2018版高中物理 第1章 靜電與靜電場 學(xué)業(yè)分層測評3 電場及其描述 魯科版選修1-1

學(xué)業(yè)分層測評(三) 電場及其描述 (建議用時：45分鐘) 學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1下面的說法中不正確的是()A電荷的周圍存在電場B電場是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺而存在的C電荷甲對電荷乙的電場力是電荷甲的電場對電荷乙的作用力D電場力是不相接觸的物體之間的作用力，這種相互作用不經(jīng)其他物質(zhì)便可直接進(jìn)行【解析】電場是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，電荷間的相互作用力是通過電場進(jìn)行的，故A、B、C均正確，D不正確【答案】D2在電場中某一點放一試探電荷q，它受到的靜電力為F，則該點的電場強度為E，那么下列說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：18152020】A若移去試探電荷，該點電場強度為0B若該點放一電荷量為2q的試探電荷，則該點的電場強度為2EC若該點放一電荷量為2q的試探電荷，則該點的電場強度為D若該點放一電荷量為2q的試探電荷，則該點的電場強度為E【解析】電場強度是根據(jù)試探電荷受力情況用比值的方法定義的，公式E中，雖然有試探電荷的電荷量q，但更換試探電荷時，F(xiàn)與q的比值不變，電場強度由電場本身決定【答案】D3如圖1­3­3所示是電場中某區(qū)域的電場線分布圖，A是電場中的一點，下列判斷中正確的是()圖1­3­3AA點的電場強度方向向左BA點的電場強度方向向右C因A點無電場線，所以A點場強是零D正點電荷在A點受力向左【解析】由題圖可以看出，此電場中的電場線是一系列等間距的互相平行的直線，電場線均勻分布，方向相同，該電場中電場強度處處大小相等、方向相同，故A點的電場強度方向向右，因此A、C錯，B對；根據(jù)電場強度方向的規(guī)定可知，正電荷在A點的受力方向向右，即與電場強度方向相同，而負(fù)電荷在A點受力向左，故D錯【答案】B4如圖1­3­4甲所示，AB是一個點電荷形成的電場中的一條電場線，圖乙則是放在電場線上a、b處的試探電荷的電荷量與所受電場力大小間的函數(shù)圖象(F­q圖象)，指定電場方向由A指向B為正方向，由此可以判定() 【導(dǎo)學(xué)號：18152021】圖1­3­4A場源可能是正電荷，位置在A側(cè)B場源可能是正電荷，位置在B側(cè)C場源可能是負(fù)電荷，位置在A側(cè)D場源可能是負(fù)電荷，位置在B側(cè)【解析】因放在a、b處的正電荷所受的電場力的方向均沿由A指向B的方向，故a、b處電場強度的方向均沿A指向B的方向，又由FEq可知，圖線的斜率對應(yīng)電場強度大小，故有Eb>Ea，由點電荷所形成的電場線的分布特點可知，場源電荷可能為負(fù)電荷，且位于B側(cè)，D正確【答案】D5圖1­3­5中實線是勻強電場的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上兩點若帶電粒子在運動過程中只受靜電力作用，下列判斷錯誤的是()圖1­3­5A帶電粒子帶負(fù)電荷B帶電粒子帶正電荷C帶電粒子所受靜電力方向與電場線方向相反D帶電粒子做勻變速運動【解析】由圖可以看出，帶電粒子通過該電場區(qū)域時，不論是由a向b還是由b向a運動，運動軌跡都向左彎曲，表明帶電粒子所受靜電力方向與電場方向相反，帶電粒子應(yīng)帶負(fù)電因帶電粒子在勻強電場中所受的靜電力是恒力，故運動的加速度大小和方向不變，做勻變速曲線運動【答案】B6(多選)關(guān)于電場線的敘述，正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：18152022】A沿著電場線的方向電場強度越來越小B在沒有電荷的地方，任何兩條電場線都不會相交C電場線是人們假想的，用以形象表示電場的強弱和方向，客觀上并不存在D電場線是非閉合曲線，始于正電荷或無窮遠(yuǎn)，終止于無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷【解析】電場線的疏密反映電場強度的大小，電場線越密的區(qū)域，電場強度就越大在不同電場中沿著電場線的方向電場強度可能變大(如負(fù)點電荷的電場)、變小(如正點電荷的電場)、不變(如勻強電場)，或更復(fù)雜，故A錯誤如果兩條電場線相交，根據(jù)電場線的物理意義，則該點有兩個電場方向，而實際上電場中某點的場強方向是唯一確定的，所以電場中任意兩條電場線不會在無電荷處相交，故B正確電場線是一種物理模型，是為了形象描述電場而引入的，不是實際存在的線，故C正確靜電場中電場線始于正電荷或無窮遠(yuǎn)，終止于無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷，電場線不是閉合曲線，故D正確【答案】BCD7A、B為帶電荷量分別為Q和Q的兩個等量異種點電荷，c、d為A、B連線上的兩點，且AcBd，如圖1­3­6所示，關(guān)于c、d兩點間電場強度的情況是()圖1­3­6A由c到d電場強度由大變小B由c到d電場強度由小變大C由c到d電場強度不變D由c到d電場強度先變小后變大【解析】c、d兩點處于A、B兩異種點電荷所形成的疊加場，各點場強可由EAEB表示，但計算起來較為繁雜，可借助電場線來描繪，如圖所示，從電場線分布看，從cd過程中電場線密疏密，因此電場強度先變小后變大【答案】D8一負(fù)電荷從電場中A點由靜止釋放，只受靜電力作用，運動到B點的過程中，它運動的vt圖象如圖1­3­7所示，則A、B兩點所在區(qū)域的電場分布情況可能是下圖中的()圖1­3­7【解析】由vt圖象知，負(fù)電荷由A到B速度越來越大，所以靜電力對電荷做正功，靜電力的方向與過A點場強方向相反，故A、D選項錯誤由A向B運動過程中加速度越來越大，故靜電力越來越大，電場線越來越密，C對，B錯【答案】C能力提升9(多選)如圖1­3­8所示，帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線，在這條線上有A、B兩點，用EA、EB表示A、B兩處的場強，則() 【導(dǎo)學(xué)號：18152023】圖1­3­8AA、B兩處的場強方向相同B因為A、B在一條電場線上，且電場線是直線，所以EAEBC電場線從A指向B，所以EA>EBD不知A、B附近電場線的分布情況，EA、EB的大小不能確定【解析】由圖可知，A、B兩處的場強方向相同，A正確；但只有一條電場線，無法描述電場線分布的疏密程度，故無法比較EA、EB的大小，D正確，B、C均錯誤【答案】AD10(多選)如圖1­3­9所示是一簇未標(biāo)明方向、由單一點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點若帶電粒子在運動中只受電場力作用，根據(jù)此圖可判斷出該帶電粒子()圖1­3­9A電性與場源電荷的電性相同B在a、b兩點所受電場力大小Fa>FbC在a、b兩點的速度大小va>vbD在a、b兩點的動能Eka<Ekb【解析】根據(jù)帶電粒子的運動軌跡可知，帶電粒子所受電場力的方向跟電場線共線，指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)，由此可知，帶電粒子與場源電荷電性相反，選項A錯誤；a點電場線比b點密，所以a點電場強度較大，帶電粒子在a點所受電場力較大，選項B正確；假設(shè)帶電粒子由a點運動到b點，所受電場力方向與速度方向之間的夾角大于90°，電場力做負(fù)功，帶電粒子的動能減少，速度減小，即Eka>Ekb，va>vb，同理可分析帶電粒子由b點運動到a點時也有Eka>Ekb，va>vb，故選項C正確，D錯誤【答案】BC11電荷量為Q13.0×1010 C的負(fù)電荷，在電場中某點受到的電場力F6.3×107 N，方向豎直向上，則該點的場強大小為_N/C，場強方向為_；如果將負(fù)電荷Q1改換為Q26.0×1010 C的正電荷，那么正電荷受到的電場力大小為_N；如果該點不放電荷，該點場強大小為_N/C. 【導(dǎo)學(xué)號：18152024】【解析】根據(jù)電場強度公式，E2.1×103 N/C，方向豎直向下，該點場強的大小和方向不隨該點電荷的改變而變化電荷Q2在該點所受電場力為FQ2E6.0×1010 C×2.1×103 N/C1.26×106 N.【答案】2.1×103豎直向下1.26×1062.1×10312在真空中O點放一個點電荷Q1.0×109 C，直線MN通過O點，OM的距離r30 cm，M點放一個試探點電荷q1.0×1010 C，如圖1­3­10所示，求：圖1­3­10(1)q在M點受到的作用力；(2)M點的場強；(3)拿走q后M點的場強；(4)M、N兩點的場強哪點大？(5)如果把Q換成1.0×109 C的點電荷，情況又如何？【解析】(1)q在M點受到的電場力由庫侖定律可得Fk9.0×109× N1.0×108 N方向由M指向N.(2)M點的場強E N/C100 N/C，方向由M指向N.(3)拿走q后M點的場強不變，場強與試探電荷q無關(guān)(4)由Ek可知，離場源電荷Q越遠(yuǎn)，E越小，由于rOM<rON，所以EM>EN.(5)若把Q換成1.0×109 C的點電荷，各處的場強大小不變，但方向與原來相反【答案】見解析6