第15题等为创新题，以探索黑箱内元件组成为线索，培养和提高学生的思维能力.一、选择题（每小题5分，共50分）1.在静电场中A.场强处处为零的区域内，电势也一定处处为零B.场强处处相同的区域内，电势也一定处处相等C.电势降低的方向一定是场强方向D.同一电场中等势面分布越密的地方，场强一定越大PSd36；Z3mm,YTS(HT6JZ图341TS）HT5”SS

2、2.（2001年全国高考综合能力试题）图341中所示平行板电容器，其电容为C，带电量为Q，上极板带正电.现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，如图所示.A、B两点间的距离为s，连接AB与极板间的夹角为30°.则电场力对试探电荷q所做的功等于图341A.B. C. D. PSd37；Z3mm,YTS(HT6JZ图342TS）HT5”SS3.图342画出了匀强电场中的几条电场线，M、N是该电场中的两点.一个带正电荷的离子（不计重力）仅在电场力的作用下由M点运动到N点，则图342A.该离子在M点的速度不为零B.该离子在M点的速度可能为零C.该离子在M点的电势能大于在N点的电势能D.

3、该离子在M点的电势能小于在N点的电势能PSd38；Z3mm,YTS(HT6JZ图343TS）HT5”SS4.如图343所示是示波管工作原理图，电子经加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时偏转量是h，两平行板间的距离为d，两板电压为U，板长是l，每单位电压引起的偏转量（h/U)）叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用下列哪些方法图343A.增大两板间电势差UB.尽可能使板长l做得短些C.尽可能使间距d减少些D.使电子入射速度v0大些PSd39；Z3mm,YTS(HT6JZ图344TS）HT5”SS5.（2002年上海高考试题）在如图344所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时图

4、344A.电压表示数变大，电流表示数变小B.电压表示数变小，电流表示数变大C.电压表示数变大，电流表示数变大D.电压表示数变小，电流表示数变小6.楼梯的照明灯L，可用楼上、楼下两个开关S1、S2控制，拨动S1、S2中的任何一个都可以使灯L点亮或灭掉.图345中满足上述要求的电路图是图345PSd40,BPTS(HT6JZ图345TS）HT5”SSPSd41；Z3mm,YTS(HT6JZ图346TS）HT5”SS7.如图346所示，两只相同的白炽灯泡D1和D2串联后接在电压恒定的电路中.若D1的灯丝断了，经过搭丝后（搭丝后灯泡的电阻减小）仍然与D2串联，重新接入原来的电路.假设在此过程中，灯丝电

5、阻随温度变化的因素可忽略不计，且每只灯泡两端的电压均未超过其额定电压.则此时每只灯泡所消耗的功率与原来各自的功率相比，有A.D1的功率变大B.D1的功率变小C.D2的功率变大D.D2的功率变小图346A.D1的功率变大B.D1的功率变小C.D2的功率变大D.D2的功率变小PSd42；Z3mm,YTS()HT6JZ图347TSHT5”SS8.如图347所示电路中，R1=R2=4 ，R3=2 ，电源电动势E=30 V，内阻r=2 .电容器的电容C=20 F，其板间距离d=1 cm，板间有一个质量m=0.1 g、带电量q=10-6 C的带正电的液滴，若g=10 m/s2，则下面说法正确的是图347A

6、.当S1断开，S2合上时，液滴保持静止B.当S2断开，S1合上时，液滴保持静止C.当S1断开，S2合上时，液滴有10 m/s2向上的加速度D.当S2断开，S1合上时，液滴有10 m/s2向上的加速度PSd43；Z3mm,YTS()HT6JZ图348TSHT5”SS9.质量为m的带电金属小球用绝缘细线与质量为2m的不带电木球相连，如图348所示，两球恰能在竖直向上的足够大的场强为E的匀强电场中以速度v匀速竖直上升，木球升至a点时，细绳突然断裂，木球升至b点时，速度减为零，那么图348A.木球速度为零时，金属球速度为3vB.木球速度为零时，金属球速度为2vC.a、b之间电势差为Ev2/2gD.ab

7、期间，木球动能的减小等于两球重力势能的增加PSd44；Z3mm,YTS(HT6JZ图349TS）HT5”SS10.如图349所示，长为l、倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为+q、质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，当达到斜面顶端的B点时，速度仍为v0，则A.A、B两点间的电势差一定为mglsin/B.小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能C.若电场是匀强电场，则该电场的电场强度的最大值一定为mg/qD.若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的，则Q一定是负电荷图349A.A、B两点间的电势差一定为mglsin/B.小球在B点的电势能一定大于小球在A点的

8、电势能C.若电场是匀强电场，则该电场的电场强度的最大值一定为mg/qD.若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的，则Q一定是负电荷二、填空题（每小题6分，共30分）11.两个带同种电荷的小球A、B，其质量关系为mA=mB/2，电量关系qA=2qB，先将它们固定在光滑的绝缘平面上，使A、B相距r1，此时它们具有电势能E.再将它们释放，经过较长时间，它们相距为r2，且r2r1，这段时间内电场力对A球做功为_.PSd45；Z3mm,YTS(HT6JZ图3410TS）HT5”SS12.（2001年上海高考试题）一束质量为m、电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图3410所示.

9、如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d、板长为L.设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为_（粒子的重力忽略不计）.PSd46；Z3mm,YTS(HT6JZ图34110TS）HT5”SS13.图3411所示电路中，三块电压表相同，电源内阻可忽略不计，表读数为4 V，表读数为1 V，则表的读数可能是_V或_V.电源电动势可能是_V或_V. PSd47；Z3mm,YTS(HT6JZ图3412TS）HT5”SS图3411 图341214.一个直流电源的电动势为E，内电阻为r，电源的电动势和内电阻保持不变.R1和R2为两个定值电阻，图3412是在同一坐标系中画出的它们的UI

10、图线.从图线可以看出，两个电阻相比，_的阻值较大，并可得出R1=_.若将R1接在该电源的两极间，电源的输出功率为_W.15.如图3413所示的“电阻盒”中有三个阻值均为R的电阻，按某种方式连接后引出四个测量点A、B、C、D，“检测器”的测电笔x、y之间的电压恒定不变，通过的电流由电流表指示. PSd48,BPTS(HT6JZ图3413TS）HT5”SS图3413用“检测器”探查“电阻盒”中四个电阻的连接方法，测量结果如下：x、y接A、B时，电流表指示0.30 Ax、y接A、D时，电流表指示0.15 Ax、y接B、D时，电流表指示0.10 Ax、y接C、D时，电流表指示0.30 A请把“电阻盒”

11、中三个相同电阻的正确连接图画出来.三、计算题（共70分）16.(12分)光滑绝缘的水平面上放着三个质量都是m，彼此相距为L的带电小球A、B、C，A、B两球均带正电q，现用水平力F拉C球，使三球在运动中保持距离不变，求：(1)C球带何种电荷，电量是多少?(2)F的大小.17.（12分）（2000年春季高考试题）A、B两地间铺有通讯电缆，长为L，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆.在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻.检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：（1）令B端的双线断开，在A处测出双线

12、两端的电阻RA；（2）令A端的双线断开，在B处测出双线两端的电阻RB；（3）在A端的双线间加一已知电压UA，在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压UB.试由以上测量结果确定损坏处的位置.PSd49；Z3mm,YTS(HT6JZ图3414TS）HT5”SS18.(14分)如图3414所示，四个电阻阻值均为R，电池内阻不计，S闭合时，水平平行的金属板间质量为m，带电荷量为q的微粒，恰好静止在两板的中央d/2处(d为两板间的距离)S，断开后，微粒向一极板运动，碰撞后机械能没有损失，电量由q变为q，随后向另一极板运动，到达另一极板时速度恰好减为零.图3414(1)电路中电池电动势多大?(2)微粒后来

13、的带电荷量q多大?PSd50；Z3mm,YTS(HT6JZ图3415TS）HT5”SS19.（16分）如图3415所示，一束电子从y轴上的a点以平行于x轴的方向射入第一象限区域，射入的速度为v0，电子的质量为m，电荷量为e.为了使电子束通过x轴上的b点，可在第一象限的某区域加一个沿y轴正方向的匀强电场，此电场的电场强度为E，电场区域沿y轴方向为无限长，沿x轴方向的宽度为s，且已知Oa=L，Ob=2s.求该电场的左边界与b点的距离. PSd51；Z3mm,YTS(HT6JZ图34156TS）HT5”SS 图341620.（16分）（2002年全国高考理科综合能力试题）有三根长度皆为l=1.00

14、m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的O点，另一端分别拴有质量皆为m=1.00×10-2 kg的带电小球A和B，它们的电荷量分别为 -q和+q， q=1.00×107 C.A、B之间用第三根线连接起来.空间中存在大小为E=1.00×106 N/C的匀强电场，场强方向沿水平向右，平衡时A、B球的位置如图3416所示.现将O、B之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡位置.求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少.(不计两带电小球间相互作用的静电力)参考答案一、1.D 2.C 3.AC 4.C 5.B 6.D7.BC 将D

15、2归为电源，做等效电源，然后讨论等效电源输出功率，损耗功率的变化.8.AD 作出等效电路图，结合力学知识求解.9.AC 取两球为一系统，满足动量守恒条件，有3mv=mv，故当木球速度为零时，金属球的速度v=3v,hab=,Uab=E·hab=.ab间，木球动能减小只是等于木球重力势能的增大.10.AD二、11.2E/3 12.13.3,5,7,9 通过V2的电流为I，通过V1的电流为4I.由于通过V2的电流方向不确定.（1）当通过V2的电流向左流时，通过V3的电流为3I，V3读数为3V；（2）当通过V2的电流向右流时，V3的读数为5 V.电源电动势E1=4 V+3 V=7 V，E2=

16、4 V+5 V =9 V14.R1,5.0,2015. 三、16.(1)带负电，qc=2q(2)F= r，漏电处电阻为R，漏电处距A端为x，则有RA=rx+R,RB=r(L-x)+R.由于电压表的内阻很大，其所在支路相当于断路，UB实际上表示R两端电压，由串联电路的电压分配关系得由以上三式解得 x=.18.(1)E= (2)q=q19.设该电场的左边界与b点之间的距离为l，带电粒子在电场中的运动时间为t.则可以分为二种情况讨论：（1）带电粒子若在离开电场之前已经到达b点，如图所示，即当ls时，带电粒子进入电场后在x方向的位移为l，在y轴方向的位移为L，根据运动学规律，有： l=v0t,L=t2,消去t0解得： l= (2)带电粒子若在离开电场之后做一段匀速直线运动到达b点，如图所示.即当sl2s时，带电粒子进入电场后在x方向的位移为s，设在y轴方向的位移为h，则 s=v0t;h= t2离开电场后粒子做匀速直线运动，设离开电场时的速度方向与x轴的夹角为，即 tan=则根据几何关系有：tan=由以上两式，解得 l=20.以A、B系统为研究对象，平衡时，显然OA绳应为竖直；再以B球为研究对