高中物理人教版1第三章磁場(chǎng) 重點(diǎn)強(qiáng)化卷

重點(diǎn)強(qiáng)化卷(一)電場(chǎng)力的性質(zhì)和電場(chǎng)能的性質(zhì)(建議用時(shí)：60分鐘)一、選擇題1．(多選)如圖所示，下列為電場(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)系圖象，其中正確的是()【解析】電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷無(wú)關(guān)，所以A正確，B錯(cuò)誤，由F＝qE知，F(xiàn)-q圖象為過原點(diǎn)的傾斜直線，故D正確，C錯(cuò)誤．【答案】AD2．(2023·濱州高二檢測(cè))如圖1所示，某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，其上有a、b、c三點(diǎn)，ab＝bc，則把點(diǎn)電荷－q從a點(diǎn)經(jīng)b點(diǎn)移到c點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做功的大小關(guān)系有()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：08160048】圖1A．Wab>Wbc B．Wab＝WbcC．Wab<Wbc D．無(wú)法比較【解析】只知道一條電場(chǎng)線，其周圍的電場(chǎng)線的疏密情況不知道，可能是左側(cè)場(chǎng)強(qiáng)大，可能是右側(cè)場(chǎng)強(qiáng)大，也可能是勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力做功大小無(wú)法判定，故選D.【答案】D3．(2023·寧波高二檢測(cè))兩個(gè)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(kù)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(kù)侖力為：F′＝eq\f(k2q·2q,r2)＝4F；故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．【答案】D4.如圖2所示，固定在Q點(diǎn)的正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中有M、N兩點(diǎn)，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(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則電場(chǎng)力對(duì)該電荷做功，電勢(shì)能減少B．若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則該電荷克服電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能增加C．若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則電場(chǎng)力對(duì)該電荷做負(fù)功，電勢(shì)能增加D．若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，再?gòu)腘點(diǎn)沿不同路徑移回到M點(diǎn)，則該電荷克服電場(chǎng)力做的功等于電場(chǎng)力對(duì)該電荷所做的功，電勢(shì)能不變【解析】由于是正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，故把一正電荷從M移到N，則電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則電場(chǎng)力對(duì)該電荷做負(fù)功，電勢(shì)能增加，故選項(xiàng)C正確；電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)是只與帶電粒子所處的始末位置有關(guān)，而與其路徑無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)D正確．【答案】B5．(2023·資陽(yáng)高二檢測(cè))空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量為m的帶正電的微粒水平射入電場(chǎng)中，微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖3所示，在相等的時(shí)間間隔內(nèi)()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：08160049】圖3A．重力做的功相等B．電場(chǎng)力做的功相等C．電場(chǎng)力做的功大于重力做的功D．電場(chǎng)力做的功小于重力做的功【解析】將微粒的運(yùn)動(dòng)分解成豎直方向與水平方向．在豎直方向，電場(chǎng)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(shí)間內(nèi)，變化的高度不同，所以電場(chǎng)力與重力做功均不相等，故A、B均錯(cuò)誤；由上分析可知，電場(chǎng)力大于重力，因此電場(chǎng)力做功總大于重力做功，故C正確，D錯(cuò)誤．【答案】C6．如圖4所示，懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)帶電荷量不變的小球A.在兩次實(shí)驗(yàn)中，均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球B.當(dāng)B到達(dá)懸點(diǎn)O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時(shí)，懸線偏離豎直方向的角度為θ，若兩次實(shí)驗(yàn)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(xì)線長(zhǎng)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(duì)象，受力分析，作出受力圖，如圖所示．根據(jù)平衡條件可知，庫(kù)侖力跟重力的合力與細(xì)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(qiáng)電場(chǎng)中，當(dāng)小球靜止后把懸線燒斷，則小球在電場(chǎng)中將做()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：08160050】圖5A．自由落體運(yùn)動(dòng)B．曲線運(yùn)動(dòng)C．沿著懸線的延長(zhǎng)線做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．變加速直線運(yùn)動(dòng)【解析】燒斷前，小球受三個(gè)力而平衡，線的拉力與重力和電場(chǎng)力的合力等大反向，燒斷線后，拉力消失，而另外兩個(gè)力不變，合力與拉力方向相反，則小球?qū)⒀刂鴳揖€的延長(zhǎng)線做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．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(jì)，則電子除受電場(chǎng)力外，所受的另一個(gè)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(chǎng)線分布如圖甲所示，由圖中電場(chǎng)線的分布可以看出，從A點(diǎn)到O點(diǎn)，電場(chǎng)線由疏到密；從O點(diǎn)到B點(diǎn)，電場(chǎng)線由密到疏，所以沿點(diǎn)A、O、B，電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)先由小變大，再由大變小，方向?yàn)樗较蛴?，如圖乙所示．由于電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受合外力必為零，故另一個(gè)力應(yīng)與電子所受的電場(chǎng)力大小相等、方向相反，電子受到電場(chǎng)力方向水平向左，且沿點(diǎn)A、O、B運(yùn)動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力由小變大，再由大變小，故另一個(gè)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(jì)寧高二檢測(cè))A、B是一條電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn)，一帶負(fù)電的微粒僅在電場(chǎng)力作用下以一定的初速度從A點(diǎn)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖7所示．由此電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布可能是圖中的()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：08160051】圖7【解析】根據(jù)帶電微粒的v-t圖象可知，帶負(fù)電的微粒做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)．受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線的方向相反，并且電場(chǎng)力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，電場(chǎng)力逐漸增大，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；在選項(xiàng)D所描述的情況下，帶電微粒加速運(yùn)動(dòng)，則選項(xiàng)D錯(cuò)誤；只有選項(xiàng)A正確．【答案】A10．如圖8所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別為V、V、V，則下列說法正確的是()圖8A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為10V/mB．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(20\r(3),3)V/mC．電荷量為×10－19C的正點(diǎn)電荷從E點(diǎn)移到F點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做功為×10－19D．電荷量為×10－19C的負(fù)點(diǎn)電荷從F點(diǎn)移到D點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能減少×10－19【解析】對(duì)A、B選項(xiàng)，要找出等勢(shì)面，求出兩個(gè)等勢(shì)面之間的距離．可以將A、C兩點(diǎn)連接，則A、C中點(diǎn)電勢(shì)為V，而且恰好在EB連線上，所以E點(diǎn)電勢(shì)為V，F(xiàn)、D兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為V、V．DF連線距離為10eq\r(3)cm，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)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(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確．對(duì)C、D選項(xiàng)，直接利用計(jì)算電場(chǎng)力做功的公式和電場(chǎng)力的功與電勢(shì)能的關(guān)系解決．UEF＝1V，WEF＝qUEF＝×10－19×1J＝×10－19J，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤．UFD＝－2V，WFD＝qUFD＝－×10－19×(－2)J＝×10－19J，負(fù)點(diǎn)電荷從F點(diǎn)移到D點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能減小×10－19J，因而D選項(xiàng)也錯(cuò)誤．【答案】B二、計(jì)算題11．(2023·樂山高二檢測(cè))在如圖9所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有A、B兩點(diǎn)，且A、B兩點(diǎn)間的距離為x＝0.20m，已知AB連線與電場(chǎng)線夾角為θ＝60°，當(dāng)電荷量Q＝＋×10－8C的點(diǎn)電荷受電場(chǎng)力的大小為F＝×10－4(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?2)將該點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的功W.(3)如果φA＝0V，B點(diǎn)電勢(shì)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(cè))如圖10所示，在絕緣粗糙的水平面上，相距為L(zhǎng)的A、B兩點(diǎn)處分別固定著兩個(gè)等電量的正電荷，a、b是AB連線上的兩點(diǎn)，其中Aa＝Bb＝eq\f(L,4)，O為AB連線的中點(diǎn)，一質(zhì)量為m帶電量為＋q的小滑塊(可以看作質(zhì)點(diǎn))以初動(dòng)能Ek0從a點(diǎn)出發(fā)，沿AB直線向b運(yùn)動(dòng)，其中小滑塊第一次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的3倍，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能恰好為零，小滑塊最終停在O點(diǎn)，求：(1)小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．(2)O、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．(3)小滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程．圖10【解析】(1)a、b是AB連線上的兩點(diǎn)，其中Aa＝Bb＝eq\f(L,4)，可知a、b兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，則a、b點(diǎn)電勢(shì)相等，即Uab＝0.設(shè)滑塊與水平面間的摩擦力大小為f.對(duì)滑塊從a到b的過程中，由動(dòng)能定理得：－feq\f(L,2)＝0－Ek0，摩擦力：f＝μmg，解得：μ＝eq\f(2Ek0,m