2021年秋季学期高二年级物理学科精练
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一、单项选择题(每小题4分,共计32分。)
1.绝缘细线上端固定,下端悬挂一小球N,由绝缘支架支撑着一小球M,当M靠近N时,N偏离竖直方向,如图所示。下列关于
M、N带电情况表述正确的是( )
A.M一定带正电
B.M、N都带正电
C.M、N都带负电
D.M、N可能带异种电
2.下列关于点电荷的场强公式E=k的几种不同的理解,正确的是( )
A.以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的场强大小相同
B.当r→0时,E→∞;当r→∞时,E→0
C.在点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向一定是背向点电荷Q
D.在点电荷Q产生的电场中,某点的场强大小与Q成正比,与r成反比
3.关于电场强度的公式,下列说法正确的是(
)
A.由公式可知,电场强度与试探电荷所带电荷量成反比
B.此公式只适用于真空中的点电荷产生的电场
C.此公式为电场强度的定义式,可以适用于各种电场
D.公式中q是产生电场的电荷所带的电荷量,F是试探电荷所受到的力
4.图中给出了四个电场的电场线,则每一幅图中在处电场强度相同的是(
)
A.
B.
C.
D.
5.如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在该直线上有a、b两点,用Ea、Eb分别表示a、b两点的电场强度大小,则( )
A.电场线从a指向b,所以EaB.电场线从a指向b,所以Ea>Eb
C.电场线是直线,所以Ea=Eb
D.不知a、b附近的电场线分布,Ea、Eb大小关系不能确定
6.两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处,如图所示。A处电荷带负电,电荷量Q1,B处电荷带负电电荷量Q2,且Q2
=
5Q1,另取一个可以自由移动的点电荷Q3,放在AB直线上,欲使整个系统处于平衡状态,则(
)
A.Q3为负电荷,且放于B右方
B.Q3为负电荷,且放于A左方
C.Q3为正电荷,且放于A、B之间
D.Q3为正电荷,且放于B右方
7.AB和CD为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O,将电荷量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB对称且距离等于圆的半径,如图所示。要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个适当的点电荷Q,则该点电荷Q( )
A.应放在A点,Q=2q
B.应放在B点,Q=-2q
C.应放在C点,Q=-q
D.应放在D点,Q=-q
8.某静电场中的电场线如图中的实线所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,由M点运动到N点,运动轨迹如图中的虚线所示,以下说法不正确的是(
)
A.粒子必定带正电荷
B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能
二、简答题(共18分)
9.(6分)在真空中O点放一个电荷Q=+2.0×10-9
C,直线MN通过O点,OM的距离r=30
cm,M点放一个点电荷q=-3.0×10-10
C,如图所示,已知静电力常量为k=9.0×109
N·m2/C2。求:
(1)q在M点受到的静电力的大小;
(2)M点的场强大小;拿走q后M点的场强大小。
10.(6分)如图用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球,小球质量为1.0×10-3kg,所带电荷量为2.0×10-8C。现加水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为30°。求:
(1)小球受到的电场力大小;
(2)匀强电场的电场强度大小。
11.(6分)如图所示为一个半径为R的圆环,圆环上的电荷量为,且电荷均匀分布。圆环轴线上的A点到圆心O点的距离为r。求A点处电场强度大小E?(提示:微元法)
参考答案
1.D【详解】绝缘细线上端固定,下端悬挂一小球N,由绝缘支架支撑着一小球M,当M靠近N时,N偏离竖直方向,对N受力分析,根据平衡条件得:球N受重力、细线的拉力和水平向左的引力,所以M、N带异种电荷,所以M可能带正电,也可能带负电故选D。
2.A【详解】
A.由表达式可知,以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的场强大小相同,A正确;
B.该表达式为点电荷的场强公式,当r→0时已不能看成点电荷,B错误;
C.若Q为正电荷,周围各点的场强方向一定是背向点电荷Q,若Q为负电荷,周围各点的场强方向一定是指向点电荷Q,C错误;
D.在点电荷Q产生的电场中,当Q不变时,与r2成反比,D错误。故选A。
3.答案:C解析:电场中某点的电场强度只与电场自身因素有关,与试探电荷所带电荷量无关,A错误;公式是电场强度的定义式,适用于任何电场,故B错淏,C正确;公式中q是试探电荷所带的电荷量,F是试探电荷所受到的力,D错误。
4.答案:C
5.D【详解】a、b在一条电场线上,无法判断电场线的疏密,也就无法判断a、b两点电场强度的大小。
故选D。
6.C【详解】
A.若Q3为负电荷,且放于B右方,则Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向均向右,整个系统不可能处于平衡状态,A错误;
B.若Q3为负电荷,且放于A左方,则Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向均向左,整个系统不可能处于平衡状态,A错误;
C.若Q3为正电荷,且放于A、B之间,则Q1对Q3的电场力向左,Q2对Q3的电场力方向向右,对于以A、B做研究对象也同理,则整个系统可能处于平衡状态,C正确;
D.若Q3为正电荷,且放于B右方,则Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向均向左,整个系统不可能处于平衡状态,D错误。故选C。
7.C【详解】两个点电荷在O点产生的场强大小都为
?,两个场强的方向互成120°,根据平行四边形定则,合场强大小为,方向水平向右,所以最后一个电荷在O点产生的场强大小为,方向水平向左,才能使圆心处的电场强度为零,所以,应在C点放电荷
的电荷。故选C。
8.答案:B解析:由粒子的运动轨迹可知,粒子所受的电场力应指向轨迹的凹侧,可知粒子必定带正电荷,故A不符合题意。电场线越密的地方电场强度越大,粒子所受电场力越大,加速度也就越大,由题图可知,B符合题意,C不符合题意。电场力方向与速度方向的夹角为锐角,电场力对粒子做正功,根据动能定理可得粒子在M点的动能小于它在N点的动能,故D不符合题意。
9.【解析】(1)距离r=30
cm=0.3
m,根据库仑定律有:
F=k=
N
=6×10-8
N,方向向左;
(2)拿走q前M点的电场强度为:
E==
N/C=200
N/C,方向向右;
拿走q后M点的场强仍为200
N/C,方向向右。
答案:(1)6×10-8
N
(2)200
N/C 200
N/C
10.(1);(2)N/C
【详解】
(1)根据受力分析得
解得
(2)根据电场力公式
解得N/C