高中物理滬科版1第二章電場與示波器 學(xué)業(yè)分層測評

學(xué)業(yè)分層測評(四)探究電場的力的性質(zhì)(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達標]1．(多選)由電場強度的定義式可知，在電場中的同一點有()A．電場強度E跟F成正比，跟q成反比B．無論試探電荷q的值如何變化，F(xiàn)與q的比值始終不變C．電場中某點的場強為零，則處在該點的電荷受到的電場力一定為零D．一個不帶電的小球在P點受到的電場力為零，則P點的場強一定為零【解析】電場強度的大小和方向與放入該點電荷q的正負、電荷量多少和有無等因素都無關(guān)，由場源電荷和位置決定，選項A錯誤；無論試探電荷q的值如何變化，場強不變，也就是F與q的比值始終不變，選項B正確；由F＝Eq，電場中某點的場強為零，則處在該點的電荷受到的電場力一定為零，選項C正確；不帶電的小球不受力不能判斷場強一定為零，選項D錯誤．【答案】BC2．一個檢驗電荷q在電場中某點受到的電場力為F，以及這點的電場強度為E，下圖中能正確反映q、E、F三者關(guān)系的是()【解析】由場強定義，F(xiàn)和q成正比，F(xiàn)-q圖像的斜率就表示場強大小，D圖正確．【答案】D3．(多選)(2023·惠州高二檢測)對于電場強度的兩個公式E＝eq\f(F,q)和E＝eq\f(kQ,r2)，下列說法正確的是()A．由公式E＝eq\f(F,q)得F越大，E越大B．電場強度E與F、q無關(guān)C．由公式E＝eq\f(kQ,r2)得Q越大，E越大；r越大，E越小D．公式E＝eq\f(kQ,r2)適用于任意電場【解析】公式E＝eq\f(F,q)適用于任何電場，且E與F、q無關(guān)，A錯，B對；E＝eq\f(kQ,r2)適用于真空中點電荷的電場，但當(dāng)r趨近于0時，帶電體不能再看作點電荷，公式不再成立，C對，D錯．【答案】BC4．一個帶負電的點電荷，只在靜電力的作用下沿曲線abc由a運動到c，已知質(zhì)點的速率是遞減的．關(guān)于b點電場強度E的方向(虛線是曲線在b點的切點)，下列圖中可能正確的是()【解析】點電荷所受合外力(即靜電力)指向軌跡的凹側(cè)，點電荷運動的速度方向沿軌跡的切線方向，由于質(zhì)點的速率是遞減的，所以點電荷所受靜電力方向與速度方向夾角大于90°.因點電荷帶負電，所受靜電力方向與電場強度方向相反，故正確答案為D.【答案】D5．某電場的電場線如圖2-1-12所示，電場中的A、B兩點的場強大小分別為EA和EB，由圖可知()【導(dǎo)學(xué)號：37930014】圖2-1-12A．EA＜EBB．EA＝EBC．EA＞EBD．無法比較EA和EB的大小【解析】由電場線的疏密可確定電場強度的大小，故EA＜EB，A正確．【答案】A6．(多選)兩個等量點電荷P、Q在真空中產(chǎn)生電場的電場線(方向未標出)如圖2-1-13所示，下列說法可能正確的是()圖2-1-13A．P、Q是兩個等量正電荷B．P、Q是兩個等量負電荷C．P、Q是兩個等量異種電荷D．P、Q產(chǎn)生的是勻強電場【解析】根據(jù)電場線分布情況知，P、Q一定是等量同種電荷，故A、B正確．【答案】AB7．如圖2-1-14所示，空間有一電場，電場中有兩個點a和b.下列表述正確的是()圖2-1-14A．該電場是勻強電場B．a(chǎn)點的電場強度比b點的大C．b點的電場強度比a點的大D．正電荷在a、b兩點受力方向相同【解析】勻強電場的電場線是平行且等間距的，A選項錯誤；電場線的疏密程度表示場強的大小，B選項正確，C選項錯誤；受力方向為該點的切線方向，故a、b兩點受力方向不相同，D錯誤．【答案】B8．(多選)把質(zhì)量為m的正點電荷q，在電場中由靜止釋放，在它運動過程中如果不計重力，下列說法正確的是()A．點電荷運動軌跡必與電場線重合B．點電荷的速度方向，必與所在點的電場線的切線方向一致C．點電荷的加速度方向，必與所在點的電場線的切線方向一致D．點電荷的受力方向，必與所在點的電場線的切線方向一致【解析】正點電荷q由靜止釋放，如果電場線為直線，點電荷將沿電場線運動，但如果電場線是曲線，點電荷一定不沿電場線運動，故A選項不正確；由于點電荷做曲線運動時，其速度方向與電場力方向不再一致(初始時刻除外)，故B選項不正確；而點電荷的加速度方向，即點電荷所受電場力方向必與所在點電場強度方向一致，即與所在點的電場線的切線方向一致，故C、D兩項正確．【答案】CD[能力提升]9．如圖2-1-15所示，在正六邊形的a、c兩個頂點上各放一帶正電的點電荷，電荷量的大小都是q1，在b、d兩個頂點上各放一帶負電的點電荷，電荷量的大小都是q2，q1＞q2.已知六邊形中心O點處的場強可用圖中的四條有向線段中的一條來表示，它是哪一條()圖2-1-15A．E1 B．E2C．E3 D．E4【解析】作出a、b、c、d四個點電荷在O點的電場強度如圖所示．其中Ea＝Ec＞Eb＝Ed，由矢量合成法則可知合場強只能是圖中的E2，B正確．【答案】B10．如圖2-1-16所示，有一帶電荷量為＋q的點電荷與均勻帶電圓形薄板相距為2d，此點電荷到帶電薄板的垂線通過板的圓心．若圖中a點處的電場強度為零，則圖中b點處的電場強度大小是()圖2-1-16A．keq\f(q,9d2)＋keq\f(q,d2) B．keq\f(q,9d2)－keq\f(q,d2)C．0 D．keq\f(q,d2)【解析】點電荷在a點產(chǎn)生的場強大小E＝keq\f(q,d2)，方向向左，由題意，帶電薄板在a點產(chǎn)生的場強大小E＝keq\f(q,d2)，方向向右．根據(jù)對稱性，帶電薄板在b點產(chǎn)生的場強大小E＝keq\f(q,d2)，方向向左，點電荷在b點產(chǎn)生的場強大小E＝keq\f(q,9d2)，方向向左，根據(jù)場強的疊加原理，可知A正確．【答案】A11．如圖2-1-17所示，空間中A、B、C三點的連線恰構(gòu)成一直角三角形，且∠C＝30°，AB＝L，在B、C兩點分別放置一點電荷，它們的電量分別是＋Q與－Q(靜電力常量為k)．求斜邊AC的中點D處的電場強度.【導(dǎo)學(xué)號：37930015】圖2-1-17【解析】連接BD，三角形ABD為等邊三角形，可得BD＝CD＝AB＝L.點電荷＋Q與－Q在D處產(chǎn)生的場強大小均為E1＝keq\f(Q,L2)，方向如圖所示，二者之間夾角大小為60°.據(jù)電場的疊加原理可知，D處的電場強度為這兩個場強的矢量和，可解得E＝2E1cos30°＝2×eq\f(kQ,L2)×eq\f(\r(3),2)＝eq\f(\r(3)kQ,L2)，方向水平向右．【答案】eq\f(\r(3)kQ,L2)，方向水平向右12．如圖2-1-18所示，一質(zhì)量m＝0.8g，帶電量大小為q＝×10－6C的帶電小球，用絕緣細繩懸掛，置于水平向右的勻強電場中，處于靜止．已知θ圖2-1-18(1)小球帶什么電？(2)勻強電場的場強多大？(g取10m/s2)【解析】(1)帶電小球受重力