2017-2018學(xué)年高二物理下學(xué)期課時(shí)跟蹤檢測29

課時(shí)跟蹤檢測（三）電場強(qiáng)度1．在電場中的某點(diǎn)放一個(gè)檢驗(yàn)電荷，其電荷量為q，受到的電場力為F，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E＝eq\f(F,q)，下列說法正確的是()A．若移去檢驗(yàn)電荷，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0B．若檢驗(yàn)電荷的電荷量變?yōu)?q，則該點(diǎn)的場強(qiáng)變?yōu)?EC．若放置到該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷變?yōu)椋?q，則場中該點(diǎn)的場強(qiáng)大小不變，但方向相反D．若放置到該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷變?yōu)椋?q，則場中該點(diǎn)的場強(qiáng)大小、方向均不變解析：選D電場中某點(diǎn)場強(qiáng)的大小和方向由電場本身決定，與放入該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷無關(guān)，與在該點(diǎn)是否放檢驗(yàn)電荷無關(guān)，故選D。2．在電場中某點(diǎn)，當(dāng)放入正電荷時(shí)受到的電場力方向向右；當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)受到的電場力方向向左，則下列說法中正確的是()A．當(dāng)放入正電荷時(shí)，該點(diǎn)場強(qiáng)方向向右；當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)，該點(diǎn)場強(qiáng)方向向左B．該點(diǎn)場強(qiáng)方向一定向右C．該點(diǎn)場強(qiáng)方向一定向左D．該點(diǎn)場強(qiáng)方向可能向右，也可能向左解析：選B電場中某一點(diǎn)的電場方向取決于電場本身，其方向與放在該點(diǎn)的正電荷的受力方向一致，與負(fù)電荷的受力方向相反，故只有B正確。3．如圖1所示是點(diǎn)電荷Q周圍的電場線，圖中A到Q的距離小于B到Q的距離。以下判斷正確的是()圖1A．Q是正電荷，A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度B．Q是正電荷，A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度C．Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度D．Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度解析：選A正點(diǎn)電荷的電場是向外輻射狀的，電場線密的地方電場強(qiáng)度大。所以A正確。4．(多選)如圖2所示，直線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線，曲線是某一帶電粒子通過電場區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上兩點(diǎn)。若帶電粒子運(yùn)動(dòng)中只受電場力作用，根據(jù)此圖可以做出的判斷是()圖2A．帶電粒子所帶電荷的符號B．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處大D．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度方向解析：選BCD如圖所示，由于帶電粒子在靜電力作用下做曲線運(yùn)動(dòng)，所以靜電力應(yīng)指向軌跡的凹側(cè)，且沿電場線，即沿電場線向左，B正確；由于電場線方向未知，故不能確定帶電粒子的電性，A錯(cuò)誤；加速度由靜電力產(chǎn)生，由于a處電場線較b處密，所以a處電場強(qiáng)度大，由E＝eq\f(F,q)知，帶電粒子在a處受靜電力大，故加速度大，且方向與靜電力方向相同，C、D正確。5.A、B是一條電場線上的兩個(gè)點(diǎn)，一帶負(fù)電的微粒僅在電場力作用下以一定的初速度從A點(diǎn)沿電場線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其v-t圖像如圖3所示。則此電場的電場線分布可能是選項(xiàng)中的()圖3解析：選A從圖像可以直接看出，粒子的速度隨時(shí)間的增大逐漸減??；圖線的斜率逐漸增大，說明粒子的加速度逐漸變大，電場強(qiáng)度逐漸變大，從A到B電場線逐漸變密。綜合分析知，負(fù)電荷是順著電場線運(yùn)動(dòng)，由電場線疏處到密處，正確選項(xiàng)是A。6.(多選)如圖4所示，金屬板帶電量為＋Q，質(zhì)量為m的金屬小球帶電量為＋q，當(dāng)小球靜止后，懸掛小球的絕緣細(xì)線與豎直方向間的夾角為α，小球與金屬板中心O恰好在同一條水平線上，且距離為L。下列說法正確的是()圖4A．＋Q在小球處產(chǎn)生的場強(qiáng)為E1＝eq\f(kQ,L2)B．＋Q在小球處產(chǎn)生的場強(qiáng)為E1＝eq\f(mgtanα,q)C．＋q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為E2＝eq\f(kq,L2)D．＋q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為E2＝eq\f(mgtanα,Q)解析：選BC金屬板不能看做點(diǎn)電荷，在小球處產(chǎn)生的場強(qiáng)不能用E＝eq\f(kQ,r2)計(jì)算，故A錯(cuò)誤；根據(jù)小球處于平衡得小球受電場力F＝mgtanα，由E＝eq\f(F,q)得：E1＝eq\f(mgtanα,q)，B正確；小球可看做點(diǎn)電荷，在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)E2＝eq\f(kq,L2)，C正確；根據(jù)牛頓第三定律知金屬板受到小球的電場力大小為F＝mgtanα，但金屬板不能看做試探電荷，故不能用E＝eq\f(F,Q)求場強(qiáng)，D錯(cuò)誤。7．(多選)如圖5甲所示，真空中Ox坐標(biāo)軸上的某點(diǎn)有一個(gè)點(diǎn)電荷Q，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為0.2m和0.7m。在A點(diǎn)放一個(gè)帶正電的試探電荷，在B點(diǎn)放一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷，A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到靜電力的方向都跟x軸正方向相同，靜電力的大小F跟試探電荷電荷量q的關(guān)系分別如圖乙中直線a、b所示。下列說法正確的是()圖5A．B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為0.25N/CB．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向沿x軸正方向C．點(diǎn)電荷Q是正電荷D．點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)為0.3m解析：選BD由兩試探電荷受力情況可知，點(diǎn)電荷Q為負(fù)電荷，且放置于A、B兩點(diǎn)之間某位置，故B正確，C錯(cuò)誤；設(shè)Q與A點(diǎn)之間的距離為l，則點(diǎn)電荷在A點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為EA＝eq\f(kQ,l2)＝eq\f(Fa,qa)＝eq\f(4×10－4,1×10－9)N/C＝4×105N/C，同理，點(diǎn)電荷在B點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為EB＝eq\f(kQ,0.5－l2)＝eq\f(Fb,qb)＝eq\f(1×10－4,4×10－9)N/C＝0.25×105N/C，解得l＝0.1m，所以點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)為xQ＝xA＋l＝0.2m＋0.1m＝0.3m，故A錯(cuò)誤，D正確。8.如圖6所示，一個(gè)電子沿等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線由A→O→B勻速飛過，電子的重力不計(jì)，電子除受電場力以外，受到的另一個(gè)力的大小和方向的變化情況為()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：選BA→O→B，場強(qiáng)先變大后變小，方向水平向右，所以電子受到的電場力先變大后變小，方向水平向左。又電子處于受力平衡狀態(tài)，故另一個(gè)力應(yīng)是先變大后變小，方向水平向右。故選項(xiàng)B正確。9．如圖7所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心，∠MOP＝60°。電荷量相等、符號相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時(shí)O點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為E1；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則O點(diǎn)的場強(qiáng)大小變?yōu)镋2。E1與E2之比為()A．1∶2B．2∶1C．2∶eq\r(3) D．4∶eq\r(3)圖7解析：選B依題意，每個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為eq\f(E1,2)，則當(dāng)N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)時(shí)，O點(diǎn)場強(qiáng)如圖所示，合場強(qiáng)大小為E2＝eq\f(E1,2)，則eq\f(E1,E2)＝eq\f(2,1)，B正確。10.如圖8所示，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電小球A懸掛在絕緣細(xì)線上，當(dāng)小球靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向成30°角，已知此電場方向恰使小球受到的電場力最小，則小球所帶的電量應(yīng)為()A.eq\f(mg,E)B.eq\f(3mg,E)C.eq\f(2mg,E)D.eq\f(mg,2E)圖8解析：選D由題意電場方向恰使小球受的電場力最小可知，E的方向與細(xì)線垂直，受力如圖所示。由平衡條件可得，eq\f(1,2)mg＝qE，q＝eq\f(mg,2E)，故D正確。11.如圖9所示，以O(shè)為圓心，r為半徑的圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為a、b、c、d，空間有與x軸正方向相同的勻強(qiáng)電場，同時(shí)在O點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷。如果把一個(gè)電荷量為－q的試探電荷放在c點(diǎn)，則恰好平衡，那么勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為多少？a、d兩點(diǎn)的實(shí)際場強(qiáng)大小為多少？圖9解析：空間存在勻強(qiáng)電場和點(diǎn)電荷形成的電場，任何一點(diǎn)的場強(qiáng)都是這兩個(gè)電場在該處的場強(qiáng)的合場強(qiáng)。由電荷量為－q的試探電荷在c點(diǎn)處于平衡狀態(tài)可得keq\f(Qq,r2)＝qE解得勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E＝eq\f(kQ,r2)由于正點(diǎn)電荷形成的電場的場強(qiáng)方向從圓心沿半徑方向向外，故在a點(diǎn)，點(diǎn)電荷的場強(qiáng)方向沿x軸正方向；在d點(diǎn)，點(diǎn)電荷的場強(qiáng)方向沿y軸正方向。從而可知：a點(diǎn)的實(shí)際場強(qiáng)為兩個(gè)等大、同方向場強(qiáng)的合成，即Ea＝eq\f(2kQ,r2)，d點(diǎn)的實(shí)際場強(qiáng)為兩個(gè)等大、互相垂直的場強(qiáng)的合成，即Ed＝eq\f(\r(2)kQ,r2)。答案：eq\f(kQ,r2)eq\f(2kQ,r2)eq\f(\r(2)kQ,r2)12．電荷量為q＝1×10－4C的帶正電小物塊置于絕緣水平面上，所在空間存在沿水平方向且方向始終不變的電場，電場強(qiáng)度E的大小與時(shí)間t的關(guān)系，以及物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖10所示。若重力加速度g取10m/s2，求：圖10(1)物塊的質(zhì)量m；(2)物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。解析：(1)由v-t圖像可知，前2s物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有qE1－μmg＝ma2s后物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件有qE2＝μmg聯(lián)立得q(E1－E2)＝ma由E-t圖像和v-t圖像可得E1＝3×104N/C，E2＝2×104N/C，a＝1m/s2代入數(shù)據(jù)可解得m＝1kg。(2)μ＝eq\f(qE2,mg)＝eq\f(1×10－4C×