高三基础知识天天练 物理6-1人教版

a

第三模块 第6章 第1单元

一、选择题

kQ

1．下面是对点电荷的电场强度公式E＝的几种不同理解，正确的是

r

( )

A．当r→0时，E→∞ B．当r→∞时，E→0

C．某点的场强大小与距离r成反比

D．以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强相同

kQ

解析：当r→0时，E＝，不再适用，A错B对．某点场强的大小应与距离r的平方

r成反比，C错误．以点电荷Q为中心，r为半径的球面上各处的场强大小相等，方向不同，故场强不同，D错．

答案：

B

图19

2．如图19所示实线是一簇未标明的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是

( )

A．带电粒子所带电荷的性质 B．带电粒子在a、b两点的受力方向 C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大 D．带电粒子在a、b两点的加速度何处较大

解析：由轨迹的弯曲情况，可知电场力应沿电场线向左，但因不知电场线的方向，故带电粒子所带电荷符号不能确定．设粒子从a运动到b(也可分析从b到a的情形，两种分析不影响结论)，速度方向与电场力夹角大于90°，故速度减小，由电场线的疏密程度知a点场强大于b点场强，带电粒子在a点受电场力较大，从而加速度较大，综上所述B、C、D正确．

答案：BCD

3．有一负电荷自电场中的A点自由释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B，它运动的速度图象如图20所示，则A、B所在电场区域的电场线分布可能是图中的

a

(

)

图

20

解析：由v—t图象可知，电荷的a和v均增加，故E增加，且电场力与v同向，所以E与v反向，应选B.

答案：

B

图21

4．如图21所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图21中虚线所示．则

( )

A．a一定带正电，b一定带负电 B．a的速度将减小，b的速度将增加 C．a的加速度将减小，b的加速度将增加 D．两个粒子的动能，一个增加一个减小

解析：设电场线为正点电荷的电场线，则由轨迹可判定a带正电，b带负电．若电场线为负点电荷的电场线，则a为负电荷，b为正电荷，A错．由粒子的偏转轨迹可知电场力对a、b均做正功，动能增加，B、D错．但由电场线的疏密可判定，a受电场力逐渐减小，加速度减小．b正好相反，选C.

答案：C

5．带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动，②在等势面上做匀速圆周运动．该电场可能由

( )

a

A．一个带正电的点电荷形成 B．一个带负电的点电荷形成

C．两个分立的带等量负电的点电荷形成

D．一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成

解析：在仅受电场力的作用下在电场线上运动，只要电场线是直线的就可能实现，但是在等势面上做匀速圆周运动，就需要带负电的粒子在电场中所受的电场力提供向心力，根据题目中给出的4个电场，同时符合两个条件的是A答案．

答案：A

6．两个固定的异种点电荷，电荷量给定但大小不等．用E1和E2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，E1＝E2的点

( )

A．有三个，其中两处合场强为零 B．有三个，其中一处合场强为零 C．有两个，其中一处合场强为零 D．只有一个，该处合场强为零

解析：本题主要考查场强的矢量性，同一直线上两点电荷产生场强的叠加则变成了代数的加或减．由于两个点电荷带异种电荷且电荷量不等，则E1＝E2的点必有两个，其中一处合场强为零，另一处合场强为2E1，应选C.

答案：

C

图22

7．如图22所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计．则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是

( )

A．先变大后变小，方向水平向左 B．先变大后变小，方向水平向右 C．先变小后变大，方向水平向左 D．先变小后变大，方向水平向右

解析：先画出等量异种电荷的电场线分布，再判断中垂线上各点的电场强度的变化情况及电子受电场力的情况，最后，确定另一个力的大小和方向．

a

图23

等量异种电荷电场分布如图23所示，由图(a)中电场线的分布可以看出，从A到O，电场线由疏到密；从O到B，电场线由密到疏，所以从A→O→B，电场强度应由小变大，再由大变小，而电场强度方向沿电场线切线方向，为水平向右，如图(b)所示．.由于电子处于平衡状态，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等方向相反．电子受的电场力与场强方向相反，即水平向左，电子从A→O→B过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力方向应水平向右，其大小应先变大后变小，所以选项B正确．

答案：

B

图24

8．如图24所示，在真空中上、下两个区域均有竖直向下的匀强电场，下面区域的场强是上面区域场强的2倍．有一带负电的粒子，从上面区域沿电场线方向以速率v0匀速下落，并进入下面区域(该区域的电场足够大)．在下图所示的速度—时间图象中，符合粒子在电场内的运动情况的是

(

)

解析：粒子在E中匀速下落，则qE＝mg 2qE－mg

粒子在2E中：a＝g，方向向上

m

则粒子先向下减速，后向上加速进入E中又以v0匀速上升．故C正确． 答案：

C

图25

9．如图25所示，质量分别为m1和m2的两小球，分别带电荷量q1和q2，用同等长度的绝缘线悬于同一点，由于静电斥力使两悬线与竖直方向张开相同的角度则

( )

A．q1必等于q2 B．m1必等于m2 C．q1/m1必等于q2/m2

a

D．q1＝q2和m1＝m2必须同时满足

图26

解析：依据题意对两个带电小球受力分析如图26，据平衡条件得： F＝m1gtanθ F＝m2gtanθ

所以有m1＝m2.故B正确 答案：

B

图27

10．如图27所示，质量为m的带负电的小物块处于倾角为37°的光滑斜面上．当整个装置处于竖直向下的匀强电场中时，小物块恰处于静止．现将电场方向突然改为水平向右，而场强大小不变，则

( )

A．小物块仍静止 B．小物块沿斜面加速上滑 C．小物块沿斜面加速下滑 D．小物块将脱离斜面运动

图28

解析：当场强向下时，物块m受重力和电场力两个力作用下处于静止状态，可知F

电

＝mg.当电场方向改为向右时，受力分析如图28，在垂直于斜面方向上，有：mgcos37°＝FN＋F电sin37°

FN＝0.2 mg，所以物块不可能离开斜面；沿斜面方向上：F电cos37°＋mgsin37°＝ma，得a＝1.4 g，故物块沿斜面向下做匀加速直线运动．所以C正确．

答案：C 二、计算题

11．电荷量为q＝1×104C的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水

－

a

平向右的电场(如图29图甲所示)．电场强度E的大小与时间t的关系、物块运动速度v与时间t的关系分别如图29乙、丙所示，取重力加速度g＝10 m/s2.求：

图29

(1)物块质量m；

(2)物块与水平面之间的动摩擦因数μ.