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1、 [每課一測(cè)]
1.在下圖各種電場(chǎng)中,A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等的是( )
圖1
解析:電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,電場(chǎng)強(qiáng)度相等必定其大小相等、方向相同。故答案為C。
答案:C
2.在如圖2所示的四種電場(chǎng)中,某帶電粒子從圖中P點(diǎn)由靜止釋放,其加速度一定變小的是( )
圖2
解析:由于帶電粒子的電性不確定,故粒子靜止釋放后的運(yùn)動(dòng)方向不確定,只有D項(xiàng)中,不論粒子帶何種電荷,從P點(diǎn)靜止釋放后,加速度都變小。
答案:D
3.在雷雨云下沿豎直方向的電場(chǎng)強(qiáng)度為104 V/m,已知一半徑為1 mm的雨滴在此電場(chǎng)中不會(huì)下落,取重力加速度大小為10 m/s2,水的密度為103 kg/m3。雨滴攜
2、帶的電荷量的最小值約為( )
A.2×10-9 C B.4×10-9 C
C.6×10-9 C D.8×10-9 C
解析:雨滴不會(huì)下落,有Eq≥mg,m=,即q≥,代入數(shù)據(jù)得q≥4×10-9 C。
答案:B
4.圖3為某正電荷Q產(chǎn)生的某區(qū)域的電場(chǎng)線分布圖,a、b是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)。將電荷量為q=5×10-8 C的正點(diǎn)電荷(試探電荷)置于a點(diǎn),所受電場(chǎng)力為2×10-3 N,則下列判斷正確的是( )
A.a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為4×104 N/C,方向向右 圖3
B.將電荷量為q的負(fù)點(diǎn)電荷放于a點(diǎn),a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度
3、大小為4×104 N/C,方向向左
C.將點(diǎn)電荷q從a點(diǎn)移走,則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零
D.b點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度小于4×104 N/C
解析:由E=得a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=N/C=4×104 N/C,方向向右,A對(duì);a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向與引入的試探電荷無關(guān),故B、C錯(cuò)誤;由電場(chǎng)線的疏密可知,b處電場(chǎng)強(qiáng)度小于a處,故D項(xiàng)正確。
答案:AD
5.(2020·廣東高考)如圖4為靜電除塵器除塵機(jī)理的示意圖,塵埃在電場(chǎng)中通過某種機(jī)制帶電,在電場(chǎng)力的作用下向集塵極遷移并沉積,以達(dá)到除塵目的。下列表述正確的是( )
圖4
A.到達(dá)集塵極的塵埃帶正電荷
B.電場(chǎng)方向由集塵極指向放電極
C.帶
4、電塵埃所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向相同
D.同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場(chǎng)力越大
解析:放電極與集塵極間的電場(chǎng)方向指向放電極,選項(xiàng)B正確;帶負(fù)電荷的塵埃受向右的電場(chǎng)力向右運(yùn)動(dòng),到達(dá)集塵極,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤;由F=qE可知選項(xiàng)D正確。
答案:BD
6. (2020·玉林模擬)如圖5所示,一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球用細(xì)線
系住,線的一端固定在O點(diǎn)。若在空間加上勻強(qiáng)電場(chǎng),平衡時(shí)線與豎直方
向成60°角。則電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值為( ) 圖5
A.mg/2q B.mg/
5、2q
C.2mg/q D.mg/q
解析:當(dāng)電場(chǎng)力與細(xì)線方向垂直時(shí),其值最小,如圖所示,則最小電場(chǎng)強(qiáng)度Emin==。
答案:B
7.如圖6所示,A、B為用兩個(gè)絕緣細(xì)線懸掛起來的帶電絕緣小球,質(zhì)量mA<mB。當(dāng)在A球左邊放一個(gè)帶電小球C時(shí),兩懸線都保持豎直方向(兩懸線長(zhǎng)度相同,三個(gè)球位于同一水平線上)。若把C球移走,A、B兩球沒有發(fā)生接觸,則下圖7中(圖中α>β)能正確表示A、B兩球位置的是( ) 圖6
圖7
解析
6、:原來拴A、B的線處于豎直狀態(tài),說明它們都處于平衡狀態(tài),三個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài),相鄰的必異號(hào),所以A、B肯定帶異種電荷,又由于mA<mB,所以α>β,選A。
答案:A
8.如圖8所示,電場(chǎng)中某條電場(chǎng)線上a、b兩點(diǎn)相距為d,電勢(shì)差為U,同一點(diǎn)電荷在a、b兩點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大小分別為F1和F2,則下列說法中正確的是 ( )
A.a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于U/d
B.a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度 圖8
C.若F1=F2,則a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度等于U/d
D.若F1<F2,則a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度
解析:電場(chǎng)中某條電場(chǎng)線上
7、a、b兩點(diǎn)相距為d,電勢(shì)差為U,但電場(chǎng)線的分布情況未知,所以a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小也無法判斷,若F1<F2,則a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度,故選項(xiàng)D是正確的。
答案:D
9.如圖9所示,A、B是兩個(gè)帶有絕緣支架的金屬球,它們?cè)瓉砭粠щ?,并彼此接觸。現(xiàn)使帶負(fù)電的橡膠棒C靠近A(C與A不接觸),然后先將A、B分開,再將C移走。關(guān)于A、B的帶電情況,下列判斷正確的是( )
A.A帶正電,B帶負(fù)電
B.A帶負(fù)電,B帶正電 圖9
C.A、B均不帶電
D.A、B均帶正電
解析:帶負(fù)電的橡膠棒
8、C靠近A時(shí),A球會(huì)感應(yīng)出正電荷,而B球會(huì)感應(yīng)負(fù)電荷,故A項(xiàng)正確。
答案:A
10.如圖10所示,AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑,圓心為O,將帶有相等電荷量為q的正、負(fù)點(diǎn)電荷放在圓周上,它們的位置關(guān)于AC對(duì)稱。要使圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,可在圓周上再放置一個(gè)適當(dāng)電荷量的正點(diǎn)電荷+Q,則該點(diǎn)電荷+Q應(yīng)放在( ) 圖10
A.A點(diǎn) B.B點(diǎn)
C.C點(diǎn) D.D點(diǎn)
解析:由電場(chǎng)的疊加原理和對(duì)稱性可知,+q、-q在O點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度方
9、向應(yīng)沿OD方向,要使O點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度為零,放上的電荷+Q在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向應(yīng)與+q、-q在O點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反,所以D正確。
答案:D
11.如圖11所示,一質(zhì)量為m=1.0×10-2 kg、帶電荷量為q=1.0×10-6 C的小球,用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,假設(shè)電場(chǎng)足夠大,靜止時(shí)懸線向左與豎直方向成60°角。小球在運(yùn)動(dòng)過程中電荷量保持不變,重力加速度取g=10 m/s2。結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。
圖11
(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。
(2)若在某時(shí)刻將細(xì)線突然剪斷,求經(jīng)過1 s小球的速度v。
解析:(1)小球所受的電場(chǎng)力F=qE,由平衡條件得F=mgtanθ,解
10、得電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.7×105 N/C。
(2)剪斷細(xì)線后小球做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過1 s時(shí)小球的速度為v。
小球所受合外力F合=mg/cosθ
由牛頓第二定律有F合=ma
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v=at
解得小球的速度v=20 m/s
速度方向?yàn)榕c豎直方向夾角為60°斜向左下方。
答案:(1)1.7×105 N/C (2)20 m/s,方向與豎直方向夾角為60°斜向左下方。
12.如圖12所示,空間存在著電場(chǎng)強(qiáng)度E=2.5×102 N/C、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)內(nèi)一長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5 m的絕緣細(xì)線一端固定于O點(diǎn),另一端拴著質(zhì)量m=0.5 kg電荷量q=4×10-2 C的小球?,F(xiàn)將細(xì)線拉至水平位置,將小球由靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂。取g=10 m/s2。求:
圖12
(1)小球的電性;
(2)細(xì)線能承受的最大拉力值。
解析:(1)由小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)可知,小球帶正電。
(2)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為v,對(duì)該過程由動(dòng)能定理有(qE-mg)L=mv2,在最高點(diǎn)對(duì)小球由牛頓第二定律有FT+mg-qE=m,
由①②式及題中數(shù)據(jù)可得FT=15 N。
答案:(1)正電 (2)15 N