高中物理人教版1第三章磁場 重點強化卷

重點強化卷(一)電場力的性質(zhì)和電場能的性質(zhì)(建議用時：60分鐘)一、選擇題1．(多選)如圖所示，下列為電場中某點的電場強度E與放在該點處的檢驗電荷q及所受電場力F之間的函數(shù)關(guān)系圖象，其中正確的是()【解析】電場中某點的電場強度與試探電荷無關(guān)，所以A正確，B錯誤，由F＝qE知，F(xiàn)-q圖象為過原點的傾斜直線，故D正確，C錯誤．【答案】AD2．(2023·濱州高二檢測)如圖1所示，某電場中的一條電場線，其上有a、b、c三點，ab＝bc，則把點電荷－q從a點經(jīng)b點移到c點的過程中，電場力做功的大小關(guān)系有()【導(dǎo)學(xué)號：08160048】圖1A．Wab>Wbc B．Wab＝WbcC．Wab<Wbc D．無法比較【解析】只知道一條電場線，其周圍的電場線的疏密情況不知道，可能是左側(cè)場強大，可能是右側(cè)場強大，也可能是勻強電場，電場力做功大小無法判定，故選D.【答案】D3．(2023·寧波高二檢測)兩個放在絕緣架上的相同的金屬球，相距為d，球的半徑比d小得多，分別帶有q和3q的電荷，相互斥力為3FA．0 B．FC．3F D．【解析】由庫侖定律可得：3F＝keq\f(q·3q,r2)＝3keq\f(q2,r2)；所以有：F＝keq\f(q2,r2)；而兩球接觸后再分開平分總電量，故分開后兩球的帶電量為2q；則庫侖力為：F′＝eq\f(k2q·2q,r2)＝4F；故D正確，A、B、C錯誤．【答案】D4.如圖2所示，固定在Q點的正點電荷的電場中有M、N兩點，已知eq\x\to(MQ)<eq\x\to(NQ)，下列敘述不正確的是()圖2A．若把一正的點電荷從M點沿直線移到N點，則電場力對該電荷做功，電勢能減少B．若把一正的點電荷從M點沿直線移到N點，則該電荷克服電場力做功，電勢能增加C．若把一負的點電荷從M點沿直線移到N點，則電場力對該電荷做負功，電勢能增加D．若把一負的點電荷從M點沿直線移到N點，再從N點沿不同路徑移回到M點，則該電荷克服電場力做的功等于電場力對該電荷所做的功，電勢能不變【解析】由于是正點電荷形成的電場，故把一正電荷從M移到N，則電場力做正功，電勢能減少，選項A正確，選項B錯誤；若把一負的點電荷從M點沿直線移到N點，則電場力對該電荷做負功，電勢能增加，故選項C正確；電場力做功的特點是只與帶電粒子所處的始末位置有關(guān)，而與其路徑無關(guān)，故選項D正確．【答案】B5．(2023·資陽高二檢測)空間存在豎直向上的勻強電場，質(zhì)量為m的帶正電的微粒水平射入電場中，微粒的運動軌跡如圖3所示，在相等的時間間隔內(nèi)()【導(dǎo)學(xué)號：08160049】圖3A．重力做的功相等B．電場力做的功相等C．電場力做的功大于重力做的功D．電場力做的功小于重力做的功【解析】將微粒的運動分解成豎直方向與水平方向．在豎直方向，電場力大于重力，所以加速度方向豎直向上，則在連續(xù)相等的時間內(nèi)，變化的高度不同，所以電場力與重力做功均不相等，故A、B均錯誤；由上分析可知，電場力大于重力，因此電場力做功總大于重力做功，故C正確，D錯誤．【答案】C6．如圖4所示，懸掛在O點的一根不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電荷量不變的小球A.在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球B.當(dāng)B到達懸點O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向的角度為θ，若兩次實驗中B的電荷量分別為q1和q2，θ分別為30°和45°.則eq\f(q2,q1)為()圖4A．2 B．3C．2eq\r(3) D．3eq\r(3)【解析】設(shè)細線長為l，A的帶電荷量為與B處在同一水平線上，以A為研究對象，受力分析，作出受力圖，如圖所示．根據(jù)平衡條件可知，庫侖力跟重力的合力與細線的拉力等大反向，由幾何關(guān)系列式得tanθ＝eq\f(F,mg)，其中F＝keq\f(qQ,lsinθ2)，兩式整理得：q＝eq\f(mgl2tanθsin2θ,kQ)，將題干中的兩種情況代入得：eq\f(q2,q1)＝eq\f(tan45°sin245°,tan30°sin230°)＝2eq\r(3).【答案】C7．如圖5所示，一帶電小球用絲線懸掛在水平方向的勻強電場中，當(dāng)小球靜止后把懸線燒斷，則小球在電場中將做()【導(dǎo)學(xué)號：08160050】圖5A．自由落體運動B．曲線運動C．沿著懸線的延長線做勻加速直線運動D．變加速直線運動【解析】燒斷前，小球受三個力而平衡，線的拉力與重力和電場力的合力等大反向，燒斷線后，拉力消失，而另外兩個力不變，合力與拉力方向相反，則小球?qū)⒀刂鴳揖€的延長線做初速度為零的勻加速直線運動．故C正確．【答案】C8．如圖6所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線A→O→B勻速飛過，電子重力不計，則電子除受電場力外，所受的另一個力的大小和方向變化情況是()圖6A．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】等量異種電荷電場線分布如圖甲所示，由圖中電場線的分布可以看出，從A點到O點，電場線由疏到密；從O點到B點，電場線由密到疏，所以沿點A、O、B，電場強度應(yīng)先由小變大，再由大變小，方向為水平向右，如圖乙所示．由于電子做勻速直線運動，所受合外力必為零，故另一個力應(yīng)與電子所受的電場力大小相等、方向相反，電子受到電場力方向水平向左，且沿點A、O、B運動的過程中，電場力由小變大，再由大變小，故另一個力的方向應(yīng)水平向右，其大小應(yīng)先變大后變小，故選B.【答案】B9．(2023·濟寧高二檢測)A、B是一條電場線上的兩個點，一帶負電的微粒僅在電場力作用下以一定的初速度從A點沿電場線運動到B點，其速度v與時間t的關(guān)系圖象如圖7所示．由此電場的電場線分布可能是圖中的()【導(dǎo)學(xué)號：08160051】圖7【解析】根據(jù)帶電微粒的v-t圖象可知，帶負電的微粒做加速度逐漸增大的減速運動．受到的電場力方向與電場線的方向相反，并且電場力的方向與運動方向相反，電場力逐漸增大，選項B、C錯誤；在選項D所描述的情況下，帶電微粒加速運動，則選項D錯誤；只有選項A正確．【答案】A10．如圖8所示，A、B、C、D、E、F為勻強電場中一個邊長為10cm的正六邊形的六個頂點，A、B、C三點電勢分別為V、V、V，則下列說法正確的是()圖8A．勻強電場的電場強度大小為10V/mB．勻強電場的電場強度大小為eq\f(20\r(3),3)V/mC．電荷量為×10－19C的正點電荷從E點移到F點，電荷克服電場力做功為×10－19D．電荷量為×10－19C的負點電荷從F點移到D點，電荷的電勢能減少×10－19【解析】對A、B選項，要找出等勢面，求出兩個等勢面之間的距離．可以將A、C兩點連接，則A、C中點電勢為V，而且恰好在EB連線上，所以E點電勢為V，F(xiàn)、D兩點的電勢分別為V、V．DF連線距離為10eq\r(3)cm，根據(jù)勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系E＝eq\f(U,d)＝eq\f(2,\r(3))V＝eq\f(20\r(3),3)V，所以A選項錯誤，B選項正確．對C、D選項，直接利用計算電場力做功的公式和電場力的功與電勢能的關(guān)系解決．UEF＝1V，WEF＝qUEF＝×10－19×1J＝×10－19J，所以C選項錯誤．UFD＝－2V，WFD＝qUFD＝－×10－19×(－2)J＝×10－19J，負點電荷從F點移到D點，電荷的電勢能減小×10－19J，因而D選項也錯誤．【答案】B二、計算題11．(2023·樂山高二檢測)在如圖9所示的勻強電場中，有A、B兩點，且A、B兩點間的距離為x＝0.20m，已知AB連線與電場線夾角為θ＝60°，當(dāng)電荷量Q＝＋×10－8C的點電荷受電場力的大小為F＝×10－4(1)電場強度E的大?。?2)將該點電荷從A點移至B點的過程中，電場力所做的功W.(3)如果φA＝0V，B點電勢為多少？圖9【解析】(1)由F＝qE得：E＝eq\f(F,q)＝eq\f×10－4,2×10－8)V/m＝2×104V/m.(2)由W＝Fxcos60°得：W＝4×10－4××J＝×10－5J.(3)由UAB＝E·d＝Excos60°得：UAB＝2×104××V＝×103V且UAB＝φA－φB＝0－φB得：φB＝－UAB＝－2×103V.【答案】(1)2×104V/m(2)×10－5J(3)－2×103V12．(2023·宜春高二檢測)如圖10所示，在絕緣粗糙的水平面上，相距為L的A、B兩點處分別固定著兩個等電量的正電荷，a、b是AB連線上的兩點，其中Aa＝Bb＝eq\f(L,4)，O為AB連線的中點，一質(zhì)量為m帶電量為＋q的小滑塊(可以看作質(zhì)點)以初動能Ek0從a點出發(fā)，沿AB直線向b運動，其中小滑塊第一次經(jīng)過O點時的動能為初動能的3倍，到達b點時動能恰好為零，小滑塊最終停在O點，求：(1)小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)．(2)O、b兩點間的電勢差．(3)小滑塊運動的總路程．圖10【解析】(1)a、b是AB連線上的兩點，其中Aa＝Bb＝eq\f(L,4)，可知a、b兩點關(guān)于O點對稱，則a、b點電勢相等，即Uab＝0.設(shè)滑塊與水平面間的摩擦力大小為f.對滑塊從a到b的過程中，由動能定理得：－feq\f(L,2)＝0－Ek0，摩擦力：f＝μmg，解得：μ＝eq\f(2Ek0,m