第三模塊 第6章 第1單元 一、選擇題1下面是對(duì)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E的幾種不同理解，正確的是()A當(dāng)r0時(shí)，EB當(dāng)r時(shí)，E0C某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小與距離r成反比D以點(diǎn)電荷Q為中心、r為半徑的球面上各處的場(chǎng)強(qiáng)相同解析：當(dāng)r0時(shí)，E，不再適用，A錯(cuò)B對(duì)某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小應(yīng)與距離r的平方成反比，C錯(cuò)誤以點(diǎn)電荷Q為中心，r為半徑的球面上各處的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向不同，故場(chǎng)強(qiáng)不同，D錯(cuò)答案：B圖192如圖19所示實(shí)線是一簇未標(biāo)明的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是()A帶電粒子所帶電荷的性質(zhì)B帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大D帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大解析：由軌跡的彎曲情況，可知電場(chǎng)力應(yīng)沿電場(chǎng)線向左，但因不知電場(chǎng)線的方向，故帶電粒子所帶電荷符號(hào)不能確定設(shè)粒子從a運(yùn)動(dòng)到b(也可分析從b到a的情形，兩種分析不影響結(jié)論)，速度方向與電場(chǎng)力夾角大于90°，故速度減小，由電場(chǎng)線的疏密程度知a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，帶電粒子在a點(diǎn)受電場(chǎng)力較大，從而加速度較大，綜上所述B、C、D正確答案：BCD3有一負(fù)電荷自電場(chǎng)中的A點(diǎn)自由釋放，只受電場(chǎng)力作用，沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B，它運(yùn)動(dòng)的速度圖象如圖20所示，則A、B所在電場(chǎng)區(qū)域的電場(chǎng)線分布可能是圖中的()圖20解析：由vt圖象可知，電荷的a和v均增加，故E增加，且電場(chǎng)力與v同向，所以E與v反向，應(yīng)選B.答案：B圖214如圖21所示，實(shí)線為不知方向的三條電場(chǎng)線，從電場(chǎng)中M點(diǎn)以相同速度垂直于電場(chǎng)線方向飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖21中虛線所示則()Aa一定帶正電，b一定帶負(fù)電Ba的速度將減小，b的速度將增加Ca的加速度將減小，b的加速度將增加D兩個(gè)粒子的動(dòng)能，一個(gè)增加一個(gè)減小解析：設(shè)電場(chǎng)線為正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線，則由軌跡可判定a帶正電，b帶負(fù)電若電場(chǎng)線為負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線，則a為負(fù)電荷，b為正電荷，A錯(cuò)由粒子的偏轉(zhuǎn)軌跡可知電場(chǎng)力對(duì)a、b均做正功，動(dòng)能增加，B、D錯(cuò)但由電場(chǎng)線的疏密可判定，a受電場(chǎng)力逐漸減小，加速度減小b正好相反，選C.答案：C5(2020年天津卷)帶負(fù)電的粒子在某電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，能分別完成以下兩種運(yùn)動(dòng)：在電場(chǎng)線上運(yùn)動(dòng)，在等勢(shì)面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)該電場(chǎng)可能由()A一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷形成B一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷形成C兩個(gè)分立的帶等量負(fù)電的點(diǎn)電荷形成D一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷與帶正電的無(wú)限大平板形成解析：在僅受電場(chǎng)力的作用下在電場(chǎng)線上運(yùn)動(dòng)，只要電場(chǎng)線是直線的就可能實(shí)現(xiàn)，但是在等勢(shì)面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，就需要帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力提供向心力，根據(jù)題目中給出的4個(gè)電場(chǎng)，同時(shí)符合兩個(gè)條件的是A答案答案：A6兩個(gè)固定的異種點(diǎn)電荷，電荷量給定但大小不等用E1和E2分別表示兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，則在通過(guò)兩點(diǎn)電荷的直線上，E1E2的點(diǎn)()A有三個(gè)，其中兩處合場(chǎng)強(qiáng)為零B有三個(gè)，其中一處合場(chǎng)強(qiáng)為零C有兩個(gè)，其中一處合場(chǎng)強(qiáng)為零D只有一個(gè)，該處合場(chǎng)強(qiáng)為零解析：本題主要考查場(chǎng)強(qiáng)的矢量性，同一直線上兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的疊加則變成了代數(shù)的加或減由于兩個(gè)點(diǎn)電荷帶異種電荷且電荷量不等，則E1E2的點(diǎn)必有兩個(gè)，其中一處合場(chǎng)強(qiáng)為零，另一處合場(chǎng)強(qiáng)為2E1，應(yīng)選C.答案：C圖227如圖22所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由AOB勻速飛過(guò)，電子重力不計(jì)則電子所受另一個(gè)力的大小和方向變化情況是()A先變大后變小，方向水平向左B先變大后變小，方向水平向右C先變小后變大，方向水平向左D先變小后變大，方向水平向右解析：先畫出等量異種電荷的電場(chǎng)線分布，再判斷中垂線上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的變化情況及電子受電場(chǎng)力的情況，最后，確定另一個(gè)力的大小和方向圖23等量異種電荷電場(chǎng)分布如圖23所示，由圖(a)中電場(chǎng)線的分布可以看出，從A到O，電場(chǎng)線由疏到密；從O到B，電場(chǎng)線由密到疏，所以從AOB，電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)由小變大，再由大變小，而電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿電場(chǎng)線切線方向，為水平向右，如圖(b)所示.由于電子處于平衡狀態(tài)，所受合外力必為零，故另一個(gè)力應(yīng)與電子所受電場(chǎng)力大小相等方向相反電子受的電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，即水平向左，電子從AOB過(guò)程中，電場(chǎng)力由小變大，再由大變小，故另一個(gè)力方向應(yīng)水平向右，其大小應(yīng)先變大后變小，所以選項(xiàng)B正確答案：B圖248如圖24所示，在真空中上、下兩個(gè)區(qū)域均有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，下面區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)是上面區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)的2倍有一帶負(fù)電的粒子，從上面區(qū)域沿電場(chǎng)線方向以速率v0勻速下落，并進(jìn)入下面區(qū)域(該區(qū)域的電場(chǎng)足夠大)在下圖所示的速度時(shí)間圖象中，符合粒子在電場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況的是()解析：粒子在E中勻速下落，則qEmg粒子在2E中：ag，方向向上則粒子先向下減速，后向上加速進(jìn)入E中又以v0勻速上升故C正確答案：C圖259如圖25所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩小球，分別帶電荷量q1和q2，用同等長(zhǎng)度的絕緣線懸于同一點(diǎn)，由于靜電斥力使兩懸線與豎直方向張開相同的角度則()Aq1必等于q2Bm1必等于m2Cq1/m1必等于q2/m2Dq1q2和m1m2必須同時(shí)滿足圖26解析：依據(jù)題意對(duì)兩個(gè)帶電小球受力分析如圖26，據(jù)平衡條件得：Fm1gtanFm2gtan所以有m1m2.故B正確答案：B圖2710如圖27所示，質(zhì)量為m的帶負(fù)電的小物塊處于傾角為37°的光滑斜面上當(dāng)整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí)，小物塊恰處于靜止現(xiàn)將電場(chǎng)方向突然改為水平向右，而場(chǎng)強(qiáng)大小不變，則()A小物塊仍靜止B小物塊沿斜面加速上滑C小物塊沿斜面加速下滑D小物塊將脫離斜面運(yùn)動(dòng)圖28解析：當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)向下時(shí)，物塊m受重力和電場(chǎng)力兩個(gè)力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，可知F電mg.當(dāng)電場(chǎng)方向改為向右時(shí)，受力分析如圖28，在垂直于斜面方向上，有：mgcos37°FNF電sin37°FN0.2 mg，所以物塊不可能離開斜面；沿斜面方向上：F電cos37°mgsin37°ma，得a1.4 g，故物塊沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)所以C正確答案：C二、計(jì)算題11(2020年濟(jì)寧模擬)電荷量為q1×104C的帶正電小物塊置于絕緣水平面上，所在空間存在方向沿水平向右的電場(chǎng)(如圖29圖甲所示)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與時(shí)間t的關(guān)系、物塊運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系分別如圖29乙、丙所示，取重力加速度g10 m/s2.求：圖29(1)物塊質(zhì)量m；(2)物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù).解析：02 s，由題圖丙可知，物塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a1 m/s2由牛頓第二定律有：E1qmgma24 s，由題圖丙可知，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)由平衡條件有：E2qmg結(jié)合以上幾式代入數(shù)據(jù)，解得：m1 kg0.2.答案：(1)1 kg(2)0.2圖3012如圖30所示，兩根長(zhǎng)均為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端各懸掛質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，帶電荷量分別為q和q，若加上水平向左的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，使連接AB的長(zhǎng)也為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線繃緊，且兩球均處于平衡狀態(tài)則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E應(yīng)滿足什么條件？圖31解析：由于A、B均處于平衡，隔離A分析，受力如圖31所示，設(shè)OA繩拉力F1，AB繩拉力F2，正交分解F1，F(xiàn)1cos60°F2F庫(kù)qEF1sin60°mgF庫(kù)k解得：E.因?yàn)镕20，所以E.答案：E