高二物理教科版選修31同步測(cè)練：3電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線 Word版含答案

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1、 電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線 1、有關(guān)電場(chǎng)強(qiáng)度,下列說(shuō)法正確的是(?? ) A.由可知,電場(chǎng)強(qiáng)度E跟放入電場(chǎng)的試探電荷q所受的靜電力成正比 B. 是用比值法來(lái)定義電場(chǎng)強(qiáng)度的 C.由可知,在離點(diǎn)電荷很近,r接近于零時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)窮大 D.電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)本身特性的物理量,與是否存在試探電荷無(wú)關(guān) 2如圖所示是某靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線分布情況,下列說(shuō)法中正確的是(?? ) A.這個(gè)電場(chǎng)可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng) B.點(diǎn)電荷在點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力比在點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力大 C.負(fù)電荷在點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力的方向沿電場(chǎng)線的切線方向 D.點(diǎn)電荷在點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度比在點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度小(不計(jì)重力) 3

2、、如圖所示是電荷Q周?chē)碾妶?chǎng)線,以下判斷正確的是(?? ) A.Q是正電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 B.Q是正電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 C.Q是負(fù)電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 D.Q是負(fù)電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 4、如圖所示,A、B、C、D、E是半徑為r的圓周上等間距的五個(gè)點(diǎn),在這些點(diǎn)上各固定一個(gè)點(diǎn)電荷,除A點(diǎn)處的點(diǎn)電荷電荷量為-q外,其余各點(diǎn)處的點(diǎn)電荷電荷量均為+q,已知靜電力常量為k,則圓心O處(?? ) A.場(chǎng)強(qiáng)大小為,方向沿OA方向 B.場(chǎng)強(qiáng)大小為,方向沿AO方向 C.場(chǎng)強(qiáng)大小為,方向沿OA方向 D.場(chǎng)強(qiáng)大小為,

3、方向沿AO方向 5、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,將一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電小球由靜止釋放,其運(yùn)動(dòng)軌跡為直線MN,該直線與豎直方向的夾角為θ,如圖所示。設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,下列說(shuō)法正確的是(?? ) A.若,則電場(chǎng)強(qiáng)度為最大值 B.若,則電場(chǎng)強(qiáng)度為最小值 C.若,則電場(chǎng)方向是唯一的 D.若,則電場(chǎng)方向是唯一的 6、在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn),相距為d,已知a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向與ab連線成30°角,b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Eb,方向與ab連線成120°角,如圖所示,則點(diǎn)電荷Q的電性和b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為(?? ) A.正電、E/3?????B.負(fù)電、E/3?????C.

4、正電、3E?????D.負(fù)電、3E 7、如圖甲中是一個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,圖乙則是放在電場(chǎng)線上a、b處的試探電荷的電荷量與所受電場(chǎng)力數(shù)量間的函數(shù)圖像,則下列情況可能的是(?? ) ? A.場(chǎng)源可能是正電荷,位于A點(diǎn) B.場(chǎng)源可能是正電荷,位于B點(diǎn) C.場(chǎng)源可能是負(fù)電荷,位于A點(diǎn) D.場(chǎng)源可能是負(fù)電荷,位于B點(diǎn) 8、用電場(chǎng)線能直觀、方便地比較電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱。如圖甲是等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的電場(chǎng)線,圖乙是場(chǎng)中的一些點(diǎn):O是點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),E、F是連線中垂線上相對(duì)O對(duì)稱的兩點(diǎn),B、C和A、D也分別相對(duì)O對(duì)稱。則(?? ) A.B、C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都相同 B.

5、A、D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相反 C.E、O、F三點(diǎn)比較,O的場(chǎng)強(qiáng)最弱 D.B、O、C三點(diǎn)比較,O場(chǎng)強(qiáng)最弱 9、如圖所示,在A、B兩點(diǎn)分別固定電荷量為+Q和+2Q的點(diǎn)電荷,C為A、B連線的中點(diǎn),將一點(diǎn)電荷從C點(diǎn)沿電場(chǎng)線移動(dòng),下列敘述正確的是(?? ) A.點(diǎn)電荷向左移動(dòng)到A點(diǎn)之前,所受電場(chǎng)力逐漸增大 B.點(diǎn)電荷向左移動(dòng)到A點(diǎn)之前,所受電場(chǎng)力先減小后增大 C.點(diǎn)電荷向右移動(dòng)到B點(diǎn)之前,所受電場(chǎng)力逐漸增大 D.點(diǎn)電荷向右移動(dòng)到B點(diǎn)之前,所受電場(chǎng)力先增大后減小 10、已知電荷分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)點(diǎn)電荷的作用力為零,對(duì)殼外點(diǎn)電荷的作用力等于將所有電荷量全部集中在球心的點(diǎn)電荷對(duì)殼外點(diǎn)

6、電荷的作用力。若真空中有一個(gè)均勻的帶正電球體,球心在O點(diǎn),半徑為R,電荷體密度為ρ,球體內(nèi)有一個(gè)球形空腔,空腔球心在O1點(diǎn),半徑為R1, OO1=d如圖所示,已知靜電力常量為k,則下列說(shuō)法正確的是(???) A.空腔里的電勢(shì)是相等的 B.空腔里的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與OO1連線平行 C.空腔里的電場(chǎng)強(qiáng)度與該點(diǎn)到O點(diǎn)的距離成正比 D.空腔里的電場(chǎng)強(qiáng)度大小恒為 11、用30cm的細(xì)線將質(zhì)量為4×10-3kg的帶電小球P懸掛在O點(diǎn)下，當(dāng)空中有方向水平向右，大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，小球偏轉(zhuǎn)后處在靜止?fàn)顟B(tài)．（，，） （1）分析小球的帶電性質(zhì)。 （2）求小球的帶電量。 （3）求細(xì)線的拉力。

7、12、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°的光滑固定斜面上,當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí),小物塊恰好靜止。重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。 1.求水平向右電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小; 2.若將電場(chǎng)強(qiáng)度改為豎直向下,大小不變,求小物塊的加速度; 3.若將電場(chǎng)強(qiáng)度改為水平向左,大小變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,小物塊從高度H處?kù)o止釋放,求小物塊到達(dá)地面的時(shí)間。 1答案及解析： 答案：BD 解析：是用比值法定義電場(chǎng)強(qiáng)度的,是定義式,而非決定式,所以電場(chǎng)強(qiáng)度E跟放入電場(chǎng)的試探電荷q所受的靜電力成正比的說(shuō)法是錯(cuò)誤的,

8、A錯(cuò)誤,B正確; 適用于點(diǎn)電荷的電場(chǎng),在離點(diǎn)電荷很近,r接近于零時(shí),電荷不能再當(dāng)點(diǎn)電荷處理,表達(dá)式不再成立,C錯(cuò)誤;電場(chǎng)強(qiáng)度由場(chǎng)源電荷決定,它是反映電場(chǎng)本身特性的物理量,與是否存在試探電荷無(wú)關(guān),D正確。 2答案及解析： 答案： B 解析： 負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線是從四周無(wú)窮遠(yuǎn)處不同方向指向負(fù)點(diǎn)電荷的直線,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大,由題圖知EA>EB,又,F=qE,得FA>FB,故選項(xiàng)B正確;由知,,而,EA>EB,所以aA>aB,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;負(fù)電荷在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向與B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 3答案及解析： 答案：A 解析：

9、電場(chǎng)線總是從正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處出發(fā),終止于無(wú)窮遠(yuǎn)處或負(fù)電荷。所以Q是正電荷,電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱,電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng),疏的地方電場(chǎng)弱,所以A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,故選項(xiàng)A正確。 4答案及解析： 答案：C 解析：根據(jù)對(duì)稱性,先假定在A點(diǎn)放上電荷量為+q的點(diǎn)電荷,則O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零,即B、C、D、E四個(gè)點(diǎn)處的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向沿OA向上,大小為,故,所以選項(xiàng)C正確。 5答案及解析： 答案：C 解析：靜電力最小值就等于重力垂直于運(yùn)動(dòng)方向的分力,即mgsinθ=qE, ,同時(shí)電場(chǎng)方向也是唯一的,選項(xiàng)C正確。 6答案及解析： 答

10、案：D 解析：由a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向交于一點(diǎn)可知,此點(diǎn)電荷帶負(fù)電,則由三角形知識(shí)可知a點(diǎn)到 點(diǎn)電荷的距離為,所以,,則Eb=3E,選項(xiàng)D正確。 7答案及解析： 答案：AC 解析：比值表示電場(chǎng)強(qiáng)度,根據(jù)圖線,可知. 由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度表達(dá)式可知, .即無(wú)論是正電荷場(chǎng)源還是負(fù)電荷場(chǎng)源,均應(yīng)在A點(diǎn). 8答案及解析： 答案：AD 解析：A. 根據(jù)對(duì)稱性看出，B.?C兩處電場(chǎng)線疏密程度相同，則B.?C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相同。這兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向均由B→C，方向相同。故A正確。 B、 根據(jù)對(duì)稱性看出，A.?D兩處電場(chǎng)線疏密程度相同，則A.?D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相同。由圖看

11、出，A.?D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同。故B錯(cuò)誤。 C、 C、由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線的特點(diǎn)可知，E.?O、F三點(diǎn)的電場(chǎng)線的方向都與E.?O、F所在的直線垂直，三點(diǎn)位于同一條等勢(shì)線上，各點(diǎn)的電勢(shì)是相等的。故C錯(cuò)誤。D、由圖看出，E.?F兩點(diǎn)中，電場(chǎng)線疏密程度相同，兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同，而E.?O、F三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng)。故D正確。 9答案及解析： 答案：BC 解析： 10答案及解析： 答案：BD 解析：將球體和空腔看成完整的帶正電的大球和帶負(fù)電(電荷體密度相等)的小球的集合,對(duì) 于空腔中任意一點(diǎn)P,設(shè),則大球激發(fā)的場(chǎng)強(qiáng)為,方向 由O指向P,小球激發(fā)的場(chǎng)強(qiáng)為,方

12、向由P指向;和的矢量合成遵從平行四邊形定則,E的方向如圖所示,根據(jù)幾何關(guān)系可知E的方向與連線平行, ,所以BD正確,AC錯(cuò)誤 11答案及解析： 答案：（1）小球受力如圖，故帶正電 ???????? （2）小球受力平衡，在水平方向：　　 得：　　　 （3）由受力圖可知： 解析： 12答案及解析： 答案：1. 2. 3. 解析：1.小物塊受重力、電場(chǎng)力和彈力三個(gè)力作用處于平衡狀態(tài),由平衡條件有mgtan37°=qE 解得; 2.根據(jù)牛頓第二定律得(Eq+mg)sin37°=ma,解得; 3.當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,方向水平向左時(shí),對(duì)小物塊受力分析可知,小物塊受到的合力方向與水平面的夾角小于37°,故小物塊將離開(kāi)斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng),小物塊在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),則在豎直方向上有 解得。