【課堂設(shè)計(jì)】2014-2021學(xué)年高中物理同步精練：2.2-探究電場(chǎng)的力的性質(zhì)(滬科版選修3-1)

第2章電場(chǎng)與示波器第2課時(shí)探究電場(chǎng)的力的性質(zhì)1.由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E＝eq\f(F,q)可知，在電場(chǎng)中的同一點(diǎn) ()A．電場(chǎng)強(qiáng)度E跟F成正比，跟q成反比B．無(wú)論摸索電荷所帶的電荷量如何變化，eq\f(F,q)始終不變C．電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，則在該點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力肯定為零D．一個(gè)不帶電的小球在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為零，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)肯定為零解析：電場(chǎng)強(qiáng)度是由電場(chǎng)本身所打算的物理量，是客觀存在的，與放不放摸索電荷無(wú)關(guān)．電場(chǎng)的基本性質(zhì)是它對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用，F(xiàn)＝Eq.若電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E＝0，那么F＝0，若小球不帶電q＝0，F(xiàn)也肯定等于零，選項(xiàng)B、C正確．場(chǎng)強(qiáng)是描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，是描述電場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量．答案：BC2．下圖是電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與放在該點(diǎn)處的檢驗(yàn)電荷q及所受電場(chǎng)力F之間的函數(shù)關(guān)系圖像，其中正確的是 ()答案：AD3.如圖2－1－12所示，AB是某個(gè)點(diǎn)電荷的一根電場(chǎng)線，在電場(chǎng)線上O點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)負(fù)電荷，它僅在電場(chǎng)力作用下沿電場(chǎng)線向B運(yùn)動(dòng)，下列推斷正確的是 ()圖2－1－12A．電場(chǎng)線由B指向A，該電荷做加速運(yùn)動(dòng)，加速度越來越小圖2－1－12B．電場(chǎng)線由B指向A，該電荷做加速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小變化因題設(shè)條件不足不能確定C．電場(chǎng)線由A指向B，電荷做勻加速運(yùn)動(dòng)D．電場(chǎng)線由B指向A，電荷做加速運(yùn)動(dòng)，加速度越來越大答案：B4．關(guān)于電場(chǎng)線的敘述，下列說法正確的是 ()A．沿著電場(chǎng)線的方向電場(chǎng)強(qiáng)度越來越小B．在沒有電荷的地方，任何兩條電場(chǎng)線都不會(huì)相交C．電場(chǎng)線是人們假想的，用以形象表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，客觀上并不存在D．電場(chǎng)線是非閉合曲線，始于正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)，止于負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)答案：CD圖2－1－135．如圖2－1－13所示是在一個(gè)電場(chǎng)中的a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)分別引入摸索電荷時(shí)，電荷所受的電場(chǎng)力F跟引入的電荷的電荷量之間的函數(shù)關(guān)系，下列說法正確的是 ()圖2－1－13A．這個(gè)電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)B．這四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系是Ed＞Eb＞Ea＞EcC．這四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是Eb＞Ea＞Ec＞EdD．無(wú)法比較E值大小解析：對(duì)圖像問題要著重理解它的物理意義，對(duì)于電場(chǎng)中給定的位置，放入的摸索電荷的電荷量不同，它受到的電場(chǎng)力不同．但是電場(chǎng)力F與摸索電荷的電荷量q的比值eq\f(F,q)即場(chǎng)強(qiáng)E是不變的量，由于F＝qE，所以F跟q的關(guān)系圖線是一條過原點(diǎn)的直線，該直線斜率的大小即表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，由此可得：Ed＞Eb＞Ea＞Ec，故B正確．答案：B圖2－1－146．一負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止釋放，只受電場(chǎng)力作用，沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，它運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖2－1－14所示，則兩點(diǎn)A、B所在區(qū)域的電場(chǎng)線分布狀況可能是下圖中的 ()圖2－1－14解析：由v-t圖像知，負(fù)電荷由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)做變加速直線運(yùn)動(dòng)，說明它所受電場(chǎng)力方向由A指向B，且電場(chǎng)力漸漸增大，所以AB電場(chǎng)線上電場(chǎng)方向B→A，且E變大．答案：C7.如圖2－1－15所示，實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)線，若帶電粒子q(|Q|?|q|)，由a運(yùn)動(dòng)到b，電場(chǎng)力做正功．已知在a、b兩點(diǎn)粒子所受電場(chǎng)力分別為Fa、Fb，則下列推斷正確的是 ()A．若Q為正電荷，則q帶正電，F(xiàn)a>Fb圖2－1－15B．若Q為正電荷，則q帶正電，F(xiàn)a<F圖2－1－15C．若Q為負(fù)電荷，則q帶正電，F(xiàn)a>FbD．若Q為負(fù)電荷，則q帶正電，F(xiàn)a<Fb解析：從電場(chǎng)線分布可以看出，a點(diǎn)電場(chǎng)線密，故Ea＞Eb，所以帶電粒子q在a點(diǎn)所受電場(chǎng)力大，即Fa＞Fb；若Q帶正電，正電荷從a到b電場(chǎng)力做正功，若Q帶負(fù)電，正電荷從a到b電場(chǎng)力做負(fù)功，故A項(xiàng)正確．答案：A8．下列說法中正確的是 ()A．電場(chǎng)線為直線的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)B．在電荷＋Q所產(chǎn)生的電場(chǎng)中，以＋Q為球心，半徑為r的球面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E＝keq\f(Q,r2)都相等，故在這一球面上的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)C．當(dāng)一個(gè)點(diǎn)電荷q在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所受電場(chǎng)力的大小和方向都不變D．正點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力作用時(shí)，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中肯定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)解析：電場(chǎng)線為直線的電場(chǎng)不肯定是勻強(qiáng)電場(chǎng)，如正點(diǎn)電荷或負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線均為直線，但都不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，A錯(cuò)；B項(xiàng)中，只是場(chǎng)強(qiáng)大小相等，而方向各不相同，故不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，B錯(cuò)；電場(chǎng)力F＝Eq，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，E的大小、方向均不變，故F大小、方向也不變，C對(duì)；若正點(diǎn)電荷有一與電場(chǎng)線成某一夾角的初速度，就不會(huì)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)．故正確答案為C.答案：C9．一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)狀況，下列有關(guān)說法正確的是 ()A．可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．可能做勻速運(yùn)動(dòng)C．可能做類平拋運(yùn)動(dòng)D．可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)答案：AC10.如圖2－1－16所示，在平面上取坐標(biāo)軸x、y，在y軸上的點(diǎn)y＝a、與y＝－a處各放帶等量正電荷Q的小物體，已知沿x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)正方向，帶電體四周產(chǎn)生電場(chǎng)，這時(shí)x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度E的圖像正確的是 ()圖2－1－16圖2－1－16解析：兩個(gè)正電荷Q在x軸產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)如下圖所示，依據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加，合場(chǎng)強(qiáng)的方向也如圖所示，在x軸正半軸，場(chǎng)強(qiáng)方向與正方向相同，在x軸負(fù)半軸，場(chǎng)強(qiáng)方向與正方向相反，而兩個(gè)正電荷在O點(diǎn)及無(wú)窮遠(yuǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)為零，在x軸正、負(fù)半軸的場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小，故D正確．答案：D圖2－1－1711.如圖2－1－17所示，在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷，一個(gè)帶正電Q1，一個(gè)帶負(fù)電Q2，且Q1＝2Q2，用E1和E2分別表示兩個(gè)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小，則在x軸上 ()圖2－1－17A．E1＝E2的點(diǎn)只有一處，該點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為零B．E1＝E2的點(diǎn)只有兩處，一處的合場(chǎng)強(qiáng)為零，另一處的合場(chǎng)強(qiáng)為2E2C．E1＝E2的點(diǎn)只有三處，其中兩處的合場(chǎng)強(qiáng)為零，另一處的合場(chǎng)強(qiáng)為2E2D．E1＝E2的點(diǎn)只有三處，其中一處的合場(chǎng)強(qiáng)為零，另兩處的合場(chǎng)強(qiáng)為2E2解析：本題考查對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度概念的理解，特殊是對(duì)場(chǎng)強(qiáng)方向特性的理解能否運(yùn)用摸索電荷探究電場(chǎng)中典型區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)，是否具有空間想象力量，是解決本題的關(guān)鍵．可以畫一草圖，牢記電荷量關(guān)系：Q1＝2Q2，E1、E2是這兩個(gè)點(diǎn)電荷在x軸上同一點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小，試想一摸索電荷在x軸上自左向右移動(dòng)，在Q1左邊區(qū)域時(shí)，由于Q1＝2Q2，它們對(duì)摸索電荷的作用力不行能相等，因此在Q1的左邊不存在E1＝E2的點(diǎn)；而在Q1與Q2之間以及Q2的右邊區(qū)域有這樣的點(diǎn)，且這樣的點(diǎn)到Q1的距離是它到Q2的距離的eq\r(2)倍，進(jìn)一步考慮E1、E2的方向，可知合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)在Q2的右邊，合場(chǎng)強(qiáng)為2E2的點(diǎn)在Q1與Q2之間．故正確答案為B.答案：B圖2－1－18圖2－1－1812．用一條絕緣輕繩懸掛一個(gè)帶電小球，小球質(zhì)量為1.0×10－2kg，所帶電荷量為＋2.0×10－8C．現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，平衡時(shí)絕緣繩與鉛垂線成30°(圖2－1－18)．求這個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度．(g取10m/s解析：小球在三個(gè)共點(diǎn)力作用