粤教版高中物理选修3-1电场强度测试题(精品).docx
《电场强度》测试(粤教版选修3-1)
E1・一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为几 这点的 电场强度为E ,在图1-3-12中能正确反映0 E 、F 三者关系 ° A 的是()2・(2011年黄冈高二检测)如图1一3—13所示,正电荷 駅 g 在电场中由P 向0做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以断立,它所在的电场是图中的()A图 1-3-133.法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场.如m 1-3-J4为点电荷“、4•点电荷A 和B.分别带正电和负电,电荷量分别为4Q 和一0在人、B 连线上,如图1-3-15所 示,电场强度为零的地方在()图 1-3-15在一个等边三角形ABC 顶点8、C 处各放一个点电荷时,测得A 处的电场强度大小为E.方向打BC 边平行沿B 指向C •如图1一3 —16所示,拿走C 处的点电荷后,人处电场强度的情况将是(个电子,如1^1 1-3-17所示,关于电子的运动,下列说法正确的是(A ・ 电子在从“向0点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大 B. 电子在从“向0点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大 Q @ ... -1^ - - -(2)。
6;C. 电子运动到0点时,加速度为零,速度垠大 图 1-3-17D. 电子通过0点后•速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零 7・ 两个质量相同的小球用不可伸长的细线连接,置于场强为£的匀强电场中,小 球1和2均带正电,电荷量分别为如和92(如>?2)・将细线拉宜并使之与电场方向平行, m 1-3-18所示.若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力T 为(不 E球20 O 球1讣重力及两小球间的库仑力)(13《电场强度》夏晓桐一、单项选择题 E/¥V “q °? 0 线分布图,以下说法正确的是(A- 心b 为异种电荷, 初带电荷量大于"带电荷量 B. 小〃为异种电荷, 初带电荷量小于〃带电荷量 C.b 为同种电荷, 初带电荷量大于"带电荷量D- 初、b 为同种电荷, 带电荷量小于"带电荷量b 所形成电场的电场A-B. A 的右侧-Q4Q~© - ©—C.D- A 的右侧及B 的左侧5・ A.大小仍为£.方向由A 指向B B.大小变为号,方向不变 图 1 — 3—16C.大小仍为£.方向沿测向外D.无法确泄6.有两个带等量正电荷的点电荷, 0为两电荷连线的中点,"点在中垂线上,若在"点由静止释放一CB图 1-3-12A. T=2(^i — q2)EB. T=(qi — q2)EC. T~2(qi^q2)ED. T=(qi+q2)E图1-3-18-V双项选择题&在正电荷Q的电场中的P点放一点电荷,貝电荷量为+© P点距离Q为八+"所受的电场力为F•则P点的电场强度为()A£ B.E C绚D缪Q q 广广9.如图1一3 — 19所示为点电荷Q产生的三条电场线,下列说法正确的是(0为负电荷时,E Q E H0为负电荷时,E禺Q为正电荷时,E Q E BQ为正电荷时,E・\<EftA.B.C・D・图1-3-1910・(2011年惠州高二检测)如图1-3-20所示,悬线下挂着带正电的小球,它的质量为血,电荷量为9•整个装置处于水平向右的匀强电场中,电场强度为&则()悬线与竖直方向夹角的正切为1的=鳥A. 小球平衡时,SZAzr\ B- 若剪断悬线, 则小球做曲线运动C. 若剪断悬线, 则小球做匀速运动D- 若剪断悬线, 则小球做匀加速直线运动三、非选择题op图1-3-2011.地球是一个带电体•且电荷均匀分布于地球表而.若已知地球表而附近有一电量为2X10,C的正电荷受到4 XiO 3 N的电场力,且方向竖直向下,则地球带何种电荷?所带总电量为多少?(已知地球半径R=6・4X10&m, k=9X109N・m2/C2)12.如图1-3-21所示,以0为圆心,r为半径的圆与坐标轴的交点分别为“、b、果把一个带电量为一4的试探电荷放在C点,则恰好平衡,那么匀强电场的场强大小为多少?“、〃两点的实际场强大小为多少?图1-3-211:选D・电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的检验电荷及其所受电场力无关, A. B错误;检验电荷在该点受到的电场力F二qE"F正比于S C错误,D正确•2:选D・正电荷受力的方向和电场强度方向相同,电场线越密的地方电荷受力越大< 根据牛顿第二走律,电荷的加速度也就越大,所以根据题蕙,Q点的电场线应比P点的电场线密,故选项A、B错误;又由于电荷做加速运动,所以选项C错误,选项D正确.3:选B・由题图看出,电场线由一个点电荷发出到另一个点电荷终止,由此可知“ h必为异种电荷,C. D选项错.在电荷“附近取一点M M点到电荷U的距离远小于M点到电荷h的距离,故M点处的场强主要取决于“电荷.即E M二警;同理在电荷h附近取一点N ,使恥二Ma ,则N点处的场强主要取决于〃电荷,即空=警,由题图可知,M点处电场线比N点处电场线稀疏,故Esi < E N,所以a < Qh , 则A选项错,B选项正确.4:选C因为A带正电朋带负电,所以只有在A右侧和B左侧两者产生的电场强度方向相反,因为Q A >Q H,由点电荷的场强表达式E = *可知只有在B的左侧,才有可能&与E,等大反向,因而才可能有El和Q矢量和为零的情况•故正确答案为C・5:选C根据矢量合成法则可推理知,在3、C两处同时存在场电荷时,合电场场强方向沿平行BC的方向■说明B. C两处电荷在A处独立产生的场强大厢等,方向均与合场强成60。
物理粤教版选修3-1第一章电场学力测评 含解析 精品
学力测评一、本题共9小题,每小题5分,共45分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.下列说法中正确的是( )A.一个体积较大的带电体,在任何情况下,都不能视为点电荷B.只有球形带电体才可以视为点电荷C.物体所带的电荷量可以是任意实数D.物体带电荷量的最小值是1.6×10-19解析:当带电体的线度远远小于研究的距离时,带电体可以看成点电荷;任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍.答案:D2.在一个以点电荷Q 为圆心、r 为半径的球面上,下面的说法正确的是(A.球面上各点的电势相等B.球面上各点的电场强度相等C.球面上任意两点间的电势差为零D.沿球面移动电荷时电场力不做功答案:ACD3.如图1-1所示,真空中有一半径为R 的带电圆盘,圆心为O,圆盘外有A 、B 两点.其连线过圆心O 且与盘面垂直.若O A =AB =R,有一电荷在A 点受到带电圆盘的库仑斥力F .则它在B 点时受到的电场力(图1-1A.为4FB.2FC.为4FD.方向沿轴线O B 解析:圆盘不能作为点电荷来应用库仑定律进行求解.答案:D4.下列说法正确的是(A.正电荷只在电场力作用下,一定从高电势向低电势方向运动B.正电荷只在电场力作用下运动,电势能一定减少C.负电荷只在电场力作用下,一定逆着电场线方向运动D.若电场力对负电荷做正功,则它的电势能一定减少答案:D5.两块互相靠近的平行金属板,分别带有等量的异种电荷,欲使两平行板间的电场强度增加一倍,可采用的方法有①使两板的电荷量都加倍 ②使两板的面积都减半而电荷量不变 ③使两板的距离减半④使电荷量、面积加倍,距离减半 以上说法正确的是(A.①②B.①③C.②④D.①④ 解析:结合平行板电容器电容决定式kd S C πε4=,电容定义式U Q C =及公式dUE =可进行判断.答案:A6.一带电粒子垂直于电场方向水平射入平行板电场内.经过电场后的偏转角θ与下列因素的关系是(A.偏转电压越高,θ越大B.带电粒子的质量越大,θ越大C.带电粒子所带电荷量越小,θ越大D.带电粒子初速度越大,θ越小解析:带电粒子在电场中的偏角是射出电场的速度方向与进入电场时速度方向之间的夹角.运用分解的方法可求得:2tan dmvqULv v xy ==θ.应用该表达式可判断之.答案:AD7.一个初动能为E k 的带电粒子,速度垂直电场线方向进入平行板电容器,离开电场时的动能增加为进入时初动能的2倍.如果使这个带电粒子进入电场的初速度增大到原来的2倍,那么它离开电场时的动能为(A.8E kB.4.25E kC.5E kD.4E k解析:粒子在电场中做匀变速曲线运动,可将它分解为沿电场方向的匀速运动和垂直电场方向的匀加速直线运动.若粒子速度加倍,则它在电场中飞行时间减半,沿垂直电场方向的位移则减为原来的1/4.根据动能定理可知,动能增加量为原来的1/4,故在初动能改为原来的4倍的情况下,末动能为原来的4.25倍.答案:B8.在电场强度为E =2.0×102 V/m 的匀强电场中,有相距d=1.0×10-2m 的a 、b 两点,现将一带电荷量q =3.0×10-10C 的检验电荷由a 点移至b 点,该电荷的电势能变化量可能是… (A.6.0×10-14 JB.6.0×10-12C.6.0×10-10 JD.6.0×10-8答案:ABC9.平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两端,一带正电小球悬挂在电容器内部.闭合开关S ,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,如图1-2所示.则下列说法正确的有…( )图1-2A.保持开关S 闭合,带正电的A 板向B 板靠近,则θ增大B.保持开关S 闭合,带正电的A 板向B 板靠近,则θ不变C.开关S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则θ增大D.开关S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则θ不变解析:对A 、B 选项,因开关S 闭合,所以A 、B 两极板的电势差不变,由E=U[]d 可知,极板间场强增大,悬挂的带正电小球受到的电场力增大,则θ增大,选项A 正确.对C 、D 选项,因开关S 断开,所以电容器两极板所带电荷量保持不变,由C=Q[]U 和影响平行板电容器电容大小的因素可知,当两极板距离减小时,电容C 增大,两极板间电势差减小,而U 与d 成正比,两板间场强保持不变,悬挂的带正电的小球受到电场力不变,则θ不变,选项D 正确.故选A 、D.答案:AD二、本题共5小题,共55分.第10小题和第11小题答案填写在题内横线空白处.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位10.(7分)平行板电容器的电容为C ,两极板间相距为L ,极板带电荷量为Q ,极板间有a 、b 两点,它们相距为d.则两板间匀强电场的场强为_______________,a 、b 两点间的电势差可能值的范围是_______________;若电容器带电荷量增加ΔQ ,则两板间匀强电场的场强为_______________ 答案:CLQQ CL Qd U CLQ AB ∆+≤≤||0 11.(10分)在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中,在下列所给出的器材中,应选用的是__________________(用器材的代号表示 A.6 V 的交流电源 B.6 V 的直流电源C.量程为0~0.5 V,零刻度在刻度盘中央的电压表D.量程为0~300 μA ,零刻度在刻度盘中央的电流表在实验过程中,要将复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上,它们的顺序(从上到下)是_______________、_______________、_______________,导电纸铺在的理由是__________________答案:BD 导电纸 复写纸 白纸 最下面 保证极柱能直接压在导电纸上及探针能接触导电纸的导电面形成电流通路12.(12分)一束质量为m 、带电荷量为q 的带电粒子以平行于两极板的速度v 0进入匀强电场,如图1-3所示.若两极板间电压为U ,两极板间距离d,板长为L .设粒子束不会击中极板,则粒子从进入电场到离开电场区域的过程中电势能的变化量为多少图1-3解析:该电场强度为:dUE =粒子从进入电场到离开电场,沿电场方向发生的位移为:2)(21v L md qU s y =由功能关系可得,电场力做功,电势能减少.电势能的减少量为:222222||v md L U q Eqs W E y p ===∆.答案: 222222v md L Uq13.(12分)在如图1-4所示的装置中,初速度为零的一价氢离子、一价氮离子和二价氦离子,在经过同一电场加速后垂直射入同样的电场发生偏转,这些离子离开电场后将一定沿着同轨迹运动,到达荧光屏产生一个亮点,试加以证明图1-4证明:(1)离子处在加速电场中,根据动能定理得:221mv qU =. (2)离子进入偏转电场后,运动时间为:vL t =离子在电场中侧移距离为:dU L U s y 1224=离子在电场中形成的速度偏角为: 122tan dU LU =θ 由于侧移距离和速度偏角均与离子的质量\,电荷量无关,所以它们的侧移距离和速度偏角都相同,它们的运动轨迹相同.14.(14分)著名的密立根油滴实验测出了基本电荷数值,其实验装置如图1-5所示,M 、N 为两块水平放置的黄铜板,两板间距为d,上板M 开有一个小孔,由喷雾器喷出的油滴通过小孔进入两板间.由于摩擦作用,这些油滴分别带有正电荷或负电荷.光源发出的光照亮了油滴,再用显微镜来观察和测量油滴的运动.显微镜的目镜中装有分划板,分划板上每个小格的距离是已知的,因此利用分划板可以很方便地测量油滴运动的距离.再配合使用秒表,就可以测定油滴的运动速度.S 是一个单刀双掷开关,当S 接1时,M 、N 两板间短路,当S 接2时,M 、N 两板间接一连续可调的平衡电压U .当油滴速率不大时,可将它看成球体,在空气中运动时所受到阻力可由斯托克公式f=6πηr v(其中r 为油滴的半径,η为空气的黏滞系数,v 为其运动速率图1-5(1)实验开始时,使开关S 接1,某一带负电油滴由于重力加速下落,测量出它的速率v 1,已知油滴的密度为ρ1,空气的密度为ρ2,当地重力加速度为g,空气的黏滞系数为η,则油滴的半径为多大(2)然后将单刀双掷开关S 扳到2,这时电极板间形成一匀强电场,调节两板间的电压U ,使这个油滴恰好能匀速上升,测量出它上升的速率v 2,油滴所带电荷量为多少? 解析:(1)开关接1时,油滴以速率v 1匀速下落时,重力和空气的浮力的合力与在空气中运动所受到的阻力平衡,根据平衡条件得: 2321634)(v r r g p p ηππ∙=∙∙-得)(23211p p g v r -=η.(2)油滴以速率v 2匀速上升时,油滴受到电场力、空气阻力、重力和空气浮力,其合力也为零,仍然运用平衡条件得:d U q v r r g p p =∙+∙∙-2321634)(ηππ即:dUq v v r =+)(621πη得:.)(2)(1821121p p g v U v v d q -+=ηπη.答案:(1) )(23211p p g v -η(2) )(2)(1821121p p g v U v v d -+ηπη。
物理粤教版选修3-1第一章电场单元检测(附答案)含解析
物理粤教版选修3-1第一章电场单元检测(时间:45分钟满分:100分)一、单项选择题(5×6=30分)1.如图所示,在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R=0.1 m 的圆,P为圆周上的一点,O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ。
若空间存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小E=100 V/m,则O、P两点的电势差可表示为().A.U OP=-10sinθ(V)B.U OP=10sinθ(V)C.U OP=-10cosθ(V)D.U OP=10cosθ(V)2.关于静电场,下列结论普遍成立的是().A.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低C.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零D.在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向3.两个固定的异种点电荷,电荷量给定但大小不等.用E1和E2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小,则在通过两个点电荷的直线上,E1=E2的点().A.有三个,其中两处合场强为零B.有三个,其中一处合场强为零C.只有两个,其中一处合场强为零D.只有一个,该处合场强不为零4.如图所示,在处于O点的点电荷+Q形成的电场中,正试探电荷q由A点移到B点电场力做功为W1,以OA为半径画弧交OB于C,再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2;由C点移到B点电场力做功为W3,则三次电场力做功的大小关系为().A.W1=W2=W3<0 B.W1>W2=W3>0C.W1=W3>W2=0 D.W3>W1=W2=05.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A、B是这条直线上的两点,一带正电粒子以速度v A经过A点向B点运动,经过一段时间后,粒子以速度v B经过B点,且v B与v A方向相反,不计粒子重力,下面说法正确的是().A.A点的场强一定大于B点的场强B.A点的电势一定高于B点的电势C.粒子在A点的速度一定小于在B点的速度D.粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能二、双项选择题(3×6=18分)6.如图为静电除尘器除尘机理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的.下列表述正确的是( ).A.到达集尘极的尘埃带正电荷B.电场方向由集尘极指向放电极C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大7.利用静电计研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验装置如图所示,则下面哪些叙述符合实验中观察到的结果().A.N板向下平移,静电计指针偏角变大B.N板向左平移,静电计指针偏角变大C.保持N板不动,在M、N之间插入一块绝缘介质板,静电计指针偏角变大D.保持N板不动,在M、N之间插入一块金属板,静电计指针偏角变大8.如图所示,M、N是真空的两块平行金属板.质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v0由小孔进入电场,当M、N间电压为U时,粒子恰好能到达N板.如果要使这个带电粒子到达M、N 板间距的1/2后返回,下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)().A.使初速度减为原来的1/2B.使M、N间电压加倍C.使M、N间电压提高到原来的4倍D.使初速度和M、N间电压都减为原来的1/2三、填空题(共2小题,每小题6分,共12分,把答案填在相应的横线上)9.有两个带电小球,电荷量分别为+Q和+9Q,在真空中相距0。
粤教版物理选修3-1:第1章 第3节 电场强度 学业分层测评3
【答案】D
[能力提升]
9.如图1 3 7所示,一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的速度—时间图象如图所示.则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图中的()
A.点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大
B.点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C.点电荷运动到O点时加速度为零,速度达到最大值
D.点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零
【解析】由等量同种电荷周围的电场线的分布可知,O点场强为零,从O点沿着中垂线向无穷远处延伸,场强先增大后减小,所以点电荷在从P到O的过程中,加速度可能先增大后减小,选项A、B错;但负电荷所受M、N点电荷库仑力的合力方向竖直向下,到O点一直加速,选项C对;同理点电荷越过O点后,速度越来越小,但加速度先增大后减小,选项D错.
【答案】B
3.一个试探电荷q,在电场中某点受到的电场力为F,该点的场强为E,如图所示中能正确反映q、E、F三者关系的是()
【解析】本题考查的知识点是电场强度与电场本身、试探电荷的关系.电场强度E由电场本身决定,与试探电荷无关,即E不与F成正比,也不与q成反比,但F与q成正比.故正确答案为C.
【答案】C
【答案】C
11.如图1 3 9所示,E为某匀强电场,将质量为2×10-3kg的小球从A点由静止释放,小球恰能沿直线AB向右下方运动,且AB与竖直方向成45°角.已知小球的带电量为2×10-4C.求电场强度的大小.(g取10 m/s2)
2019-2020学年物理高中粤教版选修3-1训练:课时训练3 电场强度 Word版含解析
第 - 1 - 页 共 7页课时训练3 电场强度基础夯实1.当在电场中某点放入电荷量为q 的正试探电荷时,测得该点的电场强度大小为E ,若在同一点放入电荷量为q'=2q 的负试探电荷时,测得该点的电场强度( )A.大小为2E ,方向与原电场强度相同B.大小为2E ,方向与原电场强度相反C.大小为E ,方向与原电场强度相同D.大小为E ,方向与原电场强度相反答案:C解析:电场中某点的电场强度由电场本身性质决定,与试探电荷无关.2.如图所示,P 、Q 为两个点电荷,P 带正电、Q 带负电.它们所带电荷量相等,设电荷量为q.二者相距为L ,O 为P 、Q 连线的中心,那么在P 、Q 连线上的各点( )A.O 点的电场强度最大,大小为4kq L 2B.O 点的电场强度最大,大小为8kq L 2C.O 点的电场强度最小,大小为8kqL 2D.O 点的电场强度最小,大小为0答案:C 解析:根据等量异种电荷电场的电场线分布特点可知,在P 、Q 连线上O 点所在区域电场线分布最疏,故O 点电场强度最小.电场强度是矢量,点O 处电场强度应是由两个等量异种电荷独立地在O 处产生电场强度的矢量和.等量异种电荷在其中点处产生的电场强度具有对称性,两点电荷第 - 2 - 页 共 7 页在O 处产生的电场强度大小均为,方向均由O 指向Q 点.故在O 点的合电场强度大小为,4kq L 28kqL 2方向由O 指向Q 点.3.如图所示,在一个等边三角形ABC 顶点B 、C 处各放一个点电荷时,测得A 处的电场强度大小为E ,方向与BC 边平行沿B 指向C.拿走C 处的点电荷后,A 处电场强度的情况将是( )A.大小仍为E ,方向由A 指向BB.大小变为,方向不变E 2C.大小仍为E ,方向沿BA 向外D.无法确定答案:C解析:根据矢量合成法则可推理知,在B 、C 两处同时存在场电荷时,合电场电场强度方向沿平行BC 的方向,说明B 、C 两处电荷在A 处独立产生的电场强度大小相等,方向均与合电场强度成60°,根据矢量三角形可求出B 、C 在A 处的电场强度大小均为E.当撤去C 处场电荷时,只剩下B 处场电荷,此时A 处电场强度大小为E ,方向沿BA 方向.4.下列关于电场强度的说法正确的是( )A .公式E=只适用于真空中点电荷产生的电场F q B .由公式E=可知,电场中某点的电场强度E 与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比F q C .在公式F=k 中,k 是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的电场强度大小,而不是点电荷q 1q 1q 2r 2q 2r 2产生的电场在点电荷q 2处电场强度的大小D .由公式E=可知,在离点电荷非常近的地方(r →0),电场强度E 可达到无穷大kQr 2第 - 3 - 页 共 7 页答案:C解析:公式E=,适用于任何电场,A 错;电场强度由电场本身决定,B 错;E=是点电荷产生的电场F q kQ r 2中某点电场强度的计算式,当r →0时,该公式不适用,C 对,D 错.5.真空中,A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r ,则A 、B 两点的电场强度大小之比为( )A.3∶1B.1∶3C.9∶1D.1∶9答案:C解析:根据E=可得:,选项C 正确.kQ r 2E 1E 2=(3r )2r 2=916.法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场.右图为点电荷a 、b 所形成电场的电场线分布图,以下说法正确的是( )A .a 、b 为异种电荷,a 所带电荷量大于b 所带电荷量B .a 、b 为异种电荷,a 所带电荷量小于b 所带电荷量C .a 、b 为同种电荷,a 所带电荷量大于b 所带电荷量D .a 、b 为同种电荷,a 所带电荷量小于b 所带电荷量答案:A解析:由题图看出,电场线由一个点电荷发出到另一个点电荷终止,由此可知,a 、b 必为异种电荷,C 、D 选项错.由题图可知,电荷b 处电场线比电荷a 处电场线稀疏,所以Q a <Q b ,则B 选项错,A 选项正确.7.(多选)关于点电荷Q 产生电场的电场强度,以下说法正确的有( )A.在以点电荷Q 为圆心的同一圆弧上两点电场强度一定相同B.在点电荷Q 周围同一电场线上两点电场强度一定相同第 - 4 - 页 共 7 页C.凡是与电荷Q 的距离相等的位置处电场强度大小一定相等D.若同一电荷在某点的电场力大,则该点处的电场强度一定大答案:CD解析:电场强度是描述电场力的性质的物理量,它是矢量.在以点电荷为圆心的同一圆弧上各点电场强度大小相等但方向不同,故不能说电场强度相同.在同一电场线上有两点电场强度方向相同但其大小不同,故电场强度也不同.8.如图所示,质量m=2.0×10-3 kg 的带电小球用绝缘细线竖直地悬挂于电场中,当小球的电荷量为q 1=1.0×10-4 C 时,悬线中的张力为T 1=1.5×10-2 N,g 取10 N/kg,则小球所在处的电场强度为多大?当小球带的电荷量为q 2=-1.0×10-4 C 时,悬线中的张力T 2为多大?答案:50 N/C 2.5×10-2 N解析:小球的重力G=mg=2.0×10-2 N由题意知,悬线处于竖直方向上,悬线拉力T 1=1.5×10-2 N <G ,故电场力F 的方向应竖直向上.则F+T 1=G ,得F=G-T 1=5×10-3 N小球所在处的电场强度E= N/C =50 N/C . F q 1=5×10-31.0×10-4当q 2=-1.0×10-4 C 时,电场力F'=Eq 2=5×10-3 N,方向竖直向下,此时悬线中的张力为T 2=G+F'=2.5×10-2 N .能力提升9.如图所示,用长为L 的细线将质量为m 的带电小球P 悬挂在O 点.当空中有方向为水平向右,电场强度大小为E 的匀强电场时,小球偏转θ后处在静止状态.则下列说法正确的是( )第 - 5 - 页 共 7 页A.小球带负电B.剪断绳子后小球做匀速直线运动C.电场强度E=mg tan θqD.绳子的拉力F=mgsin θ答案:C10.如图所示,正电荷q 在电场中由P 向Q 做加速运动,而且加速度越来越大,由此可以判定,它所在的电场是图中的( )答案:D解析:由P 向Q 做加速运动,故该正电荷所受电场力应向右;加速度越来越大,说明所受电场力越来越大,即从P 向Q 电场线应越来越密.所以只有D 项正确.11.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2.0 m 和 5.0 m .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所带的电荷的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.(1)求B 点的电场强度的大小和方向;(2)试判断点电荷Q 的电性,并说明理由.答案:(1)2.5 N/C 沿x 轴负方向 (2)见解析解析:(1)由题图可知,B 点的电场强度第 - 6 - 页 共 7 页E B = N/C =2.5 N/C .F q =10.4因B 带负电,受力向右,所以E B 的方向指向x 轴的负方向.同理A 点的电场强度E A =40 N/C,方向指向x 轴的正方向.(2)因为A 点电荷带正电,B 点电荷带负电,二者受力方向又相同,所以点电荷Q 必须放于A 、B 两点之间,且Q 只有带负电时,才会使得A 、B 两点电荷受力均沿x 轴正方向.12.如图所示,竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场,其电场强度为E ,在该匀强电场中,用绝缘丝线悬挂质量为m 的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,距离右侧金属板距离为b ,问:(1)小球所带电荷量是多少?(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?答案:(1) (2)mg tan θE 2b gcot θ解析:(1)由于小球处于平衡状态,对小球受力分析,如图所示.T sin θ=qE ①T cos θ=mg ②由得tan θ=,①②qE mg 故q=.mg tan θE第 - 7 - 页 共 7 页(2)由第(1)问中的方程②,知T=,而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝mgcos θ线时丝线的拉力大小相等,故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于.小球的加速度mg cos θa=,小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动,当碰到金属板时,它运F 合m =g cos θ动的位移为x=,又由x=at 2,得t=.b sin θ122xa =2b cos θg sin θ=2bg cot θ。
粤教版高中物理选修3-1第一学期电场测试题.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理桂洲中学2006学年度第一学期电场测试题高二物理x科卷时量:120分钟满分:150分本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
请将选择题答案填在第Ⅱ卷答题栏内。
第Ⅰ卷(选择题共48分)一、本题共12小题,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1.下面关于电场的叙述正确的是 [ ]A.两个未接触的电荷发生了相互作用,一定是电场引起的B.只有电荷发生相互作用时才产生电场C.只要有电荷存在,其周围就存在电场D.A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用2. 用6伏干电池对一个电容器充电时A.只要电路不断开,电容器的带电量就会不断增加B.电容器接电源正极的极扳带正电,接电源负极的极板带负电C.电容器两极板所带电量之和叫做电容器的带电量D.充电后电容器两极板之间不存在电场3. 将电量为3×10-6C的负电荷,放在电场中A点,受到的电场力大小为6×10-3N,方向水平向右,则将电量为6×10-6C的正电荷放在A点,受到的电场力为A.1.2×10-2N,方向水平向右B.1.2×10-2N,方向水平向左C.1.2×102N,方向水平向右D.1.2×102N,方向水平向左4. 关于场强的概念,下列说法正确的是5. 两个大小相同、带等量异种电荷的导体小球A 和B ,彼此间的引力为F .另一个不带电的与A 、B 大小相同的导体小球C , 先与A 接触, 再与B 接触,然后移开,这时A 和B 之间的作用力为F',则F 与F'之比为A .8:3B .8:1C .1:8D .4:16.在真空中,电量为q 1的点电荷产生的电场中有一个点P ,P 点与q 1的距离为 r ,把一个电量为q 2的实验电荷放在P 点,它受的静电力为F ,则P 点电场强度的大小等于A Fq B C kq r D kq r 11222....F q 27.下面关于电场线的说法,其中正确的是A .在静电场中释放的点电荷,在电场力作用下一定沿电场线运动B .电场线的切线方向一定与通过此处的正电荷运动方向相同C .电场线的切线方向一定与通过该点的正电荷的加速度方向相同D .电场线是从正电荷出发到负电荷中止.8.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q 1>Q 2,点电荷q 置于Q 1、Q 2连线上某点时,正好处于平衡,则A .q 一定是正电荷B .q 一定是负电荷C .q 离Q 2比离Q 1远D .q 离Q 2比离Q 1近 9.如图两个等量异种点电荷电场,AB 为中垂线,且 AO=BO ,则A .A 、B 两点场强相等 B .正电荷从A 运动到B ,电势能增加 C. 负电荷从A 运动到B ,电势能增加 D. A 、B 两点电势差为零10.如图所示,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下,从静止开始由b 沿直线运动到d ,且bd 与竖直方向所夹的锐角为45°,则下列结论正确的是: A .此液滴带负电 B .液滴做匀加速直线运动 C .合外力对液滴做的总功等于零 D .液滴的电势能减少11.某平行板电容器的电容为C ,带电量为Q ,相距为d ,今在板间中点放一电量为q 的点电荷,则它所受到的电场力的大小为 [ ]12.一平行板电容器的两个极板分别与电源的正、负极相连,如果使两板间距离逐渐增大,则 [ ]A.电容器电容将增大 B.两板间场强将减小C.每个极板的电量将减小 D.两板间电势差将增大第Ⅱ卷(90分) 姓名________学号_____________ 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二、本题共3小题,共18分。
物理粤教版选修3-1自我检测:1-3-电场强度 含解析 精
自我检测1.在电场中的某点放入电荷量为q 的负试探电荷时,测得该点的电场强度为E ;若在该点放入电荷量为2q 的正试探电荷,则此时测得该点的场强( )A.大小为E ,方向和E 相同B.大小为E ,方向和E 相反C.大小为2E ,方向和E 相同D.大小为2E ,方向和E 相反答案:A2.真空中有A 、B 两点,在A 、B 两处分别放有点电荷+Q 和-q (Q >q ),设+Q 、-q 所受的电场力分别为F Q 、F q ,设A 、B 两点处场强大小分别为E a 、E b ,则( ) A.E a =E b F Q =F q B.E a <E b F Q =F q C.E a >E b F Q <F q D.E a <E b F Q >F q答案:B3.关于点电荷Q 产生电场的电场强度,以下说法正确的有( )A.在以点电荷Q 为圆心的同一圆弧上两点场强一定相同B.在点电荷Q 周围同一电场线上两点场强一定相同C.凡是与电荷Q 距离相等的位置处场强大小一定相等D.若同一电荷在某点的电场力大,则该点处的场强一定大答案:CD4.当电场中某点放入正电荷时受到的电场力向右;当放入负电荷时它受到的电场力向左.下列关于电场强度与电场力的关系的说法中,正确的是( )A.当放入正电荷时,该点的场强方向向右;当放入负电荷时,该点场强方向向左B.只有在该点放入试探电荷时,该点才有场强C.该点场强方向一定向右D.电场强度方向与总电场力方向一致答案:C5.在一个等边三角形ABC 顶点B 、C 处各放一个点电荷时,测得A 处的电场强度大小为E ,方 向与BC 边平行沿B 指向C.如图1-3-4所示,拿走C 处的点电荷后,A 处电场强度的情况将是( )图1-3-4A.大小仍为E ,方向由A 指向BB.大小变为2E,方向不变C.大小仍为E ,方向沿BA 向外D.无法确定答案:C6.下列关于电场线的说法正确的是( )A.沿着电场线方向,电场强度越来越小B.电场线上每一点的切向方向都跟电荷在该点的受力方向相同C.电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力越大D.电场线就是带电粒子在电场中的一定轨迹答案:C7.如图1-3-5所示,点电荷的静电场中电场线用实线表示,但其方向未标明,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹.a 、b 是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受到电场力作用,根据此图可作出正确判断的是( )图1-3-5A.带电粒子所带电荷的性质B.a 、b 两点电场强度方向C.带电粒子在a 、b 两点处受力方向D.带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大答案:CD8.如图1-3-6所示,悬线下挂着带正电的小球,它的质量为m ,电荷量为q .整个装置处于水 平向右的匀强电场中,电场强度为E ,则 …( )图1-3-6A.小球平衡时,悬线与竖直方向夹角的正切为m gEq =θtanB.若剪断悬线,则小球做曲线运动C.若剪断悬线,则小球做匀速运动D.若剪断悬线,则小球做匀加速直线运动答案:AD9.如图1-3-7甲中的AB 是一点电荷的电场线,图137乙是放在电场线上a 、b 处试探电荷的电量与所受到的电场力间的函数图线,下列说法正确的是( )图1-3-7A.场源电荷带正电,位于A 侧B.场源电荷带正电,位于B 侧C.场源电荷带负电,位于A侧D.场源电荷带负电,位于B侧答案:AC10.如图1-3-8所示,AB是某个点电荷电场中的一条电场线,在线上O点放一个自由的负电荷,它将沿电场线向B点运动.下列判断中正确的是…()图1-3-8A.电场线由B指向A,该电荷做加速运动,加速度越来越小B.电场线由B指向A,该电荷做加速运动,加速度越来越大C.电场线由B指向A,该电荷做加速运动,加速度变化不能确定D.电场线由A指向B,该电荷做匀加速运动答案:C11.如图1-3-9所示,棒AB上均匀分布着正电荷,它的中点正上方有一点P,则P点的场强方向为()图1-3-9A.垂直AB向上B.垂直AB向下C.平行AB向左D.平行AB向右答案:A12.如图1-3-10所示,四个质量相同、带电荷量均为+q的a、b、c、d粒子,它们距地面的高度相同,现以相同的水平速度抛出,除a粒子所在空间没有电场之外,其三个粒子均经过场强大小相等的匀强电场,电场方向如图,则这四个粒子从抛出到落地所需要的时间分别为t a、t b、t c、t d,则()图1-3-10A.t b<t a<t c<t dB.t b<t a=t d<t cC.t a <t b <t c <t dD.t a =t d <t b <t c答案:B13.如图1-3-11所示,P 、Q 为两个点电荷,P 带正电、Q 带负电.它们所带电荷量相等,设电荷量为Q .二者相距为L ,O 为P 、Q 连线的中心,那么在P 、Q 连线上的各点( )图1-3-11A.O 点的场强最大,大小为24L kqB.O 点的场强最大,大小为28L kqC.O 点的场强最小,大小为28LkqD.O 点的场强最小,大小为0答案:B14.如图1-3-12所示,一带电荷量为Q 的金属球,固定在绝缘的支架上,球外P 点的电场强度为E 0.当把一带电荷量也为q 的点电荷放在P 点时,测得点电荷受到的静电力为F ;当把一带电荷量为aq 的点电荷放在P 点时,测得作用于这一点电荷受到的静电力为F ′,则在国际单位制中( )图1-3-12A.F 的数值等于qEB.F ′的数值等于aFC.a 比1小得越多,F ′的数值越接近aqED.a 比1小得越多,F ′的数值越接近aF答案:C15.有一水平向右的匀强电场,场强E =9.0×103N /C ,在竖直平面内半径为0.1 m 的圆周上取图示1-3-13最高点C ,另在圆心O 处放置电荷量为Q =10-8C 的带正电的点电荷.试求C 处的场强.图1-3-13答案:场强大小为92×103 N/C,方向与匀强电场方向成45°斜向上.16.如图1-3-14所示,足够长的绝缘细杆位于竖直平面内,杆与水平方向成30°角倾斜放置, 质量为m 、带电荷量为-q 的小环套在绝缘杆上,环可沿杆无摩擦地滑动.当环从A 点无初速地释放后,运动距离为L 时到达B 点,且恰好进入水平向右的匀强电场中,再运动距离L 后到达C 点且开始向上滑行.求;图1-3-14(1)匀强电场的场强E ;(2)小环往复运动的周期.答案:(1)q mg E 332= (2) gLT 8=。
高中物理 13 电场强度规范训练 粤教版选修31
第3节 电场强度(时间:60分钟)知识点一 电场及电场强度1.电场中有一点P ,下列说法中正确的是( ).A .若放在P 点的试探电荷的电荷量减半,则P 点的场强减半B .若P 点无试探电荷,则P 点的场强为零C .P 点的场强越大,则同一电荷在P 点所受到的电场力越大D .P 点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向解析 试探电荷受到的电场力F 与其所带电量q 的比值,即为该点的场强.场强的大小跟电场本身有关,与试探电荷的电荷量、电性无关,故A 、B 错;由E =Fq得.F =Eq ,当q 一定时,E 越大,F 越大,所以C 正确;场强方向规定为正电荷在该点受到的电场力方向,与负电荷受电场力的方向相反.D 错误.答案 C图1-3-92.在电场中的A 、B 两处分别引入不同的试探电荷q ,得到试探电荷所受的电场力随电荷量变化的关系如图1-3-9所示,则( ).A .E A >EB B .E A <E B[C .E A =E BD .不能判定E A 、E B 的大小解析 根据电场强度的定义式E =F q,电场强度与图中图线的斜率相对应,故E A >E B .A 项正确.答案 A知识点二 电场强度的叠加图1-3-103.如图1-3-10所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,将带有等量电荷q的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称.要使圆心O处的电场强度为零,可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷+Q,则该点电荷+Q应放在( ).A.A点B.B点C.C点D.D点[解析由电场的叠加原理和对称性可知,+q、-q在O点的合场强方向应沿OD方向,要使O点的合场强为零,放上的电荷+Q在O点的场强方向应与+q、-q在O点的合场强方向相反,所以D正确.答案 D图1-3-114.(永泰高二检测)如图1-3-11所示,有一水平方向的匀强电场,场强大小为900 N/C,在电场内一水平面上作半径为10 cm的圆,圆上取A、B两点,AO沿E方向,BO⊥OA,另在圆心处放一电量为10-9C的正点电荷,则A处场强大小E A=____________ N/C,B处的场强大小E B=________ N/C.解析由E=k Qr2,点电荷在A处产生的场强E A=900 N/C,方向向左,所以A处合场强为零.点电荷在B处产生的场强E B=900 N/C,方向向下,所以B处合场强为1.27×103N/C.答案0 1.27×103知识点三电场线图1-3-125.(山东高考题改编)某电场的电场线分布如图1-3-12所示,下列说法正确的是( )A.c点的电场强度大于b点的电场强度B.若将一试探电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点C.b点的电场强度大于d点的电场强度D.a点和b点的电场强度的方向相同解析电场线的疏密表征了电场强度的大小,由题图可知E a<E b,E d>E c,E b>E d,E a>E c,故选项C正确、选项A错误。
最新-高中物理 13《电场强度》测试 粤教版选修3-1 精
电场强度一、单项选择题1.一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F ,这点的电场强度为E ,在图1-3-12中能正确反映q 、E 、F 三者关系的是( )图1-3-12解析:选D.电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的检验电荷及其所受电场力无关,A 、B 错误;检验电荷在该点受到的电场力F =qE ,F 正比于q ,C 错误,D 正确.2.(2018年黄冈高二检测)如图1-3-13所示,正电荷q 在电场中由P 向Q 做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是图中的( )图1-3-13解析:选D.正电荷受力的方向和电场强度方向相同,电场线越密的地方电荷受力越大,根据牛顿第二定律,电荷的加速度也就越大,所以根据题意,Q 点的电场线应比P 点的电场线密,故选项A 、B 错误;又由于电荷做加速运动,所以选项C 错误,选项D 正确.图1-3-143.法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场.如图1-3-14为点电荷a 、b 所形成电场的电场线分布图,以下说法正确的是( )A .a 、b 为异种电荷,a 带电荷量大于b 带电荷量B .a 、b 为异种电荷,a 带电荷量小于b 带电荷量C .a 、b 为同种电荷,a 带电荷量大于b 带电荷量D .a 、b 为同种电荷,a 带电荷量小于b 带电荷量解析:选B.由题图看出,电场线由一个点电荷发出到另一个点电荷终止,由此可知,a 、b 必为异种电荷,C 、D 选项错.在电荷a 附近取一点M ,M 点到电荷a 的距离远小于M 点到电荷b 的距离,故M 点处的场强主要取决于a 电荷,即E M =kQ a r 2;同理在电荷b 附近取一点N ,使Nb =Ma ,则N 点处的场强主要取决于b 电荷,即E N =kQ b r 2,由题图可知,M 点处电场线比N 点处电场线稀疏,故E M <E N ,所以Q a <Q b ,则A 选项错,B 选项正确.图1-3-154.点电荷A 和B ,分别带正电和负电,电荷量分别为4Q 和-Q ,在A 、B 连线上,如图1-3-15所示,电场强度为零的地方在( )A .A 和B 之间B .A 的右侧C .B 的左侧D .A 的右侧及B 的左侧解析:选C.因为A 带正电,B 带负电,所以只有在A 右侧和B 左侧两者产生的电场强度方向相反,因为Q A >Q B ,由点电荷的场强表达式E =k Q r 可知只有在B 的左侧,才有可能E A 与E B 等大反向,因而才可能有E A 和E B 矢量和为零的情况.故正确答案为C.图1-3-165.在一个等边三角形ABC 顶点B 、C 处各放一个点电荷时,测得A 处的电场强度大小为E ,方向与BC 边平行沿B 指向C .如图1-3-16所示,拿走C 处的点电荷后,A 处电场强度的情况将是( )A .大小仍为E ,方向由A 指向BB .大小变为E 2,方向不变 C .大小仍为E ,方向沿BA 向外D .无法确定解析:选C.根据矢量合成法则可推理知,在B 、C 两处同时存在场电荷时,合电场场强方向沿平行BC 的方向,说明B 、C 两处电荷在A 处独立产生的场强大小相等,方向均与合场强成60°,根据矢量三角形可求出B 、C 在A 处的电场强度大小均为E .当撤去C 处场电荷时,只剩下B 处场电荷,此时A 处场强大小为E ,方向沿BA 方向向外.图1-3-176.有两个带等量正电荷的点电荷,O 为两电荷连线的中点,a 点在中垂线上,若在a 点由静止释放一个电子,如图1-3-17所示,关于电子的运动,下列说法正确的是( )A .电子在从a 向O 点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大B .电子在从a 向O 点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C .电子运动到O 点时,加速度为零,速度最大D .电子通过O 点后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零解析:选C.O 点的场强为零,向中垂线的两边先变大,达到一个最大值后,再逐渐减小到零.因a 点与最大场强点的位置不能确定,当a 点在最大场强点的上方时,电子在从a 点向O 点运动的过程中,电子的加速度先增大后减小;如果a 点在最大场强点的下方时,电子在向O 点运动的过程中,电子的加速度一直减小.但不论a 点的位置如何,电子在向O 点运动的过程中,电子都在做加速运动,所以电子的速度一直在增加,当到达O 点时,O 点的场强为零,电子在O 点的加速度为零,速度达到最大值;电子通过O 点后,电子的运动方向与场强的方向相同,故电子做减速运动,由能量守恒定律得,当电子运动到a 点关于O 点的对称点b 时,电子的速度为零.同样因b 点与最大场强的位置关系不能确定,故加速度的大小也不能确定,故正确选项为C.图1-3-187.两个质量相同的小球用不可伸长的细线连接,置于场强为E 的匀强电场中,小球1和2均带正电,电荷量分别为q 1和q 2(q 1>q 2).将细线拉直并使之与电场方向平行,如图1-3-18所示.若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力T 为(不计重力及两小球间的库仑力)( )A .T =12(q 1-q 2)E B .T =(q 1-q 2)E C .T =12(q 1+q 2)E D .T =(q 1+q 2)E解析:选A.由牛顿第二定律,对球2有T +Eq 2=ma ,对球1、2整体有Eq 1+Eq 2=2ma ,两式联立得T =E q 1-q 22,故A 正确.二、双项选择题8.在正电荷Q 的电场中的P 点放一点电荷,其电荷量为+q ,P 点距离Q 为r ,+q 所受的电场力为F .则P 点的电场强度为( )A.F QB.F qC.kq r 2D.kQ r 2 解析:选BD.电场强度的定义式E =F q ,q 为检验电荷的电荷量,由此可判定B 正确.再将库仑定律F =k Qq r 2代入上式或直接应用点电荷的场强公式,即可得知D 选项也正确.故本题的正确选项为B 、D.通过本题可进一步明确场强的定义式和点电荷的场强公式的关系.图1-3-199.如图1-3-19所示为点电荷Q 产生的三条电场线,下列说法正确的是( )A .Q 为负电荷时,E A >E BB .Q 为负电荷时,E A <E BC .Q 为正电荷时,E A >E BD .Q 为正电荷时,E A <E B解析:选AC.因没有提供电场线的指向,所以该电场可以是正点电荷产生,也可以是负点电荷产生,但A 和B 这两点的场强大小总为E A >E B ,本题正确答案为AC.图1-3-2010.(2018年惠州高二检测)如图1-3-20所示,悬线下挂着带正电的小球,它的质量为m ,电荷量为q .整个装置处于水平向右的匀强电场中,电场强度为E ,则( )A .小球平衡时,悬线与竖直方向夹角的正切为tan θ=Eq mgB .若剪断悬线,则小球做曲线运动C .若剪断悬线,则小球做匀速运动D .若剪断悬线,则小球做匀加速直线运动解析:选AD.小球受到重力、拉力、电场力而处于静止状态.其受力如图所示.在力的三角形中:tan θ=Eq mg根据平衡条件可得,剪断前,电场力和重力的合力大小与拉力大小相等,方向与悬线拉力方向相反;当剪断悬线后,小球所受到的合力大小恒定,方向恒定.小球应由静止开始做匀加速直线运动.三、非选择题11.地球是一个带电体,且电荷均匀分布于地球表面.若已知地球表面附近有一电量为2×10-4 C 的正电荷受到4×10-3 N 的电场力,且方向竖直向下,则地球带何种电荷?所带总电量为多少?(已知地球半径R =6.4×118 m ,k =9×118 N·m 2/C 2)解析:地球所带电量可以认为集中于地球中心,设地球所带电量为Q ,则地球表面附近的场强E =kQ R 2①据场强定义知E =F q ②将k =9×118 N·m 2/C 2,R =6.4×118 m ,F =4×10-3 N ,q =2×10-4 C 代入①②求得Q =9.1×118 C因正电荷受到的电场力竖直向下,故地球附近的电场方向竖直向下,即指向地心,地球带负电.答案:负电 9.1×118 C12.如图1-3-21所示,以O 为圆心,r 为半径的圆与坐标轴的交点分别为a 、b 、c 、d ,空间有与x 轴正方向相同的匀强电场,同时在O 点固定一个电荷量为+Q 的点电荷.如果把一个带电量为-q 的试探电荷放在c 点,则恰好平衡,那么匀强电场的场强大小为多少?a 、d 两点的实际场强大小为多少?图1-3-21解析:空间有由匀强电场和点电荷形成的电场,任何一点的场强都是这两个电场在该处场强的合场强.由带电量为-q 的试探电荷在c 点处于平衡可得k Qq r 2=qE解得匀强电场的场强为E =kQ r 2由于正点电荷形成的电场场强方向从圆心沿半径方向向外.故在a 点,点电荷场强方向沿x 轴正方向;在d 点,点电荷场强方向沿y 轴的正方向.从而可知:在a 点实际场强大小为两个等大、同向场强的合成,即E a =2kQ r 2 在d 点实际场强大小为两个等大、互相垂直的场强的合成,即E d =2kQ r 2. 答案:见解析。
物理粤教版高二年级选修3-1第一章第3节电场强度练习
十一:【练习题】A组1:在距离某电场+Q的r地方有一点A,检验电荷q在A点受到电场力为F,则A点的电场强度大小为:____;方向:____若将检验电荷电量增大为3倍,则A点的电场强度大小为:____;受到的电场力大小为:___.2:正确说法是:A:E=F/q,E跟F成正比,E跟q成反比。
B:E与电场力方向一致C:在Q的电场中一点,如果该点检验电荷q=0,则该点场强为0D:E与F和q无关,E由场电荷Q和距离r确定。
3:如图所示,在电荷-Q的电场中,有ab两点,电子以一定速度从b向a运动,电子所受的电场力将( ) 加速度( )速度( )b a-Q4:如图图甲AB是一条电场线,图乙则是放在电场线上ab处的检验电荷电量与所受电场力大小的函数图象,正确是:A:Ea >Eb B:Ea <EbC:若场源为正点电荷,位置在A侧D:若场源为正点电荷,位置在B侧参考答案: 1:2QK r 或F q 由+Q指向A点 F q 或2Q E K r= 3F 2:D3:增大 增大 减小4:ACB 组1. 在电场中有一点P ,下列说法正确的是( )A. 若放在P 点的电荷的电量加倍,则P 点的场强加倍B. 若P 点没有检验电荷,则P 点场强为零C. P 点的场强越小,则同一电荷在P 点受到的电场力越小D. P 点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向2.下列关于电场强度的说法中,正确的有()。
A . 在场强定义式E=F/q 中,q 是产生电场的电荷B . 关于点电荷的电场,公式E= kQ/r 2适用,公式E=F/q 不适用C .由场强定义式E=F/q ,可知E 跟检验电荷所受电场力成正比,跟电量成反比D .电场强度描述了电场的强弱和方向3.在电场中的某一点,当放入一个正电荷时受到的电场力向右,当放入一个负荷时受到的电场力向左,则下列说法正确的是A.当放入正电荷时,该点场强向右;当放入负荷时,该点场强向左B.只有在该点放入电荷时,该点才有场强C.该点场强一定向右D.以上说法都不正确4.在真空中A、B两点上分别放置点电荷Q1、Q2,已知两点间引力为10N,Q1=-1×10-2C,Q2=2×10-2C.移开Q1,则Q2在A处产生的场强大小是,方向;若移开Q2则Q1在B处产生的场强大小是,方向。
粤教版物理选修3-1第一章 电场单元练习题(含详细答案)
粤教版物理选修3-1第一章电场一、单选题1.高压供电线路在不断电的情况下进行检修,检修人员必须穿上特制的用金属丝编制的工作服才能安全作业.这是因为人穿上金属丝衣服工作时()A.人体的电势为零,且电场强度为零B.人体的电势为零,但电场强度不为零C.人体的电势不为零,且人的电势低于高压线路的电势D.人体的电势不为零,且人和高压线路的电势相等2.如图所示,在点电荷Q形成的电场中,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在另一等势面上.甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线,已知乙粒子带正电.那么下列判断正确的是()A.甲粒子在b点的电势能比在c点小B.乙粒子在d点速度最大C.a、b两点电场强度相同D.d点电势比b点电势高3.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为+Q和-Q.在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入,则小球()A.速度先增大后减小B.受到的库仑力先做负功后做正功C.受到的库仑力最大值为D.管壁对小球的弹力最大值为4.如图,真空中A、B两处各有一个正点电荷,若放入第三个点电荷C,只在电场力作用下三个电荷都处于平衡状态,则C的电性及位置是()A.正电;在A、B之间B.正电;在A的左侧C.负电;在A、B之间D.负电;在B的右侧5.水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压,两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A 的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场,两电荷恰好在板间某点相遇,如图所示.若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,则下列说法正确的是()A.电荷M的比荷大于电荷N的比荷B.两电荷在电场中运动的加速度相等C.从两电荷进入电场到两电荷相遇,电场力对电荷M做的功等于电场力对电荷N做的功D.电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同6.如图所示,P和Q为两平行金属板,两极板间电压为U,在P板附近有一电子由静止开始向Q 板运动,关于电子到达Q板时的速率,下列说法正确的是()A.两极板间距离越大,加速时间越长,获得的速率就越大B.两极板间距离越小,加速度越大,获得的速率就越大C.与两极板间距离无关,仅与加速电压U有关D.以上说法都不正确二、多选题7.(多选)示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的()A.极板X带正电B.极板X′带正电C.极板Y带正电D.极板Y′带正电8.(多选)如图所示,a、b、c、d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸d,b斥c,c斥a,d吸b,则()A.仅有两个小球带同种电荷B.仅有三个小球带同种电荷C.c、d小球带同种电荷D.c、d小球带异种电荷9.(多选)如图是电场中的一条电场线,A、B是电场线上的两点,一负电荷q仅在静电力作用下以初速度v0从A向B运动并经过B点,一段时间后q以速度v又一次经过A点,且v与v0的方向相反,则以下说法中正确的是()A.A、B两点的电场强度是EA<EBB.A、B两点的电势是φA>φBC.负电荷q在A、B两点的电势能E pA<E pBD.负电荷q先后经过A点的速度大小v0=v10.(多选)如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上,下列说法中正确的是()A.A、B两处电势、场强均相同B.C、D两处电势、场强均相同C.在虚线AB上O点的场强最大D.带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能三、计算题11.如图,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A、B两点间的电势差.12.如图所示,两平行的金属板间的电场是匀强电场,电场强度大小为E=1.0×104V/m,两板相距1.0 cm,B板接地,C点与A板相距0.40 cm.(1)求A、C间的电势差UAC和C点的电势φC各为多少;(2)将电荷量为q=-1.0×10-12C的点电荷置于C点,其电势能E p为多少?13.如图所示,在真空中有一对平行金属板,由于接在电池组上而带电,两板间的电势差为U.若一个质量为m,带正电荷q的粒子,在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动,板间距为d.不计重力.(1)粒子在电场中做何种运动?(2)计算粒子到达负极板时的速度大小.四、填空题14.如图所示,在竖直向下、电场强度为E的匀强电场中,长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动,两个小球A、B固定于杆的两端,A、B的质量分别为m1和m2(m1<m2),A带负电,电荷量为q1,B带正电,电荷量为q2,杆从静止开始由水平位置转到竖直位置,在此过程中电场力做功为________,在竖直位置处两球的总动能为________.15.用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带__________电荷,毛皮带__________电荷.当橡胶棒带有2.7×10-9C的电荷量时,有______________个电子从____________移到__________上.(结果保留两位有效数字)16.如图所示为一个点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线),两相邻等势线间的电势差为4 V,有一个带电荷量为q=1.0×10-8C的负电荷从A点沿不规则曲线移到B点,静电力做功为________ J.17.将一电荷量为2.0×10-8C的点电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了6.0×10-6J的功,则它的电势能________(选填“增加”或“减小”)了,两点间电势差为UAB=________ V.18.某研究性学习小组的同学设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律.根据以上实验过程和观察到的现象,回答下列问题:(1)步骤二的实验现象,说明______________________________________________________________________________________________________________________________;(2)步骤三的实验现象,说明______________________________________________________________________________________________________________________________;(3)该研究性实验________(选填“能”或“不能”)验证电荷守恒定律.答案解析1.【答案】D【解析】金属网能起到屏蔽电场的作用,使人体内的场强保持为零,对人体起到保护作用.但是,人体的电势与高压线路的电势始终相等,所以D正确.2.【答案】D【解析】由乙粒子的运动轨迹及乙粒子带正电的条件可知点电荷Q带正电,而甲粒子带负电,甲粒子从b向c运动过程中,电场力做正功,甲粒子的电势能减小,因此,E pb>E pc,选项A错误;对于乙粒子,若从b向d运动,电场力对粒子做负功,粒子的电势能增加,则E pb<E pd,故<φd,选项D正确;由b到d,根据动能定理,电场力对乙粒子做负功,粒子的动能减小,φbE kb>E kd,则v b>v d,选项B错误;根据正点电荷电场的特点可知,a、b两点电场强度的大小相等,但方向不同,选项C错误.3.【答案】C【解析】由等量异种电荷形成的电场特点,根据小球的受力情况可知在细管内运动时,合力为重力,小球速度一直增大,A错误;库仑力水平向右,不做功,B错误;在连线中点处库仑力最大,F=+=,C正确;管壁对小球的弹力与库仑力是平衡力,所以最大值为,D 错误.4.【答案】C【解析】A、B都是正点电荷,若点电荷C为正电荷,无论放在哪个地方,在中间的电荷可能受力平衡,但是在两边的电荷由于互相排斥,不可能处于平衡状态,所以放正电荷不可能;当C为负电荷时,无论放在A的左侧还是在B的右侧,负电荷受到的作用力都是指向同一侧的,不可能受力平衡,当负电荷放在A、B中间的时候,A、B之间的作用力互相排斥,A、B和C之间都是吸引力,所以A、B、C受力都可能处于受力平衡的状态,所以C正确.故选C.5.【答案】A【解析】若两板间电压为U,间距为d,长为L.则由题意:v N t+v M t=L①t2+=t2②由①式分析得v M、v N不一定相同,D错误.由②式分析得:>,A正确,由>进一步分析可得两个电荷的加速度aM>aN,电场力对电荷所做的功WM>WN,B、C错误.6.【答案】C【解析】7.【答案】AC【解析】由荧光屏上亮斑的位置可知,电子在XX′偏转电场中向X极板方向偏转,故极板X带正电,选项A正确,选项B错误;电子在YY′偏转电场中向Y极板方向偏转,故极板Y带正电,选项C正确,选项D错误.8.【答案】BD【解析】由d吸a,d吸b知a与b带同种电荷,且与d带异种电荷;由c斥a,c斥b可知c 与a、b带同种电荷,c与d带异种电荷,故选项A、C错,选项B、D对.9.【答案】BCD【解析】由于负电荷从A至B做减速运动,则静电力的方向由B→A,电场E的方向应由A→B,所以φA>φB,E pA<E pB,选项B、C正确.由于只有这一条电场线,不知道电场的具体分布,所以无法判断电场强度的大小,选项A错误.负电荷再回到A点时,其电势能不变,动能也不变,所以v0=v,选项D正确.10.【答案】BD【解析】根据顺着电场线方向电势降低,结合等量异种电荷电场线、等势面分布对称性特点可知,A、B场强相同,A点电势高.故A错误.根据等量异种电荷等势面分布可知:CD是一条等势线,C、D两处电势相等.由电场分布的对称性可知:C、D两处的场强相同.故B正确.根据电场线疏密表示场强的大小可知,在AB之间,O点场强最小.故C错误.O点电势高于B点电势,正试探电荷在O处电势能大于在B处电势能.故D正确.11.【答案】【解析】设带电粒子在B点的速度大小为v B.粒子在垂直于电场方向的速度分量不变,即v B sin 30°=v0sin 60°①由此得v B=v0②设A、B两点间的电势差为UAB,由动能定理有qUAB=m(v-v)③联立②③式得UAB=.④12.【答案】(1)40 V60 V(2)-6.0×10-11J【解析】(1)根据匀强电场电场强度和电势差的关系得,UAC=E·d1=40 V,C点的电势φC=UCB=E·d2=60 V.(2)点电荷置于C点时的电势能E p=qφC=-6.0×10-11J.13.【答案】(1)做初速度为0的匀加速直线运动(2)【解析】(1)做初速度为0的匀加速直线运动.加速度为a=.(2)方法1在带电粒子的运动过程中,静电力对它做的功是W=qU设带电粒子到达负极板时的速率为v,其动能可以写为E k=mv2由动能定理可知mv2=qU于是求出v=方法2设粒子到达负极板时所用时间为t,则d=at2v=ata=联立解得v=.14.【答案】l【解析】在此过程中,两球受的电场力均做正功,总功为W=;由功能关系得:W+m2g-m1g=E k,所以在竖直位置两球的总动能为E k=W+(m2-m1)g=l.15.【答案】负正 1.7×1010毛皮橡胶棒【解析】用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒因得到从毛皮转移来的电子,带上了负电荷,毛皮因丢失了电子,带上了正电荷,这是摩擦起电的现象,从毛皮转移到橡胶棒上的电子数为n==个中≈1.7×1010个.16.【答案】-4.0×10-8【解析】WAB=qUAB=-1.0×10-8×4 J=-4.0×10-8J.17.【答案】增加-300【解析】克服电场力做了6.0×10-6J的功,说明电场力做负功,则电势能增加,根据电场力做功的公式WAB=qUAB,得:UAB==V=-300 V18.【答案】(1)板带电(2)两板所带总电荷量为零(3)能【解析】用力将两块起电板快速摩擦后分开,两板分别带上了等量异种电荷.步骤二中金属球与箔片发生静电感应现象,故箔片张开,步骤三中两块板同时插入空心金属球,总电荷量为零,不发生静电感应现象,故箔片不张开,该实验能验证电荷守恒定律.。
粤教版高二物理选修3—1第1章 电场练习含答案
(高二)粤教版物理选修3—1第1章电场练习含答案粤教版选修3—1第一章电场1、(双选)关于摩擦起电、接触起电、感应起电,下列说法正确的是() A.这三种方式都创造了带负电荷的电子B.这三种方式都创造了带正电荷的质子C.这三种起电方式的实质是一样的,都是电子的转移D.这三种方式都符合电荷守恒定律2、(双选)两个完全相同的小金属球,它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为F1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为F2,则F1∶F2可能为()A.5∶2B.5∶4C.5∶6 D.5∶93、(双选)四种电场中分别标有a、b两点,两点电场强度相同的是()甲乙丙丁A.甲图:与点电荷等距的a、b两点B.乙图:等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图:等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图:匀强电场中的a、b两点4、(双选)如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知()A.Q点的电势比P点高B.油滴在Q点的动能比它在P点的大C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小5、如图所示,在匀强电场中,A、B两点相距10 cm,E=100 V/m,AB与电场线方向的夹角θ=120°,则A、B两点间的电势差为()A.5 V B.-5 VC.10 V D.-10 V6、如图所示,竖直放置的两平行板间的匀强电场的电场强度恒定,从负极板处由静止释放一个电子(不计重力),设其到达正极板时的速度为v1,加速度为a1.若将两极板间的距离增大为原来的2倍,再从负极板处由静止释放一个电子,设其到达正极板时的速度为v2,加速度为a2,则()A.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶2B.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=1∶2C.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=2∶1D.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶ 27、常用的电容器,从构造上看,可以分为固定电容器和可变电容器两类.如图甲、乙为两种电容器的实物图片,根据图中的相关信息,下列判断中正确的是()甲乙A.图中甲为可变电容器,它是通过改变极板间的距离来改变电容器的电容的B.在不改变其他条件下,将甲电容器浸入煤油中,其电容不发生变化C.根据图乙中电容器外壳上标的数据可知,电压超过5.5 V时乙电容器就会被击穿D.根据图乙中电容器外壳上标的数据可知,乙电容器接5.5 V电压时,储存的电量为5.5 C8、如图所示,点电荷+Q固定,点电荷+q沿直线从A运动到B.此过程中,两电荷间的库仑力是()A.吸引力,先变小后变大B.吸引力,先变大后变小C.排斥力,先变小后变大D.排斥力,先变大后变小9、(双选)把质量为m的正点电荷q,在电场中从静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下述正确的是()A.点电荷运动轨迹必与电场线重合B.点电荷的速度方向,必定和所在点的电场线的切线方向一致C.点电荷的加速度方向,必与所在点的电场线的切线方向一致D.点电荷的受力方向,必与所在点的电场线的切线方向一致10、图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面.一个电荷量为-5.0×10-8 C 的点电荷,沿图中曲线从A点移到B点,电场力做的功为()A.-5.0×10-7 J B.5.0×10-7 JC.-3.5×10-6 J D.3.5×10-6 J11、如图所示,在匀强电场中,过O点作线段OA=OB=OC=OD=10 cm,已知O、A、B、C、D各点电势分别为0、7 V、8 V、7 V、5 V,则匀强电场的大小和方向最接近于()A.70 V/m,沿OA方向B.70 V/m,沿OC方向C.80 V/m,沿OB方向D.80 V/m,沿BO方向12、如图所示,一价氢离子(H+)和二价氦离子(He2+)的混合体,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们()A.同时到达屏上同一点B.先后到达屏上同一点C.同时到达屏上不同点D.先后到达屏上不同点13、如图所示,半径为R的橡胶圆环,均匀带有电荷量为Q的正电荷,现从环上截去长Δs的一小段,若Δs≪R,且圆环剩余部分的电荷分布不变,则求圆环剩余部分的电荷在环心O处产生的场强大小和方向.14、如图所示,平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场,场强E=1.2×102 V/m,极板间距离d=5 cm,电场中C点和D点分别到A、B两板的距离均为0.5 cm,B板接地,求:(1)C、D两点的电势和两点间的电势差;(2)将点电荷q=2×10-2 C从C点匀速移到D点时除电场力外的其他力做的功.(高二)粤教版物理选修3—1第1章电场练习含答案粤教版选修3—1第一章电场1、(双选)关于摩擦起电、接触起电、感应起电,下列说法正确的是() A.这三种方式都创造了带负电荷的电子B.这三种方式都创造了带正电荷的质子C.这三种起电方式的实质是一样的,都是电子的转移D.这三种方式都符合电荷守恒定律CD[摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,但并没有创造电荷,电荷只是发生了转移.感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一部分.电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体,是接触起电.电荷既不能被创造,也不能被消灭,这三种方式都没有产生电荷,故A、B错误;摩擦起电、接触起电、感应起电是起电的三种不同方法,但实质是一样的,都是电子的转移,故C正确;这三种方式都符合电荷守恒定律,故D正确.]2、(双选)两个完全相同的小金属球,它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为F1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为F2,则F1∶F2可能为()A.5∶2B.5∶4C.5∶6 D.5∶9BD[由库仑定律知,它们接触前的库仑力为F1=k 5q2r2若带同种电荷,接触后的带电荷量相等,为3q,此时库仑力为F2=k 9q2r2;若带异种电荷,接触后的带电荷量相等,为2q,此时库仑力为F2′=k 4q2r2,所以选项B、D正确.]3、(双选)四种电场中分别标有a、b两点,两点电场强度相同的是()甲乙丙丁A.甲图:与点电荷等距的a、b两点B.乙图:等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图:等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图:匀强电场中的a、b两点BD[A项甲图中两点电场线方向不同,故电场强度的方向不同,故A错误;B 项a、b两点电场线方向均为水平向左,且两点关于连线对称,电场强度相等,故B正确;C项a、b两点的场强方向不同,故C错误;D项a、b两点都处在匀强电场中,电场强度相同,故D正确]4、(双选)如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知()A.Q点的电势比P点高B.油滴在Q点的动能比它在P点的大C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小AB[带电油滴在电场中受重力、电场力作用,据其轨迹的对称性可知,电场力方向竖直向上,且电场力大于重力,电场力先做负功后做正功.则电场强度方向向下,Q点的电势比P点高,选项A正确;油滴在P点的速度最小,选项B正确;油滴在P点的电势能最大,选项C错误;油滴运动的加速度大小不变,选项D错误.]5、如图所示,在匀强电场中,A、B两点相距10 cm,E=100 V/m,AB与电场线方向的夹角θ=120°,则A、B两点间的电势差为()A.5 V B.-5 VC.10 V D.-10 VB[A、B两点在场强方向上的距离d=AB·cos (180°-120°)=10×12cm=5cm.由于φA<φB,则U AB=-Ed=-100×5×10-2 V=-5 V,故选B.]6、如图所示,竖直放置的两平行板间的匀强电场的电场强度恒定,从负极板处由静止释放一个电子(不计重力),设其到达正极板时的速度为v1,加速度为a1.若将两极板间的距离增大为原来的2倍,再从负极板处由静止释放一个电子,设其到达正极板时的速度为v2,加速度为a2,则()A.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶2B.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=1∶2C.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=2∶1D.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶ 2D[因场强不变,电子在电场中受到的电场力不变,故a1∶a2=1∶1,由动能定理得eU=12m v2,v=2eUm,因两极板间的距离增大为原来的2倍,由U=Ed知,电势差U增大为原来的2倍,故v1∶v2=1∶2,故D正确.]7、常用的电容器,从构造上看,可以分为固定电容器和可变电容器两类.如图甲、乙为两种电容器的实物图片,根据图中的相关信息,下列判断中正确的是()甲乙A.图中甲为可变电容器,它是通过改变极板间的距离来改变电容器的电容的B.在不改变其他条件下,将甲电容器浸入煤油中,其电容不发生变化C.根据图乙中电容器外壳上标的数据可知,电压超过5.5 V时乙电容器就会被击穿D.根据图乙中电容器外壳上标的数据可知,乙电容器接5.5 V电压时,储存的电量为5.5 CD[根据电容的决定式C=εS4πkd,知C与板间距离d、极板正对面积和电介质有关,由图知板间距离d和电介质没有改变,可知此可变电容器是利用改变正对面积来改变电容的,故A错误;将甲电容器浸入煤油中,其电容电介质发生变化,电容变化,故B错误;电容器外壳上标的电压是额定电压,根据Q=CU知Q=1.0×5.5 C=5.5 C,故C错误,D正确.]8、如图所示,点电荷+Q固定,点电荷+q沿直线从A运动到B.此过程中,两电荷间的库仑力是()A.吸引力,先变小后变大B.吸引力,先变大后变小C.排斥力,先变小后变大D.排斥力,先变大后变小D[同种电荷相互排斥,当点电荷+q沿直线从A运动到B的过程中,两电荷间的距离先减小后增加,根据F=k q1q2r2,电场力先增大后减小,故A、B、C错误,D正确.]9、(双选)把质量为m的正点电荷q,在电场中从静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下述正确的是()A.点电荷运动轨迹必与电场线重合B.点电荷的速度方向,必定和所在点的电场线的切线方向一致C.点电荷的加速度方向,必与所在点的电场线的切线方向一致D.点电荷的受力方向,必与所在点的电场线的切线方向一致CD[明确受力方向和加速度方向与电场线的方向的关系.正点电荷q由静止释放,如果电场线为直线,电荷将沿电场线运动,电场线如果是曲线,电荷一定不沿电场线运动(因为如果沿电场线运动,其速度方向与受力方向重合,不符合曲线运动的条件),故A选项不正确;由于点电荷做曲线运动时,其速度方向与电场力方向不再一致(初始时刻除外),故B选项不正确;而点电荷的加速度方向,也即电荷所受电场力方向必与该点场强方向一致,即与所在点的电场线的切线方向一致,故C、D选项正确.]10、图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面.一个电荷量为-5.0×10-8 C 的点电荷,沿图中曲线从A点移到B点,电场力做的功为()A.-5.0×10-7 J B.5.0×10-7 JC.-3.5×10-6 J D.3.5×10-6 JB[U AB=φA-φB=-10 V,W AB=qU AB=5.0×10-7 J,B正确.]11、如图所示,在匀强电场中,过O点作线段OA=OB=OC=OD=10 cm,已知O、A、B、C、D各点电势分别为0、7 V、8 V、7 V、5 V,则匀强电场的大小和方向最接近于()A.70 V/m,沿OA方向B.70 V/m,沿OC方向C.80 V/m,沿OB方向D.80 V/m,沿BO方向D[在静电场中,电场线和等势面是垂直的,因为φA=φC=7 V,即A、C两点为等势点,根据匀强电场的特点,过O 点的电场线一定垂直于A 、C 两点的连线.很容易看出场强的方向最接近于BO 的方向.由于E =U d ,所以场强的大小也最接近于U BO OB =80.1 V/m =80 V/m.故D 正确.]12、如图所示,一价氢离子(H +)和二价氦离子(He 2+)的混合体,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们( )A .同时到达屏上同一点B .先后到达屏上同一点C .同时到达屏上不同点D .先后到达屏上不同点B [一价氢离子(H +)和二价氦离子(He 2+)的比荷不同,由qU =12m v 2可知经过加速电场获得的末速度不同,因此在加速电场及偏转电场中的运动时间均不同,但在偏转电场中偏转距离y =12at 2=U 2L 24U 1d 相同,所以会打在同一点,B 正确.]13、如图所示,半径为R 的橡胶圆环,均匀带有电荷量为Q 的正电荷,现从环上截去长Δs 的一小段,若Δs ≪R ,且圆环剩余部分的电荷分布不变,则求圆环剩余部分的电荷在环心O 处产生的场强大小和方向.[解析] 因为圆环上电荷分布的对称性,原来圆心处的合场强为零,当截掉一小段Δs 后,其余部分的电荷分布不变,则只有Δs 正对的另一端的同样一小段上的电荷产生的电场没有抵消,即为后来圆心处的场强.单位长度带电荷量δ=Q 2πR ,Δs 长的一段带电荷量q =Δsδ=QΔs 2πR .因Δs ≪R ,q 可看作点电荷,所以圆心处场强E=k qR2=kQΔs2πR3,方向由O指向Δs.[答案]kQΔs2πR3由O指向Δs14、如图所示,平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场,场强E=1.2×102 V/m,极板间距离d=5 cm,电场中C点和D点分别到A、B两板的距离均为0.5 cm,B板接地,求:(1)C、D两点的电势和两点间的电势差;(2)将点电荷q=2×10-2 C从C点匀速移到D点时除电场力外的其他力做的功.[解析](1)因正极板接地,故板间各点电势均小于零,由U=Ed得U BD=Ed BD=1.2×102×0.5×10-2 V=0.6 V,即φD=-0.6 V.由于d CB=5 cm-0.5 cm=4.5 cm=4.5×10-2 m,所以φC=U CB=-Ed CB=-1.2×102×4.5×10-2 V=-5.4 V.所以U CD=φC-φD=-5.4 V-(-0.6)V=-4.8 V.(2)因为点电荷匀速移动,除电场力外的其他力所做的功等于克服电场力所做的功W外=|qU CD|=2×10-2×4.8 J=9.6×10-2 J.[答案](1)-5.4 V-0.6 V-4.8 V(2)9.6×10-2 J。
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高中物理学习材料桑水制作电场强度测试题(精品)一、选择题(本题共11小题,每小题5分,共55分)1.下列说法中,正确的是()A.在一个以点电荷为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同B.E=kQ/r2仅适用点电荷形成的电场C.电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向D.当初速度为零时,放入电场中的电荷在电场力作用下的运动轨迹一定与电场线重合2.在匀强电场中将一个带电量为q、质是为m的小球由静止释放,小球的运动轨迹为一直线,此直线与竖直方向的夹角为θ,则匀强电场E的最小值是()A.B.C. D.3.在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电- Q2,且Q1=2Q2。
用E1和E2分别表示两个点电荷所产生的场强的大小,则在x轴上()A.E1= E2之点只有一个,该处合场强为零B.E1= E2之点共有两处,一处合场强为零,另一处合场强为2 E2C.E1= E2之点共有三处,其中两处合场强为零,另一处合场强为2 E2D.E1= E2之点共有三处,其中一处合场强为零,另两处合场强为2 E24.在静电场中a、b、c、d四点分别放一检验电荷,其电量可变,但很小,结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图13-28。
由图线可知()A.a、b、c、d四点不可能在同一电力线上B.四点场强关系是E C> E a> E b> E dC.四点场强方向相同D.以上答案都不对图3-285.如图13-29所示,点电荷q沿负电荷电场中的一条电场线MN从a点运动到b点动能逐渐增大,则()A.电场线的方向由M指向NB.电场线的方向由N指向MC.点电荷q一定带正电D.点电荷q不一定带负电图13-296.如图13-30所示,a、b两个点电荷带等量同种正电荷,位置固定,O为ab的中点,O1O2 通过O且与ab垂直,一个电子(重力可忽略)从O2一侧沿O2 O1方向射入,则电子穿过O再向左运动的过程中()A.它的加速度逐渐变大B.它的加速度逐渐变小C.它的加速度开始一段逐渐加大,后来逐渐减小D.它的加速度开始一段逐渐减小,后来逐渐增加图13-307.如图13-31所示,一水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q,一表面绝缘的带正电小球(可视为质点且不影响Q的电场)从左端以初速度v0滑上金属板上的上表面,向右运动到右端,在该运动过程中()A.小球作匀速直线运动B.小球先减速运动,后加速运动C.小球受的电场力做正功D.小球受的电场力的冲量为零图13-318.如图13-32所示为静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是()A.这个电场可能是负点电荷形成的B.C点处的场强为零,因为那没有电场线C.点电荷q在A点所受到的电场力比在B点所受电场力大D.负电荷在B点时受到的电场力的方向沿B点切线方向图13-329.如图13-33甲中,AB是一个点电荷的电场线,图13-33乙则是方向在电场线上,ab处的检验电荷的电量大小与所受电场力大小之间的函数图像,由此可以判断()图13-33A.场源是正电荷,位置在B侧B.场源是正电荷,位置在A侧C.场源是负电荷,位置在A侧D.场源是负电荷,位置在B侧10.如图13-34所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。
若粒子在运动中只受电场力作用。
根据此图作出正确判断的是()A.带电粒子所带电荷的符号B.粒子在a、b两点的受力方向C.粒子在a、b两点何处速度大D.a、b两点电场的强弱图3-3411.关于电场线的叙述正确的是()A.沿着电场线的方向电场强度越来越小。
B.在没有电荷的地方,任何两条电场线都不会相交C.电场线是人们假设的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在D.电场线是非闭合曲线,始于正电荷或无穷远,止于负荷或无穷远二、填空题(9分)12.如图13-25所示,半径为R的圆环,均匀带有电量为Q的正电荷,现从环上截去长Δs的一小段,若Δs<R,且圆环剩余部分的电荷分布不变,则圆环剩余部分的电荷在环心O处产生的场强的大小为,方向为。
图13-35三、计算题(本题共3小题,每小题12分,共36分)13.一带电云层经过某一村庄上空时,村中一气象观测者把一质量为6克,体积为5升,带有9×10-5C正电荷的氢气球释放后,气球匀速上升,则云层和地面间的电场强度大小为多少?方向是什么?(ρ空气=1.29kg/m3,g=10m/s2,气球体积不变,不计空气阻力)。
14.如图13-36所示,质量为m、2m、3m的三个小球A、B、C,,其中B球带电量为+q,A、C球不带电,用绝缘细线将A、B、C串连后放在方向竖直向下,大小为E的匀强电场中,设法将A固定,三个小球处于静止状态,此时A、B球间细线拉力为多少?若将A球释放,则释放瞬间A、B球间细线的拉力变为多少?图13-3615.如图13-37所示,在场强为E、方向竖直向上的习强电场中,水平固定一块长方形绝缘薄板。
将一质量为m,带有电荷-q的小球,从绝缘板上方距板h高处以速度v0竖直向下抛出。
小球在运动时,受到大小不变的空气阻力f的作用,且f<(qE+mg),设小球与板碰撞时无机械能损失,且电量不变。
求小球在停止运动前所通过的总路程。
图13-37试题答案:一、选择题1.B 关于D选项,要带电粒子的运动轨迹与电场线重合,应同时满足下列三个条件:(1)电场线是直线;(2)带电粒子静止或初速方向与电场线平行;(3)带电粒子只受电场力作用第2题图2.B 小球由静止释放,运动轨迹为直线说明小球所受合力方向与速度方向同向。
根据矢量的平行四边形法则,如图,电场力最小值为mg sinθ,所以场强最小值为mg sinθ/q,选项B正确。
3.B 在Q1左边区域时,由于Q1=2Q2,它们对q的作用力不可能相等,因此在Q1的左边不存在E1=E2的点,而在Q1与Q2之间是以及Q2的右边区域有这样的点,而且这样的点到Q1的距离是它到Q2距离的倍。
进一步考虑E1、E2的方向,可知合场强为零的点在Q2的右边,合场强为2E2的点在Q1与Q2之间。
所以,本题只有选择项B是正确的。
4.BC F=Eq,场中位置确定了,则E就确定了,∴对于确定的点F∝q,在F-q图上E应从斜率反映出来,由斜率知E c>E a>E b>E d又因为斜率均为正值,所以a、b、c、d四点场强方向相同。
此四点可以是孤立的点电荷形成电场的一条电力线上的四个点,也可以是等量异种电荷连线中垂线上的四个点,所以它们可以在一条电力线上,也可以不在一条电力线上。
5.D 点电荷由a点到b的动能逐渐增大,只能说明点电荷q受到的电场力的方向是a指向b的,不能说明电荷q在a、b两处所受电场力的大小,因此也无法比较a、b两点电力线的疏密,确定不了电力线的方向,也无法确定电荷q带何种电,可能带正电,也可能带负电,因此只有选项D正确。
6.C 本题对电子沿Q1Q2方向运动的加速度,只要求是定性分析。
从图可以看到等量同种电荷周围电力线的分布情况,其中O点处场强为零。
从O1到O2方向上电力线先是从稀疏逐渐密集,再又逐渐稀疏。
因此电子从O1到O2过程中受到电场力由小逐渐变大再逐渐变小,这样电子从O到O2运动过程中的加速度大小是开始一段逐渐加大,后来逐渐减小,因此答案应为C。
第6题图7.A 在金属板表面所形成的电场的电场线垂直于金属表面,故此射入的正电荷所受电场力方向始终竖直向下,所以小球作匀速直线运动,电场力做功为零,电场力的冲量为Ft,并不为零。
8.C9.B 由原题图可知a点场强大(a直线斜率大)b点场强小,故应是处在a点左侧的正电荷发出的电场线。
10.BCD 电场力的方向一定与电场线平行,由运动轨迹知粒子在各点的运动方向在该点的切线方向,根据运动方向、受力方向和轨迹三者的关系知粒子受电场力一定指向轨迹曲线内侧,B正确。
轨迹位于x和速度之间且向力的方向偏,粒子运动中电场力做负功,故速度变小,C正确。
11.BCD二、填空题12.k方向沿Δs与O的连线指向Δs 提示:完整的带电圆环在环心O处产生的合场强为零,环心O处的合场强E可以看作环长Δs这一小段上的电荷在环心O处产生的场强E1,与圆环其余部分的电荷在环心O处产生的场强E2的矢量和,即E= E1-E2=0。
因Δs< R,故Δs上带有的电荷可视为点电荷,其电量q=,在环心O处产生的场强为E1=k=k,方向沿Δs与O的连线指向背离Δs。
圆环剩余部分的电荷在环心O处产生的场强则为E2=E1=k,方向沿Δs与O的连线指向Δs。
三、计算题13.解:气球受重力G、浮力F浮、电场力F电而平衡,气球受到重力G=mg6×10-3×10=6×10-2N,气球受到空气的浮力F浮=ρ空g=1.29×10×5×10-3=6.45×10-2N。
因为F浮>G,所以气球受到的电场力跟重力方向相同,大小为F电=F浮-G=0.45×10-2N。
根据F电=Eq,所以E==N/S=50N/C。
正电荷受力的方向跟场强方向相同。
所以云地间电场强度大小为50N/C,方向竖直向下。
14.解:A固定时,系统受力平衡对B、C球整体:F1=(m B+m C)g+qE=5mg+qE释放A时,A、B具有相同的加速度,且大于g,所以BC间绳子松驰。
对A、B整体:a=。
对A球:F2+m A g=m A a∴F2=m A a=m A g=qE/3。
15.解:小球受重力和竖直向下的电场力及空气阻力作用,且f<(Eq+mg),所以小球最终停在板上。
设小球运动的总路程为s,则空气阻力f一直做负功,且值为fs。
对整个过程中由动能定理有mgh+Eqh-fs=0-mv2得s=。