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1、學業(yè)分層測評(三) 電場及其描述
(建議用時:45分鐘)
[學業(yè)達標]
1.下面的說法中不正確的是( )
A.電荷的周圍存在電場
B.電場是一種物質,它與其他物質一樣,是不依賴我們的感覺而存在的
C.電荷甲對電荷乙的電場力是電荷甲的電場對電荷乙的作用力
D.電場力是不相接觸的物體之間的作用力,這種相互作用不經其他物質便可直接進行
【解析】 電場是電荷周圍存在的一種特殊物質,電荷間的相互作用力是通過電場進行的,故A、B、C均正確,D不正確.
【答案】 D
2.在電場中某一點放一試探電荷q,它受到的靜電力為F,則該點的電場強度為E=,那么下列說法正確的是( ) 【導學號
2、:18152020】
A.若移去試探電荷,該點電場強度為0
B.若該點放一電荷量為2q的試探電荷,則該點的電場強度為2E
C.若該點放一電荷量為2q的試探電荷,則該點的電場強度為
D.若該點放一電荷量為2q的試探電荷,則該點的電場強度為E
【解析】 電場強度是根據(jù)試探電荷受力情況用比值的方法定義的,公式E=中,雖然有試探電荷的電荷量q,但更換試探電荷時,F(xiàn)與q的比值不變,電場強度由電場本身決定.
【答案】 D
3.如圖1-3-3所示是電場中某區(qū)域的電場線分布圖,A是電場中的一點,下列判斷中正確的是( )
圖1-3-3
A.A點的電場強度方向向左
B.A點的電場強度方向
3、向右
C.因A點無電場線,所以A點場強是零
D.正點電荷在A點受力向左
【解析】 由題圖可以看出,此電場中的電場線是一系列等間距的互相平行的直線,電場線均勻分布,方向相同,該電場中電場強度處處大小相等、方向相同,故A點的電場強度方向向右,因此A、C錯,B對;根據(jù)電場強度方向的規(guī)定可知,正電荷在A點的受力方向向右,即與電場強度方向相同,而負電荷在A點受力向左,故D錯.
【答案】 B
4.如圖1-3-4甲所示,AB是一個點電荷形成的電場中的一條電場線,圖乙則是放在電場線上a、b處的試探電荷的電荷量與所受電場力大小間的函數(shù)圖象(F-q圖象),指定電場方向由A指向B為正方向,由此可以判定(
4、 )
【導學號:18152021】
圖1-3-4
A.場源可能是正電荷,位置在A側
B.場源可能是正電荷,位置在B側
C.場源可能是負電荷,位置在A側
D.場源可能是負電荷,位置在B側
【解析】 因放在a、b處的正電荷所受的電場力的方向均沿由A指向B的方向,故a、b處電場強度的方向均沿A指向B的方向,又由F=Eq可知,圖線的斜率對應電場強度大小,故有Eb>Ea,由點電荷所形成的電場線的分布特點可知,場源電荷可能為負電荷,且位于B側,D正確.
【答案】 D
5.圖1-3-5中實線是勻強電場的電場線,虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡,a、b是軌跡上兩點.若帶電粒
5、子在運動過程中只受靜電力作用,下列判斷錯誤的是( )
圖1-3-5
A.帶電粒子帶負電荷
B.帶電粒子帶正電荷
C.帶電粒子所受靜電力方向與電場線方向相反
D.帶電粒子做勻變速運動
【解析】 由圖可以看出,帶電粒子通過該電場區(qū)域時,不論是由a向b還是由b向a運動,運動軌跡都向左彎曲,表明帶電粒子所受靜電力方向與電場方向相反,帶電粒子應帶負電.因帶電粒子在勻強電場中所受的靜電力是恒力,故運動的加速度大小和方向不變,做勻變速曲線運動.
【答案】 B
6.(多選)關于電場線的敘述,正確的是( )
【導學號:18152022】
A.沿著電場線的方向電場強度越來越小
B.
6、在沒有電荷的地方,任何兩條電場線都不會相交
C.電場線是人們假想的,用以形象表示電場的強弱和方向,客觀上并不存在
D.電場線是非閉合曲線,始于正電荷或無窮遠,終止于無窮遠或負電荷
【解析】 電場線的疏密反映電場強度的大小,電場線越密的區(qū)域,電場強度就越大.在不同電場中沿著電場線的方向電場強度可能變大(如負點電荷的電場)、變小(如正點電荷的電場)、不變(如勻強電場),或更復雜,故A錯誤.如果兩條電場線相交,根據(jù)電場線的物理意義,則該點有兩個電場方向,而實際上電場中某點的場強方向是唯一確定的,所以電場中任意兩條電場線不會在無電荷處相交,故B正確.電場線是一種物理模型,是為了形象描述電場而引入
7、的,不是實際存在的線,故C正確.靜電場中電場線始于正電荷或無窮遠,終止于無窮遠或負電荷,電場線不是閉合曲線,故D正確.
【答案】 BCD
7.A、B為帶電荷量分別為+Q和-Q的兩個等量異種點電荷,c、d為A、B連線上的兩點,且Ac=Bd,如圖1-3-6所示,關于c、d兩點間電場強度的情況是( )
圖1-3-6
A.由c到d電場強度由大變小
B.由c到d電場強度由小變大
C.由c到d電場強度不變
D.由c到d電場強度先變小后變大
【解析】 c、d兩點處于A、B兩異種點電荷所形成的疊加場,各點場強可由EA+EB表示,但計算起來較為繁雜,可借助電場線來描繪,如圖所示,從電場線分
8、布看,從c→d過程中電場線密→疏→密,因此電場強度先變小后變大.
【答案】 D
8.一負電荷從電場中A點由靜止釋放,只受靜電力作用,運動到B點的過程中,它運動的vt圖象如圖1-3-7所示,則A、B兩點所在區(qū)域的電場分布情況可能是下圖中的( )
圖1-3-7
【解析】 由vt圖象知,負電荷由A到B速度越來越大,所以靜電力對電荷做正功,靜電力的方向與過A點場強方向相反,故A、D選項錯誤.由A向B運動過程中加速度越來越大,故靜電力越來越大,電場線越來越密,C對,B錯.
【答案】 C
[能力提升]
9.(多選)如圖1-3-8所示,帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線,在
9、這條線上有A、B兩點,用EA、EB表示A、B兩處的場強,則( ) 【導學號:18152023】
圖1-3-8
A.A、B兩處的場強方向相同
B.因為A、B在一條電場線上,且電場線是直線,所以EA=EB
C.電場線從A指向B,所以EA>EB
D.不知A、B附近電場線的分布情況,EA、EB的大小不能確定
【解析】 由圖可知,A、B兩處的場強方向相同,A正確;但只有一條電場線,無法描述電場線分布的疏密程度,故無法比較EA、EB的大小,D正確,B、C均錯誤.
【答案】 AD
10.(多選)如圖1-3-9所示是一簇未標明方向、由單一點電荷產生的電場線,虛線是一帶電粒子通過該電場區(qū)域
10、時的運動軌跡,a、b是軌跡上的兩點.若帶電粒子在運動中只受電場力作用,根據(jù)此圖可判斷出該帶電粒子( )
圖1-3-9
A.電性與場源電荷的電性相同
B.在a、b兩點所受電場力大小Fa>Fb
C.在a、b兩點的速度大小va>vb
D.在a、b兩點的動能Eka
11、功,帶電粒子的動能減少,速度減小,即Eka>Ekb,va>vb,同理可分析帶電粒子由b點運動到a點時也有Eka>Ekb,va>vb,故選項C正確,D錯誤.
【答案】 BC
11.電荷量為Q1=3.0×10-10 C的負電荷,在電場中某點受到的電場力F=6.3×10-7 N,方向豎直向上,則該點的場強大小為________N/C,場強方向為______;如果將負電荷Q1改換為Q2=6.0×10-10 C的正電荷,那么正電荷受到的電場力大小為________N;如果該點不放電荷,該點場強大小為________N/C.
【導學號:18152024】
【解析】 根據(jù)電場強度公式,E===2.
12、1×103 N/C,方向豎直向下,該點場強的大小和方向不隨該點電荷的改變而變化.電荷Q2在該點所受電場力為F=Q2E=6.0×10-10 C×2.1×103 N/C=1.26×10-6 N.
【答案】 2.1×103 豎直向下 1.26×10-6 2.1×103
12.在真空中O點放一個點電荷Q=+1.0×10-9 C,直線MN通過O點,OM的距離r=30 cm,M點放一個試探點電荷q=+1.0×10-10 C,如圖1-3-10所示,求:
圖1-3-10
(1)q在M點受到的作用力;
(2)M點的場強;
(3)拿走q后M點的場強;
(4)M、N兩點的場強哪點大?
(5)如果把Q換成-1.0×10-9 C的點電荷,情況又如何?
【解析】 (1)q在M點受到的電場力由庫侖定律可得
F=k=9.0×109× N
=1.0×10-8 N
方向由M指向N.
(2)M點的場強
E== N/C=100 N/C,
方向由M指向N.
(3)拿走q后M點的場強不變,場強與試探電荷q無關.
(4)由E=k可知,離場源電荷Q越遠,E越小,由于rOMEN.
(5)若把Q換成-1.0×10-9 C的點電荷,各處的場強大小不變,但方向與原來相反.
【答案】 見解析
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