2019年高中物理 第一章第3節(jié) 電場(chǎng)強(qiáng)度課時(shí)精練 新人教版選修3-1知識(shí)點(diǎn)基礎(chǔ)中檔稍難場(chǎng)弱4、6、119電場(chǎng)線特點(diǎn)1、2、3電場(chǎng)線應(yīng)用57、10電場(chǎng)力8121. 四種電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖所示一正電荷q僅在靜電場(chǎng)力作用下由M點(diǎn)向N點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng)，且加速度越來(lái)越大則該電荷所在的電場(chǎng)是圖中的()答案：D解析：由正電荷q僅在靜電力的作用下由M點(diǎn)向N點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng)，故由M向N的方向?yàn)殡妶?chǎng)線的方向，故B錯(cuò)；加速度越來(lái)越大，即電場(chǎng)線越來(lái)越密，故A、C錯(cuò)，D正確2. (多選)把質(zhì)量為m的正點(diǎn)電荷Q在電場(chǎng)中從靜止釋放，在它運(yùn)動(dòng)過(guò)程中如果不計(jì)重力，下列表述正確的是()A點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)軌跡必與電場(chǎng)線重合B點(diǎn)電荷的速度方向必定和所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致C點(diǎn)電荷的加速度方向必定與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致D點(diǎn)電荷的受力方向必與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致答案：CD解析：運(yùn)動(dòng)軌跡不一定與電場(chǎng)線重合，速度方向與軌跡相切，場(chǎng)強(qiáng)方向與電場(chǎng)線相切，故A、B錯(cuò)誤，C、D正確3. 如圖所示，B為線段AC的中點(diǎn)，如果在A處放一個(gè)Q的點(diǎn)電荷，測(cè)得B處的場(chǎng)強(qiáng)EB48 N/C，則()A. EC24 N/CB. EC12 N/CC. 若要使EB0，可在C處放一個(gè)Q的點(diǎn)電荷D. 把q109 C的點(diǎn)電荷放在C點(diǎn)，則其所受電場(chǎng)力的大小為6109 N答案：B解析：由真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E知A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)場(chǎng)的疊加及點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向知，應(yīng)在C處放一等量同種電荷，C錯(cuò)誤；FqEC1.2108 N，D錯(cuò)誤4. 在電場(chǎng)中的A、B兩處分別引入不同的試探電荷q，得到試探電荷所受的電場(chǎng)力隨電荷量變化的關(guān)系如圖所示，則()AEAEBBEAEBCEAEBD不能判定EA、EB的大小答案：A解析：根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E，電場(chǎng)強(qiáng)度與圖中圖線的斜率相對(duì)應(yīng)，故EAEB，A項(xiàng)正確5. 一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場(chǎng)力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動(dòng)到c，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的關(guān)于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向，下列圖示中可能正確的是(虛線是曲線在b點(diǎn)的切線)()答案：D解析：因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的，因此電場(chǎng)力的方向與速度方向的夾角應(yīng)大于90，又質(zhì)點(diǎn)所帶的電荷是負(fù)電荷，場(chǎng)強(qiáng)方向應(yīng)與質(zhì)點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向相反，故選項(xiàng)D正確6. 在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B，A帶正電Q1，B帶負(fù)電Q2，且Q12Q2.用E1和E2分別表示兩個(gè)電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，則在x軸上()AE1E2之點(diǎn)只有一處；該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度矢量和為0BE1E2之點(diǎn)共有兩處；一處電場(chǎng)強(qiáng)度矢量和為0，另一處電場(chǎng)強(qiáng)度矢量和為2E2CE1E2之點(diǎn)共有三處；其中兩處電場(chǎng)強(qiáng)度矢量和為0，另一處電場(chǎng)強(qiáng)度矢量和為2E2DE1E2之點(diǎn)共有三處；其中一處電場(chǎng)強(qiáng)度矢量和為0，另兩處電場(chǎng)強(qiáng)度矢量和為2E2答案：B解析：設(shè)兩電荷連線長(zhǎng)為L(zhǎng)，E1E2的點(diǎn)離B的距離為x，由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度Ek知，當(dāng)點(diǎn)在A、B連線外側(cè)時(shí)，kk，解得x1(1)L，此處兩電場(chǎng)反向，電場(chǎng)強(qiáng)度矢量和為零當(dāng)點(diǎn)在連線之間時(shí)，kk，解得x2(1)L，此處兩電場(chǎng)同向，E2E2，所以本題選項(xiàng)B正確7. (多選)如圖所示是一簇未標(biāo)明方向、由單一點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是一帶電粒子通過(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)此圖可判斷出該帶電粒子()A電性與場(chǎng)源電荷的電性相同B在a、b兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小Fa>FbC在a、b兩點(diǎn)的速度大小va>vbD在a、b兩點(diǎn)的動(dòng)能Ea<Eb答案：BC解析：根據(jù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，帶電粒子所受電場(chǎng)力的方向跟電場(chǎng)線共線，指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)，由此可知，帶電粒子與場(chǎng)源電荷電性相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a點(diǎn)電場(chǎng)線比b點(diǎn)密，所以a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)較大，帶電粒子在a點(diǎn)所受電場(chǎng)力較大，選項(xiàng)B正確；假設(shè)帶電粒子由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，所受電場(chǎng)力方向與速度方向之間的夾角大于90，電場(chǎng)力做負(fù)功，帶電粒子的動(dòng)能減少，速度減小，即EaEb，vavb，同理可分析帶電粒子由b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)也有EaEb，vavb，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤8. 帶正電的金屬圓環(huán)豎直放置，其中心處有一電子，若電子某時(shí)刻以初速度v0從圓環(huán)中心處水平向右運(yùn)動(dòng)，則此后電子將()A. 做勻速直線運(yùn)動(dòng)B. 做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C. 以圓環(huán)中心為平衡位置振動(dòng)D. 以上答案均不對(duì)答案：C解析： 由電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理易知，把帶電圓環(huán)視作由無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)電荷組成，則圓環(huán)中心處的場(chǎng)強(qiáng)為0，v0所在直線的無(wú)窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)也為0，故沿v0方向從圓環(huán)中心到無(wú)窮遠(yuǎn)處的直線上必有一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大從O點(diǎn)沿v0方向向右的直線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向處處向右再由對(duì)稱性知，沿v0方向所在直線上的O點(diǎn)左方也必有一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，無(wú)窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零，方向處處向左故電子在帶電圓環(huán)所施加的電場(chǎng)力作用下將向右減速至零，再向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)處時(shí)，速度大小仍為v0，并向左繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至速度也為零(這點(diǎn)與O點(diǎn)右方的速度為零處關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱)，然后往復(fù)運(yùn)動(dòng)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力是個(gè)變力，故加速度也是變化的9. 如圖所示，電量為q和q的點(diǎn)電荷分別位于正方體的頂點(diǎn)，正方體范圍內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)有()A體中心、各面中心和各邊中點(diǎn)B體中心和各邊中點(diǎn)C各面中心和各邊中點(diǎn)D體中心和各面中心答案：D解析：正方體每個(gè)面上有對(duì)稱分布的四個(gè)電荷根據(jù)對(duì)稱性可以作出判斷：體中心和各面中心各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定為零而各邊中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)疊加時(shí)不為零，故A、B、C均錯(cuò)，D正確10. xx咸寧高二檢測(cè)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)的速度時(shí)間圖象如圖所示，則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)線分布情況可能是()答案：C解析：由速度時(shí)間圖象可知，負(fù)電荷做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)，再由電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)可知C選項(xiàng)正確11. xx海南高考N(N1)個(gè)電荷量均為q(q0)的小球，均勻分布在半徑為R的圓周上，如圖所示若移去位于圓周P點(diǎn)的一個(gè)小球，則圓心O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_(kāi)，方向_(已知靜電力常量為k)答案：k沿OP指向P解析：位于P點(diǎn)的帶電小球在圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1k，方向沿PO指向O；N個(gè)小球在O點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度疊加后，合場(chǎng)強(qiáng)為零；移去P點(diǎn)的小球后，則剩余N1個(gè)小球在圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度與P點(diǎn)的小球在圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度等大反向，即EE1k，方向沿OP指向P.12. 豎直放置的兩塊足夠長(zhǎng)的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)其電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成角時(shí)小球恰好平衡，如圖所示請(qǐng)問(wèn)：(1)小球帶電荷量是多少？(2)若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長(zhǎng)時(shí)間？答案：(1)(2) 解析：(1)由于小球處于平衡狀態(tài)知小球帶正電，對(duì)小球受力分析如圖所示FTsinqEFTcosmg由得tan，故q.(2)由第(1)問(wèn)中的方程知FT，而剪斷絲線后小球所受電場(chǎng)力和重力的合力與未剪斷絲線時(shí)絲線對(duì)小球的拉力大小相等，故剪斷絲線后小球所受重力、電場(chǎng)力的合力等于.小球的加速度a，小球由靜止開(kāi)始沿著絲線拉力的反方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)碰到金屬板上時(shí)，它的位移為x，又由xat2，得t.