2019-2020学年高中物理课时分层作业电场力的性质含解析教科版选修3-1.pdf
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1、第 - 1 - 页 共 7 页 课时分层作业 电场力的性质课时分层作业 电场力的性质 基础达标练 (时间:15 分钟 分值:50 分) 一、选择题(本题共 6 小题,每小题 6 分,共 36 分) 1如图所示,两个电荷量均为q的带电小球用长为l的轻质绝缘细线连接,静止在绝 缘光滑水平面上两个小球的半径rl.k表示静电力常量则轻质细线的张力大小为 ( ) A0 B C2 D kq2 l2 kq2 l2 kq l2 B 对其中一带电小球受力分析如图所示: 由平衡条件得:TF 而Fk q2 l2 故Tk,所以 B 项正确 q2 l2 2两个分别带有电荷量Q和5Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定
2、在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F,两小球相互接触后将其固定距离变为 ,则两球间库仑力 r 2 的大小为 ( ) AB 5F 16 F 5 C.D 4F 5 16F 5 D 两球相距r时,根据库仑定律Fk,两球接触后,带电荷量均为 2Q,则Fk Q5Q r2 ,由以上两式可解得F,D 正确 2Q2Q ( r 2) 2 16F 5 3在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点其中a、b两点电场强度大小相等、 方向相反的是( ) 第 - 2 - 页 共 7 页 甲 乙 丙 丁 A甲图中与点电荷等距的a、b两点 B乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C丙图中两等量同
3、种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 D丁图中非匀强电场中的a、b两点 C 甲图中由Ek知EaEb但方向不是相反,A 错;乙图中由等量异种电荷连线中垂 Q r2 线上场强分布特点可知EaEb方向相同,B 错误 ; 同理知丙图中EaEb,方向相反,C 项正确, 丁图中电场为非匀强电场EaEb,D 错误 4如图甲中,AB是一个点电荷电场中的电场线,图乙中是放在a、b处检验电荷的电荷 量与所受电场力数量间的函数图线,下面说法中可以成立的是 ( ) A场源电荷是正电荷,位于A点 B场源电荷是正电荷,位于B点 C场源电荷是负电荷,位于B点 D条件不足,无法判断 A 由Fq图像可知,当试探电荷为正
4、时,电场力为正值,可知场源电荷为正电荷;图 像的斜率表示电场强度大小,图线a的斜率大于b的斜率,说明a处场强大于b处的场强, 电场是由点电荷产生的, 说明A距离场源较近, 即场源位置在A侧, 故 A 正确,B、 C、 D 错误 5 (多选)真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处, 放一个带电量为q(qQ)的点电荷,q 受到的电场力大小为F,则A点的场强为( ) AB F Q F q CkDk Q r2 q r2 第 - 3 - 页 共 7 页 BC 由电场强度的定义可知A点场强为E , 又由库仑定律知Fk, 代入后得Ek, F q Qq r2 Q r2 故选 B、C. 6(多选)一个正点电荷Q
5、固定在正方形的一个角上,另一个带电粒子射入该区域时,恰 好能经过正方形的另外三个角a、b、c,如图所示,则有( ) A根据轨迹可判断该带电粒子带正电 Ba、b、c三点场强大小之比是 121 C粒子在a、b、c三点的加速度大小之比是 212 Da、c二点的电场强度不相同 CD 带电粒子受到的电场力指向轨迹的内侧,根据轨迹弯曲方向可知粒子与固定的电荷 Q是异种电荷, 它们之间存在引力, 故该带电粒子带负电, 故 A 错误 根据几何知识可知a、b、c 三点到Q的距离之比为rarbrc11,根据点电荷场强公式Ek,得a、b、c三点2 Q r2 场强大小之比是 212, 故 B 错误 根据牛顿第二定律得
6、 :a,aE, 则知粒子在a、b、c qE m 三点的加速度大小之比是 212,故 C 正确a、c两点的电场强度大小相等,但方向不同, 所以电场强度不同,故 D 正确 二、非选择题(14 分) 7(14 分)如图所示,用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为 1.0102 kg,所 带电荷量为2.0108 C现加一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直线成 30角, 绳长L0.2 m,求:(重力加速度g的大小取 10 m/s2) (1)这个匀强电场的电场强度大小; (2)突然剪断轻绳,小球做什么运动?加速度大小和方向如何? 解析 (1)根据共点力平衡得, qEmgtan 30 第 - 4 -
7、 页 共 7 页 解得E107 N/C. 3 6 (2)突然剪断轻绳,小球受重力和电场力,初速度为零,做匀加速直线运动 F合ma mg cos 30 a m/s2 20 3 3 加速度方向与绳子拉力方向相反 答案 (1)107 N/C (2)做初速度为 0 的匀加速直线运动 加速度大小为 m/s2 3 6 20 3 3 方向与绳子拉力方向相反 能力提升练 (时间:25 分钟 分值:50 分) 一、选择题(本题共 4 小题,每小题 6 分,共 24 分) 1已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为,其中为平面上单 20 位面积所带的电荷量,0为常量 如图所示的平行板电容器, 极板正对
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