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1、第三模塊 第6章 第1單元一、選擇題1下面是對點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式E的幾種不同理解,正確的是()A當(dāng)r0時,EB當(dāng)r時,E0C某點(diǎn)的場強(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強(qiáng)相同解析:當(dāng)r0時,E,不再適用,A錯B對某點(diǎn)場強(qiáng)的大小應(yīng)與距離r的平方成反比,C錯誤以點(diǎn)電荷Q為中心,r為半徑的球面上各處的場強(qiáng)大小相等,方向不同,故場強(qiáng)不同,D錯答案: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)生的電場線,虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運(yùn)動軌跡,a、b是軌跡上的兩點(diǎn)若帶電粒子在運(yùn)動中只受電場力作用,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
2、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,可知電場力應(yīng)沿電場線向左,但因不知電場線的方向,故帶電粒子所帶電荷符號不能確定設(shè)粒子從a運(yùn)動到b(也可分析從b到a的情形,兩種分析不影響結(jié)論),速度方向與電場力夾角大于90°,故速度減小,由電場線的疏密程度知a點(diǎn)場強(qiáng)大于b點(diǎn)場強(qiáng),帶電粒子在a點(diǎn)受電場力較大,從而加速度較大,綜上所述B、C、D正確答案:BCD3有一負(fù)電荷自電場中的A點(diǎn)自由釋放,只受電場力作用,沿電場線運(yùn)動到B,它運(yùn)動的速度圖象如圖20所示,則A、B所在電場區(qū)域的電場線分布可能是圖中的()圖20解析:由v
3、t圖象可知,電荷的a和v均增加,故E增加,且電場力與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線,從電場中M點(diǎn)以相同速度垂直于電場線方向飛出a、b兩個帶電粒子,運(yùn)動軌跡如圖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兩個粒子的動能,一個增加一個減小解析:設(shè)電場線為正點(diǎn)電荷的電場線,則由軌跡可判定a帶正電,b帶負(fù)電若電場線為負(fù)點(diǎn)電荷的電場線,則a為負(fù)電荷,b為正電荷,A錯由粒子的偏轉(zhuǎn)軌跡可知電場力對a、b均做正功,動能增加,B、D錯但由電場線的疏密可判定,a受電場力逐漸減小,加速
4、度減小b正好相反,選C.答案:C5(2008年天津卷)帶負(fù)電的粒子在某電場中僅受電場力作用,能分別完成以下兩種運(yùn)動:在電場線上運(yùn)動,在等勢面上做勻速圓周運(yùn)動該電場可能由()A一個帶正電的點(diǎn)電荷形成B一個帶負(fù)電的點(diǎn)電荷形成C兩個分立的帶等量負(fù)電的點(diǎn)電荷形成D一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷與帶正電的無限大平板形成解析:在僅受電場力的作用下在電場線上運(yùn)動,只要電場線是直線的就可能實(shí)現(xiàn),但是在等勢面上做勻速圓周運(yùn)動,就需要帶負(fù)電的粒子在電場中所受的電場力提供向心力,根據(jù)題目中給出的4個電場,同時符合兩個條件的是A答案答案:A6兩個固定的異種點(diǎn)電荷,電荷量給定但大小不等用E1和E2分別表示兩個點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大
5、小,則在通過兩點(diǎn)電荷的直線上,E1E2的點(diǎn)()A有三個,其中兩處合場強(qiáng)為零B有三個,其中一處合場強(qiáng)為零C有兩個,其中一處合場強(qiáng)為零D只有一個,該處合場強(qiáng)為零解析:本題主要考查場強(qiáng)的矢量性,同一直線上兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生場強(qiáng)的疊加則變成了代數(shù)的加或減由于兩個點(diǎn)電荷帶異種電荷且電荷量不等,則E1E2的點(diǎn)必有兩個,其中一處合場強(qiáng)為零,另一處合場強(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,電子重力不計(jì)則電子所受另一個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
6、:先畫出等量異種電荷的電場線分布,再判斷中垂線上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度的變化情況及電子受電場力的情況,最后,確定另一個力的大小和方向圖23等量異種電荷電場分布如圖23所示,由圖(a)中電場線的分布可以看出,從A到O,電場線由疏到密;從O到B,電場線由密到疏,所以從AOB,電場強(qiáng)度應(yīng)由小變大,再由大變小,而電場強(qiáng)度方向沿電場線切線方向,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,故另一個力應(yīng)與電子所受電場力大小相等方向相反電子受的電場力與場強(qiáng)方向相反,即水平向左,電子從AOB過程中,電場力由小變大,再由大變小,故另一個力方向應(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
7、圖248如圖24所示,在真空中上、下兩個區(qū)域均有豎直向下的勻強(qiáng)電場,下面區(qū)域的場強(qiáng)是上面區(qū)域場強(qiáng)的2倍有一帶負(fù)電的粒子,從上面區(qū)域沿電場線方向以速率v0勻速下落,并進(jìn)入下面區(qū)域(該區(qū)域的電場足夠大)在下圖所示的速度時間圖象中,符合粒子在電場內(nèi)的運(yùn)動情況的是()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q
8、2/m2Dq1q2和m1m2必須同時滿足圖26解析:依據(jù)題意對兩個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)整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)電場中時,小物塊恰處于靜止現(xiàn)將電場方向突然改為水平向右,而場強(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)動圖28解析:當(dāng)場強(qiáng)向下時,物塊m受重力和電場力兩個力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),可知F電mg.當(dāng)電場方向改為向右時,受力分析如圖28,在垂直于斜面方向上,有:mgcos3
9、7°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)動所以C正確答案:C二、計(jì)算題11(2010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(如圖29圖甲所示)電場強(qiáng)度E的大小與時間t的關(guān)系、物塊運(yùn)動速度v與時間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摩擦因數(shù).解析:02 s,由題圖丙可知,物塊做勻加速運(yùn)動,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 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,兩根長均為L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強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場后,使連接AB的長也為L的絕緣細(xì)線繃
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