1、高考资源网（） 您身边的高考专家课时素养评价 四点电荷的电场匀强电场 (25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题5分,共30分)1.在真空中有一点电荷形成的电场,离该点电荷距离为r0的一点,引入一电量为q的试探电荷,所受电场力为F,则离该点电荷为r处的场强大小为()A. B. C. D.【解析】选B。根据电场强度的定义得r0处的场强大小为E=,根据点电荷的场强公式得E=k,Q为场源电荷的电量,则有:=k,所以离该点电荷为r处的场强的大小为E=k=,故选B。2.真空中一匀强电场中有一质量为0.01 g,电荷量为-110-8 C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动,取g=10 m/s2,则()
2、A.场强方向水平向左B.场强的大小是1103 N/CC.场强的大小是1107 N/CD.场强的方向竖直向下 【解析】选D。由题意知尘埃做匀速直线运动,所以有:mg=qE,代入数据解得:E=1104 N/C,方向竖直向下,故D正确,A、B、C错误。3.如图所示,真空中a、b、c、d四点共线且等距。先在a点固定一带正电的点电荷Q,测得b点场强大小为E。若再将另一负点电荷q放在d点时,c点场强大小为E。则d点放入电荷q后,b点的场强大小是()A.EB.EC.ED.E【解析】选A。设四点的间距均为r,则只放点电荷Q时,b点的场强E=k;此时Q在c点的场强为:k=E;若再将另一负点电荷q放在d点时,c点
3、场强大小为E, q在c点形成电场的电场强度为:k=E-E=E,则此时b点的场强为:E+=E;故选A。4.如图,在光滑绝缘水平桌面上,三个带电小球a、b和c分别固定于正三角形顶点上。已知a、b带电量均为+q,c带电量为-q,则 ()A.ab连线中点场强为零B.三角形中心处场强为零C.a所受库仑力方向垂直于ab连线D.a、b、c所受库仑力大小之比为11【解析】选D。在ab连线的中点处,ab两电荷在该点的合场强为零,则该点的场强等于c在该点形成的场强,大小不为零,选项A错误;在三角形的中心处,ab两电荷在该点的场强大小相等,方向夹120角,则合场强竖直向下,电荷c在该点的场强也是竖直向下,则三角形中
4、心处场强不为零,选项B错误;a受到b的排斥力沿ba方向,受到c的吸引力沿ac方向,则其合力方向斜向左下方与ab连线成60角,选项C错误;ab受库仑力大小相等,均为Fa=Fb=2cos60=,c受库仑力:Fc=2cos30=,则a、b、c所受库仑力大小之比为11,选项D正确。5.一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场中,电场方向水平向左。不计空气阻力,则小球()A.做直线运动B.做曲线运动C.速率先增大后减小D.速率一直增大【解析】选B。由题意知,小球受重力、电场力作用,合外力的方向与初速度的方向夹角为钝角,故小球做曲线运动,所以A错误,B正确;在运动过程中合外力先做负功再做正功,所以C
5、错误,D错误。6.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线AOB匀速飞过,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是()A.先变大后变小,方向水平向左B.先变大后变小,方向水平向右C.先变小后变大,方向水平向左D.先变小后变大,方向水平向右【解析】选B。等量异种电荷电场线分布如图甲所示,由图中电场线的分布可以看出,从A点到O点,电场线由疏到密;从O点到B点电场线由密到疏,所以沿AOB,电场强度应先由小到大,再由大到小,方向为水平向右,如图乙所示。由于电子做匀速直线运动,所受合外力必为零,故另一个力应与电子所受的电场力大小相等、方向相反,电子受到电场力方向水平向左,且沿
6、AOB运动的过程中,电场力先由小变大,再由大变小,故另一个力的方向应水平向右,其大小应先变大后变小,故B正确。二、计算题(本题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(14分)如图所示,在真空中有两个点电荷A和B,电荷量分别为-Q和+2Q,它们相距L。则它们连线的中点 O处的场强大小为_,方向_。【解析】-Q在O点的场强EA=k=k,方向由O指向A,+2Q在O点的场强EB=k=k,方向由B指向O,所以O点的场强E=EA+EB=k,方向由B指向A。答案:k由B指向A8.(16分)如图所示,用30 cm长的绝缘细线将质量为410-3 kg的带电小球P悬挂于O点
7、,当空间中有水平向右、大小为1104 N/C的匀强电场时,小球偏离竖直方向37角后处于静止状态。求小球的电性、带电量和细线的拉力。(g取10 m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)【解析】对小球进行受力分析如图所示,电场力方向水平向右,由此可知小球带正电。小球静止时,由平衡条件可得qE=mgtan37所以q=310-6 C细线的拉力T=510-2 N答案:正电310-6 C510-2 N (15分钟40分)9.(6分)如图所示,一个绝缘圆环,当它的均匀带电且电荷量为+q时,圆心O处的电场强度大小为E,现使半圆ABC均匀带电+2q,而另一半圆ADC均匀带电-2q,则圆心O处电场强度的
8、大小和方向为()A.2E,方向由O指向DB.4E,方向由O指向DC.2E,方向由O指向BD.0【解析】选A。当圆环的均匀带电,电荷量为+q时,圆心O处的电场强度大小为E,当半圆ABC的带电荷量为+2q时,由如图所示的矢量合成可得,在圆心处的电场强度大小为E,方向由B到D;当另一半圆ADC均匀带电-2q时,同理,在圆心处的电场强度大小为E,方向由O到D;根据矢量的合成法则,圆心O处的电场强度的大小为2E,方向由O到D,故选项A正确,B、C、D错误。10.(6分)如图所示,绝缘水平面上有A、B、C、D四点,依次相距L,若把带电金属小球甲(半径远小于L)放在B点,测得D点处的电场强度大小为E;现将不
9、带电的相同金属小球乙与甲充分接触后,再把两球分置于A、C两点,此时D点处的电场强度大小为()A.EB.EC.ED.E【解析】选D。根据点电荷电场强度公式E=k,则B点电荷在D处的电场强度为EB=k=k=E;当将不带电的相同金属小球乙与甲充分接触后,再把两球分置于A、C两点,则两球的电量分别为,那么A处的小球在D处的电场强度EA=k=,而C处的小球在D处的电场强度EC=;由于两球在D处的电场强度方向相同,因此它们在D点处的电场强度大小为E=+=E,故A、B、C错误,D正确。11.(6分)在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电Q2,且Q1=2Q2。用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强
10、的大小,则在x轴上()A.E1=E2的点只有一处,该点合场强为0B.E1=E2的点共有两处,一处合场强为0,另一处合场强为2E2C.E1=E2的点共有三处,其中两处合场强为0,另一处合场强为2E2D.E1=E2的点共有三处,其中一处合场强为0,另两处合场强为2E2【解析】选B。设两点电荷连线长为L,E1=E2的点离Q2的距离为x,由点电荷的场强E=k知,当点在Q1、Q2连线外侧时,k=k,解得x=(+1)L,此处两电场反向,合场强为零。当点在连线之间时,k=k,解得x=(-1)L,此处两电场同向,E=2E2。所以本题选项B正确。12.(22分)空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O、P是电场中的
11、两点。从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B。A不带电,B的电荷量为q(q0)。A从O点发射时的速度大小为v0,到达P点所用时间为t;B从O点到达P点所用时间为 。重力加速度为g,求:(1)电场强度的大小;(2)B运动到P点时的动能。【解析】(1)设电场强度的大小为E,小球B运动的加速度为a, O、P两点的高度差为h。根据牛顿定律、运动学公式和题给条件,有mg+qE=mah=a()2=gt2解得E=(2)设B从O点发射时的速度为v1,到达P点时的动能为Ek,O、P两点的水平距离为l,根据动能定理有Ek-m=mgh+qEh且有l=v1=v0th=gt2联立式得Ek=2m(+g2t2)答案:(1)(2)2m(+g2t2)关闭Word文档返回原板块- 9 - 版权所有高考资源网