【创新设计】2014-2015学年高中物理 1.3 电场电场强度和电场线 每课一练2(教科版选修3-1)同步精炼 教科版选修3-1.doc
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1、1.3 电场 电场强度和电场线2库仑力作用下的平衡图1461两个通电小球带电后相互排斥,如图146所示两悬线跟竖直方向各有一个夹角、,且两球在同一水平面上两球质量用m和M表示,所带电量用q和Q表示若已知,则一定有关系()A两球一定带同种电荷Bm一定小于MCq一定大于QDm受到的电场力一定大于M所受电场力答案AB解析库仑力同样满足牛顿第三定律,满足共点力平衡条件由图示可知两小球相互排斥,故A正确、D错误;偏角的大小与小球的质量和悬线的长度有关,故B正确电场线与运动轨迹图1472一带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图147中虚线所示不计粒子所受重力,则()A粒子带正电荷B粒子加速度逐渐减小C
2、A点的速度大于B点的速度D粒子的初速度不为零答案BCD解析带电粒子所受合外力(即静电力)指向轨迹内侧,知静电力方向向左,粒子带负电荷根据EAEB,知B项正确;粒子从A到B受到的静电力为阻力,C项正确由于电场线为直线,故粒子在A点速度不为零,D正确电场力与牛顿第二定律的结合图1483用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为1.0102 kg,所带电荷量为2.0108 C现加一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直线成30角,绳长L0.2 m,求:(1)这个匀强电场的电场强度大小(2)突然剪断轻绳,小球做什么运动?加速度大小和方向如何?答案(1)107 N/C(2)做匀加速直线运动 m/s2与绳
3、子拉力方向相反解析(1)根据共点力平衡得,qEmgtan 30解得E107 N/C.(2)突然剪断轻绳,小球受重力和电场力,初速度为零,做匀加速直线运动F合ma,a m/s2加速度方向与绳子拉力方向相反(时间:60分钟)题组一对电场强度的理解1下列关于电场强度的说法中正确的是()A公式E只适用于真空中点电荷产生的电场B由公式E可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比C在公式Fk中,k是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小;而k是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处场强的大小D由公式Ek可知,在离点电荷非常近的地方(r0),电场强度E无穷大答案C解析电场强度的定
4、义式E适用于任何电场,故A错误;电场中某点的电场强度由电场本身决定,而与电场中该点是否有试探电荷或引入试探电荷所受的电场力无关,故B错误;点电荷间的相互作用力是通过电场产生的,故C正确;公式E是点电荷产生的电场中某点场强的计算式,当r0时,所谓“点电荷”已不存在,该公式已不适用,故D错误故选C.2如图149所示,金属板带电量为Q,质量为m的金属小球带电量为q,当小球静止后,悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为,小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上,且距离为L.下列说法正确的是()图149AQ在小球处产生的场强为E1BQ在小球处产生的场强为E1Cq在O点产生的场强为E2Dq在O点产生的场强为
5、E2答案BC解析金属板不能看作点电荷,在小球处产生的场强不能用E计算,故A错误;根据小球处于平衡得小球受电场力Fmgtan ,由E得:E1,B正确;小球可看作点电荷,在O点产生的场强E2,C正确;根据牛顿第三定律知金属板受到小球的电场力大小为Fmgtan ,但金属板不能看作试探电荷,故不能用E求场强,D错误故选B、C.图14103如图1410所示,A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A点处的电荷量为q外,其余各点处的电荷量均为q,则圆心O处()A场强大小为,方向沿OA方向B场强大小为,方向沿AO方向C场强大小为,方向沿OA方向D场强大小为,方向沿A
6、O方向答案C解析A处放一个q的点电荷与在A处同时放一个q和2q的点电荷的效果相当因此可以认为O处的场强是五个q和一个2q的点电荷产生的场强合成的,五个q处于对称位置上,在圆心O处产生的合场强为0,所以O点的场强相当于2q在O处产生的场强故选C.题组二电场线、运动轨迹图14114如图1411所示,实线表示匀强电场中的电场线,一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示,a、b是轨迹上的两点,关于粒子的运动情况,下列说法中可能的是()A该粒子带正电荷,运动方向为由a至bB该粒子带负电荷,运动方向为由a至bC该粒子带正电荷,运动方向为由b至aD该粒子带负电荷,运动方向为由b至a答案BD图
7、14125如图1412所示的电场中,虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,则()A粒子一定带正电B粒子一定是从a点运动到b点C粒子在c点加速度一定大于在b点加速度D粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度答案AC解析曲线运动的物体,合力指向运动轨迹的内侧,由此可知,带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向左,所以粒子带正电,A正确;粒子不一定是从a点沿轨迹运动到b点,也可能从b点沿轨迹运动到a点,B错误;由电场线的分布可知,电场线在c点的受力较大,加速度一定大于在b点加速度,C正确;粒子从c到a的过程,电场力与速度成锐角,所以粒子做加速运动,在c点的速度一
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