1、第一章第三节 基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中,第14题只有一项符合题目要求,第56题有多项符合题目要求)1(2017崇川名校质检)由电场强度的定义E可知()AE和F成正比,F越大E越大BE和q成反比,q越大E越小CE的方向与F的方向相同DE的大小可由算出【答案】D【解析】电场强度E与试探电荷所受电场力F、电量q无关,不能说E和F成正比,和q成反比,故A、B错误根据物理学上规定可知,电场强度E的方向与正电荷所受电场力F方向相同,与负电荷所受电场力方向相反,而题中q的正负未知,故C错误由定义式E可计算出E,故D正确2(2019攀枝花二模)如图所示,直角三角形ABC,两直角边的长度之比
2、为ACBC43.放在A、B两点的点电荷QA、QB,在C点产生的合电场强度方向与AB平行,则QA、QB分别在C点产生的电场强度的大小之比EAEB等于()A34 B43C916 D169【答案】B【解析】在C点产生的合电场强度方向与AB平行,设QA、QB在C点产生的电场强度的大小分别为EA、EB,根据矢量合成法则,作图如图所示,两直角边的长度之比为ACBC43.再根据几何关系,三角形相似比,则有EAEB43,A、C、D错误,B正确3(2018郑州一模)如图所示,以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f,等量正、负点电荷分别放置在a、d 两点时,下列说法中正确的是()Ab、c、e、f
3、四点的场强相同Bb、c、e、f 四点的电势相等CO点的电势高于b、c、e、f 四点的电势D将一带正电的试探电荷从O点移到e点,电场力做正功【答案】D【解析】由题意可知,两点电荷在e、f处的电场强度各自进行矢量合成,则e、f处场强大小相等,而方向不相同,同理b、c电场强度大小相等,方向不同,因此它们的电场强度大小相等,方向不同,故A错误依据等量异种电荷等势线的分布,可知b、f两点的电势相等,c、e两点的电势相等,故B错误根据沿着电场线方向电势降低,O点的电势高于c、e两点的电势,而低于b、f 两点的电势,故C错误将一带正电的试探电荷从O点移到e点,即从高电势移到低电势,那么电势能降低,因此电场力
4、做正功,故D正确4(2018上海浦东一模)如图所示为某电场中的一条电场线,若A、B两点的场强大小分别为EA、EB,电势分别为A、B,则可以推断一定有()AABCEAEBDEAB,故A错误,B正确A、B两点所在的电场线是直线,电场强度的大小由电场线的疏密表示,一条电场线无法判断电场线的疏密,因此无法推断A、B两处场强的大小,故C、D错误5如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B离子受的电场力大小、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】由于不知电荷正负,所以不
5、确定受力方向,A错,匀强电场中FqE不变,合力不变,B、D正确,受力方向不确定,不能确定偏转方向,C错6用电场线能很直观、很方便地比较各点电场的强弱如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称则()AB、C两点场强大小和方向都相同BA、D两点场强大小相等,方向相反CE、O、F三点比较,O的场强最强DB、O、C三点比较,O点场强最强【答案】AC【解析】由对称性可知,B、C两点场强大小和方向均相同,A正确;A、D两点场强大小相同,方向也相同,B错误;在两电荷连线的中垂线上,O点场强最强,在两点电荷连
6、线上,O点场强最弱,C正确,D错误二、非选择题7如图所示,Q121012 C、Q241012 C,Q1、Q2相距12 cm,求a、b、c三点的电场强度大小和方向,其中a为Q1Q2连线的中点,b为Q1左方6 cm处的点,c为Q2右方6 cm处的点【解析】根据点电荷电场的电场强度公式可得,点电荷Q1在a、b、c三点产生的电场强度分别为Ea1k V/m5 V/m,方向向右,同理得Eb15 V/m,方向向左;Ec1V/m,方向向右点电荷Q2在a、b、c三点产生的电场强度分别为Ea2k V/m10 V/m,方向向右,同理得Eb2 V/m,方向向右;Ec210 V/m,方向向左如图所示,a、b、c三点的电
7、场强度分别为EaEa1Ea215 V/m,方向向右,EbEb1Eb2 V/m,方向向左,EcEc2Ec1 V/m,方向向左答案:见解析8(2019凯里名校模拟)如图,一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点,A、B水平距离为L,运动轨迹在竖直平面内,已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与竖直方向夹角为60.它运动到B点时的速度大小为v0,方向竖直向上,不计重力求匀强电场的场强【答案】【解析】由题意知初速度与竖直方向夹角为60,初速度v0可以分解为水平方向vxv0sin 60v0竖直方向vyv0sin 30v0由于竖直方向速度不变,可以知道电场力方向为水
8、平向右,电场强度方向也是水平向右由A向B运动过程,水平方向为匀减速运动,竖直方向为匀速直线运动,利用动能定理有EqLm2mv解得E.能力提升9(2019南昌月考)水平面上的三点A、O、B在一条直线上,OB2OA,OO是竖直的分界线,其左边区域内有水平向右的匀强电场,场强大小为E1,其右边区域内有水平向左的匀强电场,场强大小为E2,现将一带电量为q的小球从A点以初速度v0竖直向上抛出,小球在空中越过分界线后,落在B点时速度竖直向下,不计阻力,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是() A小球在B点速度大于v0B小球经过分界线时的速度与水平方向夹角的正切值tan C小球经过分界线时离水平面的高度为
9、D左右两区域电场强度大小的比值为E1E212【答案】B 【解析】小球只受重力和电场力作用,故竖直方向做加速度为g的匀变速运动,又有A、B两点的高度相等,故竖直方向的速度大小相等根据B点速度竖直向下可得,小球落在B点时的速度大小等于v0,则小球在空中运动的总时间为t.小球在水平方向只受电场力作用,做匀变速运动,故在OO左侧做加速度为a1g的匀加速运动,在右侧做加速度a2的匀减速运动设在左侧运动时间为t1,在右侧运动时间为t2,则有t1t2,a1t1a2t2.又OB2OA,所以a1t1t2a2t2a1t,得t22t1,E1E2a1a2t2t121.小球在竖直方向做竖直上抛运动,故经过分界线时离水平
10、面的高度为hv0t1gt,小球经过分界线时的水平速度vxa1t1v0,竖直速度vyv0gt1v0,则速度与水平方向夹角的正切值tan .综上可知,A、C、D错误,B正确10(多选)(2017闵行一模)如图所示的水平匀强电场中,将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置,释放后,M、N保持静止,不计重力,则()AM的带电荷量比N的大BM带负电荷,N带正电荷C静止时M受到的合力比N的大D移动过程中匀强电场对M做负功【答案】BD【解析】在图示位置时能平衡,则两个小球不可能带同种电荷,分析可知,M带负电荷,N带正电荷,则小球M受到小球N向右的静电引力FNM和向左的电场力FM,两个力
11、平衡,即FMFNMqME,小球N受到小球M向左的静电引力FMN和向右的电场力FN,两个力平衡,即FNFMNqNE,由牛顿第三定律得FNMFMN,联立两式得:qMqN,故A错误,B正确;移动过程中,M受到的电场力FM与位移方向的夹角大于90,故电场力FM对M做负功,D正确;静止时小球M和小球N所受的合力均为零,故C错误11光滑绝缘水平面上的带电小球A、B的质量分别为m12 g,m21 g,它们的电荷量相等,q1q2107 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,这时,A、B一起向右运动,且保持距离d0.1 m不变,如图所示试问:F1多大?它们如何运动?【解析】A、B运动时距离保
12、持不变,说明二者速度、加速度均相等对于B,水平方向只受A的静电力F2,则aBk9109m/s29 m/s2,且aAaB9 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(m1m2)a31039 N 2.7102 N .答案:2.7102 N 做匀加速直线运动12如图所示,把一个倾角为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:Ffmgsin qEcos ,垂直斜面方向上:mgcos qEsin FN,其中FfFN,由得 .答案: