2024高中物理第一章電場第三節(jié)電場強(qiáng)度達(dá)標(biāo)檢測含解析粵教版選修3-1

PAGE6-第三節(jié)電場強(qiáng)度A級(jí)抓基礎(chǔ)1．有關(guān)電場強(qiáng)度的理解，下述說法正確的是()A．由E＝eq\f(F,q)可知，電場強(qiáng)度E跟放入電場的電荷q所受的靜電力成正比B．當(dāng)電場中存在摸索電荷時(shí)，電荷四周才出現(xiàn)電場這種特別的物質(zhì)，才存在電場強(qiáng)度C．由E＝eq\f(kQ,r2)可知，在離點(diǎn)電荷很近，r接近于零時(shí)，電場強(qiáng)度無窮大D．電場強(qiáng)度是反映電場本身特性的物理量，與是否存在摸索電荷無關(guān)解析：A項(xiàng)E＝eq\f(F,q)是電場強(qiáng)度的定義式，而非確定式，所以電場強(qiáng)度E跟放入的電荷q所受的靜電力成正比的說法是錯(cuò)誤的；B項(xiàng)電荷四周存在電場這種特別的物質(zhì)，與是否放入摸索電荷無關(guān)；C項(xiàng)E＝eq\f(kQ,r2)適用于點(diǎn)電荷的電場，當(dāng)r接近零時(shí)，電荷不能再當(dāng)點(diǎn)電荷處理，表達(dá)式不再成立．答案：D2．(多選)四種電場中分別標(biāo)有a、b兩點(diǎn)，兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同的是()A．甲圖：與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B．乙圖：等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)C．丙圖：等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)D．丁圖：勻強(qiáng)電場中的a、b兩點(diǎn)解析：A項(xiàng)甲圖中兩點(diǎn)電場線方向不同，故電場強(qiáng)度的方向不同，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)乙圖a、b兩點(diǎn)電場線方向均為水平向左，且兩點(diǎn)關(guān)于連線對稱，電場強(qiáng)度相等，故B正確；C項(xiàng)丙圖a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向不同，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)丁圖a、b兩點(diǎn)都處在勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度相同，故D正確．答案：BD3．(多選)如圖所示是某電場區(qū)域的電場線分布，A、B、C是電場中的三個(gè)點(diǎn)，下列說法正確的是()A．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大B．B點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大C．把一個(gè)正的點(diǎn)電荷依次放在這三點(diǎn)時(shí)，其中放在B點(diǎn)時(shí)它受到的靜電力最大D．把一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷放在A點(diǎn)時(shí)，它所受的靜電力方向和A點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向一樣解析：電場線的疏密程度可表示電場強(qiáng)度的大小，所以B點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大，A點(diǎn)的最小，A錯(cuò)誤，B正確；B點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大，所以同一個(gè)點(diǎn)電荷在B點(diǎn)受到的電場力最大，C正確；放在A點(diǎn)的正電荷的受力方向與電場線方向相同，負(fù)電荷受到的電場力方向與電場線方向相反，D錯(cuò)誤．答案：BC4.如圖所示是在同一電場中的a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)分別引入摸索電荷時(shí)，電荷所受的電場力F跟引入的電荷的電荷量之間的函數(shù)關(guān)系．下列說法正確的是()A．該電場是勻強(qiáng)電場B．這四點(diǎn)的場強(qiáng)大小關(guān)系是Ed>Eb>Ea>EcC．這四點(diǎn)的場強(qiáng)大小關(guān)系是Eb>Ea>Ec>EdD．無法比較E值大小解析：對圖象問題要著重理解它的物理意義．場中給定的位置，放入的摸索電荷的電荷量不同，它受到的電場力不同，但是電場力F與檢驗(yàn)電荷的電荷量q的比值，即場強(qiáng)E是不變的量，因?yàn)镕＝Eq，所以F跟q的關(guān)系圖線是一條過原點(diǎn)的直線，該直線的斜率的大小即表示場強(qiáng)的大小，由此可得出Ed>Eb>Ea>Ec，故選項(xiàng)B正確．答案：B5.如圖所示，AB是某點(diǎn)電荷電場中一條電場線，在電場線上P處自由釋放一個(gè)負(fù)摸索電荷時(shí)，它沿直線向B點(diǎn)處運(yùn)動(dòng)，對此現(xiàn)象下列推斷正確的是(不計(jì)電荷重力)()A．電荷向B做勻加速運(yùn)動(dòng)B．電荷向B做加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng)C．電荷向B做加速度越來越大的加速運(yùn)動(dòng)D．電荷向B做加速運(yùn)動(dòng)，加速度的改變狀況不能確定解析：自由釋放的負(fù)電荷向B運(yùn)動(dòng)，說明它受電場力方向指向B，電荷肯定做加速運(yùn)動(dòng)．由該題供應(yīng)的條件不能確定P到B過程中的電場強(qiáng)度改變狀況，也就無法了解電場力、加速度的改變狀況，D項(xiàng)正確．答案：DB級(jí)提實(shí)力6．(多選)把質(zhì)量為m的正點(diǎn)電荷q，在電場中由靜止釋放，在它運(yùn)動(dòng)過程中，假如不計(jì)重力，下述正確的是()A．點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)軌跡必與電場線重合B．點(diǎn)電荷的速度方向，必定和所在點(diǎn)的電場線的切線方向一樣C．點(diǎn)電荷的加速度方向，必與所在點(diǎn)的電場線的切線方向一樣D．點(diǎn)電荷的受力方向，必與所在點(diǎn)的電場線的切線方向一樣解析：明確受力方向和加速度方向與合力的方向的關(guān)系．正點(diǎn)電荷q由靜止釋放，假如電場線為直線，電荷將沿電場線運(yùn)動(dòng)，電場線假如是曲線，電荷肯定不沿電場線運(yùn)動(dòng)(因?yàn)榧偃缪仉妶鼍€運(yùn)動(dòng)，其速度方向與受力方向重合，不符合曲線運(yùn)動(dòng)的條件)，故A選項(xiàng)不正確；由于點(diǎn)電荷做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度方向與電場力方向不再一樣(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，也即電荷所受電場力方向必與該點(diǎn)場強(qiáng)方向一樣，即與所在點(diǎn)的電場線的切線方向一樣．故C、D選項(xiàng)正確．答案：CD7.如圖所示，帶電小球A用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場中，小球A、B的帶電量分別為q、Q，將帶電小球B固定在勻強(qiáng)電場中，A、B間的距離為r，連線與水平方向的夾角為37°，懸掛小球A的懸線剛好豎直，不計(jì)小球的大小，靜電力常量為k，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則下列說法正確的是()A．小球A肯定帶正電B．若勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)增加，細(xì)線可能向左偏C．勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為eq\f(4kq,5r2)D．細(xì)線拉力肯定為mg－eq\f(3kQq,5r2)解析：若A球帶正電，則B球帶負(fù)電，若A球帶負(fù)電，則B球也帶負(fù)電，因此小球A帶電電性不確定，故A錯(cuò)誤；若A球帶負(fù)電，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)增加，小球受向左的力變大，則細(xì)線可能向左偏，故B正確；由題意，結(jié)合受力分析、矢量的合成法則及平衡條件，可知水平方向：Eq＝keq\f(Qq,r2)·cos37°，解得E＝eq\f(4kQ,5r2)，故C錯(cuò)誤；因?yàn)锳球帶電性質(zhì)不確定，故B球?qū)球的庫侖力方向不確定，故拉力大小不確定，故D錯(cuò)誤．答案：B8.如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿與水平面成θ角固定，桿上套有一帶正電小球，質(zhì)量為m，帶電荷量為q，為使小球靜止在桿上，可加一勻強(qiáng)電場，所加電場的場強(qiáng)滿意什么條件時(shí)，小球可在桿上保持靜止()A．垂直于桿斜向上，場強(qiáng)大小為eq\f(mgcosθ,q)B．豎直向上，場強(qiáng)大小為eq\f(mg,q)C．垂直于桿斜向上，場強(qiáng)大小為eq\f(mgsinθ,q)D．水平向右，場強(qiáng)大小為eq\f(mgcotθ,q)解析：若所加電場的場強(qiáng)垂直于桿斜向上，對小球受力分析可知，其受到豎直向下的重力、垂直于桿斜向上的電場力和垂直于桿方向的支持力，在這三個(gè)力的作用下，小球沿桿方向上不行能平衡，選項(xiàng)A、＝eq\f(mg,q)時(shí)，電場力與重力等大反向，小球可在桿上保持靜止，選項(xiàng)B正確；若所加電場的場強(qiáng)水平向右，對小球受力分析可知，其共受到三個(gè)力的作用，假設(shè)小球此時(shí)能夠靜止，則依據(jù)平衡條件可得Eq＝mgtanθ，所以E＝eq\f(mgtanθ,q)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：B9.如圖所示，A、B、C三點(diǎn)的連線構(gòu)成一個(gè)直角三角形，∠CAB＝30°，P為A、B連線的中點(diǎn)．當(dāng)將兩點(diǎn)電荷分別放置在A、B兩點(diǎn)時(shí)，C點(diǎn)的場強(qiáng)方向剛好與A、B兩點(diǎn)的連線平行，大小為E，則P點(diǎn)的場強(qiáng)大小為()A．eq\f(3\r(3)－1,2)E B．eq\f(3\r(3)＋1,2)EC．eq\f(3\r(3),2)E D．2eq\r(3)E解析：設(shè)A點(diǎn)放置的點(diǎn)電荷的電荷量為q1，B點(diǎn)放置的點(diǎn)電荷的電荷量為q2，由題意可知，q1、q2必為異號(hào)電荷．設(shè)q1在C點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為E1，q2在C點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為E2，由于C點(diǎn)的合＝eq\f(1,2)E.設(shè)B、C兩點(diǎn)間的距離為d，則由幾何關(guān)系可知A、C兩點(diǎn)間的距離為eq\r(3)d，A、B兩點(diǎn)間的距離為2d，由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式可得eq\f(\r(3),2)E＝＝keq\f(q1,d2)＋keq\f(q2,d2)，整理可得EP＝eq\f(3\r(3)＋1,2)E，選項(xiàng)B正確．答案：B10.如圖所示，一帶電荷量為q＝－5×10－3C，質(zhì)量為m＝0.1kg的小物塊處于一傾角為θ＝37°的光滑絕緣斜面上，當(dāng)整個(gè)裝置處于一水平向左的勻強(qiáng)電場中時(shí)，小物塊恰處于靜止?fàn)顟B(tài)(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．(1)求電場強(qiáng)度的大??；(2)若從某時(shí)刻起先，電場強(qiáng)度減小為原來的eq\f(1,2)，求物塊下滑距離L＝1.5m時(shí)的速度大?。馕觯?1)小物塊受力如圖所示．由受力平衡，得qE－Nsinθ＝0，①mg－Ncosθ＝0，②由①②得E＝eq\f(mgtanθ,q)，代入數(shù)據(jù)，得E＝150N/C.(2)由牛頓其次定律，得mgsinθ－eq\f(Eq,2)cosθ＝ma，③又v2＝2aL，④由③④得v＝eq\r(gLsinθ)，代入數(shù)據(jù)，得v＝3m/s.答案：(1)150N/C(2)3m/s11．如圖，真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長L＝2.0m．若將電荷量均為q＝＋2.0×10－6C的兩點(diǎn)電荷分別固定在A、B點(diǎn)，已知靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2.求：(1)兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大?。?2)C點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向．解析：(1)據(jù)庫侖定律，A、B兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大小為F＝