2018版高中物理 第1章 靜電與靜電場 學(xué)業(yè)分層測評3 電場及其描述 魯科版選修1 -1.doc

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學(xué)業(yè)分層測評(三) 電場及其描述 (建議用時：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．下面的說法中不正確的是(　　) A．電荷的周圍存在電場 B．電場是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺而存在的 C．電荷甲對電荷乙的電場力是電荷甲的電場對電荷乙的作用力 D．電場力是不相接觸的物體之間的作用力，這種相互作用不經(jīng)其他物質(zhì)便可直接進(jìn)行 【解析】　電場是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，電荷間的相互作用力是通過電場進(jìn)行的，故A、B、C均正確，D不正確． 【答案】　D 2．在電場中某一點放一試探電荷q，它受到的靜電力為F，則該點的電場強(qiáng)度為E＝，那么下列說法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：18152020】 A．若移去試探電荷，該點電場強(qiáng)度為0 B．若該點放一電荷量為2q的試探電荷，則該點的電場強(qiáng)度為2E C．若該點放一電荷量為2q的試探電荷，則該點的電場強(qiáng)度為 D．若該點放一電荷量為2q的試探電荷，則該點的電場強(qiáng)度為E 【解析】　電場強(qiáng)度是根據(jù)試探電荷受力情況用比值的方法定義的，公式E＝中，雖然有試探電荷的電荷量q，但更換試探電荷時，F(xiàn)與q的比值不變，電場強(qiáng)度由電場本身決定． 【答案】　D 3．如圖133所示是電場中某區(qū)域的電場線分布圖，A是電場中的一點，下列判斷中正確的是(　　) 圖133 A．A點的電場強(qiáng)度方向向左 B．A點的電場強(qiáng)度方向向右 C．因A點無電場線，所以A點場強(qiáng)是零 D．正點電荷在A點受力向左 【解析】　由題圖可以看出，此電場中的電場線是一系列等間距的互相平行的直線，電場線均勻分布，方向相同，該電場中電場強(qiáng)度處處大小相等、方向相同，故A點的電場強(qiáng)度方向向右，因此A、C錯，B對；根據(jù)電場強(qiáng)度方向的規(guī)定可知，正電荷在A點的受力方向向右，即與電場強(qiáng)度方向相同，而負(fù)電荷在A點受力向左，故D錯． 【答案】　B 4．如圖134甲所示，AB是一個點電荷形成的電場中的一條電場線，圖乙則是放在電場線上a、b處的試探電荷的電荷量與所受電場力大小間的函數(shù)圖象(Fq圖象)，指定電場方向由A指向B為正方向，由此可以判定(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：18152021】 圖134 A．場源可能是正電荷，位置在A側(cè) B．場源可能是正電荷，位置在B側(cè) C．場源可能是負(fù)電荷，位置在A側(cè) D．場源可能是負(fù)電荷，位置在B側(cè) 【解析】　因放在a、b處的正電荷所受的電場力的方向均沿由A指向B的方向，故a、b處電場強(qiáng)度的方向均沿A指向B的方向，又由F＝Eq可知，圖線的斜率對應(yīng)電場強(qiáng)度大小，故有Eb>Ea，由點電荷所形成的電場線的分布特點可知，場源電荷可能為負(fù)電荷，且位于B側(cè)，D正確． 【答案】　D 5．圖135中實線是勻強(qiáng)電場的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上兩點．若帶電粒子在運動過程中只受靜電力作用，下列判斷錯誤的是(　　) 圖135 A．帶電粒子帶負(fù)電荷 B．帶電粒子帶正電荷 C．帶電粒子所受靜電力方向與電場線方向相反 D．帶電粒子做勻變速運動 【解析】　由圖可以看出，帶電粒子通過該電場區(qū)域時，不論是由a向b還是由b向a運動，運動軌跡都向左彎曲，表明帶電粒子所受靜電力方向與電場方向相反，帶電粒子應(yīng)帶負(fù)電．因帶電粒子在勻強(qiáng)電場中所受的靜電力是恒力，故運動的加速度大小和方向不變，做勻變速曲線運動． 【答案】　B 6．(多選)關(guān)于電場線的敘述，正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：18152022】 A．沿著電場線的方向電場強(qiáng)度越來越小 B．在沒有電荷的地方，任何兩條電場線都不會相交 C．電場線是人們假想的，用以形象表示電場的強(qiáng)弱和方向，客觀上并不存在 D．電場線是非閉合曲線，始于正電荷或無窮遠(yuǎn)，終止于無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷 【解析】　電場線的疏密反映電場強(qiáng)度的大小，電場線越密的區(qū)域，電場強(qiáng)度就越大．在不同電場中沿著電場線的方向電場強(qiáng)度可能變大(如負(fù)點電荷的電場)、變小(如正點電荷的電場)、不變(如勻強(qiáng)電場)，或更復(fù)雜，故A錯誤．如果兩條電場線相交，根據(jù)電場線的物理意義，則該點有兩個電場方向，而實際上電場中某點的場強(qiáng)方向是唯一確定的，所以電場中任意兩條電場線不會在無電荷處相交，故B正確．電場線是一種物理模型，是為了形象描述電場而引入的，不是實際存在的線，故C正確．靜電場中電場線始于正電荷或無窮遠(yuǎn)，終止于無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷，電場線不是閉合曲線，故D正確． 【答案】　BCD 7．A、B為帶電荷量分別為＋Q和－Q的兩個等量異種點電荷，c、d為A、B連線上的兩點，且Ac＝Bd，如圖136所示，關(guān)于c、d兩點間電場強(qiáng)度的情況是(　　) 圖136 A．由c到d電場強(qiáng)度由大變小 B．由c到d電場強(qiáng)度由小變大 C．由c到d電場強(qiáng)度不變 D．由c到d電場強(qiáng)度先變小后變大 【解析】　c、d兩點處于A、B兩異種點電荷所形成的疊加場，各點場強(qiáng)可由EA＋EB表示，但計算起來較為繁雜，可借助電場線來描繪，如圖所示，從電場線分布看，從c→d過程中電場線密→疏→密，因此電場強(qiáng)度先變小后變大． 【答案】　D 8．一負(fù)電荷從電場中A點由靜止釋放，只受靜電力作用，運動到B點的過程中，它運動的vt圖象如圖137所示，則A、B兩點所在區(qū)域的電場分布情況可能是下圖中的(　　) 圖137 【解析】　由vt圖象知，負(fù)電荷由A到B速度越來越大，所以靜電力對電荷做正功，靜電力的方向與過A點場強(qiáng)方向相反，故A、D選項錯誤．由A向B運動過程中加速度越來越大，故靜電力越來越大，電場線越來越密，C對，B錯． 【答案】　C [能力提升] 9．(多選)如圖138所示，帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線，在這條線上有A、B兩點，用EA、EB表示A、B兩處的場強(qiáng)，則(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：18152023】 圖138 A．A、B兩處的場強(qiáng)方向相同 B．因為A、B在一條電場線上，且電場線是直線，所以EA＝EB C．電場線從A指向B，所以EA>EB D．不知A、B附近電場線的分布情況，EA、EB的大小不能確定 【解析】　由圖可知，A、B兩處的場強(qiáng)方向相同，A正確；但只有一條電場線，無法描述電場線分布的疏密程度，故無法比較EA、EB的大小，D正確，B、C均錯誤． 【答案】　AD 10．(多選)如圖139所示是一簇未標(biāo)明方向、由單一點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點．若帶電粒子在運動中只受電場力作用，根據(jù)此圖可判斷出該帶電粒子(　　) 圖139 A．電性與場源電荷的電性相同 B．在a、b兩點所受電場力大小Fa>Fb C．在a、b兩點的速度大小va>vb D．在a、b兩點的動能EkaEkb，va>vb，同理可分析帶電粒子由b點運動到a點時也有Eka>Ekb，va>vb，故選項C正確，D錯誤． 【答案】　BC 11．電荷量為Q1＝3.010－10 C的負(fù)電荷，在電場中某點受到的電場力F＝6.310－7 N，方向豎直向上，則該點的場強(qiáng)大小為________N/C，場強(qiáng)方向為______；如果將負(fù)電荷Q1改換為Q2＝6.010－10 C的正電荷，那么正電荷受到的電場力大小為________N；如果該點不放電荷，該點場強(qiáng)大小為________N/C. 【導(dǎo)學(xué)號：18152024】 【解析】　根據(jù)電場強(qiáng)度公式，E＝＝＝2.1103 N/C，方向豎直向下，該點場強(qiáng)的大小和方向不隨該點電荷的改變而變化．電荷Q2在該點所受電場力為F＝Q2E＝6.010－10 C2.1103 N/C＝1.2610－6 N. 【答案】　2.1103　豎直向下　1.2610－6　2.1103 12．在真空中O點放一個點電荷Q＝＋1.010－9 C，直線MN通過O點，OM的距離r＝30 cm，M點放一個試探點電荷q＝＋1.010－10 C，如圖1310所示，求： 圖1310 (1)q在M點受到的作用力； (2)M點的場強(qiáng)； (3)拿走q后M點的場強(qiáng)； (4)M、N兩點的場強(qiáng)哪點大？ (5)如果把Q換成－1.010－9 C的點電荷，情況又如何？ 【解析】　(1)q在M點受到的電場力由庫侖定律可得 F＝k＝9.0109 N ＝1.010－8 N 方向由M指向N. (2)M點的場強(qiáng) E＝＝ N/C＝100 N/C， 方向由M指向N. (3)拿走q后M點的場強(qiáng)不變，場強(qiáng)與試探電荷q無關(guān)． (4)由E＝k可知，離場源電荷Q越遠(yuǎn)，E越小，由于rOMEN. (5)若把Q換成－1.010－9 C的點電荷，各處的場強(qiáng)大小不變，但方向與原來相反． 【答案】　見解析