高中物理 第1章 靜電與靜電場 第3節(jié) 電場及其描述學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測評 魯科版選修1-1

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電場及其描述 (建議用時：45分鐘) 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(zhì)，它與其他物質(zhì)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(jīng)其他物質(zhì)便可直接進(jìn)行 【解析】　電場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電場進(jìn)行的，故A、B、C均正確，D不正確． 【答案】　D 2．在電場中某一點(diǎn)放一試探電荷q，它受到的靜電力為F，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E＝，那么下列說法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：31870008】 A．若移去試探電荷，該點(diǎn)電場強(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)的電場強(qiáng)度為E 【解析】　電場強(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，F(xiàn)與q的比值不變，電場強(qiáng)度由電場本身決定． 【答案】　D 3．如圖137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(diǎn)，下列判斷中正確的是(　　) 圖137 A．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向向左 B．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向向右 C．因A點(diǎn)無電場線，所以A點(diǎn)場強(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(qiáng)度處處大小相等、方向相同，故A點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向向右，因此A、C錯，B對；根據(jù)電場強(qiáng)度方向的規(guī)定可知，正電荷在A點(diǎn)的受力方向向右，即與電場強(qiáng)度方向相同，而負(fù)電荷在A點(diǎn)受力向左，故D錯． 【答案】　B 4．如圖138甲所示，AB是一個點(diǎn)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(Fq圖象)，指定電場方向由A指向B為正方向，由此可以判定(　　) 圖138 A．場源可能是正電荷，位置在A側(cè) B．場源可能是正電荷，位置在B側(cè) C．場源可能是負(fù)電荷，位置在A側(cè) D．場源可能是負(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力的方向均沿由A指向B的方向，故a、b處電場強(qiáng)度的方向均沿A指向B的方向，又由F＝Eq可知，圖線的斜率對應(yīng)電場強(qiáng)度大小，故有Eb>Ea，由點(diǎn)電荷所形成的電場線的分布特點(diǎn)可知，場源電荷可能為負(fù)電荷，且位于B側(cè)，D正確． 【答案】　D 5．圖139中實(shí)線是勻強(qiáng)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(yùn)動軌跡，a、b是軌跡上兩點(diǎn)．若帶電粒子在運(yùn)動過程中只受靜電力作用，下列判斷錯誤的是(　　) 圖139 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線方向相反 D．帶電粒子做勻變速運(yùn)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(yùn)動，運(yùn)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(yīng)帶負(fù)電．因帶電粒子在勻強(qiáng)電場中所受的靜電力是恒力，故運(yùn)動的加速度大小和方向不變，做勻變速曲線運(yùn)動． 【答案】　B 6．關(guān)于電場線的敘述，正確的是(　　) A．沿著電場線的方向電場強(qiáng)度越來越小 B．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(qiáng)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(yuǎn)，終止于無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷 【解析】　電場線的疏密反映電場強(qiáng)度的大小，電場線越密的區(qū)域，電場強(qiáng)度就越大．在不同電場中沿著電場線的方向電場強(qiáng)度可能變大(如負(fù)點(diǎn)電荷的電場)、變小(如正點(diǎn)電荷的電場)、不變(如勻強(qiáng)電場)，或更復(fù)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(diǎn)有兩個電場方向．而實(shí)際上電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)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的，不是實(shí)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(yuǎn)，終止于無窮遠(yuǎn)或負(fù)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(diǎn)電荷，c、d為A、B連線上的兩點(diǎn)，且Ac＝Bd，如圖1310所示，關(guān)于c、d兩點(diǎn)間電場強(qiáng)度的情況是(　　) 圖1310 A．由c到d電場強(qiáng)度由大變小 B．由c到d電場強(qiáng)度由小變大 C．由c到d電場強(qiáng)度不變 D．由c到d電場強(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，各點(diǎn)場強(qiáng)可由EA＋EB表示，但計(jì)算起來較為繁雜，可借助電場線來描繪，如圖所示，從電場線分布看，從c→d過程中電場線密→疏→密，因此電場強(qiáng)度先變小后變大． 【答案】　D 8．下列正確描述正點(diǎn)電荷電場線的圖示是(　　) 【解析】　正點(diǎn)電荷的電場線是從點(diǎn)電荷出發(fā)的射線，所以選項(xiàng)A正確． 【答案】　A 9．如圖1311所示，帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線，在這條線上有A、B兩點(diǎn)，用EA、EB表示A、B兩處的場強(qiáng)，則(　　) 圖1311 A．A、B兩處的場強(qiáng)方向相同 B．因?yàn)锳、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(qiáng)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．電荷量為Q1＝3.010－10 C的負(fù)電荷，在電場中某點(diǎn)受到的電場力F＝6.310－7 N，方向豎直向上，則該點(diǎn)的場強(qiáng)大小為________N/C，場強(qiáng)方向?yàn)開_______；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力大小為________N；如果該點(diǎn)不放電荷，該點(diǎn)場強(qiáng)大小為________N/C. 【解析】　根據(jù)電場強(qiáng)度公式，E＝＝＝2.1103 N/C，方向豎直向下，該點(diǎn)場強(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 11．在真空中O點(diǎn)放一個點(diǎn)電荷Q＝＋1.010－9 C，直線MN通過O點(diǎn)，OM的距離r＝30 cm，M點(diǎn)放一個試探點(diǎn)電荷q＝1.010－10 C，如圖1312所示，求： 圖1312 (1)q在M點(diǎn)受到的作用力； (2)M點(diǎn)的場強(qiáng)； (3)拿走q后M點(diǎn)的場強(qiáng)； (4)M、N兩點(diǎn)的場強(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)受到的電場力由庫侖定律可得 F＝k＝9.0109 N ＝1.010－8 N 方向由N指向M. (2)M點(diǎn)的場強(qiáng) E＝＝ N/C＝100 N/C， 方向由M指向N. (3)拿走q后M點(diǎn)的場強(qiáng)不變，場強(qiáng)與試探電荷q無關(guān)． (4)由E＝k可知，離場源電荷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，各處的場強(qiáng)大小不變，但方向與原來相反． 【答案】　見解析