粤教高中物理选修3-1第1章电场课时作业　全套.doc

1下列说法正确的是()A静电感应不是创造了电荷，而是电荷从物体的一部分转移到另一部分引起的B一个带电物体接触另一个不带电物体，两个物体有可能带上异种电荷C摩擦起电是因为通过克服摩擦做功而使物体产生了电荷D以上说法都不对【解析】静电感应的实质是电荷的转移，A项正确；B项中接触起电的结果是两个物体带上同种电荷，B项错误；摩擦起电的实质是电荷的转移，不是产生了新电荷，C项错误【答案】A2(双选)关于摩擦起电现象，下列说法正确的是()A摩擦起电现象使本没有电子和质子的物体中产生了电子和质子B两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷C摩擦起电，可能是因摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电【解析】摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同，因而电子可以在物体间转移若一个物体失去电子，其质子数比电子数多，我们说它带正电若一个物体得到电子，其质子数比电子数少，我们说它带负电使物体带电并不是创造出电荷故正确答案为B、D.【答案】BD3(2012深圳实验中学检测)如图117所示，用起电机使金属球A带上正电，靠近不带电的验电器B，则()图117A验电器金属箔片不张开，因为球A没有和B接触B验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带上了正电C验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带上了负电D验电器金属箔片张开，因为验电器金属箔片带上了正电【解析】A带正电，靠近验电器B时发生静电感应，使B的金属球带负电，下端金属箔带正电而张开【答案】D4(双选)有一个质量很小的小球A，用绝缘细线悬挂着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们互相吸引，接触后又互相排斥，则下列说法正确的是()A接触前，A，B一定带异种电荷B接触前，A，B可能带异种电荷C接触前，A球一定不带任何电荷D接触后，A球一定带电【解析】接触前橡胶棒带电，带电体有吸引轻小物体的性质，故A可能带正电也可能不带电，接触后橡胶棒和A带同种电荷，故要排斥，故正确答案为B、D.【答案】BD5地毯中加入少量金属丝的目的是()A增大地毯的强度和韧性B避免人走动时产生静电C将人走动时产生的静电导走D以上说法都不正确【解析】人在地毯上走动会产生静电是不可避免的，故B错；加入少量金属丝的目的是将人走动产生的静电及时导走，避免形成电荷的积累，故C对，A、D错【答案】C6(双选)原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.61015C，丙物体带电荷量的多少为81016C.则对于最后乙、丙两物体的带电情况下列说法中正确的是()A乙物体一定带有负电荷81016CB乙物体可能带有负电荷2.41015CC丙物体一定带有正电荷81016CD丙物体一定带有负电荷81016C【解析】由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有净电荷，甲、乙摩擦导致甲失去电子1.61015C而带正电荷，乙物体得到电子而带1.61015C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.61015C81016C81016C，故A、D正确【答案】AD7(双选)如图118所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔当枕形导体的A端靠近一带电导体C时()图118AA端金箔张开，B端金箔闭合B用手触摸枕形导体后，两对金箔均张开C用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开D选项A中两对金箔分别带异种电荷，选项C中两对金箔带同种电荷【解析】根据静电感应现象，带正电荷的导体C放在枕形导体附近，在A端出现了负电荷，在B端出现了正电荷，这样的带电并不是导体中有新的电荷，只是电荷的重新分布金箔上带电相斥而张开选项A错误用手触摸枕形导体后，B端不是最远端了，人是导体，人的脚部连接的地球是最远端，这样B端不再有电荷，金箔闭合选项B错误用手触摸导体时，只有A端带负电荷，将手和C移去后，不再有静电感应，A端所带负电荷便分布在枕形导体上，A、B端均带有负电荷，两对金箔均张开选项C正确从以上分析可看出，选项D正确【答案】CD8(2012广州执信中学高二质检)把一个带正电的金属球A跟不带电的同样的金属球B相碰，两球都带等量的正电荷，这是因为()AA球的正电荷移到B球上BB球的负电荷移到A球上CA球的负电荷移到B球上DB球的正电荷移到A球上【解析】金属球中能够自由移动的电荷是自由电子，则B球上的自由电子受A球上所带正电荷的吸引而转移到A球上，B球因缺少电子就带上了正电荷【答案】B9(双选)挂在绝缘细线下的两个轻质小球，表面镀有金属薄膜，由于电荷的相互作用而靠近或远离，分别如图119甲、乙所示，则()甲乙图119A甲图中两球一定带异种电荷B乙图中两球一定带同种电荷C甲图中两球至少有一个带电D乙图中两球至少有一个带电【解析】题目中的小球都是镀有金属薄膜的轻质小球，带电物体具有吸引轻小物体的性质，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以可以判断出甲图的现象可以是两个带异种电荷的小球，也可以是一个小球带电而另一个小球不带电；两个小球由于相互排斥而出现乙图中的现象，则必须都带电且是同种电荷【答案】BC10用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒，分别去接触小灯泡的两上电极，能否将小灯泡点亮？【解析】丝绸摩擦后的玻璃棒和毛皮摩擦后的橡胶棒虽然带异号电荷，但不同于电池的正负极，因此无法对小灯泡提供持续的电流，不能点亮小灯泡【答案】不能，因为不能给小灯泡一个持续的电流11用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带_电荷，毛皮带_电荷当橡胶棒带有2.7109库仑的电荷量时，有_个电子从_移到_上【解析】用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒因得到从毛皮转移来的电子，带上了负电荷，毛皮因丢失了电子，带上了正电荷，这是摩擦起电的现象，从毛皮转移到橡胶棒上的电子数为n个1.71010个【答案】负正1.71010毛皮橡胶棒12(2012广东仲元中学高二检测)有两个完全相同的金属球A和B，带电量分别为q和q，现要让A、B均带有的正电量，应怎么办？【解析】应用电荷均分规律，方法多样，现举两种：方法一：先用手摸一下金属球B，将B上的电荷放掉，再把金属球A、B接触后再分开，则A、B两球均分电量q，各带有电量再用手摸一下A(或B)，让两球再接触后分开，此时两球各带有的电量方法二：用一个与A、B均相同的小球C先与B接触后分开，则B带有电量，再让A、B两球接触后分开，则A、B都带有的电量 【答案】见解析1真空中有相距为r的两个点电荷A、B，它们之间相互作用的静电力为F，如果将A的带电荷量增加到原来的4倍，B的带电荷量不变，要使它们的静电力变为F/4，则它们的距离应当变为()A16rB4rC2rD2r【解析】根据库仑定律Fk，可以确定距离应变为4r，故B正确【答案】B2. (2012佛山一中高二质检)为了研究电荷之间的相互作用力跟什么因素有关，小宇做了如下实验：把一个带正电的物体放在A处，然后将挂在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3处，发现情况如图122所示由此，小宇归纳得出的初步结论是()图122A电荷之间的作用力大小随距离增大而减小B电荷之间的作用力大小随距离增大而增大C电荷之间的作用力大小随距离的增大先增大后减小D电荷之间的作用力大小与距离无关【解析】根据小球悬线偏离竖直方向的角度可以看出，电荷之间相互作用力的大小与电荷间距离的大小有关，距离越近，偏角越大，说明电荷间相互作用力越大，所以A选项正确【答案】A3如图123所示，两个带电球，大球的电量大于小球的电量，可以肯定()图123A两球都带正电B两球都带负电C大球受到的静电力大于小球受到的静电力D两球受到的静电力大小相等【解析】由图可知，两个小球相互排斥，可判断：两个小球带同种电荷，A、B项错误；两球间的库仑力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，C错误，D正确【答案】D4设星球带负电，一电子粉尘悬浮在距星球表面1 000 km的地方，若将同样的电子粉尘带到距星球表面2 000 km的地方相对于该星球无初速释放，则此电子粉尘()A向星球下落B仍在原处悬浮C推向太空 D无法判断【解析】均匀带电的球体可视为点电荷粉尘原来能悬浮，说明它所受的库仑力与万有引力相平衡，即G，可以看出r增大，等式仍然成立，故选B.【答案】B5真空中有两个点电荷Q和q，它们之间的库仑力为F，下面哪些做法可以使它们之间的库仑力变为1.5F()A使Q的电荷量变为2Q，使q的电荷量变为3q，同时使它们的距离变为原来的2倍B使每个电荷的电荷量都变为原来的1.5倍，距离也变为原来的1.5倍C使其中一个电荷的电荷量变为原来的1.5倍，距离变为原来的1.5倍D保持电荷量不变，使距离变为原来的2/3【解析】设原来两点电荷间的距离为r，则原来两点电荷间的库仑力大小为FkQq/r2.当电荷量或距离变化时，根据库仑定律，对选项A有FAk2Q3q/(2r)23F/2，可见符合要求对B有FBk(1.5Q)(1.5q)/(1.5r)2F，不符合要求对C有FCk(1.5)Qq/(1.5r)22F/3，不符合要求对D有FDkQq/(2r/3)29F/4，不符合要求综上所述，选项A是正确的【答案】A6(2011海南高考)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变由此可知()An3Bn4Cn5 Dn6【解析】由于各球之间距离远大于小球的直径，小球带电时可视为点电荷由库仑定律Fk知两点电荷间距离不变时，相互间静电力大小与两球所带电荷量的乘积成正比又由于三小球相同，则接触时平分总电荷量，故有qnq，解之可得n6，D正确【答案】D7.中子内有一个电荷量为 e的上夸克和两个电荷量为e的下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为r的同一圆周上，如图124所示，如选项图给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是()图124【解析】对上夸克和下夸克分别受力分析，由对称性可知，两下夸克对上夸克的作用力的合力必竖直向下；由于上夸克对下夸克的作用力是两个下夸克之间作用力的二倍，夹角为120，所以二者合力恰好竖直向上故正确答案为B.【答案】B8(双选)如图125所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上a和c带正电，b带负电，则c受到a和b的静电力的合力可能是()图125AF1BF2 CF3DF4【解析】如图所示，可根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引判断c所受a、b的作用力方向，由平行四边形定则可判知其合力，选项A、B正确【答案】AB9如图126所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是()图126A速度变大，加速度变大B速度变小，加速度变小C速度变大，加速度变小D速度变小，加速度变大【解析】根据同种电荷相斥，每个小球在库仑斥力的作用下运动，由于力的方向与运动方向相同，均做加速直线运动，速度变大；再由库仑定律Fk知随着距离的增大，库仑斥力减小，所以加速度减小，所以只有选项C正确【答案】C10真空中两个静止点电荷相距10 cm，它们之间相互作用力的大小为9104N，当它们合在一起时，成为一个带电量为3108C的点电荷，若它们带异种电荷，原来两电荷的带电量各为多少？【解析】若两个小球带电量的大小分别为q1、q2由题意：q1q23108C根据库仑定律：Fk，得：q15108Cq22108C由此解得q15108Cq22108C.或q15108Cq22108C.【答案】q15108Cq22108C或q15108Cq22108C11三个带电量相同的正电荷Q，放在等边三角形的三个顶点上，问：(1)在三角形的中心放置电量为多大的电荷，才能使中心的电荷受力为零？(2)电量为多大时使每个电荷受力都为零？【解析】(1)由于放于顶点的电荷性质相同，电量多少相同，到三角形中心距离相等，由库仑定律可知，每个Q对中心电荷的库仑力大小相等且互成120，故中心电荷只要电量不为零，受力均为零(2)设边长为l，在ABC中，中心O到B(或A或C)距离为r，rl，A对B的作用力和C对B的作用力的合力与q对B的作用力为一对平衡力q对B点Q的力FqQk3k.C处(A处)Q对B处Q的库仑力，FQQkk，B处Q受A、C处Q的库仑力的合力F合2FQQcos30FQQk，由力的平衡条件知3kk，得qQ，应为负电荷【答案】(1)任何带电量不为零的电荷均可以(2)Q12(2012广州三中学高二检测)如图127所示，一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B，将丝线的两端共同系于天花板上的O点，使金属球带电后，便因排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上，若不计环与线间的摩擦，求金属环所带电荷量是多少？图127【解析】圆环A受力如图，受四个力：重力mg、库仑力F、丝线两个拉力T相等则Tsin 60mgTcos 60Tk解得q .【答案】均为 1关于电场，下列说法正确的是()A电场是假想的，并不是客观存在的物质B描述电场的电场线是客观存在的C电场对放入其中的电荷有力的作用D电场对放入其中的电荷是否有力的作用决定于电荷电性【解析】电场是物质存在的一种形式，客观存在；而电场线是假想的线，实际上不存在电场的性质是对放入其中的电荷有力的作用【答案】C2下列说法正确的是()A靠近正点电荷，电场线越密，电场强度越大；靠近负点电荷，电场线越密，电场强度越小B沿电场方向电场强度越来越小C在电场中没画电场线的地方场强为零D在场线虽然是假想的一簇曲线或直线，但可以用实验方法模拟出来【解析】场强的大小可直观地用电场线的疏密来表示，与电荷的正负无关，所以选项A、B错误；电场线是人为画的，故选C错误只有选D正确【答案】D3.如图135所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b.下列表述正确的是()图135A该电场是匀强电场Ba点的电场强度比b点的大Cb点的电场强度比a点的大D正电荷在a、b两点受力方向相同【答案】B4(双选)如图136中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的场强大小，则()图136AA、B两点的场强方向相同B电场线从A指向B，所以EAEBCA、B同在一条电场线上，且电场线是直线，所以EAEBD不知A、B附近的电场线分布状况，EA、EB的大小不能确定【解析】根据电场线的物理意义，线上各点的切线方向表示该点的场强方向因题中的电场线是直线，所以A、B两点的场强方向相同，都沿着电场线向右因为电场线的疏密程度反映了场强的大小，但由于题中仅画出一条电场线，不知道A、B附近电场线的分布状态，所以无法肯定EAEB或EAEB.【答案】AD5如图各电场中，A、B两点电场强度相同的是()【解析】电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线的切线方向表示该点的场强方向，匀强电场必是大小相等、方向也相同的电场【答案】C6.实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图137中的虚线所示(a、b只受电场力作用)，则()图137Aa一定带正电，b一定带负电B电场力对a做正功，对b做负功Ca的速度将减小，b的速度将增大Da的加速度将减小，b的加速度将增大【解析】由于电场线方向未知，故无法确定a、b的电性，A错；电场力对a、b均做正功，两带电粒子动能均增大，则速度均增大，B、C均错；a向电场线稀疏处运动，电场强度减小，电场力减小，故加速度减小，b向电场线密集处运动，故加速度增大，D正确【答案】D7如图138所示，表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与电荷量间的函数关系图象，那么下列说法中正确的是()图138A该电场是匀强电场B这四点场强的大小关系是EdEaEbEcC这四点场强的大小关系是EaEbEcEdD无法比较这四点场强的大小关系【解析】由公式E可得，F与q成正比，比值即等于场强E.所以在图中可得斜率越大，E越大【答案】B8(2012阳江一中高二检测)如图139所示，一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度时间图象如图所示则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图中的()图139【解析】由vt图知，负电荷的加速度越来越大，可知AB电场线越来越密，负电荷仅在电场力作用由静止一定逆着电场线运动，所以只有C正确【答案】C9.如图1310所示，带正电的金属圆环竖直放置，其中心处有一电子，若电子某一时刻以初速度v0从圆环中心处水平向右运动，则此后电子将()图1310A做匀速直线运动B做匀减速直线运动C以圆心为平衡位置振动D以上说法均不对【解析】电子某一时刻以初速度v0从圆环中心处于水平向右运动，由于受到正电荷的作用力，所以减速运动到速度为零，然后在电场力作用下反向加速，到圆心处由对称性可知速度仍为V0，然后减速，再反向加速，以圆心为平衡位置振动【答案】C10.如图1311所示，A为带正电Q的金属板，小球的质量为m、电荷量为q，用绝缘丝线悬挂于O点小球由于受水平向右的电场力而静止在沿金属板的垂直平分线上距板为r的位置，悬线与竖直方向的夹角为.试求小球所在处的场强图1311【解析】如图所示，根据物体的平衡条件可得：F电mgtan根据场强的定义式可以知道小球所在处的场强为：E，电场强度的方向水平向右【答案】，水平向右11如图1312所示，E为某匀强电场，将质量为2103kg的小球从A点由静止释放，小球恰能沿直线AB向右下方运动，且AB与竖直方向成45角已知小球的带电量为2104C.求匀强电场强度大小(g10 m/s2)图1312【解析】小球受力情况如图所示，FEqmgE N/C100N/C【答案】100N/C12(2012深圳外国语学校检测)一试探电荷q4109C，在电场中某点P受到的电场力大小为F6107N，方向水平向右求：(1)P点的场强；(2)没有检验电荷时P点的场强；(3)若将试探电荷换为q1.21016C，再放于P点，此试探电荷所受的电场力F.【审题指导】解答此题需把握以下两点(1)场强的物理意义(2)公式E中各量的意义和单位【解析】(1)根据电场强度的定义式E，得P点的场强大小为EN/C1.5102N/C.由于试探电荷电性为正，则P点电场强度的方向与其所受电场力的方向相同，为水平向右(2)电场强度是描述电场的物理量，跟有无试探电荷无关，所以场强大小仍为1.5102N/C，方向为水平向右(3)由FqE得FEq1.51021.2106N1.8104N负电荷所受电场力的方向与该点场强的方向相反，所以F方向为水平向左 【答案】(1)1.5102N/C，水平向右(2)1.5102N/C，水平向右(3)1.8104N，水平向左1(双选)下列说法中正确的是()A无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大B无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越少，电荷在该点的电势能越大C无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，克服电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大D无论是正电荷还电负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大【解析】无穷远处的电势能为零，电荷从电场中某处移到无穷远时，若电场力做正功，则电势能减小，到无穷远处时电势能减为零，电荷在该点的电势能为正值，且等于移动过程中电荷电势能的变化，也就等于电场力做的功，因此电场力做的正功越多，电荷在该点电势能越大，A正确，B错误电荷从无穷远处移到电场中某点时，若克服电场力做功，则电势能由零增大到某值，此值就是电荷在该点的电势能值，因此，电荷在该点的电势能等于电荷从无穷远处移到该点时克服电场力所做的功，故C正确，D错误【答案】AC2(2012山东省实验中学高二检测)某静电场的电场线分布如图1411所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为P和Q，则()图1411AEPEQ，PQBEPEQ，PEQ，PQDEPEQ，PQ，根据电场线的疏密表示电场的强弱，可判断EPEQ，故选A.【答案】A3下列说法正确的是()A电势差与电势一样，是相对量，与零点的选取有关B电势差是一个标量，没有正值和负值之分C由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关DA、B两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以UABUBA【解析】电势和电势差都是标量，但都有正负之分，B错，电势是相对的与零势点的选取有关，但电势差是绝对的，不随零势点的改变而改变且UABABUBA，A、D错，电场力的功只与移动电荷的初末位置有关与路径无关，所以C对【答案】C4将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，电场力做功为6.0109J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0109J，则M、N两点的电势M、N有如下关系()AMNM0CNMN0【解析】取无穷远处电势0.对正电荷；WM0EPM0qM，M；对负电荷：WNEpN0qN，N；所以NM0)、质量为m的粒子由O点以速度v0射入电场，运动到A点时速度为2v0.现有另一电荷量为q、质量为m的粒子以速度为2v0仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3v0.若忽略重力的影响，则()A在O、A、B三点中，B点电势最高B在O、A、B三点中，A点电势最高COA间的电势差比BO间的电势差大DOA间的电势差比BA间的电势差小【解析】正电荷由O到A，动能变大，电场力做正功，电势能减小，电势也减小，O点电势较高；负电荷从O到B速率增大，电场力也做正功，电势能减小，电势升高，B点电势比O点高所以B点电势最高，A对；UOA，UOB，故D对【答案】AD9如图1415所示的电场中，将2C的正电荷分别由A、C两点移动到B点时，电场力所做的功分别是30 J、6 J，如果取B点为零电势点，A、C两点的电势分别是A_，C_，AC间的电势差UAC_，如果取A为零电势点，那么B_，C_，UAC_.图1415【解析】UAB V15 V；UCB V3 V.若B0，AUAB15 V，CUCB3 V，UACAC18 V；若A0，则BUAB15 V，CUAC18 V，UAC18 V.【答案】15 V3 V18 V15 V18 V18 V10.如图1416所示，电场中A、B两点电势差为30 V，一个电荷量为5108 C的正点电荷由A运动到B，电场力对电荷做了多少功？B、C两点间的电势差大小为15 V，该电荷从B运动到C，电场力对电荷做了多少功？A、C间的电势差为多少？图1416【解析】(1)由AB，WABqUAB510830 J1.5106 J(2)UBC15 VWBCqUBC5108(15) J7.5107 J(3)UACUABUBC30(15)V15 V.【答案】1.5106 J7.5107 J15 V11.如图1417所示，a、b、c表示点电荷电场中的三个等势面，它们的电势分别为、，一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后，仅受电场力的作用而运动已知它经过等势面b时的速率为v，则它经过等势面c时的速率为多少？图1417【解析】从a到b过程中电场力做功WabqUabq(ab)q()q在从a到b过程中由动能定理得：Wabmv20由两式可得q从a到c过程中电场力做功WacqUacq(ac)q()q由动能定理得：Wacmv0由式可得：vcv【答案】v12(2012广州六中高二质检)如图1418所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方，和Q相距分别为h和0.25 h，将一带电小球从A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为零若此电荷在A点处的加速度大小为g，试求：图1418(1)此电荷在B点处的加速度；(2)A、B两点间的电势差(用Q和h表示)【解析】(1)这一小球必带正电，设其电荷量为q，由牛顿第二定律知，在A点时，有mgmg，在B点时，有mgmaB，解得aB3 g，方向竖直向上(2)从A到B的过程中，由动能定理得mg(h0.25 h)qUAB0，得UAB.【答案】(1)3 g方向竖直向上(2).1下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，说法正确的是()A任意两点间的电势差，等于场强和这两点间距离的乘积B沿电场线方向，任何相同距离上电势降落必相等C电势减小的方向必是场强方向D相同距离的两点，电势差大的，其场强也大【解析】公式E，“d”是沿场强方向上两点间的距离，由此很容易判断出A、D错，B项正确场强的方向是电势降落“最快的”方向而不是指电势降低的方向，故C项错误【答案】B2(双选)关于场强的三个公式：E；Ek；E的适用范围，下列说法中正确的是()A三个公式都只能在真空中适用B公式只能在真空中适用，公式和在真空中和介质中都适用C公式和只能在真空中适用，公式在真空中和介质中都适用D公式适用于任何电场，公式只适用于真空中点电荷形成的电场，公式只适用于匀强电场【解析】公式E为定义式，适用于任何电场，无论介质还是真空均可E适用于匀强电场，无论真空还是介质均可，而E，由F推出，仅适用于真空中的点电荷的电场【答案】BD3一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图1510中虚线所示，电场方向竖直向下若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为()图1510A动能减少B电势能增加C动能和电势能之和减少D重力势能和电势能之和增加【解析】由图示的轨迹可知电场力大于重力，则从a到b电场力做正功，电势能减少，又电场力做的功大于克服重力做的功，所以动能增加，由动能定理可得W电W重Ek，动能和电势能之和减少，重力势能和电势能之和减少，所以选项C正确【答案】C4.如图1511所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为a50 V，b20 V，则a、b连线的中点c的电势c应为()图1511Ac35 VBc35 VCc35 V.【答案】B5(双选)场强为E1.0102 V/m的匀强电场中，有相距d2.0102 m的a，b两点，则a，b两点间的电势差可能为()A1.0 VB2.0 VC3.0 V D4.0 V【解析】当d为沿电场线方向两点间的距离时，Uab最大，UabEd2 V，故选A、B.【答案】AB6如图1512所示，在匀强电场中将一带电荷量为q、质量为m的小球以初速度v0竖直向上抛出，在带电小球由抛出到上升至最大高度的过程中，下列判断正确的是()图1512A小球的机械能守恒B小球的电势能增加C所用的时间为D到达最高点时，速度为零，加速度大于g【解析】小球在抛出到最大高度的过程中，除重力之外，电场力要做正功，小球的机械能要增加，故A错误；因电场力做正功，小球的电势能减小，B也错误；小球在竖直方向上只受重力，故竖直方向加速度为g，到最高点所用的时间t，C正确；到达最高点时，竖直分速度为零，但水平分速度不为零，并且最高点加速度为重力加速度g与电场力引起的加速度的矢量和，大于g，由此可判断D不正确故选C.【答案】C7如图1513所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等一正电荷在等势线U3上时，具有动能20 J，它运动到等势线U1上时，速度为零，令U20，那么，当该电荷的电势能为4 J时，其动能大小为()图1513A16 J B10 JC6 J D4 J【解析】正电荷从等势线U3运动到等势线U1上时，克服电场力做功，电势能增加了20 J，由U12U23知U1U3，则点电荷在等势线U1处电势能为10 J，在U3处电势能为10 J，正电荷的总能量E10 J当电势能为4 J时，动能应为6 J选项C正确【答案】C8如图所示，a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势分别为a10 V，b2 V，c6 V，a、b、c三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示正确的是()A B C D.【解析】由于是匀强电场，所以a、b连线的中点与c点等势，电场强度的方向垂直于等势面且由高电势指向低电势处，所以D正确【答案】D9(2012韶关一中高二检测)如图1514所示，匀强电场中，A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形，电场强度方向平行于纸面现有一电子，在电场力作用下，由A至C动能减少W，而质子在电场力作用下，由A到B动能增加W，则该匀强电场E的大小和方向的判定正确的是()图1514AE，方向垂直BC并由A指向BCBE，方向垂直BC并由A指向BCCE，方向垂直AC并由B指向ACDE，方向垂直AB并由C指向AB【解析】电子在电场力作用下由A到C，克服电场力做功为W，质子从A到B电场力做功为W，则质子从A到C电场力做功也为W，在此B、C两点是等势点，B、C的连线为匀强电场的等势线，电场线垂直于BC，电场强度的方向从A指向BC.A到BC的距离为asin 60a，则EeaW，所以E.【答案】A10如图1515中画出了一个电场中的一簇互相平行且等间距的等势面，并标出了各等势面的电势值电场中A、B两点所处位置如图所示，它们之间的距离为5 cm，两点连线与等势面夹角为37，一个电量为3103 C的粒子正好静止在此电场中，则此粒子重为多少？图1515【解析】根据题意可知，A、B两点沿场强方向(垂直于等势面方向)的距离为dsin3751020.6 m3102 m，A、B两点电势差UABAB(4020) V20 V所以电场强度E V/m103 V/m设粒子重为G，由平衡条件得GqE3103103 N2 N.【答案】2 N11如图1516所示，a、b、c是匀强电场中的直角三角形的三个顶点，已知a、b、c三点的电势分别为a8 V，b4 V，c2 V，已知ab10 cm，ac5 cm，ac和ab的夹角为60，试确定场强的方向和大小图1516【解析】因为Uabab12 V，所以ab的中点d的电势为d2 V，过a点作等势线cd的垂线ae，ae为一条电场线，如图所示aeadcos30abcos307.5 cm由E得：E80 V/m方向斜向右上与ac成30角【答案】80 V/m方向斜向右上与ac成30角12(2012广州七中高二检测)把一个带正电荷q的小球用细线悬挂在两块面积很大的竖直平行板间的O点，小球质量m2 g，悬线长L6 cm，两板间距离d8 cm，当两板间加上U2103 V的电压时，小球自悬线水平的A点由静止开始向下运动到达O点正下方的B点时的速度刚好为零，如图1517所示，以后小球一直在A、B之间来回摆动取g10 m/s2，求小球所带的电荷量图1517【解析】取小球为研究对象，重力mg竖直向下，电场力Eq水平向左，绳的拉力为T，在小球由A向B运动的过程中，重力mg对小球做正功，电场力Eq对小球做负功，拉力T不做功，根据动能定理mgLqEL0，又因为E由以上两式可得：q8107 C【答案】8107 C1下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场加速后，粒子速度最大的是()A质子B氘核C氦核 D钠离子【解析】由qUmv2，v ，所以比荷大的速度大，A正确【答案】A2带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时(除电场力外不计其他力的作用)下列说法中正确的是()A电势能增加，动能增加B电势能减小，动能增加C电势能和动能都不变D上述结论都不正确【解析】在带电粒子垂直进入匀强电场偏转过程中，电场力对粒子做正功，根据动能定理，粒子的动能增加，根据电场力做功与电势能的关系，电势能减小，选项B正确【答案】B3. (2011咸宁高二检测)质量为m的物块，带正电q，开始时让它静止在倾角60的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为Emg/q的匀强电场中，如图169所示，斜面高为H，释放物块后，物块落地的速度大小为()图169A. B2C2 D.【解析】由动能定理得mgHqUmv2，而UE，故物块落地时的速度大小v2，B正确【答案】B4(双选)示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图1610所示如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的()图1610A极板X应带正电 B极板X应带正电C极板Y应带正电 D极板Y应带正电【解析】由题意电子偏到XOY的区域，则在偏转电极YY上应向右上运动，故Y板带正电，C正确，D错误；在偏转电极XX上应向右运动，故X板带正电，A正确，B错误【答案】AC5.如图1611所示，质量为m、带电荷量为q的粒子以初速度v0从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB2v0，方向与电场的方向一致，则A、B两点的电势差为()图1611A. B.C. D.【解析】粒子在竖直方向做匀减速直线运动，有：2ghv，电场力做正功、重力做负功，使粒子的动能由变为2mv，则根据动能定理有：Uqmgh2mvmv，联立解得A、B两点间的电势差为，应选C.【答案】C6(双选)如图1612所示，在光滑绝缘的水平桌面上竖直固定一光滑绝缘的挡板ABCD，AB段为直线挡板，与水平方向成45角，BCD段是半径为R的圆孤挡板，挡板处于场强为E的匀强电场中，电场方向与圆直径MN平行现有一带电荷量为q、质量为m的小球由静止从挡板内侧上的A点释放，并且小球能沿挡板内侧运动到D点抛出，则()图1612A小球一定带正电 BqEmgC小球一定带负电 DqEmg【解析】由题目可知小球从静止由A点释放，能沿挡板内侧运动到D点抛出，说明小球受合力一定是向下偏右，偏右的方向至少与AB平行，所以电场力一定向右且大于或等于重力所以A、B正确【答案】AB7一束正离子以相同的速率从同一位置，垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有离子()A都具有相同的质量 B都具有相同的电量C具有相同的比荷 D都是同一元素的同位素【解析】轨迹相同的含义为：偏转位移、偏转角度相同，即这些离子通过电场时轨迹不分叉，y，tan，所以这些离子只要有相同的比荷，轨迹便相同，故只有C正确【答案】C8.在空间有正方向水平向右、大小按如图1613所示的图线变化的电场，位于电场中A点的电子在t0时速度为零，在t1 s时，电子离开A点的距离大小为l.那么在t2 s时，电子将处在()图1613AA点 BA点左方l处CA点右方2l处 DA点左方2l处【解析】粒子在第1 s内做初速度为零的匀加速运动，第2 s内做末速度为零的匀减速运动，加速度大小