高中物理人教版1第一章靜電場學(xué)業(yè)分層測評3

學(xué)業(yè)分層測評(三)(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達標]1．下列關(guān)于電場強度的敘述正確的是()A．電場中某點的場強在數(shù)值上等于單位電荷受到的電場力B．電場中某點的場強與該點檢驗電荷所受的電場力成正比C．電場中某點的場強方向就是檢驗電荷在該點所受電場力的方向D．電場中某點的場強與該點有無檢驗電荷有關(guān)【解析】對于電場中的同一點，電場強度的大小和方向是不變的，與檢驗電荷的電荷量無關(guān)，B、D錯誤；電場中某點電場強度的方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同，跟負電荷在該點所受的電場力的方向相反，因不知檢驗電荷的電性，無法判斷，C錯誤；由E＝eq\f(F,q)可知，A正確．【答案】A2．(2023·宜賓高二檢測)下列說法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：08160019】A．電場強度反映了電場力的性質(zhì)，因此場中某點的場強與試探電荷在該點所受的電場力成正比B．電場中某點的場強等于eq\f(F,q)，但與試探電荷的受力大小及電荷量無關(guān)C．電場中某點的場強方向即試探電荷在該點的受力方向D．公式E＝eq\f(F,q)和E＝eq\f(kQ,r2)對于任何靜電場都是適用的【解析】電場強度由比值定義法求得，E＝eq\f(F,q)，但電場強度是電場本身的一種性質(zhì)，和試探電荷及電場力無關(guān)，故A錯誤，B正確；電場中的場強方向是正電荷在該點的受力方向，負電荷受力沿電場的反方向，故C錯誤；公式E＝eq\f(F,q)是定義式，適用于任意電場，而E＝eq\f(kQ,r2)只能適用于真空中的點電荷的電場，故D錯誤．【答案】B3．(2023·峨眉山高二檢測)點電荷A和B，分別帶正電和負電，電量分別為4Q和Q，在AB連線上，如圖1-3-10所示，電場強度為零的地方在()【導(dǎo)學(xué)號：08160020】圖1-3-10A．A和B之間 B．A右側(cè)C．B左側(cè) D．A的右側(cè)及B的左側(cè)【解析】點電荷電場線的分布特點：正電荷電場的電場線從正電荷出發(fā)到無窮遠終止，負電荷電場的電場線從無窮遠出發(fā)到負電荷終止．A和B之間兩點電荷產(chǎn)生的電場強度方向均向左，合場強不可能為零，故A錯誤；A的右側(cè)，A產(chǎn)生的電場強度向右，B產(chǎn)生的電場強度向左，電場強度方向相反，而且由題A的電量大于B的電量，且A較近，由點電荷場強公式E＝keq\f(q,r2)可知，在同一點電場強度大小不可能相等，所以合場強不可能為零，故B錯誤；在B的左側(cè)，A產(chǎn)生的電場強度向左，B產(chǎn)生的電場強度向右，電場強度方向相反，但由于A的電量大于B的電量，且A較遠，由點電荷場強公式E＝keq\f(q,r2)可知，在同一點電場強度大小可能相等，所以合場強可能為零，故C正確．由上可知D錯誤．【答案】C4．(多選)(2023·濟寧高二檢測)某電場區(qū)域的電場線如圖1-3-11所示，a、b是其中一條電場線上的兩點，下列說法正確的是()圖1-3-11A．負電荷在a點受到的電場力一定小于它在b點受到的電場力B．a(chǎn)點的場強方向一定沿著a點的電場線方向向右C．正電荷在a點受到的電場力一定大于它在b點受到的電場力D．a(chǎn)點的場強一定大于b點的場強【解析】電場線越密，場強越大．所以a點的場強一定大于b點的場強．根據(jù)F＝Eq得電荷在a點受到的電場力一定大于它在b點受到的電場力，故A錯誤，C、D正確；電場線某點的切線方向表示該點處的場強方向．所以a點的場強方向一定沿著a點的電場線方向向右，故B正確，故選B、C、D.【答案】BCD5．如圖1-3-12所示，A、B、C、D、E是半徑為r的圓周上等間距的五個點，在這些點上各固定一個點電荷，除A點處的電荷量為－q外，其余各點處的電荷量均為＋q，則圓心O處()【導(dǎo)學(xué)號：08160021】圖1-3-12A．場強大小為eq\f(kq,r2)，方向沿OA方向B．場強大小為eq\f(kq,r2)，方向沿AO方向C．場強大小為eq\f(2kq,r2)，方向沿OA方向D．場強大小為eq\f(2kq,r2)，方向沿AO方向【解析】A處放一個－q的點電荷與在A處同時放一個＋q和－2q的點電荷的效果相當．因此可以認為O處的場強是五個＋q和一個－2q的點電荷產(chǎn)生的場強合成的，五個＋q處于對稱位置上，在圓心O處產(chǎn)生的合場強為0，所以O(shè)點的場強相當于A處放一個－2q的點電荷，在O處產(chǎn)生的場強．故選C.【答案】C6．(多選)(2023·深圳高二檢測)一帶電粒子從電場中的A點運動到B點，軌跡如圖1-3-13中虛線所示．不計粒子所受重力，則()圖1-3-13A．粒子帶正電B．粒子加速度逐漸減小C．A點的速度大于B點的速度D．粒子的初速度不為零【解析】帶電粒子所受合外力(即靜電力)指向軌跡凹側(cè)，可知靜電力方向向左，粒子帶負電，A錯誤．根據(jù)EA>EB，知B正確．粒子從A到B受到的靜電力為阻力，C正確．由于粒子做減速曲線運動，所以初速度不為零，D正確．【答案】BCD7．(2023·聊城高二檢測)有一個負點電荷只受電場力的作用，從電場中的a點由靜止釋放，在它沿直線運動到b點的過程中，動能Ek隨位移s變化的關(guān)系圖如圖1-3-14所示，則能與圖線相對應(yīng)的電場的電場線分布圖是下圖中的()【導(dǎo)學(xué)號：08160022】圖1-3-14【解析】由于負電荷受靜電力方向與場強方向相反，圖線為曲線，動能隨位移增加的不均勻(越來越快)，電場力應(yīng)該越來越大且做正功，由圖知C符合．【答案】C8．AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為O.將電荷量分別為＋q和－q的兩點電荷放在圓周上，其位置關(guān)于AB對稱且距離等于圓的半徑，如圖1-3-15所示．要使圓心處的電場強度為零，可在圓周上再放一個適當?shù)狞c電荷Q，則該點電荷Q()【導(dǎo)學(xué)號：08160023】圖1-3-15A．應(yīng)放在A點，Q＝2qB．應(yīng)放在B點，Q＝－2qC．應(yīng)放在C點，Q＝－qD．應(yīng)放在D點，Q＝－q【解析】根據(jù)平行四邊形定則，求出＋q和－q在O點產(chǎn)生的合場強，大小等于其中一個點電荷在O點產(chǎn)生的場強的大小，方向水平向右，要使圓心處的電場強度為零，可在C點放一個電荷量Q＝－q的點電荷，C選項正確．【答案】C[能力提升]9．(2023·威海高二檢測)如圖1-3-16所示，在豎直放置的光滑半圓形絕緣細管的圓心O處放一點電荷，將質(zhì)量為m，帶電量為q的小球從圓弧管的水平直徑端點A由靜止釋放，小球沿細管滑到最低點B時，對管壁恰好無壓力，則放于圓心處的點電荷在AB弧中點處的電場強度的大小是()圖1-3-16A．E＝eq\f(mg,q) B．E＝eq\f(2mg,q)C．E＝eq\f(3mg,q) D．不能確定【解析】帶電小球從A到B的過程中，只有重力做功，機械能守恒，則mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)，在B處小球重力和庫侖力的合力提供向心力，則qE－mg＝meq\f(v\o\al(2,B),R)，E＝eq\f(3mg,q)，選項C正確．【答案】C10．如圖1-3-17所示，有一帶電荷量為＋q的點電荷與均勻帶電圓形薄板相距為2d，此點電荷到帶電薄板的垂線通過板的圓心．若圖中a點處的電場強度為零，則圖中b點處的電場強度大小是()【導(dǎo)學(xué)號：08160024】圖1-3-17A．keq\f(q,9d2)＋keq\f(q,d2) B．keq\f(q,9d2)－keq\f(q,d2)C．0 D．keq\f(q,d2)【解析】點電荷在a點產(chǎn)生的場強大小E＝keq\f(q,d2)，方向向左，由題意，帶電薄板在a點產(chǎn)生的場強大小E＝keq\f(q,d2)，方向向右．根據(jù)對稱性，帶電薄板在b點產(chǎn)生的場強大小E＝keq\f(q,d2)，方向向左，點電荷在b點產(chǎn)生的場強大小E＝keq\f(q,9d2)，方向向左，根據(jù)場強的疊加原理，可知A正確．【答案】A11．如圖1-3-18所示，空間中A、B、C三點的連線恰構(gòu)成一直角三角形，且∠C＝30°，AB＝L，在B、C兩點分別放置一點電荷，它們的電量分別是＋Q與－Q(靜電力常量為k)．求斜邊AC的中點D處的電場強度．圖1-3-18【解析】連接BD，三角形ABD為等邊三角形，可得BD＝CD＝AB＝L.點電荷＋Q與－Q在D處產(chǎn)生的場強大小均為E1＝keq\f(Q,L2)，方向如圖所示，二者之間夾角大小為60°.據(jù)電場的疊加原理可知，D處的電場強度為這兩個場強的矢量和，可解得E＝2E1cos30°＝2×eq\f(kQ,L2)×eq\f(\r(3),2)＝eq\f(\r(3)kQ,L2)，方向水平向右．【答案】eq\f(\r(3)kQ,L2)，方向水平向右12．如圖1-3-19所示，一質(zhì)量m＝0.8g，帶電量大小為q＝×10－6C的帶電小球，用絕緣細繩懸掛，置于水平向右的勻強電場中，處于靜止．已知θ＝45°，求：【導(dǎo)學(xué)號：08160025圖1-3-19(1)小球