《高考物理 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 第1部分 第一章 第3節(jié) 電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線(含解析) 新人教版選修3-1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 第1部分 第一章 第3節(jié) 電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線(含解析) 新人教版選修3-1(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 [課時(shí)跟蹤訓(xùn)練]
(滿分60分 時(shí)間30分鐘)
一、選擇題(每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確,選對(duì)得5分,選不全得3分,錯(cuò)選不得分,共40分)
1.如圖1所示是表示在一個(gè)電場(chǎng)中a、b、c、d四點(diǎn)分別引入試探電荷時(shí),測(cè)得的試探電荷的電荷量跟它所受電場(chǎng)力的函數(shù)關(guān)系圖像,那么下列敘述正確的是( ) A.這個(gè)電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng) 圖1
B.a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是Ed>Ea>Eb>Ec
C.a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是Ea>Eb>Ed>Ec
D.無(wú)法確定這四個(gè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系
解析:題圖中給出了a、b、c、d四個(gè)位置上電荷量和所受電場(chǎng)力大
2、小的變化關(guān)系,由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=可知,斜率的絕對(duì)值較大的對(duì)應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)較大,故B正確,C、D錯(cuò)。此電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng),A錯(cuò)。
答案:B
2.關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)力,以下說(shuō)法正確的是( )
A.電荷所受電場(chǎng)力很大,該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定很大
B.以點(diǎn)電荷為圓心,r為半徑的球面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同
C.如空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零,則檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力不一定為零
D.在電場(chǎng)中某點(diǎn)放入檢驗(yàn)電荷q,該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E=F/q;取走q后,該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)仍然為E=F/q
解析:由F=qE知,F(xiàn)由q和E共同決定,所以F很大,可能是因?yàn)閝很大引起的,則選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由E=知,以點(diǎn)電荷Q為圓心,r為半徑的球面上,各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
3、大小相等,但方向則不同,B項(xiàng)錯(cuò)誤。由F=qE知:當(dāng)E=0時(shí),F(xiàn)=0,即q不受電場(chǎng)力作用,C選項(xiàng)錯(cuò)誤。只要電場(chǎng)確定了,電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)就是確定的,檢驗(yàn)電荷q只是用來(lái)體現(xiàn)電場(chǎng)強(qiáng)弱的手段,它的有無(wú)不會(huì)改變電場(chǎng)的客觀性質(zhì),則D項(xiàng)正確。
答案:D
3.圖2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( )
圖2
解析:電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E由電場(chǎng)本身決定,與q無(wú)關(guān),故A正確。由E=F/q得F=E·q,在電場(chǎng)中某點(diǎn)E是定值,得F-q的關(guān)系為過(guò)原點(diǎn)的直線,故D正確。
答案:AD
4.用電場(chǎng)線形象生動(dòng)地描繪電場(chǎng),如圖3為點(diǎn)電荷a、b所形成電場(chǎng)
4、的電場(chǎng)線分布圖,以下幾種說(shuō)法正確的是( )
A.a(chǎn)、b為異種電荷,a帶電量大于b帶電量
B.a(chǎn)、b為異種電荷,a帶電量小于b帶電量 圖3
C.a(chǎn)、b為同種電荷,a帶電量大于b帶電量
D.a(chǎn)、b為同種電荷,a帶電量小于b帶電量
解析:因電場(chǎng)線由正電荷出發(fā),終止于負(fù)電荷,由圖中電場(chǎng)線分布可知,a、b一定為異種電荷,因b電荷周圍電場(chǎng)線密度大些,故a帶電量小于b帶電量,B正確。
答案:B
5.(2011·新課標(biāo)全國(guó)卷)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,圖4中可能正確的是(虛線是曲線
5、在 b 點(diǎn)的切線)( )
圖4
解析:題中質(zhì)點(diǎn)所帶電荷是負(fù)電荷,電場(chǎng)方向應(yīng)與負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力方向相反,又因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)的速度是遞減的,因此力的方向應(yīng)與速度方向夾角大于90°,故選項(xiàng)D正確。
答案:D
6.如圖5所示是四種電場(chǎng)的電場(chǎng)線,一正電荷q僅在靜電力作用下由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5中的( )
圖5
解析:因?yàn)閍∝F,所以a逐漸增大,F(xiàn)也逐漸增大。又q僅在靜電力作用下運(yùn)動(dòng),由F=qE可知E也要逐漸增大,而且電場(chǎng)線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)大小,所以由題可得D圖中EN>EM,所以D正確。
答案:D
7.質(zhì)量為m的帶正電小球A懸掛在絕緣細(xì)線
6、上,且處在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,當(dāng)小球A靜止時(shí),細(xì)線與豎直方向成60°角,已知此電場(chǎng)方向恰使小球受到的電場(chǎng)力最小,則小球所帶的電荷量應(yīng)為( )
A. B.
C. D.
解析:電場(chǎng)力最小為mgsin60°=,則qE=,所以q=。
答案:A
8.如圖6所示,M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn),O點(diǎn)為半圓弧的圓心,∠MOP=60°。電荷量相等、符號(hào)相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn),這時(shí)O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E1;若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn),則O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)镋2,E1與E2之比為( ) 圖6
A.1∶2 B.2∶1
7、C.2∶ D.4∶
解析:M、N處的兩點(diǎn)電荷符號(hào)相反,電荷量的數(shù)值為q,半圓弧半徑為r,兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同,大小均為,因此O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1=2。在N點(diǎn)的電荷移至P點(diǎn)時(shí),兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為,二者方向夾角為120°,因此O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E2=,所以E1∶E2=2∶1,即選項(xiàng)B正確。
答案:B
二、非選擇題(每小題10分,共20分)
9.如圖7所示,用30 cm的細(xì)線將質(zhì)量為4×10-3 kg的帶電小球P懸掛在O點(diǎn)下,當(dāng)空中有方向?yàn)樗较蛴遥笮?×104 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),小球偏轉(zhuǎn)37°后處在靜止?fàn)顟B(tài)。(g取10 N/kg)
8、
圖7
(1)分析小球的帶電性質(zhì);
(2)求小球的帶電荷量;
(3)分析若把細(xì)線剪斷,小球做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)。
解析:(1)對(duì)小球受力分析如圖所示。所受靜電力F與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同,所以小球帶正電。
(2)由平衡條件知
Eq=mgtan 37°,
∴q=3×10-6 C。
(3)由受力分析可知靜電力恒定、重力恒定,故其合力亦恒定,
F合=mg/cos 37°= mg,剪斷細(xì)線后,小球?qū)⒆龀跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng),加速度為
a==g=12.5 m/s2。
答案:(1)帶正電 (2)3×10-6 C (3)見(jiàn)解析
10.一個(gè)點(diǎn)電荷Q位于坐標(biāo)軸Ox上某一點(diǎn),已知坐標(biāo)軸上A、
9、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為2.0 m和5.0 m。放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場(chǎng)力方向都跟x軸的正方向相同,電場(chǎng)力的大小跟試探電荷的電荷量關(guān)系圖像如圖8中直線a、b所示,放在A點(diǎn)的試探電荷帶正電,放在B點(diǎn)的試探電荷帶負(fù)電。求:
圖8
(1)B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。
(2)試判斷電荷Q的電性,并說(shuō)明理由。
(3)點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)。
解析:(1)由B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的定義式,結(jié)合所給圖像,可知A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小即為a、b線段的斜率,可求得EA=40 V/m,EB=2.5 V/m,B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向與試探電荷所受電場(chǎng)力方向相反即沿x軸負(fù)方向。
(2)因?yàn)锳、B兩點(diǎn)的試探電荷電性相反,而受到的電場(chǎng)力卻是同方向的,說(shuō)明場(chǎng)源電荷Q一定在A、B兩點(diǎn)之間。而A點(diǎn)處正試探電荷受力方向沿x軸正方向,說(shuō)明該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)沿x軸正方向,因而場(chǎng)源Q應(yīng)帶負(fù)電荷。
(3)設(shè)Q離A點(diǎn)距離為rA,
有EA=k,EB=k,
==,
解得rA=0.6 m
所以Q點(diǎn)坐標(biāo)為x=xA+rA=2.6 m。
答案:(1)EB=2.5 V/m 沿x軸負(fù)方向
(2)負(fù)電 理由見(jiàn)解析 (3)x=2.6 m處