1.在电场中的某点A放一试探电荷+q,它所受到的电场力大小为F,方向水平向右,F
则A点的场强大小EA=,方向水平向右.下列说法中正确的是( )
q
A.在A点放一个负试探电荷,A点的场强方向变为水平向左 B.在A点放一个负试探电荷,它所受的电场力方向水平向左 C.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则A点的场强变为2EA D.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则它所受的电场力变为2F
F
解析: E=是电场强度的定义式,某点场强大小和方向与场源电荷有关,而与放入
q的试探电荷没有任何关系,故A、C错,B正确.
又A点场强EA一定,放入试探电荷所受电场力大小为F=qEA,当放入电荷量为2q的试探电荷时,试探电荷所受电场力应为2F,故D正确.
答案: BD
2.把质量为m的正点电荷q在电场中由静止释放,在它运动的过程中如果不计重力,下述说法正确的是( )
A.点电荷的运动轨迹必与电场线重合
B.点电荷的速度方向,必与所在点的电场线的切线方向一致 C.点电荷的加速度方向,必与所在点的电场线的切线方向一致 D.点电荷的受力方向,必与所在点的电场线的切线方向一致
解析: 把正点电荷q由静止释放,如果电场线为直线,点电荷将沿电场线方向运动,如果电场线为曲线,点电荷一定不沿电场线方向运动,(因为如果沿电场线运动,其速度方向与受力方向重合,不符合曲线运动的条件),A不正确;由于点电荷做曲线运动时,其速度方向与电场力方向不再一致(初始时刻除外),B不正确;而正点电荷的加速度方向,也即点电荷所受电场力方向必与该点场强方向一致,即与所在点的电场线的切线方向一致,所以C,D正确.故正确答案为C、D.
答案: CD
3.如右图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线,若带电粒子q(|Q|≫|q|)由a运动到b,静电力做正功.已知在a、b两点粒子所受静电力分别为Fa、Fb,则下列判断正确的是( )
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A.若Q为正电荷,则q带正电,Fa>Fb B.若Q为正电荷,则q带正电,Fa<Fb C.若Q为负电荷,则q带正电,Fa>Fb D.若Q为负电荷,则q带正电,Fa<Fb
解析: 从电场线分布可以看出,a点电场线密,故Ea>Eb,所以带电粒子q在a点所受静电力大,即Fa>Fb;若Q带正电,正电荷从a到b静电力做正功,若Q带负电,正电荷从a到b静电力做负功,故A项正确.
答案: A
4.如右图中带箭头的实线表示某个电场的电场线,实线间距相等且相互平行,一个带电离子从P处飞入这个电场,以下说法中正确的是( )
A.离子受的电场力方向一定向右 C.离子肯定向右偏转 答案: BD
5.如右图所示中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两点的场强大小,则( )
A.a、b两点场强方向相同 B.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大小不能确定
解析: 由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致,而该电场线是直线,故A正确.电场线的疏密表示电场的强弱,只有一条电场线时,则应讨论如下:若此电场线为正点电荷电场中的,则有Ea>Eb;若此电场线为负点电荷电场中的,则有Ea<Eb;若此电场线是匀强电场中的,则有Ea=Eb;若此电场线是等量异种点电荷电场中的那一条直的电场线,则Ea和Eb的关系不能确定.故正确选项为A、D.
答案: AD
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B.离子受的电场力大小、方向都不变 D.离子一定做匀变速运动
6.如右图所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将做( )
A.自由落体运动 B.曲线运动
C.沿着悬线的延长线做匀加速直线运动 D.变加速直线运动
解析: 烧断前,小球受三个力而平衡,线的拉力与重力和电场力的合力等大反向,烧断线后,拉力消失,而另外两个力不变,合力与拉力方向相反,则小球将沿着悬线的延长线做初速度为零的匀加速直线运动.故C正确.
答案: C
7.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(q≪Q)的点电荷,q受到的电场力大小为F,则A点的场强为( )
A.F/Q qC.k2
r
B.F/q QD.k2
r
kQq
解析: 由电场强度的定义可知A点场强为E=F/q,又由库仑定律知F=2,代入后rQ
得E=k2,B、D对,A、C错.
r
答案: BD
8.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是( )
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
解析: 本题是由电场线和粒子运动轨迹判断粒子运动情况的题目.其关键是抓住粒子受电场力的方向指向粒子轨迹弯曲的一侧(即凹侧)并沿电场线的切线方向,根据电荷运动轨迹弯曲的情况,可以确定点电荷受电场力的方向沿电场线方向,故此点电荷带正电,A选项正确.由于电场线越密,场强越大,点电荷受电场力就越大,根据牛顿第二定律可知其加速度也越大,故此点电荷在N点加速度大,C选项正确,粒子从M点到N点,电场力做正功,根据动能定理得此点电荷在N点动能大,故D选项正确.
答案: ACD
9.如图所示,有一带电荷量为+q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d,此点电荷到
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带电薄板的垂线通过板的圆心.若图中a点处的电场强度为零,则图中b点处的电场强度大小是( )
qq
A.k2+k2
9ddC.0
qq
B.k2-k2 9ddqD.k2 d
q
解析: 点电荷在a点产生的场强大小E=k2,方向向左,由题意,带电薄板在a点
dqq
产生的场强大小E=k2,方向向右.根据对称性,带电薄板在b点产生的场强大小E=k2,ddq
方向向左,点电荷在b点产生的场强大小E=k2,方向向左,根据场强的叠加原理,可知9dA正确.
答案: A
10.两带电量分别为q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图( )
解析: 设q、-q间某点到q的距离为x,则到-q的距离为L-x,则该点的合场强E2x2-2Lx+L2kqkqL
=2+由上式看出当x=时,合场强有最小值2=kq·22=kq·2,xL-x2xL-x[xL-x]8kq
E小=2>0,所以A项正确.
L
答案: A
11.光滑的绝缘水平面上的带电小球A、B的质量分别为m1=2 g,m2=1 g,它们的电荷量相等,q1=q2=107 C,A球带正电,B球带负电.现在水平恒力F1向右作用于A球,这
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LLx-2+222
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时,A、B一起向右运动,且保持距离d=0.1 m不变,如右图所示.试问:F1多大?它们如
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何运动?
解析: A、B运动时距离保持不变,说明二者速度、加速度均相等.对于B,水平方107×107F2q1q2922
向只受A的静电力F2,则aB==k2=9×10×2-3 m/s=9 m/s.所以aA=aB
m2dm20.1×1×10
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=9 m/s2,由于加速度恒定,故小球向右做匀加速直线运动.选A、B整体为研究对象,静电力为系统内力,则
F1=(m1+m2)a=3×103×9 N=2.7×102 N.
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-
答案: 2.7×102 N 做匀加速直线运动
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12.如图所示,把一个倾角为θ的绝缘斜面固定在匀强电场中,电场方向水平向右,电场强度大小为E,有一质量为m、带电荷量为+q的物体以初速度v0,从A端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动,求物体与斜面间的动摩擦因数.
解析: 物体受力情况如右图所示,将各力沿斜面和垂直斜面两个方向进行正交分解,则沿斜面方向上:
Ff+mgsin θ=qEcos θ① 垂直斜面方向上: mgcos θ+qEsin θ=FN② 其中Ff=μFN③ 由①②③得: qEcos θ-mgsin θ
μ=. mgcos θ+qEsin θ答案:
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qEcos θ-mgsin θ
mgcos θ+qEsin θ