2019-2020年新培優(yōu)人教版高中物理選修3-1練習(xí)：第1章+靜電場(chǎng)+1.3+Word版含解析

1、2019-2020 年新培優(yōu)人教版高中物理選修 3-1 練習(xí)：第 1 章+靜電場(chǎng)+1.3+Word 版含解 析 1 / 8 3電場(chǎng)強(qiáng)度 課時(shí)過(guò)關(guān)能力提升 基礎(chǔ)鞏固 EaEbEc C. a、b、c、d 四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系是 EaEbEdEc D. 無(wú)法確定這四個(gè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(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靜電力大小的變化關(guān)系 ，由電場(chǎng)強(qiáng)度的定 義式 E,斜率的絕對(duì)值較大的對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大 ，該電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故 B 正確,A、C、D 錯(cuò)誤。 答案:B J 5（多選）四種電場(chǎng)中均有 A. 甲圖：與點(diǎn)電荷等距的a、b 兩點(diǎn) 4 右圖是在一個(gè)電場(chǎng)中 a、b、c

2、、d 四點(diǎn)分別引入檢驗(yàn)電荷時(shí) ，測(cè)得的檢驗(yàn)電荷的電荷量跟它所電場(chǎng)力的函數(shù)關(guān)系圖象 a、b 兩點(diǎn)，兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是 ( ) 甲 乙 2019-2020 年新培優(yōu)人教版高中物理選修 3-1 練習(xí)：第 1 章+靜電場(chǎng)+1.3+Word 版含解 析 3 / 8 B乙圖：等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的 C丙圖：等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的 D.丁圖：勻強(qiáng)電場(chǎng)中的 a、b 兩點(diǎn) 答案：|BD 6 如圖所示,M、N 為兩個(gè)等量的帶正電的點(diǎn)電荷 電荷 A（負(fù)電荷），不計(jì)重力，下列說(shuō)法正確的是（ +- 戒 -1- M O N A. 點(diǎn)電荷 A 在從 P 到 O 的過(guò)程中，加速度越來(lái)越大，

3、速度也越來(lái)越大 B. 點(diǎn)電荷 A 在從 P 到 O 的過(guò)程中，加速度越來(lái)越小，速度越來(lái)越小 C. 點(diǎn)電荷 A 運(yùn)動(dòng)到 O 點(diǎn)時(shí)加速度為零，速度達(dá)到最大值 D. 點(diǎn)電荷 A 超過(guò) O 點(diǎn)后,速度越來(lái)越小，加速度越來(lái)越大，直到速度為零 解析：|因?yàn)橹写咕€上半部分的各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和方向相同 ，均為 O 指向 P,而 O 至無(wú)窮遠(yuǎn)處電場(chǎng) 強(qiáng)度先增大、后減小，電場(chǎng)強(qiáng)度最大的位置有可能在 OP 之間，也可能在 OP 的延長(zhǎng)線上，所以點(diǎn)電荷 A 從 P至 O 直加速，到 O 時(shí) v 最大,而加速度的大小變化不確定 ，即只有 C 正確。 答案：|C .7 如圖所示,A、B、C、D、E 是半徑為 r 的圓周

4、上等間距的五個(gè)點(diǎn)，在這些點(diǎn)上各固定一個(gè)點(diǎn)電 荷,除 A 點(diǎn)處的電荷量為-q 外,其余各點(diǎn)處的電荷量均為 +q,則圓心 O 處（ ） A 珀-0呻 A. 電場(chǎng)強(qiáng)度大小 B. 電場(chǎng)強(qiáng)度大小 C. 電場(chǎng)強(qiáng)度大小 D. 電場(chǎng)強(qiáng)度大小 解析:|A 處放一個(gè)-q 的點(diǎn)電荷與在 A 處同時(shí)放一個(gè)+q 和-2q 的點(diǎn)電荷的效果相當(dāng)。因此可以認(rèn)為 O a、b 兩點(diǎn) a、b 兩點(diǎn) ，在其連線的中垂線上的 P 點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)點(diǎn) 2019-2020 年新培優(yōu)人教版高中物理選修 3-1 練習(xí)：第 1 章+靜電場(chǎng)+1.3+Word 版含解 析 4 / 8 處的電場(chǎng)強(qiáng)度是五個(gè) +q 和一個(gè)-2q 的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度合

5、成的 ，五個(gè)+q 處于對(duì)稱位置上，在圓心 O 處產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為 0,所以 O 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相當(dāng)于 A 處放一個(gè)-2q 的點(diǎn)電荷，在 O 處產(chǎn)生的電 場(chǎng)強(qiáng)度。故選 C。 J 8 如圖所示，長(zhǎng) l=1 m 的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球 ，小球靜止在水平 向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，繩與豎直方向的夾角 0=37。已知小球的電荷量為 q=1.0X10-6 c,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電 場(chǎng)強(qiáng)度為 E= 3.0X103 N/C，重力加速度 g 取 10 m/s2，sin 37 =0.6，cos 37 =0.8。求: (1) 小球所受電場(chǎng)力 F 的大小; (2) 小球的質(zhì)量 m; 將電場(chǎng)撤去，小球回到

6、最低點(diǎn)時(shí)速度 v 的大小。 解析:(1)F=qE= 3.0X10-3 N。 (2)37 得 m=4.0X10-4 kg。 (3) 由 mgl(1-cos 37 )vm/s。 答案:(1)3.0X10-3 N (2)4.0 10-4 kg (3)2.0 m/s EB D. 不知 A、B 附近電場(chǎng)線的分布情況，EA、EB的大小不能確定 解析電場(chǎng)線的切線方向即電場(chǎng)強(qiáng)度方向 ，所以 A 正確;電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小 ，只有一 條電場(chǎng)線的情況下不能判斷電場(chǎng)強(qiáng)度大小 ，所以 B、C 錯(cuò)誤，D 正確。 答案：|AD :3（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

7、計(jì)重力 ，下列說(shuō)法 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 解析正點(diǎn)電荷 Q 由靜止釋放，如果電場(chǎng)線為直線，電荷將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，但電場(chǎng)線如果是曲線，電荷一 定不沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)（因?yàn)槿绻仉妶?chǎng)線運(yùn)動(dòng)，其速度方向與受力方向重合，不符合曲線運(yùn)動(dòng)的條件），故 A 不正確；由于點(diǎn)電荷做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度方向與靜電力方向不再一致 （初始時(shí)刻除外） ，故 B 不正確； 而點(diǎn)電荷的加速度方向，也即電荷所受靜電力方向必與該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)

8、度方向一致 ，即與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線 的切線方向一致，故 C、D 正確。 訂 2019-2020 年新培優(yōu)人教版高中物理選修 3-1 練習(xí)：第 1 章+靜電場(chǎng)+1.3+Word 版含解 析 6 / 8 答案CD 4 如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由 AT Of B 勻速飛過(guò)，電子重力不計(jì)，則電子所受 除電場(chǎng)力外的另一個(gè)力的大小和方向變化情況是 （ ） R I ! A 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:等量異種電荷電場(chǎng)線分布如圖 （a）所示，由圖中電場(chǎng)線的分布可以看出，從 A 到 O,電

9、場(chǎng)線由疏到 密，從 O 到 B，電場(chǎng)線由密到疏，所以從 AT Of B，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)力與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反 ，即水平向左，電子 從 ATOTB 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，其大小先變大后變 小。故正確選項(xiàng)為 B。 答案:B J 5直角坐標(biāo)系 xOy 中,M、N 兩點(diǎn)位于 x軸上,G、H 兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖所示。 M、N 兩點(diǎn)各固定一負(fù) 點(diǎn)電荷，一電荷量為 Q 的正點(diǎn)電荷置于 O 點(diǎn)時(shí),G

10、 點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零。靜電力常量用 k 表示。 若將該正點(diǎn)電荷移到 G 點(diǎn)，則 H 點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向分別為 （ ） .) 腫 爲(wèi)1 解析:|+Q 置于 O 點(diǎn)時(shí)在 G 點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為 E1=G點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度 EG=0,故 M、N 兩點(diǎn)處的負(fù)點(diǎn) 電荷在 G處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小 E2=E1=,兩負(fù)點(diǎn)電荷在 H 點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 E2=y 軸負(fù) 向;將+Q 移到 G 點(diǎn)，2019-2020 年新培優(yōu)人教版高中物理選修 3-1 練習(xí)：第 1 章+靜電場(chǎng)+1.3+Word 版含解 析 7 / 8 其在 H 點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度 E1=y 軸正向，故 H 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 EH=E2-E

11、1y 軸負(fù) 向,B 項(xiàng)正確。 答案:B 6 如圖所示,A、B、C 三點(diǎn)為一直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn) ，/B=30 ?，F(xiàn)在 A、B 兩點(diǎn)放置兩點(diǎn)電荷 qA、qB,測(cè)得 C 點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與 AB 平行，則 qA帶 _ 電,qA : qB= _ 。 解析:放在 A 點(diǎn)和 B 點(diǎn)的點(diǎn)電荷在 C 點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向在 AC 和 BC 的連線上，因 C 點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度 方向與 BA 方向平行，故放在 A 點(diǎn)的點(diǎn)電荷和放在 B 點(diǎn)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向只能如圖所示 由 CTA 和由 BTC,故 qA帶負(fù)電,qB帶正電且 EB=2EA,|BC|= 2|AC|,所以 qA : qB=1 : 8。 答案:負(fù) 1

12、 : 8 J 7 在一個(gè)點(diǎn)電荷 Q 的電場(chǎng)中，Ox坐標(biāo)軸與它的一條電場(chǎng)線重合 ，坐標(biāo)軸上 A、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 跟試探電荷所帶的電荷的關(guān)系圖像如圖中直線 a、b 所示,放在 A 點(diǎn)的電荷帶正電，放在 B 點(diǎn)的電荷 帶負(fù)電。 (1)求 B 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向 (2)試判斷點(diǎn)電荷 Q 的電性,并說(shuō)明理由。 解析：|(1)由題圖可知,B 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 EBN/C=2.5 N/C。 因 B 帶負(fù)電，受力向右，所以 EB的方向指向 x軸的負(fù)方向。同理 A 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 EA=40 N

13、/C,方向指 向 x軸的正方向。 (2)因?yàn)?A 點(diǎn)電荷帶正電,B 點(diǎn)電荷帶負(fù)電，二者受 力方向又相同，所以點(diǎn)電荷 Q 必須放于 A、B 兩點(diǎn)之間，且 Q 只有帶負(fù)電時(shí)，才會(huì)使得 A、B 兩點(diǎn)電荷 受力均沿 x軸正方向。 答案：|(1)2.5 N/C 沿 x 軸負(fù)方向 (2)見(jiàn)解析 2019-2020 年新培優(yōu)人教版高中物理選修 3-1 練習(xí)：第 1 章+靜電場(chǎng)+1.3+Word 版含解 析 8 / 8 8 如圖所示，一質(zhì)量為 m=1.0 X102 kg,帶的電荷為 q=1.0 X1O-6C 的小球，用絕緣細(xì)線懸掛在水平 向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，假設(shè)電場(chǎng)足夠大，靜止時(shí)懸線向左，與豎直方向成 37角。小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電 荷量保持不變，重力加速度 g 取 10 m/s2。 (1)求電場(chǎng)強(qiáng)度 E; 若在某時(shí)刻將細(xì)線突然剪斷，求經(jīng)過(guò) 1 s 時(shí)小球的速度大小 v 及方向。(sin 37 =0.6,cos 37 =0.8) 解析：