1.3 电场及其描述（2）—鲁科版高中物理选修3-1 作业

第3节
电场及其描述
作业2
1．(多选)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EA、EB表示A、B两处的电场强度,则(　　)
A.A、B两处的电场强度方向相同
B.因为A、B在一条电场线上,且电场线是直线,所以EA=EB
C.电场线从A指向B,所以EA>EB
D.不知A、B附近电场线的分布情况,EA、EB的大小不能确定
2.如图所示是表示在一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是(　　)
A．这个电场是匀强电场
B．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec
C．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea＞Eb＞Ed＞Ee
D．无法确定这四个点的场强大小关系
3.如图所示，各电场中A、B两点电场强度相同的是(　　)
4.一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图象，如图所示，则A、B所在区域的电场线分布情况可能是下图中的(　　)
5.(多选)如图所示,在真空中等量异种点电荷形成的电场中:O是电荷连线的中点,C、D是连线中垂线上关于O对称的两点,A、B是连线延长线上的两点,且到正、负电荷的距离均等于两电荷间距的一半。则以下结论正确的是(　　)
A.B、C两点电场强度方向相反
B.A、B两点电场强度相同
C.C、O、D三点比较,O点电场强度最弱
D.A、O、B三点比较,O点电场强度最弱
6.如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有a、b两点，已知a、b两点在同一竖直平面内，但不在同一电场线上，一个带电小球在重力和电场力作用下由a点运动到b点，在这一运动过程中，以下判断正确的是(　　)
A．带电小球的动能可能保持不变
B．带电小球运动的轨迹一定是直线
C．带电小球做的一定是匀变速运动
D．带电小球在a点的速度可能为零
7.如图所示，一个带负电的油滴以初速v0从P点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中，若油滴到达最高点C时速度大小仍为v0，则油滴最高点的位置在(　　)
A．P点的左上方
B．P点的右上方
C．P点的正上方
D．上述情况都可能
8．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c。已知质点的速率是递减的，关于b点电场强度E的方向，如图5所示的四个图中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)(　　)
9.如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线,已知该电场线关于虚线对称,O点为A、B电荷连线的中点,a、b为其连线的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是(　　)
A.A、B可能为带等量异号的正、负电荷
B.A、B可能为带不等量的正电荷
C.a、b两点处无电场线,故其电场强度可能为零
D.同一试探电荷在a、b两点处所受静电力大小相等,方向一定相反
10.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其电场强度为E。在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，小球与右侧金属板相距b，如图所示。求：
(1)小球所带电荷量q是多少？
(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？
11.如图所示，两个可看成点电荷的带正电小球A和B位于同一竖直线上，在竖直向上的匀强电场中保持不变的距离沿竖直方向匀速下落．已知A球带电荷量为Q，质量为4m，B球带电荷量为4Q，质量为m，求匀强电场的场强大小和两球间的距离．
12.在水平向右的匀强电场中，有一质量为m，带正电的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时细线与竖直方向夹角为θ，如图所示．现在B点给小球一个初速度v0，使小球能在竖直平面内做圆周运动．试问：小球在做圆周运动的过程中，在哪一位置速度最小？最小值多大？
参考答案：
1、答案：AD
解析：电场线的切线方向即电场强度方向,所以A对;电场线的疏密程度表示电场强度大小,只有一条电场线的情况下不能判断电场强度大小,所以B、C错误,D正确。
2、答案：B
解析：图中给出了a、b、c、d四个位置上电荷量和所受静电力大小的变化关系，由电场强度的定义式E＝可知，F－q图象的斜率代表电场强度．斜率大的场强大、斜率小的场强小，故选项B正确，A、C、D错误．
3、答案：C解析：电场强度是矢量，若两点的电场强度相同，必须是大小相等，方向也相同．故只有C正确．
4、答案：C
解析：电荷在电场力的作用下做加速度逐渐增大的加速运动，所以可以判断电场强度越来越大，再由电荷带负电，可知电荷逆着电场线运动，故C正确．
5.答案：AB
根据电场线分布,B、C两点的电场强度方向相反,故A正确;根据对称性看出,A、B两处电场线疏密程度相同,则A、B两点电场强度大小相同,方向也相同,故B正确;根据电场线的分布情况可知:C、O、D三点中,O处电场线最密,则O点的电场强度最强,故C错误;设A到+q的距离为r,则A点的电场强度大小为EA=k-k;O点的电场强度大小为EO=2k,所以A、O、B三点比较,O点电场强度最强,故D错误。
6、答案：CD
解析：带电小球由a点运动到b点，重力和电场力不可能平衡，带电小球的动能不可能保持不变，A错．若电场力和重力的合力沿ab连线，且a点速度方向沿ab连线，则带电小球运动轨迹是直线，否则是曲线，B错．由于电场力与重力的合力是恒力，所以小球所做运动为匀变速运动，C正确．小球有可能从静止做匀加速直线运动到b，故D正确．
7、答案：A
解析：当油滴到达最高时，重力做了负功，要使油滴的速度仍为v0，需电场力做正功，因而C点应在P点左侧．
8、答案：D
解析：做曲线运动的物体，速度的方向沿该点的切线方向，而物体做曲线运动的条件是合外力与速度不共线，选项A错误；负电荷受力的方向与该点场强方向相反，并且轨迹曲线应向力的方向弯曲，选项C错误；质点从a到c减速，故电场力的方向与速度方向的夹角为钝角，选项B错误而D正确。
9.答案：D
根据电场线的方向及对称性,可知该电场为等量同种电荷形成的,故A、B均错误;a、b两点虽没有画电场线,但两点的电场强度都不为零,C错误;根据等量同种电场的特点可知,同一电荷在a、b两点所受静电力等大反向,D正确。
10、解析：(1)由于小球处于平衡状态，对小球进行受力分析如图所示。
Tsinθ＝qE，Tcosθ＝mg，
解得q＝。
(2)因带电小球受力平衡，重力与电场力的合力与丝线的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于，小球的加速度a＝，小球由静止开始沿丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属板时，
它的位移为s＝，又有s＝at2，
所以t＝＝＝。
答案：(1)　(2)
11、解析：以A为研究对象，由平衡条件得
以B为研究对象，由平衡条件得
解得E＝
r＝2Q.
【答案】　　2Q
12、解析：将小球受的重力，电场力等效成一个力F，如图，则F＝，小球由B→A受等效力F和绝缘细线的拉力作用，由动能定理：·2l＝mvA2－mv02
vA＝
答案：A点
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