2018版高中物理 第1章 靜電與靜電場(chǎng) 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)3 電場(chǎng)及其描述 魯科版選修1 -1.doc

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學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(三) 電場(chǎng)及其描述 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．下面的說(shuō)法中不正確的是(　　) A．電荷的周圍存在電場(chǎng) B．電場(chǎng)是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺(jué)而存在的 C．電荷甲對(duì)電荷乙的電場(chǎng)力是電荷甲的電場(chǎng)對(duì)電荷乙的作用力 D．電場(chǎng)力是不相接觸的物體之間的作用力，這種相互作用不經(jīng)其他物質(zhì)便可直接進(jìn)行 【解析】　電場(chǎng)是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，電荷間的相互作用力是通過(guò)電場(chǎng)進(jìn)行的，故A、B、C均正確，D不正確． 【答案】　D 2．在電場(chǎng)中某一點(diǎn)放一試探電荷q，它受到的靜電力為F，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝，那么下列說(shuō)法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：18152020】 A．若移去試探電荷，該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為0 B．若該點(diǎn)放一電荷量為2q的試探電荷，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為2E C．若該點(diǎn)放一電荷量為2q的試探電荷，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為 D．若該點(diǎn)放一電荷量為2q的試探電荷，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E 【解析】　電場(chǎng)強(qiáng)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(shí)，F(xiàn)與q的比值不變，電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定． 【答案】　D 3．如圖133所示是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布圖，A是電場(chǎng)中的一點(diǎn)，下列判斷中正確的是(　　) 圖133 A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向左 B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右 C．因A點(diǎn)無(wú)電場(chǎng)線，所以A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)是零 D．正點(diǎn)電荷在A點(diǎn)受力向左 【解析】　由題圖可以看出，此電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是一系列等間距的互相平行的直線，電場(chǎng)線均勻分布，方向相同，該電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度處處大小相等、方向相同，故A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右，因此A、C錯(cuò)，B對(duì)；根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度方向的規(guī)定可知，正電荷在A點(diǎn)的受力方向向右，即與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，而負(fù)電荷在A點(diǎn)受力向左，故D錯(cuò)． 【答案】　B 4．如圖134甲所示，AB是一個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，圖乙則是放在電場(chǎng)線上a、b處的試探電荷的電荷量與所受電場(chǎng)力大小間的函數(shù)圖象(Fq圖象)，指定電場(chǎng)方向由A指向B為正方向，由此可以判定(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：18152021】 圖134 A．場(chǎng)源可能是正電荷，位置在A側(cè) B．場(chǎng)源可能是正電荷，位置在B側(cè) C．場(chǎng)源可能是負(fù)電荷，位置在A側(cè) D．場(chǎng)源可能是負(fù)電荷，位置在B側(cè) 【解析】　因放在a、b處的正電荷所受的電場(chǎng)力的方向均沿由A指向B的方向，故a、b處電場(chǎng)強(qiáng)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(duì)應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小，故有Eb>Ea，由點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)可知，場(chǎng)源電荷可能為負(fù)電荷，且位于B側(cè)，D正確． 【答案】　D 5．圖135中實(shí)線是勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上兩點(diǎn)．若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受靜電力作用，下列判斷錯(cuò)誤的是(　　) 圖135 A．帶電粒子帶負(fù)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(chǎng)線方向相反 D．帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng) 【解析】　由圖可以看出，帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)，不論是由a向b還是由b向a運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡都向左彎曲，表明帶電粒子所受靜電力方向與電場(chǎng)方向相反，帶電粒子應(yīng)帶負(fù)電．因帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受的靜電力是恒力，故運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向不變，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)． 【答案】　B 6．(多選)關(guān)于電場(chǎng)線的敘述，正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：18152022】 A．沿著電場(chǎng)線的方向電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小 B．在沒(méi)有電荷的地方，任何兩條電場(chǎng)線都不會(huì)相交 C．電場(chǎng)線是人們假想的，用以形象表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，客觀上并不存在 D．電場(chǎng)線是非閉合曲線，始于正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)，終止于無(wú)窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷 【解析】　電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，電場(chǎng)線越密的區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度就越大．在不同電場(chǎng)中沿著電場(chǎng)線的方向電場(chǎng)強(qiáng)度可能變大(如負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng))、變小(如正點(diǎn)電荷的電場(chǎng))、不變(如勻強(qiáng)電場(chǎng))，或更復(fù)雜，故A錯(cuò)誤．如果兩條電場(chǎng)線相交，根據(jù)電場(chǎng)線的物理意義，則該點(diǎn)有兩個(gè)電場(chǎng)方向，而實(shí)際上電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向是唯一確定的，所以電場(chǎng)中任意兩條電場(chǎng)線不會(huì)在無(wú)電荷處相交，故B正確．電場(chǎng)線是一種物理模型，是為了形象描述電場(chǎng)而引入的，不是實(shí)際存在的線，故C正確．靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線始于正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)，終止于無(wú)窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷，電場(chǎng)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(gè)等量異種點(diǎn)電荷，c、d為A、B連線上的兩點(diǎn)，且Ac＝Bd，如圖136所示，關(guān)于c、d兩點(diǎn)間電場(chǎng)強(qiáng)度的情況是(　　) 圖136 A．由c到d電場(chǎng)強(qiáng)度由大變小 B．由c到d電場(chǎng)強(qiáng)度由小變大 C．由c到d電場(chǎng)強(qiáng)度不變 D．由c到d電場(chǎng)強(qiáng)度先變小后變大 【解析】　c、d兩點(diǎn)處于A、B兩異種點(diǎn)電荷所形成的疊加場(chǎng)，各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)可由EA＋EB表示，但計(jì)算起來(lái)較為繁雜，可借助電場(chǎng)線來(lái)描繪，如圖所示，從電場(chǎng)線分布看，從c→d過(guò)程中電場(chǎng)線密→疏→密，因此電場(chǎng)強(qiáng)度先變小后變大． 【答案】　D 8．一負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止釋放，只受靜電力作用，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，它運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖137所示，則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)分布情況可能是下圖中的(　　) 圖137 【解析】　由vt圖象知，負(fù)電荷由A到B速度越來(lái)越大，所以靜電力對(duì)電荷做正功，靜電力的方向與過(guò)A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤．由A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度越來(lái)越大，故靜電力越來(lái)越大，電場(chǎng)線越來(lái)越密，C對(duì)，B錯(cuò)． 【答案】　C [能力提升] 9．(多選)如圖138所示，帶箭頭的直線是某一電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，在這條線上有A、B兩點(diǎn)，用EA、EB表示A、B兩處的場(chǎng)強(qiáng)，則(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：18152023】 圖138 A．A、B兩處的場(chǎng)強(qiáng)方向相同 B．因?yàn)锳、B在一條電場(chǎng)線上，且電場(chǎng)線是直線，所以EA＝EB C．電場(chǎng)線從A指向B，所以EA>EB D．不知A、B附近電場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)方向相同，A正確；但只有一條電場(chǎng)線，無(wú)法描述電場(chǎng)線分布的疏密程度，故無(wú)法比較EA、EB的大小，D正確，B、C均錯(cuò)誤． 【答案】　AD 10．(多選)如圖139所示是一簇未標(biāo)明方向、由單一點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)．若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可判斷出該帶電粒子(　　) 圖139 A．電性與場(chǎng)源電荷的電性相同 B．在a、b兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小Fa>Fb C．在a、b兩點(diǎn)的速度大小va>vb D．在a、b兩點(diǎn)的動(dòng)能EkaEkb，va>vb，同理可分析帶電粒子由b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)也有Eka>Ekb，va>vb，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤． 【答案】　BC 11．電荷量為Q1＝3.010－10 C的負(fù)電荷，在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力F＝6.310－7 N，方向豎直向上，則該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為_(kāi)_______N/C，場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)開(kāi)_____；如果將負(fù)電荷Q1改換為Q2＝6.010－10 C的正電荷，那么正電荷受到的電場(chǎng)力大小為_(kāi)_______N；如果該點(diǎn)不放電荷，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為_(kāi)_______N/C. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：18152024】 【解析】　根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度公式，E＝＝＝2.1103 N/C，方向豎直向下，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向不隨該點(diǎn)電荷的改變而變化．電荷Q2在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力為F＝Q2E＝6.010－10 C2.1103 N/C＝1.2610－6 N. 【答案】　2.1103　豎直向下　1.2610－6　2.1103 12．在真空中O點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷Q＝＋1.010－9 C，直線MN通過(guò)O點(diǎn)，OM的距離r＝30 cm，M點(diǎn)放一個(gè)試探點(diǎn)電荷q＝＋1.010－10 C，如圖1310所示，求： 圖1310 (1)q在M點(diǎn)受到的作用力； (2)M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)； (3)拿走q后M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)； (4)M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)哪點(diǎn)大？ (5)如果把Q換成－1.010－9 C的點(diǎn)電荷，情況又如何？ 【解析】　(1)q在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力由庫(kù)侖定律可得 F＝k＝9.0109 N ＝1.010－8 N 方向由M指向N. (2)M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) E＝＝ N/C＝100 N/C， 方向由M指向N. (3)拿走q后M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變，場(chǎng)強(qiáng)與試探電荷q無(wú)關(guān)． (4)由E＝k可知，離場(chǎng)源電荷Q越遠(yuǎn)，E越小，由于rOMEN. (5)若把Q換成－1.010－9 C的點(diǎn)電荷，各處的場(chǎng)強(qiáng)大小不變，但方向與原來(lái)相反． 【答案】　見(jiàn)解析