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1、課時作業(yè) 二十五 電場力的性質(zhì)
(限時:45分鐘)
(班級________ 姓名________)
1.(多選)某電場的電場線分布如圖所示,則( )
第1題圖
A.電荷P帶正電
B.電荷P帶負電
C.a(chǎn)點的電場強度大于b點的電場強度
D.正試探電荷在c點受到的電場力大于在d點受到的電場力
2.如圖所示,在水平向右、大小為E的勻強電場中,在O點固定一電荷量為Q的正電荷,A、B、C、D為以O為圓心、半徑為r的同一圓周上的四點,B、D連線與電場線平行,A、C連線與電場線垂直.則 ( )
第2
2、題圖
A.A點的場強大小為
B.B點的場強大小為E-k
C.D點的場強大小不可能為0
D.A、C兩點的場強相同
3.如圖所示,等量異種點電荷A、B固定在同一水平線上,豎直固定的光滑絕緣桿與AB的中垂線重合,C、D是絕緣桿上的兩點,ACBD構(gòu)成一個正方形.一帶負電的小球(可視為點電荷)套在絕緣桿上自C點無初速釋放,由C運動到D的過程中,下列說法正確的是( )
第3題圖
A.小球的速度先減小后增大
B.小球的速度先增大后減小
C.桿對小球的作用力先減小后增大
D.桿對小球的作用力先增大后減小
4.對電場強度公式E=kQ/r2有幾種不同理
3、解,其中正確的是( )
A.只要帶電體電量為Q,在距離r處激發(fā)的電場都能用此公式計算場強E
B.以點電荷Q為中心、r為半徑的球面上各處的場強E相同
C.當離點電荷距離r→0時,場強E→∞
D.當離點電荷距離r→∞時,場強E→0
5.(多選)如圖所示,電場線方向已標明,AB是某一帶電粒子(不計重力)在電場中的運動軌跡,則根據(jù)以上條件可以作出正確判斷的是( )
第5題圖
A.粒子帶正電荷
B.靜電力的方向
C.A、B兩點的速度大小關系
D.A、B兩點的加速度大小關系
6.如圖,在點電荷-q的電場中,放著一塊帶有一定電量、電荷均勻分布的絕
4、緣矩形薄板,MN為其對稱軸,O點為幾何中心.點電荷-q與a、O、b之間的距離分別為d、2d、3d.已知圖中a點的電場強度為零,則帶電薄板在圖中b點處產(chǎn)生的電場強度的大小和方向分別為( )
第6題圖
A.,水平向右 B.,水平向左
C.+,水平向右 D.,水平向右
7.直角坐標系xOy中,M、N兩點位于x軸上,G、H兩點坐標如圖,M、N兩點各固定一負點電荷,一電量為Q的正點電荷置于O點時,G點處的電場強度恰好為零.靜電力常量用k表示.若將該正點電荷移到G點,則H點處場強的大小和方向分別為( )
第7題圖
A.,沿y軸正向 B.,沿y軸負向
C.
5、,沿y軸正向 D.,沿y軸負向
8.在地面上方的某個空間區(qū)域存在這樣的電場,水平虛線上方存在電場強度為E1、方向豎直向下的勻強電場;虛線下方存在電場強度為E2、方向豎直向上的勻強電場.一個質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶正電小球從上方電場區(qū)域的A點由靜止釋放,結(jié)果剛好到達下方電場區(qū)域中與A點關于虛線對稱的B點時速度為零,則( )
第8題圖
A.兩電場強度的大小關系滿足E2=2E1
B.如果在A點時帶電小球有向下的初速度v0,到達B點后速度一定大于v0
C.如果在A點時帶電小球有水平方向的初速度v0,到達B點所在高度處時速度與初速度相同
D.如果在A點時帶電
6、小球有任意方向的初速度v0,到達B點所在高度處時速度與初速度相同
9.如圖所示,一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上,當整個裝置置于一水平向右的勻強電場中,小物塊恰好靜止.重力加速度取g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)水平向右的電場的電場強度;
(2)若將電場強度減小為原來的,小物塊的加速度是多大;
(3)電場強度變化后小物塊下滑距離L時的動能.
第9題圖
10.如圖所示,一質(zhì)量為m=1.0×10-2 kg,帶電量大小為q=1.0×10-6 C的小球,用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中,假設電場足夠大
7、,靜止時懸線向左與豎直方向成37°角.小球在運動過程中電量保持不變,重力加速度g取10 m/s2.
(1)求電場強度E.
(2)若在某時刻將細線突然剪斷,求經(jīng)過1 s時小球的速度大小v及方向.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
第10題圖
課時作業(yè)(二十五) 電場力的
性質(zhì)
1.AD 2.A
3.D 【解析】 等量異種點電荷中垂線上的場強方向為水平向右,從C到D場強的大小先變大后變小,并且C、D兩點的場強相等.帶負電的小球沿光滑桿運動時,豎直方向上只受重力,水平方向上受力平衡,則小球的速度越來越大,A、B錯;桿
8、對小球的作用力等于電場力,則先變大,后變小,C錯,D對.故D正確.故選D.
4.D 【解析】 電場強度公式E=只適用于真空中點電荷產(chǎn)生的電場,A錯;場強E是矢量,既有大小又有方向,故B錯;在離點電荷距離r→∞時,場強E→0,D對,C錯.故選D.
5.BCD 【解析】 根據(jù)曲線運動的條件可知,帶電粒子受到的電場力方向與場強方向相反,所以粒子帶負電,選項A錯誤,B正確;由于從A到B電場力與速度方向成鈍角,電場力做負功,故粒子的速度不斷減小,C正確;根據(jù)電場線的疏密可知A點處場強更大,所以A處加速度大,故D正確.故選BCD.
6.A 【解析】 由電場強度公式可知點電荷-q在a點的電場強度為,方
9、向水平向右,圖中a點的電場強度為零,可知帶電薄板在圖中a點處產(chǎn)生的電場強度的大小為,方向水平向左,由對稱性可知,帶電薄板在圖中b點處產(chǎn)生的電場強度的大小和方向分別為,水平向右.故選A.
7.B 【解析】 因正電荷在O點時,G點的場強為0,則可知兩負電荷的合場強為
E合=k;若將正電荷移到G點,則正電荷在H點的場強E1=k=,因兩負電荷在G點的場強與在H點的場強等大反向,則H點的場強為E=E合-E1=,方向沿y軸負向;故選B.
8.C 【解析】 帶電小球從A點由靜止釋放后先做勻加速運動,到達水平虛線后做勻減速運動,到達B點時速度減為零,根據(jù)運動學公式可知,勻加速過程與勻減速過程的加速度大小
10、相等,有mg+qE1=qE2-mg,解得E2=E1+,故A錯誤;如果在A點時帶電小球有初速度,根據(jù)功能關系可知,到達B處時速度的大小不變,B錯誤;根據(jù)運動的獨立性原理和運動的合成可知,C正確;如果在A點有向上的速度分量,則帶電小球?qū)⑾仍贏點以上運動,回到A點所在高度處時變成有向下的速度分量,故到達B所在高度處時也有向下的速度分量,與初速度方向不同,D錯誤.故選C.
9.(1) (2)0.3g (3)0.3mgL
【解析】 (1)小物塊靜止在斜面上,受重力、電場力和斜面支持力的作用,如圖所示,
第9題圖
則FNsin37°=qE①,F(xiàn)Ncos37°=mg②,由①、②可得E=;(2)若
11、電場強度減小為原來的,則E′= mgsin 37°-qE′cos37°=ma③,可得a=0.3g;(3)電場強度變化后小物塊下滑距離L時,重力做正功,電場力做負功,由動能定理得mgLsin 37°-qE′Lcos37°=Ek-0④,可得Ek=0.3mgL.
10.(1)7.5×104 N/C (2)12.5 m/s 方向與豎直方向成37°角,斜向左下
【解析】 (1)由平衡條件得小球所受電場力F=mgtan θ,所以小球所在處的電場強度:E===7.5×104 N/C.(2)細線剪斷后,小球的合力F合==1.25mg
根據(jù)牛頓第二定律,小球的加速度:a==12.5 m/s2. 所以1 s時小球的速度大小v=at=12.5 m/s,速度方向沿原細線方向向下,即方向與豎直方向成37°角,斜向左下.