高中物理教科版1第一章電荷與電場電場 2023版第1章3電場學(xué)業(yè)分層測評3

學(xué)業(yè)分層測評(三)(建議用時(shí)：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ABC均正確，D不正確．【答案】D2．由電場強(qiáng)度的定義式E＝eq\f(F,q)可知，在電場中的同一點(diǎn)()A．電場強(qiáng)度E跟F成正比，跟q成反比B．無論放入的點(diǎn)電荷所帶的電荷量如何變化，eq\f(F,q)始終不變C．電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)為零，放在該點(diǎn)的電荷受到的電場力不一定為零D．一個(gè)小球在P點(diǎn)受到的電場力為零，則P點(diǎn)的場強(qiáng)一定為零【解析】電場強(qiáng)度由電場本身決定，與q、F無關(guān)，若某點(diǎn)E＝0，由F＝Eq可知F＝0，故B選項(xiàng)正確．ACD均不正確．【答案】B3．在電場中某一點(diǎn)，當(dāng)放入正電荷時(shí)受到的電場力方向向右．當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)受到的電場力方向向左，下列說法正確的是()A．當(dāng)放入正電荷時(shí)，該點(diǎn)的場強(qiáng)方向向右；當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)，該點(diǎn)的場強(qiáng)方向向左B．只有在該點(diǎn)放入電荷時(shí)，該點(diǎn)才有場強(qiáng)C．該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一定向右D．關(guān)于該點(diǎn)的場強(qiáng)，以上說法均不正確【解析】電場是一種客觀存在的物質(zhì)，一旦電場確定，則電場中任何一點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向就被確定，與放入電場中電荷所帶的電性、電荷量的多少和是否在該點(diǎn)放入電荷無關(guān)．電場中任何一點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)受力的方向，與負(fù)電荷受力的方向相反．綜上所述，正確選項(xiàng)為C.【答案】C4．(多選)關(guān)于電場線的敘述，正確的是()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(huì)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(diǎn)電荷的電場)、可能變小(如正點(diǎn)電荷的電場)、也可能不變(如勻強(qiáng)電場)或更復(fù)雜，故A錯(cuò)誤．如果兩條電場線相交，根據(jù)電場線的物理意義，則該點(diǎn)有兩個(gè)電場方向．而實(shí)際上電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向是惟一確定的，所以電場中任意兩條電場線不會(huì)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(shí)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】BCD5．(多選)兩個(gè)半徑相同的金屬小球，帶電荷量之比為1∶7，相距r，兩者相互接觸后，再放回原來的位置，則相互作用力可能是原來的()A．eq\f(4,7)B．eq\f(3,7)C．eq\f(9,7)D．eq\f(16,7)【解析】由庫侖定律可知，庫侖力與電荷量的乘積成正比．設(shè)原來兩小球分別帶電荷量為q1＝q，q2＝7q.若兩小球原來帶同種電荷，接觸后等分電荷量，則q1′＝4q，q2′＝4q，則D正確．若兩小球原來帶異種電荷，接觸后則q1″＝3q，q2″＝3q，則由庫侖定律可知，C正確．【答案】CD6．A、B為帶電荷量分別為＋Q和－Q的兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，c、d為A、B連線上的兩點(diǎn)，且Ac＝Bd，如圖1-3-6所示，關(guān)于c、d兩點(diǎn)間電場強(qiáng)度的情況是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：18792023】圖1-3-6A．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(diǎn)處于A、B兩異種點(diǎn)電荷所形成的疊加場中，各點(diǎn)場強(qiáng)可由EA＋EB表示，但計(jì)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】D7.圖1-3-7中實(shí)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(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上兩點(diǎn)．若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中只受靜電力作用，下列判斷錯(cuò)誤的是()圖1-3-7A．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(yùn)動(dòng)【解析】由圖可以看出，帶電粒子通過該電場區(qū)域時(shí)，不論是由a向b還是由b向a運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向不變，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．【答案】B8.一負(fù)電荷從電場中A點(diǎn)由靜止釋放，只受靜電力作用，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，它運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖1-3-8所示，則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場分布情況可能是下圖中的()圖1-3-8【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(diǎn)場強(qiáng)方向相反，故A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤．由A向B運(yùn)動(dòng)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，故C正確，B錯(cuò)誤．【答案】C[能力提升]9.如圖1-3-9所示，A、B是某個(gè)點(diǎn)電荷電場中的一根電場線，在線上O點(diǎn)放入一個(gè)自由的負(fù)電荷，它將沿電場線向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，下列判斷中正確的是()圖1-3-9A．電場線由B指向A，該電荷做加速運(yùn)動(dòng)，加速度越來越小B．電場線由B指向A，該電荷做加速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小的變化由題設(shè)條件不能確定C．電場線由A指向B，電荷做勻加速運(yùn)動(dòng)D．電場線由B指向A，電荷做加速運(yùn)動(dòng)，加速度越來越大【解析】帶負(fù)電的點(diǎn)電荷自由釋放后向B運(yùn)動(dòng)，所受電場力方向由A指向B，則電場線由B指向A，因?yàn)椴恢离妶鼍€的分布情況，所以無法確定電場強(qiáng)度的變化情況，也無法確定電場力的變化情況及加速度a的變化情況，故選項(xiàng)B正確．【答案】B10．如圖1-3-10(a)所示，AB是一條點(diǎn)電荷電場中的電場線，圖(b)則是放在電場線上a、b處的檢驗(yàn)電荷的電荷量與所受電場力間的函數(shù)圖線，由此可以判定()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：18792023】圖1-3-10A．場源是正電荷，位置在A側(cè)B．場源是正電荷，位置在B側(cè)C．場源是負(fù)電荷，位置在A側(cè)D．場源是負(fù)電荷，位置在B側(cè)【解析】在F-q圖象中，圖象的傾斜程度表示場強(qiáng)E，則有Ea>Eb.因此，a處電場線比b處電場線密集，所以場源應(yīng)是負(fù)電荷，位置在B側(cè)．【答案】D11.在真空中O點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷Q＝＋×10－9C，直線MN通過O點(diǎn)，OM的距離r＝30cm，M點(diǎn)放一個(gè)試探點(diǎn)電荷q＝－×10－10圖1-3-11(1)q在M點(diǎn)受到的作用力；(2)M點(diǎn)的場強(qiáng)；(3)拿走q后M點(diǎn)的場強(qiáng)；(4)M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)哪點(diǎn)大？(5)如果把Q換成－×10－9C【解析】(1)q在M點(diǎn)受到的電場力由庫侖定律可得F＝keq\f(Qq,r2)＝×109×eq\f×10－9××10－10,N＝×10－8N.(2)M點(diǎn)的場強(qiáng)E＝eq\f(F,q)＝eq\f×10－8,×10－10)N/C＝100N/C，方向由M指向N.(3)拿走q后M點(diǎn)的場強(qiáng)不變?nèi)詾?00N/C，場強(qiáng)與試探電荷q無關(guān)．(4)由E＝keq\f(Q,r2)可知，離場源電荷Q越遠(yuǎn)，E越小，由于rOM<rON，所以EM>EN.(5)若把Q換成－×10－9C【答案】見解析12．為了確定電場中P點(diǎn)的場強(qiáng)大小，用細(xì)絲線懸掛一個(gè)帶負(fù)電的小球去探測，當(dāng)球在P點(diǎn)靜止后，測出懸線與豎直方向夾角為37°，如圖1-3-12所示，已知P點(diǎn)場強(qiáng)方向是水平的，小球重力為4×10－3N，所帶電荷量為0.01C，則P點(diǎn)場強(qiáng)大小是多少？方向如何？圖1-3-12【解析】小球在P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，對小球進(jìn)行受力