新课标人教版选修3-1第一章静电场第三节电场强度

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名称 新课标人教版选修3-1第一章静电场第三节电场强度
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版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2015-09-16 11:43:05

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选修3-1第一章静电场第三节电场强度
第I卷(选择题)
评卷人
得分
一、选择题
1.如图所示的正四面体四个顶点固定有电荷量为q的点电荷,其中A、C两点为正电荷,B、D两点为负电荷,a、b、c三点分别是AB边、AC边、AD边的中点,则下列关于a、b、c三点电势和电场强度的判断中正确的是
A.a、b两点的电势相等 B.a、c两点的电势相等
C.a、c两点的场强相同 D.a、b两点的场强相同
2.如图所示,在两等量异种点电荷A、B的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a与c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上。则以下判断正确的是
A.b点场强大于d点场强
B.b点电势高于d点电势
C.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能
D.a、b两点的电势差等于b、c两点的电势差
3.下列说法正确的是( )
A.根据可知:物体的加速度大小与质量及合外力无关
B.根据可知:做匀加速直线运动的物体,速度变化越快,加速度越大
C.根据可知:电场中某一点的电场强度与检验电荷的电量无关
D.根据可知:定值电阻的阻值由它两端的电压及通过它的电流决定
4.如图为某一水平电场中等间距的一组等势面分布。一个带-q电荷量的粒子从坐标原点O以1×104m/s的初速度向x轴负方向运动,运动到x=-8cm处速度减为零。不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A.电场强度大小为5N/C,方向沿x轴负方向
B.粒子的电荷量与质量的比值q/m=1.25×106C/kg
C.粒子运动到x=-6cm处用时8×10-6s
D.粒子在x轴上x=-2cm处的电势能和x=2cm处的电势能相等
5.两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,c点在两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则
A.a点的电场强度比b点的大 B.a点的电势比b点的高
C.c点的电场强度比d点的大 D.c点的电势比d点的低
6.关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是
A.任一点的电场强度总是指向该点电势降落的方向
B.电场强度为零的地方,电势也为零
C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低
D.电场强度的方向处处与等电势面垂直
7.两点电荷q1、q2固定在x轴上,在+x轴上每一点的电势随x变化的关系如图所示,其中x=x0处的电势为零,x=x1处的电势最低。下列说法正确的是 ( )
A.x=x0处的电场强度为零 B.x=x1处的电场强度为零
C.q1带正电、q2带负电 D.q1的电荷量比q2的大
8.如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0V,点A处的电势为6V,点B处的电势为3V,则电场强度的大小为( )
A. B. C. D.
9.如图所示的情况中,A.b两点的电场强度和电势均相同的是 ( )
A.甲图:离点电荷等距的A.b两点
B.乙图:两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与连线中点等距的A.b两点
C.丙图:两个等量同种点电荷连线上,与连线中点等距的A.b两点
D.丁图:带电平行金属板两板间分别靠近两板的A.b两点
10.如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用、表示A、B两处的场强,则( )
A.A、B两处的场强方向相反
B.电场线从A指向B,所以
C.因为A、B在一条电场线上,且电场线是直线,所以
D.不知A、B附近电场线的分布情况,、的大小不能确定
11.空中有两个等量的正电荷q1和q2,分别固定于A、B两点,DC为AB连线的中垂线,C为A、B两点连线的中点,将一正电荷q3由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中,下列结论正确的有( )
A.电势能逐渐减小
B.电势能逐渐增大
C.q3受到的电场力先减小后增大
D.q3受到的电场力先增大后减小
12.如图所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b.下列表述正确的是( )
A.该电场是匀强电场
B.a点的电场强度比b点的大
C.a点的电势比b点的高
D.正电荷在a、b两点受力方向相同
13.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A.根据电场强度的定义式可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B.根据电容的定义式可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
C.根据真空中点电荷的电场强度公式可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量无关
D.根据电势差的定义式可知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为UAB=-1V
14.某静电场中的一条电场线与x轴重合,其电势的变化规律图像关于O点对称,如图所示。已知x轴上A、B两点中A到O点的距离更近。在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则下述正确的是 ( )
A.A、B两点的电场强度大小EA>EB
B.A、B两点的电场强度方向相反
C.电子运动的加速度逐渐减小
D.电子将在-x0 — +x0之间作往复运动
15.如图所示,Q1Q2为两个固定在绝缘水平面上的异性点电荷,其中Q1为负电荷,Q1的电荷量是Q2的四倍,它们相距L。在其连线上有一点P ,P离Q2的距离为L/2.下列说法正确的是 ( )
A.P右侧各点电场强度方向均向右
B.从P右侧到无穷远,各点电场强度依次是先变大后变小
C.从P右侧到无穷远,各点电势依次是先降低再升高
D.负电荷从P点沿两电荷连线向右移到无穷远,其电势能先增大后减小
16.如图所示为等量异性点电荷的电场,矩形abcd的中心正好与两电荷连线的中点o重合,ad边平行于点电荷连线,e、f、g、h分别为矩形各边与两电荷连线及中垂线的交点,取无穷远为零势。下述正确的是 ( )
A.ad两点电场强度大小相等,电势相等
B.ab两点电场强度相等,电势相等
C.ac两点电场强度相等,电势的绝对值相等
D.如果把-Q换成+Q,其它一切不变,则a c两点电场强度等大反向,电势相等
17.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
18.在电场中 ( )
A.某点的电场强度大,该点的电势一定高
B.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大
C.某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零
D.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零
19.电场中有一点P,关于P点的场强,下列说法中正确的是 ( )
A.若放在P点的检验电荷的电量减半,则P点的场强减半
B.若P点没有检验电荷,则P点场强为零
C.P点的场强越大,则同一电荷在P点所受电场力越大
D.P点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向
20.如图所示,真空中以O点为圆心、OA为半径的圆周上等间距分布A、B、C、D、E、F、G、H八个点,其中A、E两点分别放置等量的正电荷Q,O为AE连线的中点,下列说法中正确的是
A.B、D、F、H点的电场强度相同
B.B、D、F、H点的电势相同
C.一个电子在C点由静止释放,经O点到达G点的过程中先做匀加速运动,后做匀减速运动
D.一个电子在C点由静止释放,经O点到达G点的过程中电势能与机械能之和先增大,后减少
21.如图所示,ABC是等边三角形,在A点放置电荷量为的点电荷时,取无穷远处电势为0,C点的电场强度大小和电势分别为和。再在B点放置电荷量为的点电荷时,C点的电场强度大小和电势分别
A.和0 B.和 C.和 D.和
22.如图甲所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),O、A、B为轴上三点,放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示,则
A.A点的电场强度大小为2×103 N/C
B.B点的电场强度大小为2×103 N/C
C.点电荷Q在A、B之间
D.点电荷Q在A、O之间
23.如图所示,在暴雨前,有一带电云团(可近似看作带电绝缘球)正慢慢靠近地面,某野外地面附近有一质量较小的带电体被吸上天空,带电体在上升过程中,以下说法正确的是
A.带电体的电势能一定越来越大
B.带电体所经过的不同位置的电势一定越来越高
C.带电体所经过的不同位置的电场强度一定越来越大
D.带电体的加速度一定越来越大
24.如图所示,甲、乙两图分别有等量同种的电荷A1、B1和等量异种的电荷A2、B2.在甲图电荷A1、B1的电场中,a1、O1、b1在点电荷A1、B1的连线上,c1、O1、d1在A1、B1连线的中垂线上,且O1a1=O1b1=O1c1=O1d1;在乙图电荷A2、B2的电场中同样也存在这些点,它们分别用a2、O2、b2和c2、O2、d2表示,且O2a2=O2b2=O2c2=O2d2.则
A.a1、b1两点的场强相同,电势相同
B.c1、d1两点的场强相同,电势相同
C.a2、b2两点的场强相同,电势相同
D.c2、d2两点的场强相同,电势相同
25.用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法,下列表达式中不属于用比值定义物理量的是
A.加速度a= B.电流I=
C.电场强度E= D.磁感应强度B=
26.如图所示,带正电的A球固定,质量为m、电荷量为+q的粒子B从a处以速度v0射向A,虚线abc是B运动的一段轨迹,b点距离A最近.粒子经过b点时速度为v,重力忽略不计.则:( )
A.粒子从a运动到b的过程中动能不断增大
B.粒子从b运动到c的过程中加速度不断增大
C.可求出A产生的电场中a、b两点间的电势差
D.可求出A产生的电场中b点的电场强度
27.英国物理学家法拉第引入了“电场”和“磁场”的概念,并用画电场线和磁感线的方法来描述电场和磁场,为经典电磁学理论的建立奠定了基础.下列相关说法正确的是( )
A.电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用是通过电场发生的
B.磁极和磁极、磁极和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的
C.电场线和电场线不可能相交,磁感线和磁感线可能相交
D.通过实验可发现电场线和磁感线的存在
28.如图所示,A、B、C三个小球(可视为质点)的质量分别为m、2m、3m,B小球带负电,电荷量为q,A、C两小球不带电(不考虑小球间的静电感应),不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点,三个小球均处于竖直向上的匀强电场中,电场强度大小为E,以下说法正确的是
A.静止时,A、B两小球间细线的拉力为5mg+qE
B.静止时,A、B两小球间细线的拉力为5mg-qE
C.剪断O点与A小球间细线的瞬间,A、B两小球间细线的拉力为qE
D·剪断O点与A小球间细线的瞬间,A、B两小球间细线的拉力为qE
29.如图所示,物体A和带负电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,A、B的质量分别是m和2m,劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在水平面上,另一端与物体A相连,倾角为θ的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中,整个系统不计一切摩擦。开始时,物体B在一沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用下保持静止且轻绳恰好伸直,然后撤去外力F,直到物体B获得最大速度,且弹簧未超过弹性限度,则在此过程中
A.撤去外力F的瞬间,物体B的加速度为
B.B的速度最大时,弹簧的伸长量为
C.物体A的最大速度为
D.物体A、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量大于物体B电势能的减少量
30.如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们是一个四边形的四个顶点,ab∥cd,ab⊥bc,2ab=cd=bc=2l,电场线与四边形所在平面平行.已知a点电势为24V,b点电势为28V,d点电势为12V.一个质子(不计重力)经过b点的速度大小为v0,方向与bc成45°,一段时间后经过c点,则下列说法正确的是:
A.c点电势为20V
B.质子从b运动到c所用的时间为
C.场强的方向由a指向c
D.质子从b运动到c电场力做功为8电子伏
31.在x轴上关于O点对称的两个位置放置电荷量大小相等的点电荷。关于在两电荷连线上场强和电势的分布,下列说法正确的是(规定x轴正方向为电场强度的正方向、无穷远的电势为零)( )
A.甲图为两个等量负点电荷的E-x图像
B.乙图为两个等量负点电荷的φ-x图像
C.丙图为两个等量负正点电荷的E-x图像
D.丁图为两个等量负正点电荷的φ-x图像
32.如图甲所示,Q1、Q2是两个固定的点电荷,一带正电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度va沿两点电荷连线的中垂线从a点向上运动,其v-t图象如图乙所示,下列说法正确的是
A.两点电荷一定都带负电,但电量不一定相等
B.两点电荷一定都带负电,且电量一定相等
C.试探电荷一直向上运动,直至运动到无穷远处
D.t2时刻试探电荷的电势能最大,但加速度不为零
33.一带正电粒子在正点电荷的电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴,起始点O为坐标原点,则下列关于电场强度E、粒子动能Ek、粒子电势能EP、粒子加速度a与位移x的关系图像可能的是( )
34.如图所示,电荷q均匀分布在半球面上,球面的半径为R,CD为通过半球顶点C与球心O的轴线。P、Q为CD轴上在O点两侧,离O点距离相等的二点。如果是带电量为Q的均匀带电球壳,其内部电场强度处处为零,电势都相等。则下列判断正确的是
A.P点的电势与Q点的电势相等
B.P点的电场强度与Q点的电场强度相等
C.在P点释放静止带正电的微粒(重力不计),微粒将作匀加速直线运动
D.带正电的微粒在O点的电势能为零

第II卷(非选择题)
评卷人
得分
二、计算题
35.(12分)如图所示,倾角为θ的足够长光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强电场和匀强磁场区域,电场的下边界与磁场的上边界相距为L,其中电场方向沿斜面向上,磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球(视为质点)通过长度为4L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连,它们的总质量为m,置于斜面上,线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放,当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动;当小球运动到电场的下边界时速度恰好减为0。已知L=1m,B=0.8T,q=2.2×10-6C,R=0.1Ω,m=0.8kg,θ=53°,sin53°=0.8,取g=10m/s2。求:
(1)线框做匀速运动时的速度v;
(2)电场强度E的大小;
(3)足够长时间后小球到达的最低点与电场上边界的距离x。
36.(14分) 如图甲所示,有一粒子源发射具有沿轴线ABO方向,速度大小不同的粒子,粒子质量均为m,带电荷量均为q(q>0)。A.B是两个阀门,阀门后是一对平行极板,两极板间距为2d,上极板接地,下极板的电势随时间变化关系如图乙所示。O处是一与轴线垂直的接收屏,以O为原点,垂直于轴线ABO向上为y坐标轴正方向。不同速度的粒子打在接收屏上对应不同的坐标,其余尺寸见图。已知关系式。某时刻A开启,t/2后关闭,又经过t/2后B开启,再过t/2后B也关闭,以B开启的时刻作为图乙中计时零点。(不计粒子重力和粒子间的相互作用力)
(1)求能穿过A和B的粒子的最大速度和最小速度;
(2)上述两类粒子打在接收屏上的y坐标。
37.(10分)一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图所示.AB与电场线夹角θ=30°,已知带电粒子的质量m=1.0×10-7 kg,电荷量q=1.0×10-10 C,A、B相距L=20 cm.(取g=10 m/s2,结果保留两位有效数字)求:
(1)电场强度的大小和方向.
(2)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少.
38.如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab间距离,bc间距离,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角。一个带电量的负电荷从a点移到b点克服电场力做功。求:
(1)匀强电场的电场强度大小和方向;
(2)电荷从b点移到c点,电势能的变化量;
(3)a、c两点间的电势差。
39.如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接,电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动。当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置且导体棒MN的速度为v0时,位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态。若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻,各接触处接触良好,重力加速度为g,则下列判断正确的是
A.油滴带正电荷
B.若将上极板竖直向上移动距离d,油滴将向上加速运动,加速度a = g/2
C.若将导体棒的速度变为2v0,油滴将向上加速运动,加速度a = g
D.若保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a端,同时将电容器上极板向上移动距离d/3,油滴仍将静止
40.(12分)如图,竖直平行直线为匀强电场的电场线,电场方向未知,一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子以初速度vo从A点垂直电场方向进入电场,该带电粒子经过电场中的B点和C点,不考虑带电粒子的重力。
(1)试确定电场强度的方向;
(2)若粒子过C点时速度方向与水平方向夹角为60°,试求从A点到C点过程中电场力做功;
(3)若已知电场强度为E,AB两点连线与电场线夹角为60°,求粒子从A点到B点的运动时间。
41.如图,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为E,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲线运动。A、C两点间距离为h,重力加速度为g。
(1)求小滑块运动到C点时的速度大小vc;
(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf;
(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块运动到D点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为vD,从D点运动到P点的时间为t,求小滑块运动到P点时速度的大小vp.
42.如图所示,在长为2L、宽为L的区域内有正好一半空间有场强为E、方向平行于短边的匀强电场,有一个质量为m,电量为e的电子,以平行于长边的速度v0从区域的左上角A点射入该区域,不计电子所受重力,要使这个电子能从区域的右下角的B点射出,求:
(1)无电场区域位于区域左侧一半内时,如图甲所示,电子的初速应满足什么条件;
(2)无电场区域的左边界离区域左边的距离为x时,如图乙所示,电子的初速又应满足什么条件。
43.如图所示,空间某平面内有一条折线是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小都为B.折线的顶角∠A=90°,P、Q是折线上的两点,AP=AQ=L.现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射出,不计微粒的重力.
(1)若P、Q间外加一与磁场方向垂直的匀强电场,能使速度为v0射出的微粒沿PQ直线运动到Q点,则场强为多大?
(2)撤去电场,为使微粒从P点射出后,途经折线的顶点A而到达Q点,求初速度v应满足什么条件?
(3)求第(2)中微粒从P点到达Q点所用时间的最小值.
参考答案
1.B
【解析】
试题分析:正四面体任意两条对边都是异面垂直,棱AB与棱CD就是异面垂直的;如果连接AB的中点b和AD的中点c,可得EF与AB垂直,同时bc与AB垂直.这两个中点连线的特殊性质决定了正四面体有对称面;其中A、C两点为正电荷,B、D两点为负电荷,所以此四面体中AD(以BD的中点E)关于面ACE对称,即a、c两点也对称,所以a、c两点的电势相等,场强大小相等,方向相反;同理可知,a、b两点形成的电场不对称,所以两点的电势不同,场强不同,故ACD错误,B正确.故选B.
考点:本题考查电势差与电场强度的关系、电场强度、电势。
2.D
【解析】
试题分析:A、由电场的分布规律可知,在两等量异号电荷连线上,中点的电场强度最小;在两等量异号电荷连线的中垂线上,中点的电场强度最大;所以b点场强小于d点场强,选项A错误;B、MN是一条等势线,与在两等量异号电荷连线上的点相比较,d点电势高于b点电势,选项B错误;C、因a点的电势高于c点的电势,故正的试探电荷+q在a点的电势能()大于在c点的电势能,选项C错误.D、由对称性可知,,故选项D正确;故选D.
考点:本题考查电场线、等势面、电势能、电场强度、电势.
3.BC
【解析】
试题分析:根据可知:物体的加速度大小与合外力成正比,与质量成反比,选项A错误;根据可知:做匀加速直线运动的物体,速度变化越快,加速度越大,选项B正确;根据可知:电场中某一点的电场强度与检验电荷的电量无关,只有电场本身来决定,选项C正确;导体的电阻是导体本身的性质,与两端的电压和电流无关,故选项D错误;故选BC.
考点:加速度;电场强度;电阻.
4.BC
【解析】
试题分析:由场强的公式可知:,方向沿x轴负向,选项A错误;x=-8cm处的电势为-40V,则由动能定理可知:,解得,选项B正确;粒子运动的加速度,则粒子运动到x=-6cm处用时,选项C正确;粒子在x轴上x=-2cm处的电势和x=2cm处的电势不相等,故粒子在x轴上x=-2cm处的电势能和x=2cm处的电势能不相等,选项D错误; 故选BC.
考点:带电粒子在匀强电场中的运动; 动能定理。
5.ACD
【解析】
试题分析:因电场线的疏密反映场强的大小,故由电场线分布可知,a点的电场强度比b点的大,选项A正确;若过a点画出等势面,可知b点电势高于a点电势,选项B错误;由场强的叠加原理可知,d点的场强等于正电荷在d点的场强与两个负电荷在d点场强之差;而c点的场强等于正电荷在c点的场强,(两个负电荷在c点场强叠加为零),则c点的电场强度比d点的大,选项C正确;由电势的叠加原理可知,c点的电势比d点的低,选项D正确; 故选ACD。
考点:电场线;电场的叠加原理.
6.D
【解析】
试题分析:任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向,选项A错误;电场强度为零的地方,电势不一定为零,例如等量同种电荷连线的中点处场强为零,但是电势不为零,选项B错误;随着电场强度的大小逐渐减小,电势不一定降低,例如离负的点电荷电场越远的地方,场强逐渐减小,但是电势升高,选项C错误;电场强度的方向处处与等电势面垂直,选项D正确; 故选D.
考点:电场强度和电势.
7.BD
【解析】
试题分析:电势φ随x变化的关系图线上每点切线的斜率大小等于电场强度,x=x0处的电场强度不为零,x=x1处的电场强度为零,所以A错误,B正确;由于x1点的场强为0,所以两点的电荷在x1点产生的场强等大反向,两电荷为同种电荷,q1带负电、q2带正电,C错误;x1点的场强为0,故两点电荷在x1点产生的场强等大反向,所以q1的电荷量大于q2的电荷量,故D正确。
考点:电场强度、电场线等
8.A
【解析】
试题分析:
由题知,根据匀强电场特点可知OA中点C的电势为3 V,与B点电势相等,则BC连线为等势线,从原点O向BC连线引垂线,垂足为D,D点电势为3 V,根据图中几何关系得,OD=1.5 cm,场强为,故A正确。
考点:匀强电场的电场强度
9.B
【解析】
试题分析:甲、丙图中A.b两点电场强度方向不同,丁图中A.b两点电势不同。
考点:点电荷、等量同种和等量异种点电荷、匀强电场的电场线分布规律。
10.D
【解析】
试题分析:电场强度方向为电场线上的切线方向,所以A、B两处的电场强度方向相同,A项错误;无法根据一根电场线判断疏密也没有办法判断电场强度大小,所以B项错误;一根电场线是直线不能代表是匀强电场,所以C项错误;D项正确。
考点:本题考查了电场线的特点
11.AD
【解析】
试题分析:根据电场的叠加,CD线上电场方向为沿CD方向向上,所以一正电荷q3由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中,电场力做正功,电势能减小,电场力A正确B错误;在C点电场强度为零,无穷远处电场强度也为零,所以从C点到无穷远处,电场强度先增加后减小,故带电粒子受到的电场力先增加后减小,C错误D正确;
考点:考查了等量同种电荷电场规律
12.C
【解析】
试题分析:电场线的疏密程度不同,所以电场强度大小不同,故该电场不是匀强电场,电场线越密电场强度越大,故a点的电场强度小于b点的电场强度,AB错误;沿电场方向电势减小,故a点的电势比b点的高,C正确;正电荷受到的电场力方向沿电场方向,所以正电荷在a、b两点受力方向不相同,D错误;
考点:考查了电场线,电势,电场强度
13.D
【解析】
试题分析:电场强度只和电场本身的性质有关,与试探电荷无关,公式只是计算式,A错误;电容的决定式为,与电荷量以及两极板间的电压无关,公式只是计算式,B错误;公式中q表示场源电荷的电荷量,C错误;根据电势差的定义式可知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为UAB=-1V,D正确
考点:考查了对电场强度,电容,电势差定义式的理解
14.AC
【解析】
试题分析:因线的斜率等于电场强度,故由图线可知,A、B两点的电场强度大小EA>EB,选项A正确;A、B两点的切线的斜率符号相同,故电场强度方向相同,选项B错误;因从O点向右曲线的斜率逐渐减小,故场强减小,电子运动的加速度逐渐减小,选项C正确;电子将在-x0 — +x0之间运动时,由于场强的方向不变,则电场力方向不变,故一直向右运动,选项D错误;故选AC.
考点:电场强度;电势。
15.CD
【解析】
试题分析:设在+Q2右侧距离+Q2x处M点的场强为零,则,解得x=L,故PM之间的场强方向向右,M点右侧各点电场强度方向向左,选项A错误;从P右侧到无穷远,各点电场强度依次是先变小后变大,再减小,直到无穷远处减到零,选项B错误;因沿着电场线电势降低,故从P右侧到无穷远,各点电势依次是先降低再升高,选项C正确;因从P点向右电势先降低后升高,故负电荷从P点沿两电荷连线向右移到无穷远,其电势能先增大后减小,选项D正确;故选CD.
考点:电场的叠加;电势和电势能.
16.CD
【解析】
试题分析:由电场分布可知,ad两点电场强度大小相等,方向不同;a点电势高于b点的电势,选项A错误;ab两点电场强度大小相等,方向不同,但电势相等,选项B错误;ac两点电场强度大小和方向均相等,电势的绝对值相等,符号相反,选项C正确;如果把-Q换成+Q,其它一切不变,由电场的叠加原理可知,a c两点电场强度等大反向,电势相等,选项D正确;故选CD.
考点:电场强度;电势。
17.C
【解析】
试题分析:+q的点电荷在圆心O处的场强与-q的点电荷在圆心O处的场强的合场强方向由O点指向D点,根据几何关系和点电荷的场强公式得;要使圆心处的电场强度为零,只要点电荷Q在圆心O处产生的场强方向由O指向C即可,大小也为,所以,点电荷Q=-q且应发在C点.故C正确.
考点:场强的叠加;点电荷场强。
18.D
【解析】
试题分析:电场强度大的点其电势不一定高,例如负的点电荷周围场强较大,但是电势为负值较低,选项A错误;某点的电势高,则正的检验电荷在该点的电势能一定大,选项B错误;电场中场强为零的点电势不一定为零,例如等量同种电荷连线的中点处场强为零,但是电势为正,则检验电荷在该点的电势能不为零,选项C错误;某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零,选项D正确;故选D.
考点:电场强度;电势及电势能.
19.C
【解析】
试题分析:电场中某点的电场强度是由电场本身的性质决定的,与试探电荷所带的电量无关,选项AB错误;根据F=Eq可知,P点的场强越大,则同一电荷在P点所受电场力越大,选项C正确;P点的场强方向为正的检验电荷在该点的受力方向,选项D错误;故选C.
考点:电场强度
20.B
【解析】
试题分析:从B、D、F、H点的电场强度方向上看,它们四个的方向并不相同,故四个点的电场强度不相同,选项A错误;从B、D、F、H点的位置来看,它们与电荷都处在相对称的位置上,故它们的电势是相同的,选项B正确;一个电子在C点由静止释放,经O点到达G点的过程中,受到的电场力是变化的,故该电子并不能够做匀加速或匀减速运动,选项C错误;一个电子在C点由静止释放,经O点到达G点的过程中,电子受到重力与电场力的作用,故它具有的机械能与电势能之和是不变的,即能量守恒,选项D错误。
考点:电场强度、电势,牛顿第二定律,能量守恒。
21.A
【解析】
试题分析:+Q在C点形成电场的场强为E,方向沿AC方向,则再在B点放置电荷量为的点电荷时,在C点形成的电场强度大小也为E,方向沿C B的方向,两个分场强夹角为1200,故合场强大小仍为E;根据对称知识可知,+Q和-Q在C点的电势叠加后的值为零,故选A.
考点:场强及电势的叠加.
22.AC
【解析】
试题分析:A点的电场强度大小为,选项A正确;B点的电场强度大小为,选项B正确;因正负电荷在A、B两点所受的电场力方向相同,故A、B两点场强方向相反,故点电荷Q在A、B之间,选项C正确,D错误;故选AC.
考点:电场强度.
23.CD
【解析】
试题分析:由于带电体被吸引上升的过程中,电场力做正功,故电势能减小,选项A错误;因不知带电云团所带的电性,故不知带电体所经过的不同位置的电势的高低,选项B错误;离云团越近则电场越强,故带电体所经过的不同位置的电场强度一定越来越大,带电体所受的电场力越来越大,加速度越来越大,故选项CD正确.
考点:电场强度;电势及电势能.
24.D
【解析】
试题分析:由等量同种电荷的电场分布可知,a1、b1两点的电势相同,场强大小相同,但是方向不同,选项A错误;c1、d1两点的电势相同,场强大小相同,但是方向不同,选项B错误;由等量异种电荷的电场分布可知,a2、b2两点的场强相同,电势不相同,选项C错误;c2、d2两点的场强相同,电势相同,选项D正确.
考点:电场强度;电势.
25.B
【解析】
试题分析:加速度a等于速度变化量与所用时间的比值,加速度公式a=属于比值定义法.不符合题意.故A错误;电流强度I=是欧姆定律,说明电流与电压成正比,与电阻成反比,不是比值定义法.符合题意.故B正确.电场强度等于电场力与所带电量的比值,故选项C不符合题意;磁感应强度公式B=采用的是比值定义法.不符合题意.故D错误.故选B.
考点:研究物体问题的方法.
26.C
【解析】
试题分析:粒子从a运动到b的过程中,电场力做负功,故粒子的动能不断减小,选项A错误;粒子从b运动到c的过程中,所受的电场力逐渐减小,故加速度不断减小,选项B错误;由动能定理可得: ,可求出A产生的电场中a、b两点间的电势差,选项C正确;因不知A的带电量和b点距离A的距离,则不能求出A产生的电场中b点的电场强度,选项D错误;故选C.
考点:动能定理;电场力的功与电势能
27.B
【解析】
试题分析:电荷和电荷之间是通过电场发生相互作用,而通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的,选项A错误;磁极和磁极、磁极和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的,选项B正确;电场线和电场线不可能相交,磁感线和磁感线也不可能相交,选项C错误;磁感线和电场线都是人们假想的曲线,实际上电场线和磁感线都是不存在的,选项D错误;故选B.
考点:物理学史;电场线和磁感线.
28.AC
【解析】
试题分析:静止时,对B球进行受力分析,则有:,故A正确,B错误;剪断OA线瞬间,假设B球也不带电,则剪断OA线瞬间,A、B、C三个小球一起以加速度g自由下落,互相相对静止,AB、BC间拉力为0.若B球带电,则相当于在上述状态下给B球瞬间施加一个竖直下下的电场力qE,经过AB绳传递,qE对A、B球整体产生一个竖直下下的加速度,此时A、B球的加速度为(显然>g),C球以加速度g保持自由下落,以A球为研究对象可得A、B球间细线的拉力为.故C正确,D错误.
考点:考查了牛顿第二定律;电场强度.
29.BD
【解析】
试题分析:在外力撤去前,绳子刚好伸直,拉力为零,对B受力分析可得,即,所以撤去外力的瞬间B在沿斜面方向上只受沿斜面向下的重力的分力,沿斜面向下的电场力,故有,所以撤去外力瞬间的加速度,A错误;随着B沿着斜面下滑,绳子的拉力逐渐增大,当时,即合力为零时,B的速度最大,此时,解得,B正确;对AB整体有动能定理可得,解得,故C错误;由于过程中只有重力和电场力,弹力做功,所以根据能量守恒看得物体A、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B电势能的减少量和B物体机械能的减小量,故D正确;
考点:考查了牛顿第二定律,动能定理,能量守恒定律
30.ABD
【解析】
试题分析:三角形bcd是等腰直角三角形,具有对称性,若做,,则M和N分别是bN和bd的中点,如图所示,

已知a点电势为24V,b点电势为28V,d点电势为12V,因此根据几何关系,可得M点的电势为24V,N的电势20V,M与a点电势相等, 则aM为等势面,场强方向由b指向d;因三角形bcd是等腰直角三角形,具有对称性,bd连线中点N的电势与c相等,为20V.故A正确,C错误.质子从b到c做类平抛运动,沿初速度方向分位移为,此方向做匀速直线运动,则,则B正确.电势差Ubc=8V,则质子从b→c电场力做功为8eV.故D正确;故选ABD.
考点:电场强度;等势面;类平抛运动.
31.AB
【解析】
试题分析:在图甲的等量负电荷的电场中,在两电荷连线中点的场强为零,距离电荷越近的地方场强越大,故甲图为两个等量负点电荷的E-x图像,选项A正确;等量负电荷的电场中,周围的电势均为负值,离负电荷越近则电势越低,故乙图为两个等量负点电荷的φ-x图像,选项B正确;在等量异种电荷的电场中的连线的中点处电势为零,但是场强不为零,丙图为两个等量负正点电荷的φ-x图像,选项C错误;在等量异种电荷的电场中的连线的中点处场强不为零,故丁图不是两个等量负正点电荷的E-x图像,选项D错误;故选AB.
考点:等量同种及等量异种点电荷电场.
32.BD
【解析】
试题分析:由于仅在电场力的作用下沿着两电荷连线的中垂线向上做减速运动,因此受力一定竖直向下,因此两点电荷一定都带负电,且电量一定相等,B正确,A错误;t2时刻速度减小到零然后反向向下运动,C错误;在t2时刻克服电场力做功最多,因此电势能最大,此时图象的斜率不为零,即加速度不为零,D正确。
考点:电场
33.CD
【解析】
试题分析:正电荷的场强公式E=k,可知E-x图线非直线,A选项错误。由于电场力做功W=qEx=Ek,因E非恒定值,故Ek—x图线非直线,故B选项错误。设无穷远处为0电势,则Ep =qU=Fx,Ep﹣x图线的切线斜率表示电场力,随着x的增大,电场力逐渐减小,故C选项正确。a==,可知D选项正确。
考点:带电粒子在电场中的运动
点评:要能正确判断图像的正确与否,关键是求函数的解析式。
34.B
【解析】
试题分析:由题意可知半球面右边的电场线是水平向右的,沿电场线方向电势逐渐降低,A错误;均匀带电半球相当于一个均匀带正电的球和半个均匀带负电的球,这个半球放在图的另一边.然后看PQ两点,可以看到,PQ两点在在上述涉及到的正电半球和负电半球中的相同的位置上.而由题目给出的条件,正电球在PQ两点产生的电场为零.所以,Q点正电半球产生的电场强度相当于负电半球产生的电场强度,而与P点的环境比较,唯一的区别是电荷符号相反,从而电场大小相同,只有可能有方向的区别,而分析可知,方向是相同的,故电场强度相等,B正确;电场线方向水平向右,所以在P点释放静止带正电的微粒(重力不计),微粒将作加速运动,距离远后电场力减小,所以是变加速运动,C错误;本题没有选取零势点,所以带正电的微粒在O点的电势能不一定为零,D错误;
考点:考查了电势,电场强度,电势能
35.(1) (2) (3)
【解析】
试题分析:(1)设线框下边离开磁场时做匀速直线运动的速度为v,则:
①(2分)
②(1分)
③(2分)
根据平衡条件: ④(1分)
解得: ⑤(1分)
(2)从线框刚离开磁场区域到小球刚运动到电场的下边界的过程中(图中位置①→②),
由动能定理: ⑥(2分)
解得: ⑦(1分)
(3)设经足够长时间后,系统往复运动,小球运动的最低点到电场上边界的距离为x(图中位置④),线框最终不会再进入磁场,即运动的最高点是线框的上边与磁场的下边界重合(图中位置③),由动能定理:
⑧(1分)
解得: ⑨ (1分)
考点:本题考查电磁感应定律、能量守恒定律、平衡条件。
36.(1) (2)
【解析】
试题分析:(1)能穿过A和B的粒子
最大速度 v1= ①
最小速度 v2= ②
(2)速度最大的粒子t=0时刻到达B孔, t时刻进入偏转板, 在板间运动时间t,
此段时间内垂直板方向的加速度 a1= ③
侧移 y1=a1 (t)2 ④
由③④得y1=
设打在荧光屏上的坐标Y1 ⑤
∴Y1=
速度最小的粒子t时刻到B孔, 2t时刻到偏转板, 在偏转板中运动时间t垂直板方向以a1加速度加速运动t时间, 再以a2大小的加速度减速运动t时间.
a2=
侧移y2=a1t2+(a1t)×-a2 ()2
∴ y2=d
飞出电场后的侧移 =(a1t-a2×)×t ⑧
∴=d
打在荧光屏上的坐标Y2=y2+ ⑨
∴ Y2=d
37.(1)E=1.7×104 N/C 电场强度的方向水平向左(2)vA=2.8m/s
【解析】
试题分析:(1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动,在垂直于AB方向上的重力和电场力必等大反向,可知电场力的方向水平向左,如图所示,微粒所受合力的方向由B指向A,与初速度vA方向相反,微粒做匀减速运动.
在垂直于AB方向上,有qEsin θ-mgcos θ=0
所以电场强度E=1.7×104 N/C 电场强度的方向水平向左
(2)微粒由A运动到B时的速度vB=0时,微粒进入电场时的速度最小,由动能定理得,mgLsin θ+qELcos θ=m/2,代入数据,解得vA=2.8 m/s
考点:电场强度,动能定理
38.(1) 2.0×103v/m ,水平向右;(2) 电荷的电势能增加 ;(3)3.0×102V
【解析】
试题分析:(1)负电荷从a点移到b点克服电场力做功,说明负电荷所受电场力的方向为由b指向a,负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反,故该匀强电场的方向为由a指向b(水平向右),由代入数值可得E=2.0×103(v/m);
(2)负电荷由b点移到c点,电场力做的功,电场力做负功电荷的电势能增加,故了电荷的电势能增加;
(3) a、c两点间的电势差为U=300(V)。
考点:电场强度;电势能;电势差。
39.CD
【解析】
试题分析: 由右手定则可知,平行板电容器上端带正电,下端带负带,油滴要静止,其受到的电场力和重力平衡,即mg=qE,因此油滴带负电,A错;若将上极板竖直向上移动距离d,那么电场强度将减少,电场力减少,重力大于电场力,油滴将向下加速运动,B错;平行板两端的电压,
,将导体棒的速度变为2v0则平行板两端的电压增大两倍,电场力增大两倍变为2qE=2mg,由牛顿第二定律知,油滴将向上加速运动,加速度 ,C对;若保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a端,同时将电容器上极板向上移动距离d/3时,,,电场强度不变,油滴仍将静止,D对,所以本题选择CD。
考点:电磁感应 电容 电场强度
40.(1)竖直向上 (2) (3)
【解析】
试题分析:(1)因粒子带负电且向下偏转,电场力方向向下,故电场方向竖直向上。 ①
(2)设粒子到达C点的速度为v,电场力做功为W,则
由合运动与分运动的关系有 ②
由动能定理有 ③
联立①②式解得 ④
(3)粒子在电场中做类平抛运动,设水平方向的位移为x,竖直方向的位移为y,
则 ⑤

粒子的加速度为 ⑦
而 ⑧
联立④⑤⑥⑦式解得 ⑨
考点:带电粒子在匀强电场中的运动、动能定理。
41.(1)E/B (2)(3)
【解析】(1)由题意知,根据左手定则可判断,滑块在下滑的过程中受水平向左的洛伦兹力,当洛伦兹力等于电场力qE时滑块离开MN开始做曲线运动,即Bqv=qE
解得:v=E/B
(2)从A到C根据动能定理:
解得:
(3)设重力与电场力的合力为F,由图意知,在D点速度vD的方向与F地方向垂直,从D到P做类平抛运动,在F方向做匀加速运动a=F/m,t时间内在F方向的位移为
从D到P,根据动能定理:,其中
联立解得:
【考点定位】带电粒子在复合场中的运动
42.(1)(2)
【解析】
试题分析:⑴左侧一半无场,电子匀速运动.右侧一半类平抛运动的侧向位移为L,在电场中由电场力作用产生的加速度为, 又, 得
(2)无电场的一半区域位于距左侧x处,则电子先做类平抛运动,接着做匀速直线运动,最后做类斜下抛运动.但水平方向上一直匀速运动,在竖直方向上匀加速时间的匀速时间各为一半,即T/2,设竖直方向上匀速运动的速度为v,则有
又电子恰从区域的右下角射出,故解得:
考点:带电粒子在匀强电场中的运动.
43.(1)v0B ;(2),n=1、2、3、…… (3)
【解析】
试题分析:(1)电场力与洛伦兹力平衡得:qE=qv0B得:E=v0B
(2)根据运动的对称性,微粒能从P点到达Q点,应满足
其中x为每次偏转圆弧对应的弦长,偏转圆弧对应的圆心角为或.
设圆弧的半径为R,则有2R2=x2,可得:
又 由①②③式得:,n=1、2、3、……
(3)当n取奇数时,微粒从P到Q过程中圆心角的总和为
, ,其中n=1、3、5、……
当n取偶数时,微粒从P到Q过程中圆心角的总和为:
,其中n=2、4、6、
欲使时间最小,取n=1或者2,此时
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.