物理选修1-1人教新课标版：1.2电场 课时作业2（word版含解析)

2019-2020学年人教版选修1-11.2 电场课时作业2（解析版)
1．如图,AB是某点电荷产生的电场中的一条电场线,在电场线上P处由静止释放一个带负电的试探电荷时,它沿直线向B点处运动,对此现象判断正确的是(不计电荷重力)(　　)
A.电荷向B做匀加速运动
B.电荷向B做加速度越来越小的加速运动
C.电荷向B做加速运动,加速度的变化情况不能确定
D.电荷向B做加速度越来越大的加速运动
2．如图所示，A、B为正点电荷形成的电场中的两点，下面说法正确的是( )
A.A、B两点场强大小相等
B.A、B两点场强方向不相同
C.正点电荷在A点所受的电场力方向向右
D.负点电荷在B点所受的电场力方向向右
3．如图所示，ABCD为等腰梯形，∠A＝∠B＝60°，AB＝2CD，在底角A、B分别放上一个点电荷，电荷量分别为qA和qB，在C点的电场强度方向沿DC向右，A点的点电荷在C点产生的场强大小为EA，B点的点电荷在C点产生的场强大小为EB，则下列说法正确的是( )
A.放在A点的点电荷可能带负电
B.在D点的电场强度方向沿DC向右
C.EAD.|qA|>|qB|
4．两点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线如图所示。根据电场线的分布情况，下列判断正确的是(　　)
A.Q1的电荷量小于Q2的电荷量
B.Q1的电荷量大于Q2的电荷量
C.Q1、Q2一定均为正电荷
D.Q1、Q2一定均为负电荷
5．如图所示，A、B两平行金属板水平放置，两板之间的电势差恒定，金属板上的a、b两小孔恰好在同一竖直线上，在两小孔的正上方有一带电油滴由静止释放，到达b孔时速度恰好为零。不计空气阻力，则
A.到达b孔时电场力恰好等于重力
B.将A板上移，带电油滴将不能到达b孔
C.将B板下移，带电油滴将不能到达b孔
D.将A板及带电油滴的释放位置都上移，带电油滴一定能到达b孔
6．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效为电荷集中在球心处产生的电场,如图所示,在半球面AB上均匀分布着正电荷,总电荷量为Q,球面半径为R,CD为通过半球面顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点, ,已知M点的场强大小为E,则N点的场强大小为
A. B.
C. D.
7．如图所示各种电场中，A、B两点电场强度相同的是
A. B. C. D.
8．如图所示电场的一部分电场线，下列说法正确的是
A.这个电场可能是负点电荷的电场
B.点电荷q在A点受到的电场力比在C点受到的电场力大
C.点电荷q在C点的加速度比在A点的加速度大（只受电场力）
D.点电荷q在A点的速度比在C点的速度大（只受电场力）
9．如图所示，竖直平面内有A、B两点，两点连线与水平方向的夹角，平面所在空间有平行于该平面的匀强电场。一质量为m，带电量为+q的带电质点，以一定初速度从A点沿直线运动到B点，重力加速度为g，则
A.场强方向一定沿与水平方向成30°角斜向右下方
B.场强的最小值为
C.场强的最小值为
D.若质点到达B点时速度恰好为0,场强大小可能为
10．如图所示，光滑半圆形轨道固定在垂直纸面向外的匀强磁场内，一带量为的带电小球从轨道左端静止释放，则下列说法正确的是
A.小球每次经过轨道最低点时对轨道压力相同
B.小球每次经过轨道最低点时对轨道压力不同
C.小球能到达轨道右端相同高度
D.小球不能到达轨道右端相同高度
11．如图所示，在水平向左、大小为E=1.0×103 N/C 的匀强电场中，一个质量为m=0.1kg的带电小球用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O点。平衡时小球位于A点，此时绳与竖直方向的夹角=53°，绳长为L=0.6m，重力加速度g取10m/s2，sin530 =0.8.
(1)求小球的带电荷量q的大小和带电性质；
(2)将小球移到B点，使得OB水平，且轻绳恰好伸直，给小球一竖直向下的初速度vB，小球到达悬点正下方C点时绳中拉力恰等于小球重力，求vB大小；
12．在竖直平面内有一范围足够大且斜向右上方的匀强电场，方向与水平方向成角。在电场中有一质量为m，带电荷量为q的带电小球，用长为L不可伸长的绝缘细线悬挂于固定轴O上，小球可以在与O点等高的M电处于静止状态，如图所示，现用外力将小球拉到最低点P，然后无初速度释放，重力加速度为g，求：
(1)小球运动到M点时绳的拉力大小；
(2)小球运动到M点时，若细线突然断开，再经过多长时间小球速度方向与电场方向相同.
13．在电场中P处放入电荷量为5.0×10-9C的点电荷，它受到的电场力为3×10-4N，求:
（1）该P处的电场强度多大?
（2）若把放入电场中的点电荷取走，则该电场中P处的电场强度多大？
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点处运动，电荷受到的电场力向右，所以电场线的方向向左，但是只有一条电场线，不能判断电场线的疏密的情况，不能判断电荷的受力的变化的情况，不能判断加速度的变化的情况。A．电荷向B做匀加速运动，与结论不相符，选项A错误；
B．电荷向B做加速度越来越小的加速运动，与结论不相符，选项B错误；
C．电荷向B做加速运动,加速度的变化情况不能确定，与结论相符，选项C正确；
D．电荷向B做加速度越来越大的加速运动，与结论不相符，选项D错误.
2．C
【解析】
【分析】
由题中“A、B为正点电荷形成的电场中的两点”可知，本题考查点电荷电场特点，根据点电荷电场强度特点、电荷之间关系可分析本题。
【详解】
AB．A、B两点在正电荷的同一条电场线上，场强方向相同，但两点所在电场线疏密程度不同，场强大小不同，故AB错误；
CD．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引可知，AB两点放正电荷受力向右，放负电荷受力向左，故C正确，D错误。
3．D
【解析】
【详解】
由于两点电荷在点产生的合场强方向沿向右，由平行四边形定则可知两点电荷在点产生的场强方向，如图所示：
由图中几何关系可知，且处所放点电荷为正电荷，处所放点电荷为负电荷，设的长度为，根据点电荷场强公式可得：
解得：
对两点电荷在处产生的电场进行合并，由几何关系可知其合电场方向为向右偏上，不沿方向；
A. 与分析不符，故A错误；
B. 与分析不符，故B错误；
C. 与分析不符，故C错误；
D. 与分析相符，故D正确；
4．A
【解析】
【详解】
AB．由电场线的特点：电场线越密，代表电场强度越大，可知Q2周围的电场强度大于Q1周围的电场强度，结合点电荷的电场强度的公式： 可知，Q1的电荷量小于Q2的电荷量。故A正确，B错误。
CD．根据电场线的特点：电场线从正电荷出发到负电荷终止。由于图中没有标出电场线的方向，所以不能判断出电荷的正负，结合电荷的特点可知，Q1、Q2可能均为正电荷，也有可能Q1、Q2均为负电荷。故C错误，D错误。
5．D
【解析】
【详解】
A. 油滴由静止释放到达b孔时速度恰好为零，说明油滴先做加速运动后做减速运动，到达b孔时电场力大于重力，故A错误。
B. 设油滴释放点距A板为H，AB板间距为d，从释放油滴到b孔的过程中，由动能定理得
将A板上移，不会改变（H+d）和UAB，故油滴仍能到达b孔并且速度为0．故B错误。
C. 将B板下移，H不变、d变大、UAB不变
mg（H+d）＞qUAB
故vb＞0，油滴能到达b孔。故C错误。
D. 将A板及带电油滴的释放位置都上移，（H+d）变大、UAB不变，
mg（H+d）＞qUAB
故vb＞0，油滴能到达b孔。故D正确。
6．D
【解析】
【详解】
若将带电量为2Q的球面放在O处，均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。则在M、N点所产生的电场为
由题知当半球面如图所示M点的场强大小为为E，则N点的场强为
A. ，与结论不相符，选项A错误；
B. ，与结论不相符，选项B错误；
C. ，与结论不相符，选项C错误；
D. ，与结论相符，选项D正确；
7．C
【解析】
【详解】
A.甲图是非匀强电场，A、B两点到负电荷的距离相等，电场强度大小相等，但方向不相同，所以电场强度不相同，故A错误；
B.乙图是非匀强电场，A处电场线较密，电场强度较大，A、B两点电场强度大小不等、方向相同，所以电场强度不相同，故B错误；
C.丙图是匀强电场，A、B两点电场强度大小相等、方向相同，则电场强度相等，故C正确；
D.丁图是非匀强电场，A、B两点电场强度大小不相等、方向不同，所以电场强度不相同，故D错误；
故选：C。
8．B
【解析】
【详解】
A．根据图象可知一定不是孤立的负点电荷形成的电场，孤立的负电荷形成的电场，电场线是辐射状的指向中心电荷的直线，所以A错误；
BC．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以EA＞EB，根据，知B正确，C错误；
D．电场线的切线方向为该点场强的方向，点电荷q在C点的加速度比在A点的加速度大，但是点电荷正负号不确定，故电场力方向（或者说加速度方向）也就不确定，从A到C无法判断电场力做正功还是负功，也就无法判断哪一点的速度大，所以D错误。
9．CD
【解析】
【详解】
ABC．质点沿AB做直线运动，则重力和电场力的合力方向一定与初速度方向在一条直线上，则电场力可能的方向如图甲和乙所示.则最小值：
解得：，故A错误，B错误，C正确.
D．若质点做减速运动到B，则电场力与重力的合力方向与初速度方向相反，如图乙所示，当电场力方向与竖直方向夹角成30°时有：
所以，故D正确
10．BC
【解析】
【详解】
AB．洛伦兹力对小球不做功，小球运动过程只有重力做功，小球机械能守恒，小球每次到达最低点时速度大小相等，小球做圆周运动的向心力大小相等，小球向右经过最低点时所受洛伦兹力竖直向下，小球向左经过最低点时所受洛伦兹力竖直向上，两种情况下小球对轨道的压力不同，故A错误，B正确；
CD．由于洛伦兹力不做功，只有重力做功，小球运动过程机械能守恒，小球可以到达右端相同高度处，故C正确，D错误．
11．（1）负电； （2）2m/s
【解析】
【详解】
（1）在A点小球处于平衡状态，根据小球受重力、电场力和绳子拉力作用可得：小球受力如图所示，
故根据受力平衡可得：电场力方向水平向右，大小
qE＝mgtanθ＝mg；
故小球带负电，带电量
（2）根据小球受重力、电场力和绳子拉力作用，由小球到达悬点正下方C点时绳中拉力恰等于小球重力，根据牛顿第二定律可得：小球在C点的速度vC=0；小球从B到C的过程只有重力、电场力做功，故由动能定理可得：
所以，
12．(1)(2)
【解析】
【详解】
(1)在M点静止可知电场力与重力的合力方向水平设电场力和重力合力为F合
，
则：
对小球由P到M有动能定理：
，
在M点由牛顿运动定律：
，
得：
，
(2)绳子断后将运动分为沿电场方向为x轴垂直电场方向为y轴，则只要y方向的速度减为零，则速度方向沿电场方向：
，
得
答：(1)小球运动到M点时绳的拉力；
(2)小球运动到M点时，若细线突然断开，再经过小球速度方向与电场方向相同.
13．（1）；（2）
【解析】
【分析】
由题中“电场中P处放入电荷量为5.0×10-9C的点电荷”可知，本题考查点电场强度的定义，根据电场强度公式可以判断本题。
【详解】
（1）根据电场强度公式可得
（2）该P处的电场强度与放不放点电荷无关，因此该电场中P处的电场强度保持不变，仍然为。