2013年高中物理 电子题库 第一章第三节知能演练轻松闯关 粤教版选修3-1

1 20132013 年粤教版物理选修年粤教版物理选修 3 13 1 电子题库电子题库 第一章第三节知能演练第一章第三节知能演练 轻松闯关轻松闯关 WordWord 版含答案版含答案 1 双选 关于电场力和电场强度 下列说法正确的是 A 电场强度的方向总是跟电场力的方向一致 B 电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比 C 正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致 D 同一个点电荷在某点受到的电场力越大 该点的电场强度就越大 解析 选 CD 电场强度方向是正电荷在电场中的受力方向 C 对 A 错 电场强度大小由 其本身性质决定 同一点电荷在某电场受电场力越大 由其定义式知该点场强越大 B 错 D 对 2 单选 下列说法中正确的是 A 根据E F q 可知电场中某点的场强与电场力成正比 B 根据E kQ r2 可知点电荷电场中某点的场强与点电荷的电荷量Q成正比 C 根据场强叠加原理 可知合电场的场强一定大于分电场的场强 D 电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹 解析 选 B 电场中的场强是由电场本身决定的 而与放置在电场中的电荷 所受的电 场力 电荷量 无关 E F q是定义式 而不是决定式 A 错 公式E kQ r2是点电荷场 强的决定式 与点电荷的电荷量成正比 B 正确 由矢量的合成法则 即平行四边形定则 可知 合电场的场强不一定大于分电场的场强 就像一个平行四边形的对角线不一定比四 边形的边长长 C 错 电场线是不存在的 是假想的 不是电荷的运动轨迹 只有当静止 的电荷 或初速度与电场线共线的电荷 在电场线是直线的电场中且只受电场力作用或所受 其他力的合力方向沿电场线所在的直线时 其运动轨迹才会与电场线重合 D 错 故选 B 3 单选 如图 1 3 9 所示为静电场的一部分电场线的分布 下列说法正确的是 图 1 3 9 A 这个电场可能是负点电荷形成的 B C点处的场强为零 因为那里没有电场线 C 点电荷q在A点所受到的电场力比在B点所受电场力大 D 负电荷在B点时受到的电场力的方向沿B点切线方向 解析 选 C 负电荷的电场线是指向负电荷的直线 故 A 错误 电场线只是形象地描述 电场 没有电场线的地方 场强不一定为零 故 B 错误 又EA EB F qE 所以电场力大 小FA FB 故 C 正确 负电荷在B点受到电场力的方向与B点的切线方向相反 故 D 错 误 4 单选 2012 金华高二检测 两带电量分别为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 2 图 1 3 10 解析 选 A 由等量异种点电荷的电场强度的关系可知 在两电荷连线中点处电场强度 最小 但不是零 从两点电荷向中点电场强度逐渐减小 因此 A 正确 5 在电场中的P点放一电荷量大小为q 3 0 10 9 C 的负点电荷 它受到的电场力 F 6 0 10 4 N 方向水平向右 则P点的电场强度大小和方向是怎样的 若在P点不放 电荷 P点的电场强度大小和方向又是怎样的 若在电场中的P点放一电荷量为 q 6 0 10 9 C 的正点电荷 求其所受电场力的大小和方向 解析 由电场强度的定义式可得P点电场强度的大小为E F q 6 0 10 4 3 0 10 9 N C 2 0 105 N C 电场强度的方向与负电荷所受电场力的方向相反 即水平向左 若不放电荷 P点的场强大小和方向不变 大小为 2 0 105 N C 方向水平向左 q 在P点所受的电场力大小为F q E 6 0 10 9 2 0 105 N 1 2 10 3 N 其方向与电场强度方向相同 方向水平向左 答案 2 0 105 N C 水平向左 2 0 105 N C 水平向左 1 2 10 3 N 水平向左 一 单项选择题 1 下列说法错误的是 A 只要有电荷存在 电荷周围就一定存在电场 B 电场是一种物质 它与其他物质一样 是不依赖我们的感觉而客观存在的东西 C 电荷间的相互作用是通过电场产生的 电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有 力的作用 D 电场是人为设想出来的 其实并不存在 解析 选 D 带电体及电荷周围存在电场 场是一种物质 是客观存在的 并不是人们 假想的 电荷间的相互作用通过电场产生 所以 A B C 正确 2 2012 黄冈高二检测 如图 1 3 11 所示 正电荷q在电场中由P向Q做加速运 动 而且加速度越来越大 那么可以断定 它所在的电场是图中的 图 1 3 11 解析 选 D 正电荷受力的方向和电场强度方向相同 电场线越密的地方电荷受力越大 根据牛顿第二定律 电荷的加速度也就越大 所以根据题意 Q点的电场线应比P点的电 场线密 故选项 A B 错误 又由于电荷做加速运动 所以选项 C 错误 选项 D 正确 3 点电荷A和B 分别带正电和负电 电荷量分别为 4Q和 Q 在A B连线上 如 图 1 3 12 所示 电场强度为零的地方在 图 1 3 12 A A和B之间 B A的右侧 C B的左侧 D A的右侧及B的左侧 解析 选 C 因为A带正电 B带负电 所以只有在A右侧和B左侧两者产生的电场强 度方向相反 因为QA QB 由点电荷的场强表达式E k可知只有在B的左侧 才有可能 Q r2 EA与EB等大反向 因而才可能有EA和EB矢量和为零的情况 故正确答案为 C 4 在一个等边三角形ABC顶点B C处各放一个点电荷时 测得A处的电场强度大小 为E 方向与BC边平行沿B指向C 如图 1 3 13 所示 拿走C处的点电荷后 A处电场 强度的情况将是 3 图 1 3 13 A 大小仍为E 方向由A指向B B 大小变为 方向不变 E 2 C 大小仍为E 方向沿BA方向 D 无法确定 解析 选 C 根据矢量合成法则可推理知 在B C两处同时存在场电荷时 合电场场 强方向沿平行BC的方向 说明B C两处电荷在A处独立产生的场强大小相等 方向均与 合场强成 60 根据矢量三角形可求出B C在A处的电场强度大小均为E 当撤去C处场 电荷时 只剩下B处场电荷 此时A处场强大小为E 方向沿BA方向 5 法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场 如图 1 3 14 为点电荷a b所形 成电场的电场线分布图 以下说法正确的是 图 1 3 14 A a b为异种电荷 a带电荷量大于b带电荷量 B a b为异种电荷 a带电荷量小于b带电荷量 C a b为同种电荷 a带电荷量大于b带电荷量 D a b为同种电荷 a带电荷量小于b带电荷量 解析 选 B 由题图看出 电场线由一个点电荷发出到另一个点电荷终止 由此可知 a b必为异种电荷 C D 选项错 在电荷a附近取一点M M点到电荷a的距离远小于M 点到电荷b的距离 故M点处的场强主要取决于a电荷 即EM 同理在电荷b附近 kQa r2 取一点N 使Nb Ma 则N点处的场强主要取决于b电荷 即EN 由题图可知 M点 kQb r2 处电场线比N点处电场线稀疏 故EM EN 所以Qa Qb 则 A 选项错 B 选项正确 6 有两个带等量正电荷的点电荷 O为两电荷连线的中点 a点在中垂线上 若在a 点由静止释放一个电子 如图 1 3 15 所示 关于电子的运动 下列说法正确的是 图 1 3 15 A 电子在从a向O点运动的过程中 加速度越来越大 速度越来越大 B 电子在从a向O点运动的过程中 加速度越来越小 速度越来越大 C 电子运动到O点时 加速度为零 速度最大 D 电子通过O点后 速度越来越小 加速度越来越大 一直到速度为零 解析 选 C O点的场强为零 沿中垂线向两边先变大 达到一个最大值后 再逐渐减 小到零 因a点与最大场强点的位置不能确定 当a点在最大场强点的上方时 电子在从 a点向O点运动的过程中 电子的加速度先增大后减小 如果a点在最大场强点的下方时 电子在向O点运动的过程中 电子的加速度一直减小 但不论a点的位置如何 电子在向 4 O点运动的过程中 电子都在做加速运动 所以电子的速度一直在增加 当到达O点时 O 点的场强为零 电子在O点的加速度为零 速度达到最大值 电子通过O点后 电子的运 动方向与场强的方向相同 故电子做减速运动 由能量守恒定律得 当电子运动到a点关 于O点的对称点b时 电子的速度为零 同样因b点与最大场强的位置关系不能确定 故 加速度的大小也不能确定 故正确选项为 C 二 双项选择题 7 在正电荷Q的电场中的P点放一点电荷 其电荷量为 q P点距离Q为r q所 受的电场力为F 则P点的电场强度为 A B F Q F q C D kq r2 kQ r2 解析 选 BD 电场强度的定义式E q为检验电荷的电荷量 由此可判定 B 正 F q 确 再将库仑定律F k代入上式或直接应用点电荷的场强公式 即可得知 D 选项也正 Qq r2 确 故本题的正确选项为 B D 8 如图 1 3 16 所示 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 1 3 16 A A B两点的场强方向相同 B 电场线从A指向B 所以EA EB C A B同在一条电场线上 且电场线是直线 所以EA EB D 不知A B附近的电场线分布状况 无法比较EA与EB的大小 解析 选 AD 场强的大小由电场线的疏密程度决定 由于题图中只给出一条方向向右 的电场线 可据此判断出A B两点场强的方向 但只有一条电场线 无法对比疏密 所以 不能比较出A B两点场强的大小 9 如图 1 3 17 所示为点电荷Q产生的三条电场线 下列说法正确的是 图 1 3 17 A Q为负电荷时 EA EB B Q为负电荷时 EAEB D Q为正电荷时 EAEB 本题正确答案为 AC 10 2012 惠州高二检测 如图 1 3 18 所示 悬线下挂着带正电的小球 它的质量 为m 电荷量为q 整个装置处于水平向右的匀强电场中 电场强度为E 则 图 1 3 18 A 小球平衡时 悬线与竖直方向夹角的正切为 tan Eq mg B 若剪断悬线 则小球做曲线运动 5 C 若剪断悬线 则小球做匀速运动 D 若剪断悬线 则小球做匀加速直线运动 解析 选 AD 小球受到重力 拉力 电场力而处于静止状态 其受力如图所示 在力 的三角形中 tan Eq mg 根据平衡条件可得 剪断前 电场力和重力的合力大小与拉力大小相等 方向与悬线 拉力方向相反 当剪断悬线后 小球所受到的合力大小恒定 方向恒定 小球应由静止开 始做匀加速直线运动 三 非选择题 11 2012 东营高二检测 如图 1 3 19 所示 在一个点电荷Q形成的电场中 Ox 坐标轴与它的一条电场线重合 坐标轴上A B两点的坐标分别为 2 0 m 和 5 0 m 放在 A B两点的试探电荷受到的电场力方向都沿x轴的正方向 电场力的大小跟试探电荷所带 电荷量的关系图象如图 1 3 20 中直线a b所示 放在A点的电荷带正电 放在B点的 电荷带负电 求 图 1 3 19 图 1 3 20 1 B点的电场强度的大小和方向 2 试判断点电荷Q的电性 并说明理由 3 点电荷Q的位置坐标 解析 1 由题图可知 B点的电场强度EB 2 5 N C 方向指向x轴负方向 F q 同理可得A点的电场强度EA 40 N C 方向指向x轴正方向 2 由于A B两点场强方向相反 点电荷Q应位于A B两点之间 带负电荷 3 设点电荷Q的坐标为x 由点电荷的场强E k可知 Q r2 EB EA x 2 2 5 x 2 2 5 40 解得x 2 6 m 另解x 1 m 舍去 答案 1 2 5 N C 沿x轴负方向 2 带负电 由于A B两点的场强方向相反 3 2 6 0 12 如图 1 3 21 所示 以O为圆心 r为半径的圆与坐标轴的交点分别为 a b c d 空间有与x轴正方向相同的匀强电场 同时在O点固定一个电荷量为 Q的 点电荷 如果把一个带电量为 q的试探电荷放在c点 则恰好平衡 那么匀强电场的场 强大小为多少 a d两点的实际场