2019-2020年高中物理 2.1探究電場的力的性質(zhì)自我小測 滬科版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理 2.1探究電場的力的性質(zhì)自我小測 滬科版選修3-1 1有關(guān)電場強(qiáng)度的理解，下述正確的是(　　) A．由E＝可知，電場強(qiáng)度E跟放入的電荷q所受的電場力成正比 B．當(dāng)電場中存在試探電荷時(shí)，電荷周圍才出現(xiàn)電場這種特殊的物質(zhì)，才存在電場強(qiáng)度 C．由E＝可知，在離點(diǎn)電荷很近，r接近于零時(shí)，電場強(qiáng)度達(dá)無窮大 D．電場強(qiáng)度是反映電場本身特性的物理量，與是否存在試探電荷無關(guān) 2電場中某點(diǎn)，放入正電荷時(shí)受到的電場力向右，當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)受到的電場力向左，則下列說法正確的是 (　　) A．當(dāng)放入正電荷時(shí)，該點(diǎn)場強(qiáng)向右；放入負(fù)電荷時(shí)，該點(diǎn)場強(qiáng)向左 B．該點(diǎn)場強(qiáng)方向一定向右 C．該點(diǎn)場強(qiáng)方向一定向左 D．該點(diǎn)場強(qiáng)方向可能向右，也可能向左 3關(guān)于電場線，下列說法正確的是(　　) A．電場線是頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里形成的 B．電場線是電荷的初速度為零條件下的運(yùn)動(dòng)軌跡 C．電場線上某點(diǎn)的切線方向是該點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向 D．電場線是客觀存在的一種特殊物質(zhì) 4如下圖所示，一均勻的帶電圓盤半徑為R、帶電量為Q。將電荷q放在過圓心且與圓盤垂直的直線上的N點(diǎn)，此時(shí)q所受的電場力為F，若將q移至M點(diǎn)，已知ON＝MN＝R，則q所受的電場力為(　　) A．F　　　　　　　　 　B．F/2 C．F/4 D．以上結(jié)論都不對 5如圖所示是靜電場的一部分電場線分布，下列說法中正確的是…(　　) A．這個(gè)電場可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場 B．點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)受到的電場力比在B點(diǎn)受到的電場力大 C．點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)的瞬時(shí)加速度比在B點(diǎn)的瞬時(shí)加速度小 D．負(fù)電荷在B點(diǎn)受到的靜電力方向沿B點(diǎn)的切線方向 6如下圖所示，表示一個(gè)電場中a、b、c、d四點(diǎn)分別引入檢驗(yàn)電荷時(shí)，測得的檢驗(yàn)電荷所受電場力與電量間的函數(shù)關(guān)系圖像，那么下列說法中正確的是 …(　　) A．該電場是勻強(qiáng)電場 B．這四點(diǎn)場強(qiáng)的大小關(guān)系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec C．這四點(diǎn)場強(qiáng)的大小關(guān)系是Ea＞Eb＞Ec＞Ed D．無法比較這四點(diǎn)場強(qiáng)的大小關(guān)系 7如下圖ab是長為l的均勻帶電細(xì)桿，P1、P2是位于ab所在直線上的兩點(diǎn)，位置如圖所示。ab上電荷產(chǎn)生的靜電場在P1處的場強(qiáng)大小為E1，在P2處的場強(qiáng)大小為E2。則以下說法正確的是(　　) A．兩處的電場方向相同，E1＞E2 B．兩處的電場方向相反，E1＞E2 C．兩處的電場方向相同，E1＜E2 D．兩處的電場方向相反，E1＜E2 8把質(zhì)量為M的正點(diǎn)電荷放在電場中無初速度釋放，不計(jì)重力，則以下說法正確的是(　　) A．點(diǎn)電荷的軌跡一定和電場線重合 B．點(diǎn)電荷的速度方向總是與所在處的電場線方向一致 C．點(diǎn)電荷的加速度方向總是與它所在處的電場線的切線方向重合 D．點(diǎn)電荷將沿電場線切線方向拋出，做拋物線運(yùn)動(dòng) 9如下圖所示，A、B兩小球用絕緣細(xì)線懸掛在支架上，A球帶210－3 C的正電荷，B球帶等量的負(fù)電荷，兩懸點(diǎn)相距3 cm，在外加水平勻強(qiáng)電場作用下，兩球都在各自懸點(diǎn)正下方處于平衡狀態(tài)，則該場強(qiáng)大小是________N/C。(兩球可視為點(diǎn)電荷) 10如下圖所示，A、B、C三點(diǎn)為一直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，∠B＝30，現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)放置兩點(diǎn)電荷qA、qB，測得C點(diǎn)場強(qiáng)的方向與AB平行，則qA帶________電，qA∶qB＝________。 11如圖所示，初速度為v的帶電粒子，從A點(diǎn)射入電場，沿虛線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。問： (1)粒子帶什么電？ (2)粒子加速度如何變化？ (3)畫出A、B兩點(diǎn)加速度方向。 12質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球用一絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，開始時(shí)它在A、B之間來回?cái)[動(dòng)，OA、OB與豎直方向OC的夾角均為θ，如圖所示。 (1)如果當(dāng)它擺動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)突然施加一豎直向上的、大小為E＝的勻強(qiáng)電場，則此時(shí)線中拉力為多大？ (2)如果這一電場是在小球從A點(diǎn)擺到最低點(diǎn)C時(shí)突然加上去的，則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)線中的拉力為多大？ 參考答案 1解析：由于電場強(qiáng)度與電場本身特性有關(guān)，與試探電荷無關(guān)，故A、B錯(cuò)誤；公式E＝適用于真空中的點(diǎn)電荷，當(dāng)r接近于零時(shí)，電荷不可能是點(diǎn)電荷，故C錯(cuò)誤。因此D正確。 答案：D 2解析：本題考查電場強(qiáng)度的方向。 答案：B 3解析：本題考查電場線這一物理模型。 答案：C 4解析：由題意知，帶電圓盤不能當(dāng)作點(diǎn)電荷來處理，因此點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式不成立，故選項(xiàng)D對。 答案：D 5解析：負(fù)點(diǎn)電荷的電場線是自四周無窮遠(yuǎn)處從不同方向指向負(fù)點(diǎn)電荷的直線，故A錯(cuò)。電場線越密的地方場強(qiáng)越大，由圖知A點(diǎn)比B點(diǎn)的場強(qiáng)大，又因F＝Eq，得電荷在A點(diǎn)比在B點(diǎn)受的力大，故B對。由牛頓第二定律可知，a與F成正比，所以電荷在A點(diǎn)的加速度比在B點(diǎn)的大，故C錯(cuò)。B點(diǎn)的切線方向即為B點(diǎn)的場強(qiáng)方向，而負(fù)電荷所受電場力的方向與其相反，故D錯(cuò)。 答案：B 6解析：由公式E＝可得，F(xiàn)與q成正比，比值即等于場強(qiáng)E，所以斜率越大E越大。 答案：B 7解析：可將ab棒從左到右等分為四等份，如下圖所示，電荷在P1處產(chǎn)生的場強(qiáng)E1可看成是3、4兩段產(chǎn)生的，因?yàn)?、2兩部分關(guān)于P1對稱，故抵消了。而電荷在P2處產(chǎn)生的場強(qiáng)E2是四個(gè)部分產(chǎn)生的同向場疊加，其中3、4兩段產(chǎn)生的就與E1等大，另外1、2兩段產(chǎn)生的還要補(bǔ)充相加，故E1＜E2，而E1、E2的方向顯然是相反的，故D對。 答案：D 8解析：本題考查了電場線、電場強(qiáng)度的方向及電場力的方向三者之間的關(guān)系及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。僅當(dāng)電場線為直線、電荷的初速度為零，或者電荷初速度不為零，但初速度方向和場強(qiáng)方向在一直線上，且只受電場力時(shí)，電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡才和電場線重合，A錯(cuò)。點(diǎn)電荷的速度方向不一定與所在處的電場線方向一致，如電場線為曲線時(shí)，B錯(cuò)。由牛頓第二定律知，加速度方向與合外力方向一致，而點(diǎn)電荷在電場中受電場力方向與電場線的切線方向重合，C對。點(diǎn)電荷受電場力作用，由于電場不一定是勻強(qiáng)電場，其合力不一定為恒力，故不一定做拋物線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)。 答案：C 9解析：小球受勻強(qiáng)電場的電場力和庫侖力作用，所以兩個(gè)力的合力為零。小球A、B的受力情況相仿，只分析A受力即可，要使懸線處于豎直狀態(tài)，必須有qE＝k，即該電場強(qiáng)度的大小是E＝＝ N/C＝2.01010 N/C。 答案：21010 10解析：放在A點(diǎn)和B點(diǎn)的點(diǎn)電荷在C處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向在AC和BC的連線上，因C點(diǎn)場強(qiáng)方向與BA方向平行，故放在A點(diǎn)的點(diǎn)電荷和放在B點(diǎn)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)方向只能如圖所示。由C→A和由B→C，故qA帶負(fù)電，qB帶正電，且EB＝2EA，即k＝2k，又由幾何關(guān)系知＝2，所以qA∶qB＝1∶8。 答案：負(fù)　1∶8 11解析：(1)粒子受合力方向指向彎曲的一側(cè)，由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，帶正電。(2)由電場線的疏密情況可知粒子加速度增大。(3)A、B兩點(diǎn)的加速度方向即為該點(diǎn)所在電場線的切線方向。 答案：(1)正電　(2)加速度增大 (3)在A、B兩點(diǎn)電場線的切線方向上 12解析：加上電場的瞬間，球的運(yùn)動(dòng)仍可納入圓周運(yùn)動(dòng)來處理。(1)當(dāng)小球在B點(diǎn)時(shí)加電場，擺球的速度為零，無向心加速度。小球此時(shí)受重力mg，豎直向上的電場力F＝qE＝mg，所以合力為零，這說明線中沒有拉力，即線中的拉力由原來的T＝mgcosθ突然變?yōu)榱恪?2)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)，擺球的速度最大，由機(jī)械能守恒，有mgL(1－cosθ)＝mv2。加上電場后，由牛頓第二定律，有T＋qE－mg＝，而qE＝mg，可解出T＝＝2mg(1－cosθ)。 答案：(1)0　(2)2mg(1－cosθ)