人教版高中物理必修第三册课后习题 第9章 静电场及其应用 习题课二 电场强度的计算和静电场的综合问题.docVIP

第PAGE6页共NUMPAGES8页

习题课二电场强度的计算和静电场的综合问题

课后·训练提升

合格考过关检验

一、选择题(第1~4题为单选题,第5~6题为多选题)

1.点电荷A和B分别带正电和负电,电荷量分别为4Q和Q,如图所示,在AB连线上,电场强度为零的地方在 ()

A.B左侧 B.A右侧

C.A和B之间 D.A的右侧及B的左侧

答案A

解析正点电荷电场的电场线从正点电荷出发到无穷远终止,负点电荷电场的电场线从无穷远出发到负点电荷终止。在B的左侧,A产生的电场强度向左,B产生的电场强度向右,电场强度方向相反,由于A的电荷量大于B的电荷量,且离A较远,由点电荷电场强度公式E=kQr

2.如图所示,以O为圆心,r为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d,空间有沿着x轴正方向的匀强电场E,同时在c点固定一个负点电荷Q,以下说法正确的是()

A.负点电荷Q产生的电场强度一定比合电场强度小

B.b点的电场强度与d点的相同

C.a点的电场强度方向可以与O点相同

D.a点的电场强度一定大于O点的电场强度

答案C

解析由于负点电荷Q产生的电场强度与外加的匀强电场电场强度大小不知,因此负点电荷Q产生的电场强度与合电场强度大小关系无法确定,选项A错误。依据负点电荷的电场强度指向负点电荷,再结合矢量的合成法则,则b点的电场强度与d点的不相同,选项B错误。外加匀强电场在a点的电场强度与O点相同,负点电荷在这两点的电场强度大小不同,根据矢量的合成法则,则a点的电场强度方向可以与O点相同,也可以不相同,选项C正确。由以上分析可知,a点的电场强度可以大于O点的电场强度,也可以小于O点的电场强度,选项D错误。

3.如图所示,在竖直放置的半圆形光滑绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m、电荷量为q的小球从管的水平直径的端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力。若圆弧半径为r,小球运动过程中所带电荷量不变,则固定于圆心处的点电荷的电荷量是()

A.3mgr2kq B.

C.2mgr2

答案A

解析设小球到达B点时速度大小为v,小球从A滑到B的过程,由机械能守恒定律得mgr=12mv2,得到v=2gr,小球经过B点时,由牛顿第二定律得Eq-mg=mv2r,将v=2gr代入得E=3mgq,根据点电荷电场强度公式,圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度大小为E=

4.某静电场中的电场线方向不确定,分布如图所示,带电粒子在电场中仅受静电力作用,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.该静电场一定是孤立正电荷所产生的

C.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度

D.粒子在M点的速度小于它在N点的速度

答案D

解析由电荷的运动轨迹可知,电荷所受的静电力斜向上,由于电场线的方向未知,所以不能确定电荷的电性,选项A错误。孤立正电荷的电场线是从正电荷出发到无穷远处终止的直线,故该静电场不是孤立正电荷产生的,选项B错误。电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,由图可知,N点的电场强度大于M点的电场强度,粒子在N点受的静电力大于在M点受的静电力,所以粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度,选项C错误。因静电力做正功,粒子的电势能减小,动能增加,所以粒子在M点的速度小于它在N点的速度,选项D正确。

5.如图所示,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,以下说法正确的是()

A.离子受的静电力方向一定向右

B.离子受的静电力大小、方向都不变

C.离子肯定向右偏转

D.离子一定做匀变速运动

答案BD

解析由于离子的电性未知,所以不能确定静电力的方向,也就不能确定偏转的方向,选项A、C错误。匀强电场中电场强度处处相同,由F=qE知静电力大小和方向都不变,选项B正确。离子受的静电力大小、方向都不变,加速度不变,必定做匀变速运动,选项D正确。

6.如图所示,A、B为两个等量的正点电荷,在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q(不计重力),由静止释放后,下列说法正确的是()

A.点电荷在从P点到O点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大

B.点电荷在从P点到O点运动的过程中,加速度可能越来越小,速度越来越大

C.点电荷运动到O点时加速度为零,速度达最大值

D.点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度一定越来越大,直到粒子速度为零

答案BC

解析根据点电荷电场强度的叠加法则,可知,同种正电荷连线的中垂线上,电场强度方向由O点向两边延伸,且大小先增大后减小,在P点由静止释放一个负点电荷q,在从P点到O点运动的过程中,它只在静电力作用下,向下加速,电场强度可能越来越小,静电力可能越来越小,则加速度可能越来越小,选项