1. 如图所示的是在一个电场中A、B、C、D四点分别引入试探电荷时,测得的试探电荷的电荷量跟它所受静电力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是( ) A.A、B、C、D四点电场强度大小相等
B.A、B、C、D四点的电场强度大小关系是ED>EA>EB>EC C.A、B、C、D四点的电场强度大小关系是EA>EB>ED>EC D.无法确定这四个点的电场强度大小关系
【解析】 题图中给出了A、B、C、D四个位置上电荷量和它所受静电
F
力大小的变化关系,由电场强度的定义式E=q可知,F-q图象的斜率代表电场强度.斜率大的电场强度大,斜率小的电场强度小.故选项B正确,选项A、C、D错误. 【答案】 B
2. (多选)在电场中的某点A放一试探电荷+q,它所受到的电场力大小为F,方向水平向右,则F
A点的场强大小EA=q,方向水平向右.下列说法中正确的是( ) A.在A点放一个负试探电荷,A点的场强方向变为水平向左 B.在A点放一个负试探电荷,它所受的电场力方向水平向左 C.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则A点的场强变为2EA D.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则它所受的电场力变为2F
F
【解析】 E=q是电场强度的定义式,某点场强大小和方向与场源电荷有关,而与放入的试探电荷没有任何关系,故A、C错,B正确.又A点场强EA一定,放入试探电荷所受电场力大小为F=qEA,当放入电荷量为2q的试探电荷时,试探电荷所受电场力应为2F,故D正确. 【答案】 BD
3.(多选)把质量为m的正点电荷q在电场中由静止释放,在它运动的过程中如果不计重力,下述说法正确的是( )
A.点电荷的运动轨迹必与电场线重合
B.点电荷的速度方向,必与所在点的电场线的切线方向一致 C.点电荷的加速度方向,必与所在点的电场线的切线方向一致 D.点电荷的受力方向,必与所在点的电场线的切线方向一致
【解析】 把正点电荷q由静止释放,如果电场线为直线,点电荷将沿电场线方向运动,如果电场线为曲线,点电荷一定不沿电场线方向运动,(因为如果沿电场线运动,其速度方向与受力
方向重合,不符合曲线运动的条件),A不正确;由于点电荷做曲线运动时,其速度方向与电场力方向不再一致(初始时刻除外),B不正确;而正点电荷的加速度方向,也即点电荷所受电场力方向必与该点场强方向一致,即与所在点的电场线的切线方向一致,所以C,D正确.故正确答案为C、D. 【答案】 CD
4.真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r,则A、B两点的电场强度大小之比为( ) A.3∶1 C.9∶1
B.1∶3 D.1∶9
FQqkQEAr2B9【解析】: 由E=q,F=kr2可知:E=r2,所以EB=r2A=1,故选C。 【答案】 C
5.(多选)如图中带箭头的实线表示某个电场的电场线,实线间距相等且相互平行,一个带电离子从P处飞入这个电场,以下说法中正确的是( ) A.离子受的电场力方向一定向右 B.离子受的电场力大小、方向都不变 C.离子肯定向右偏转 D.离子一定做匀变速运动
【解析】 由于不知电荷正负,所以不确定受力方向,A错,匀强电场中F=Eq不变,合力不变,B、D正确,受力方向不确定,不能确定偏转方向,C错. 【答案】 BD
6. 如图所示,一个质量为30 g、带电荷量为-1.7×108 C的半径极小的小球用丝线悬挂在某匀强电场中,电场线与水平面平行。当小球静止时,测得悬线与竖直方向夹角为30°,则匀强电场方向和大小为(g取10 m/s2)( ) A.水平向右,5×106 N/C B.水平向右,1×107 N/C C.水平向左,5×106 N/C D.水平向左,1×107 N/C
解析: 分析小球受力,重力mg竖直向下,丝线拉力FT沿丝线方向向上,因为小球处于平衡状态,还应受水平向左的电场力F,小球带负电,所受电场力方向与场强方向相反,所以场强方向水平向右,小球在三个力作用下处于平衡状态,三个力的合力必为零,所以F=mgtan 30°, mgtan 30°又F=Eq,Eq=mgtan 30°,则E=,代入数据得:E=1×107 N/C,故选项B正确。
q答案: B
-
7.(多选)如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在该直线上有a、b两点,用Ea、Eb分别表示a、b两点的场强大小,则( )
A.a、b两点场强方向相同 B.电场线从a指向b,所以Ea>Eb C.电场线是直线,所以Ea=Eb
D.不知a、b附近的电场线分布,Ea、Eb大小不能确定
【解析】 由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致,而该电场线是直线,故A正确.电场线的疏密表示电场的强弱,只有一条电场线时,则应讨论如下:若此电场线为正点电荷电场中的,则有Ea>Eb;若此电场线为负点电荷电场中的,则有Ea<Eb;若此电场线是匀强电场中的,则有Ea=Eb;若此电场线是等量异种点电荷电场中的那一条直的电场线,则Ea和Eb的关系不能确定.故正确选项为A、D. 【答案】 AD
8.如图所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当静止后把悬线烧断,则小球在电场中将做( ) A.自由落体运动 B.曲线运动
C.沿着悬线的延长线做匀加速直线运动 D.变加速直线运动
【解析】 烧断前,小球受三个力而平衡,线的拉力与重力和电场力的合力等大反向,烧断线后,拉力消失,而另外两个力不变,合力与拉力方向相反,则小球将沿着悬线的延长线做初速度为零的匀加速直线运动.故C正确. 【答案】 C
9. 如图所示,内壁光滑绝缘的半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m,带电荷量为q的小滑块,静止于P点,整个装置处于沿水平方向的匀强电场中。设滑块所受支持力为FN,OP与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是( ) mg
A.qE=
tan θmg
C.FN=
tan θ
B.qE=mgtan θ D.FN=mgtan θ
小球
解析: 小滑块受重力、电场力和支持力作用,小滑块处于平衡状态,根据力的合成与分解,有qE=
mgmg
,FN=。故正确答案为A。 tan θsin θ
答案: A
10. A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下静止开始从A点沿电场线运动到B点,加速度变小.则这一电场可能是图中的( )
【解析】 由题可知加速度减小,所以带电粒子所受的电场力逐渐减小,即电场线越来越稀疏,所以AD错误;且带电粒子仅在电场力作用下,据场强方向的规定可知,负电荷的运动轨迹与电场线的方向相反,故ABD错误,C正确. 【答案】 C
11. 两带电荷量分别为q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图( )
kq
【解析】 设q、-q间某点到q的距离为x,则到-q的距离为L-x,则该点的合场强E=x2+L2L2
2x-2+2
2x2-2Lx+L2kqL8kq=kq·=kq·,由上式看出当x=时,合场强有最小值E=min
2L2>L-x2x2L-x2x2L-x20,所以A项正确. 【答案】 A
12.光滑绝缘水平面上的带电小球A、B的质量分别为m1=2 g,m2=1 g,它们的电荷量相等,q1=q2=107 C,A球带正电,B球带负电.现在水平恒力F1向右作用于A球,这时,A、B一起向右运动,且保持距离d=0.1 m不变,如图所示.试问:F1多大?它们如何运动?
-
【解析】 A、B运动时距离保持不变,说明二者速度、加速度均相等.对于B,水平方向只受10-7×10-7F2q1q2
9222
A的静电力F2,则aB=m=kd2m=9×10×2-3m/s=9 m/s.且aA=aB=9 m/s,由于
0.1×1×1022加速度恒定,故小球向右做匀加速直线运动.选A、B整体为研究对象,静电力为系统内力,则F1=(m1+m2)a=3×10-3×9 N=2.7×10-2 N.
【答案】 2.7×10-2 N 做匀加速直线运动
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