高中物理滬科版1第二章電場(chǎng)與示波器 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)

學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(四)探究電場(chǎng)的力的性質(zhì)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．(多選)由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式可知，在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)有()A．電場(chǎng)強(qiáng)度E跟F成正比，跟q成反比B．無(wú)論試探電荷q的值如何變化，F(xiàn)與q的比值始終不變C．電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，則處在該點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力一定為零D．一個(gè)不帶電的小球在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為零，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零【解析】電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向與放入該點(diǎn)電荷q的正負(fù)、電荷量多少和有無(wú)等因素都無(wú)關(guān)，由場(chǎng)源電荷和位置決定，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；無(wú)論試探電荷q的值如何變化，場(chǎng)強(qiáng)不變，也就是F與q的比值始終不變，選項(xiàng)B正確；由F＝Eq，電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，則處在該點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力一定為零，選項(xiàng)C正確；不帶電的小球不受力不能判斷場(chǎng)強(qiáng)一定為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】BC2．一個(gè)檢驗(yàn)電荷q在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為F，以及這點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，下圖中能正確反映q、E、F三者關(guān)系的是()【解析】由場(chǎng)強(qiáng)定義，F(xiàn)和q成正比，F(xiàn)-q圖像的斜率就表示場(chǎng)強(qiáng)大小，D圖正確．【答案】D3．(多選)(2023·惠州高二檢測(cè))對(duì)于電場(chǎng)強(qiáng)度的兩個(gè)公式E＝eq\f(F,q)和E＝eq\f(kQ,r2)，下列說(shuō)法正確的是()A．由公式E＝eq\f(F,q)得F越大，E越大B．電場(chǎng)強(qiáng)度E與F、q無(wú)關(guān)C．由公式E＝eq\f(kQ,r2)得Q越大，E越大；r越大，E越小D．公式E＝eq\f(kQ,r2)適用于任意電場(chǎng)【解析】公式E＝eq\f(F,q)適用于任何電場(chǎng)，且E與F、q無(wú)關(guān)，A錯(cuò)，B對(duì)；E＝eq\f(kQ,r2)適用于真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，但當(dāng)r趨近于0時(shí)，帶電體不能再看作點(diǎn)電荷，公式不再成立，C對(duì)，D錯(cuò)．【答案】BC4．一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，只在靜電力的作用下沿曲線abc由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(虛線是曲線在b點(diǎn)的切點(diǎn))，下列圖中可能正確的是()【解析】點(diǎn)電荷所受合外力(即靜電力)指向軌跡的凹側(cè)，點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)的速度方向沿軌跡的切線方向，由于質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的，所以點(diǎn)電荷所受靜電力方向與速度方向夾角大于90°.因點(diǎn)電荷帶負(fù)電，所受靜電力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，故正確答案為D.【答案】D5．某電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖2-1-12所示，電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為EA和EB，由圖可知()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37930014】圖2-1-12A．EA＜EBB．EA＝EBC．EA＞EBD．無(wú)法比較EA和EB的大小【解析】由電場(chǎng)線的疏密可確定電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，故EA＜EB，A正確．【答案】A6．(多選)兩個(gè)等量點(diǎn)電荷P、Q在真空中產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)線(方向未標(biāo)出)如圖2-1-13所示，下列說(shuō)法可能正確的是()圖2-1-13A．P、Q是兩個(gè)等量正電荷B．P、Q是兩個(gè)等量負(fù)電荷C．P、Q是兩個(gè)等量異種電荷D．P、Q產(chǎn)生的是勻強(qiáng)電場(chǎng)【解析】根據(jù)電場(chǎng)線分布情況知，P、Q一定是等量同種電荷，故A、B正確．【答案】AB7．如圖2-1-14所示，空間有一電場(chǎng)，電場(chǎng)中有兩個(gè)點(diǎn)a和b.下列表述正確的是()圖2-1-14A．該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)B．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大C．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比a點(diǎn)的大D．正電荷在a、b兩點(diǎn)受力方向相同【解析】勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是平行且等間距的，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；電場(chǎng)線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，B選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；受力方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向，故a、b兩點(diǎn)受力方向不相同，D錯(cuò)誤．【答案】B8．(多選)把質(zhì)量為m的正點(diǎn)電荷q，在電場(chǎng)中由靜止釋放，在它運(yùn)動(dòng)過(guò)程中如果不計(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，必與所在點(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，點(diǎn)電荷將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，但如果電場(chǎng)線是曲線，點(diǎn)電荷一定不沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，故A選項(xiàng)不正確；由于點(diǎn)電荷做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度方向與電場(chǎng)力方向不再一致(初始時(shí)刻除外)，故B選項(xiàng)不正確；而點(diǎn)電荷的加速度方向，即點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力方向必與所在點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)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兩項(xiàng)正確．【答案】CD[能力提升]9．如圖2-1-15所示，在正六邊形的a、c兩個(gè)頂點(diǎn)上各放一帶正電的點(diǎn)電荷，電荷量的大小都是q1，在b、d兩個(gè)頂點(diǎn)上各放一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，電荷量的大小都是q2，q1＞q2.已知六邊形中心O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)可用圖中的四條有向線段中的一條來(lái)表示，它是哪一條()圖2-1-15A．E1 B．E2C．E3 D．E4【解析】作出a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度如圖所示．其中Ea＝Ec＞Eb＝Ed，由矢量合成法則可知合場(chǎng)強(qiáng)只能是圖中的E2，B正確．【答案】B10．如圖2-1-16所示，有一帶電荷量為＋q的點(diǎn)電荷與均勻帶電圓形薄板相距為2d，此點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過(guò)板的圓心．若圖中a點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則圖中b點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是()圖2-1-16A．keq\f(q,9d2)＋keq\f(q,d2) B．keq\f(q,9d2)－keq\f(q,d2)C．0 D．keq\f(q,d2)【解析】點(diǎn)電荷在a點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E＝keq\f(q,d2)，方向向左，由題意，帶電薄板在a點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E＝keq\f(q,d2)，方向向右．根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，帶電薄板在b點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E＝keq\f(q,d2)，方向向左，點(diǎn)電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E＝keq\f(q,9d2)，方向向左，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理，可知A正確．【答案】A11．如圖2-1-17所示，空間中A、B、C三點(diǎn)的連線恰構(gòu)成一直角三角形，且∠C＝30°，AB＝L，在B、C兩點(diǎn)分別放置一點(diǎn)電荷，它們的電量分別是＋Q與－Q(靜電力常量為k)．求斜邊AC的中點(diǎn)D處的電場(chǎng)強(qiáng)度.【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37930015】圖2-1-17【解析】連接BD，三角形ABD為等邊三角形，可得BD＝CD＝AB＝L.點(diǎn)電荷＋Q與－Q在D處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小均為E1＝keq\f(Q,L2)，方向如圖所示，二者之間夾角大小為60°.據(jù)電場(chǎng)的疊加原理可知，D處的電場(chǎng)強(qiáng)度為這兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)的矢量和，可解得E＝2E1cos30°＝2×eq\f(kQ,L2)×eq\f(\r(3),2)＝eq\f(\r(3)kQ,L2)，方向水平向右．【答案】eq\f(\r(3)kQ,L2)，方向水平向右12．如圖2-1-18所示，一質(zhì)量m＝0.8g，帶電量大小為q＝×10－6C的帶電小球，用絕緣細(xì)繩懸掛，置于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，處于靜止．已知θ圖2-1-18(1)小球帶什么電？(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)多大？(g取10m/s2)【解析】(1)帶電小球受重力