《高考物理 課時跟蹤訓(xùn)練 第1部分 第一章 第3節(jié) 電場 電場強度和電場線(含解析) 新人教版選修3-1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理 課時跟蹤訓(xùn)練 第1部分 第一章 第3節(jié) 電場 電場強度和電場線(含解析) 新人教版選修3-1(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 [課時跟蹤訓(xùn)練]
(滿分60分 時間30分鐘)
一、選擇題(每小題至少有一個選項正確,選對得5分,選不全得3分,錯選不得分,共40分)
1.如圖1所示是表示在一個電場中a、b、c、d四點分別引入試探電荷時,測得的試探電荷的電荷量跟它所受電場力的函數(shù)關(guān)系圖像,那么下列敘述正確的是( ) A.這個電場是勻強電場 圖1
B.a(chǎn)、b、c、d四點的場強大小關(guān)系是Ed>Ea>Eb>Ec
C.a(chǎn)、b、c、d四點的場強大小關(guān)系是Ea>Eb>Ed>Ec
D.無法確定這四個點的場強大小關(guān)系
解析:題圖中給出了a、b、c、d四個位置上電荷量和所受電場力大
2、小的變化關(guān)系,由電場強度的定義式E=可知,斜率的絕對值較大的對應(yīng)場強較大,故B正確,C、D錯。此電場不是勻強電場,A錯。
答案:B
2.關(guān)于電場強度和電場力,以下說法正確的是( )
A.電荷所受電場力很大,該點電場強度一定很大
B.以點電荷為圓心,r為半徑的球面上各點的場強相同
C.如空間某點的場強為零,則檢驗電荷在該點受到的電場力不一定為零
D.在電場中某點放入檢驗電荷q,該點的場強為E=F/q;取走q后,該點場強仍然為E=F/q
解析:由F=qE知,F(xiàn)由q和E共同決定,所以F很大,可能是因為q很大引起的,則選項A錯誤。由E=知,以點電荷Q為圓心,r為半徑的球面上,各點的場強
3、大小相等,但方向則不同,B項錯誤。由F=qE知:當E=0時,F(xiàn)=0,即q不受電場力作用,C選項錯誤。只要電場確定了,電場中某點的場強就是確定的,檢驗電荷q只是用來體現(xiàn)電場強弱的手段,它的有無不會改變電場的客觀性質(zhì),則D項正確。
答案:D
3.圖2是電場中某點的電場強度E與放在該點處的檢驗電荷q及所受電場力F之間的函數(shù)關(guān)系圖像,其中正確的是( )
圖2
解析:電場中某點的電場強度E由電場本身決定,與q無關(guān),故A正確。由E=F/q得F=E·q,在電場中某點E是定值,得F-q的關(guān)系為過原點的直線,故D正確。
答案:AD
4.用電場線形象生動地描繪電場,如圖3為點電荷a、b所形成電場
4、的電場線分布圖,以下幾種說法正確的是( )
A.a(chǎn)、b為異種電荷,a帶電量大于b帶電量
B.a(chǎn)、b為異種電荷,a帶電量小于b帶電量 圖3
C.a(chǎn)、b為同種電荷,a帶電量大于b帶電量
D.a(chǎn)、b為同種電荷,a帶電量小于b帶電量
解析:因電場線由正電荷出發(fā),終止于負電荷,由圖中電場線分布可知,a、b一定為異種電荷,因b電荷周圍電場線密度大些,故a帶電量小于b帶電量,B正確。
答案:B
5.(2011·新課標全國卷)一帶負電荷的質(zhì)點,在電場力作用下沿曲線 abc 從 a 運動到 c ,已知質(zhì)點的速率是遞減的。關(guān)于 b 點電場強度 E 的方向,圖4中可能正確的是(虛線是曲線
5、在 b 點的切線)( )
圖4
解析:題中質(zhì)點所帶電荷是負電荷,電場方向應(yīng)與負電荷受到的電場力方向相反,又因為質(zhì)點的速度是遞減的,因此力的方向應(yīng)與速度方向夾角大于90°,故選項D正確。
答案:D
6.如圖5所示是四種電場的電場線,一正電荷q僅在靜電力作用下由M點向N點做加速運動,且加速度越來越大,則該電荷所在的電場是圖5中的( )
圖5
解析:因為a∝F,所以a逐漸增大,F(xiàn)也逐漸增大。又q僅在靜電力作用下運動,由F=qE可知E也要逐漸增大,而且電場線的疏密程度表示場強大小,所以由題可得D圖中EN>EM,所以D正確。
答案:D
7.質(zhì)量為m的帶正電小球A懸掛在絕緣細線
6、上,且處在場強為E的勻強電場中,當小球A靜止時,細線與豎直方向成60°角,已知此電場方向恰使小球受到的電場力最小,則小球所帶的電荷量應(yīng)為( )
A. B.
C. D.
解析:電場力最小為mgsin60°=,則qE=,所以q=。
答案:A
8.如圖6所示,M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點,O點為半圓弧的圓心,∠MOP=60°。電荷量相等、符號相反的兩個點電荷分別置于M、N兩點,這時O點電場強度的大小為E1;若將N點處的點電荷移至P點,則O點的場強大小變?yōu)镋2,E1與E2之比為( ) 圖6
A.1∶2 B.2∶1
7、C.2∶ D.4∶
解析:M、N處的兩點電荷符號相反,電荷量的數(shù)值為q,半圓弧半徑為r,兩點電荷在O點形成的電場強度的方向相同,大小均為,因此O點的電場強度大小為E1=2。在N點的電荷移至P點時,兩點電荷在O點形成的電場強度大小均為,二者方向夾角為120°,因此O點的電場強度大小為E2=,所以E1∶E2=2∶1,即選項B正確。
答案:B
二、非選擇題(每小題10分,共20分)
9.如圖7所示,用30 cm的細線將質(zhì)量為4×10-3 kg的帶電小球P懸掛在O點下,當空中有方向為水平向右,大小為1×104 N/C的勻強電場時,小球偏轉(zhuǎn)37°后處在靜止狀態(tài)。(g取10 N/kg)
8、
圖7
(1)分析小球的帶電性質(zhì);
(2)求小球的帶電荷量;
(3)分析若把細線剪斷,小球做什么性質(zhì)的運動。
解析:(1)對小球受力分析如圖所示。所受靜電力F與電場強度方向相同,所以小球帶正電。
(2)由平衡條件知
Eq=mgtan 37°,
∴q=3×10-6 C。
(3)由受力分析可知靜電力恒定、重力恒定,故其合力亦恒定,
F合=mg/cos 37°= mg,剪斷細線后,小球?qū)⒆龀跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本€運動,加速度為
a==g=12.5 m/s2。
答案:(1)帶正電 (2)3×10-6 C (3)見解析
10.一個點電荷Q位于坐標軸Ox上某一點,已知坐標軸上A、
9、B兩點的坐標分別為2.0 m和5.0 m。放在A、B兩點的試探電荷受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同,電場力的大小跟試探電荷的電荷量關(guān)系圖像如圖8中直線a、b所示,放在A點的試探電荷帶正電,放在B點的試探電荷帶負電。求:
圖8
(1)B點的電場強度的大小和方向。
(2)試判斷電荷Q的電性,并說明理由。
(3)點電荷Q的位置坐標。
解析:(1)由B點場強的定義式,結(jié)合所給圖像,可知A、B兩點場強大小即為a、b線段的斜率,可求得EA=40 V/m,EB=2.5 V/m,B點場強方向與試探電荷所受電場力方向相反即沿x軸負方向。
(2)因為A、B兩點的試探電荷電性相反,而受到的電場力卻是同方向的,說明場源電荷Q一定在A、B兩點之間。而A點處正試探電荷受力方向沿x軸正方向,說明該點場強沿x軸正方向,因而場源Q應(yīng)帶負電荷。
(3)設(shè)Q離A點距離為rA,
有EA=k,EB=k,
==,
解得rA=0.6 m
所以Q點坐標為x=xA+rA=2.6 m。
答案:(1)EB=2.5 V/m 沿x軸負方向
(2)負電 理由見解析 (3)x=2.6 m處