(2019-2020)【重點資料】高中物理-第一章-靜電場-習題課-電場的性質(zhì)練習-新人教版選修3-1【必備資料】

PAGEPAGE4習題課:電場的性質(zhì)知識點一靜電場中的物理量1.下列公式中,F、q、E、U、k、r和d分別表示靜電力、電荷量、場強、電勢差、靜電力常量以及距離.①F=k,②E=k,③E=,④U=Ed.下列說法正確的是 ()A.它們都只對點電荷或點電荷的電場才成立B.①②③只對點電荷或點電荷的電場成立,④只對勻強電場成立C.①②只對點電荷成立,③對任何電場都成立,④只對勻強電場才成立D.①②只對點電荷成立,③④對任何電場都成立2.下列各物理量中,與試探電荷有關(guān)的量是 ()A.電場強度E B.電勢φC.電勢差U D.電場力做的功W知識點二電場線的理解與應(yīng)用3.[2017·浙江湖州期中]空間分布一電場,如圖LX1-1所示為其中一條電場線,A、B、C為電場線上的三點,箭頭方向為各點的切線方向,則下列說法正確的是()A.A點的場強可能小于C點的場強B.A、B、C三點的切線方向為試探電荷在該位置的受力方向C.正點電荷從A點沿電場線運動到C點,電勢能增減無法判斷D.正點電荷在僅受電場力作用下從A處由靜止釋放后可能沿該電場線運動 圖LX1-14.如圖LX1-2所示,實線表示電場線,虛線表示帶電粒子運動的軌跡.帶電粒子只受靜電力的作用,運動過程中電勢能逐漸減小,則能正確表示它運動到b處時的運動方向與受力方向的是()圖LX1-2知識點三電場中的力電綜合問題5.如圖LX1-3所示,甲、乙兩帶電小球的質(zhì)量均為m,所帶電荷量分別為+q和-q,兩球間用絕緣細線連接,甲球由絕緣細線懸掛在天花板上,在兩球所在的空間有方向向左的勻強電場,電場強度為E,平衡時細線都被拉緊,則平衡時的位置可能是 ()圖LX1-36.(多選)在光滑絕緣的水平桌面上,存在著方向水平向右的勻強電場,電場線如圖LX1-4中實線所示.一初速度不為零的帶電小球從桌面上的A點開始運動,到C點時,突然受到一個外加的水平恒力F作用而繼續(xù)運動到B點,其運動軌跡如圖中虛線所示,v表示小球經(jīng)過C點時的速度.則()A.小球帶正電B.恒力F的方向可能水平向左C.恒力F的方向可能與v方向相反D.在A、B兩點小球的速率不可能相等 圖LX1-47.如圖LX1-5所示,光滑絕緣的水平面上有帶異種電荷的小球A、B,它們在水平向右的勻強電場中保持相對靜止并共同向右做勻加速直線運動.設(shè)A、B的電荷量的絕對值依次為QA、QB,則下列判斷正確的是()A.小球A帶正電,小球B帶負電,且QA>QBB.小球A帶正電,小球B帶負電,且QA<QBC.小球A帶負電,小球B帶正電,且QA>QB 圖LX1-5D.小球A帶負電,小球B帶正電,且QA<QB8.(多選)如圖LX1-6所示,在光滑絕緣的水平桌面上方固定著電荷量大小相等的兩個點電荷q1、q2,一個帶電小球(可視為點電荷)恰好圍繞O點在桌面上做勻速圓周運動.已知O、q1、q2在同一豎直線上,下列判斷正確的是()A.圓軌道上的電勢處處相等B.圓軌道上的電場強度處處相等C.點電荷q1對小球的庫侖力是吸引力D.q1、q2可能為異種電荷圖LX1-69.(多選)如圖LX1-7所示,虛線框的真空區(qū)域內(nèi)存在著沿紙面方向的勻強電場(具體方向未畫出),一質(zhì)子從bc邊上的M點以速度v0垂直于bc邊射入電場,從cd邊上的Q點飛出電場,不計重力.下列說法正確的是()圖LX1-7A.質(zhì)子到Q點時的速度方向可能與cd邊垂直B.不管電場方向如何,若知道a、b、c三點的電勢,一定能確定d點的電勢C.靜電力一定對電荷做了正功D.M點的電勢一定高于Q點的電勢10.如圖LX1-8所示,在光滑絕緣水平面上有三個孤立的點電荷Q1、Q、Q2,Q恰好靜止,Q1、Q2圍繞Q做勻速圓周運動,在運動過程中三個點電荷始終保持共線.已知Q1、Q2分別與Q相距r1、r2,不計點電荷間的萬有引力,下列說法正確的是()圖LX1-8A.Q1、Q2的電荷量之比為B.Q1、Q2的電荷量之比為C.Q1、Q2的質(zhì)量之比為10.C[解析]由于Q靜止,有=,所以=,選項A、B錯誤;對Q1,有-=m1ω2r1,對Q2,有-=m2ω2r2,得m1r1=m2r2,故=,選項C正確.11.(1)負電荷(2)(3)[解析](1)對小球受力分析,小球受到重力、靜電力和懸線的拉力,靜電力向左,與場強方向相反,故小球帶負電荷.(2)根據(jù)共點力平衡條件,有qE=mgtanθ故E=.(3)剪斷細線后,小球受到重力和靜電力,合力恒定,故做初速度為零的勻加速直線運動.根據(jù)牛頓第二定律,有F合=ma其中F合= 根據(jù)運動學公式,有v=at 聯(lián)立解得v=.12.(1)g,方向豎直向上(2)[解析](1)小球運動到C點時速度又變?yōu)榱?可判斷出小球帶正電.小球在B點時速度達到最大值,有mg=解得q=在C點,由牛頓第二定律得-mg=ma解得a=g,方向豎直向上.(2)從A到C過程,由動能定理得mg+qUAC=0可得UCA=-UAC=.13.(1)1∶2(2)2.0×10-8J(3)3.0×10-8s[解析](1)由圖可知,左側(cè)電場強度E1=V/m=2.0×103V/m右側(cè)電場強度E2=V/m=4.0×103V/m所以=.(2)粒子運動到原點時速度最大,根據(jù)動能定理有qE1x=Ekm其中x=1.