滬科物理選修1 第1章1 3知能演練輕鬆闖關

2022-10-08 15:54:04 字數 4404 閱讀 6230

1.下列說法正確的是(  )

a.只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在著電場

b.電場是一種物質,它與其他物質一樣,是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西

c.電荷間的相互作用是通過電場而產生的,電場最基本的性質是對處在它其中的電荷有力的作用

d.作出電場線時電場才存在,不作出電場線電場就不存在

解析:選abc.只要有電荷就會產生電場,它是一種不依賴於我們的感覺而存在的物質.電荷間的相互作用是通過電場而產生的,電場的基本性質是對放入其中的電荷有作用力.故選項a、b、c正確,選項d錯誤.

2.圖中帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線,在這條線上有a、b兩點,ea、eb表示a、b兩處的場強大小,則(  )

a.a、b兩點的場強方向相同

b.電場線從a指向b,所以ea>eb

c.a、b同在一條電場線上,且電場線是直線,所以ea=eb

d.不知a、b附近的電場線分布狀況,ea、eb的大小不能確定

解析:選ad.根據電場線的物理意義,線上各點的切線方向表示該點的場強方向,因題中的電場線是直線,所以a、b兩點的場強方向相同,都沿著電場線向右;因為電場線的疏密程度反映場強的大小,但由於題中僅給出一條電場線,不知道a、b附近電場線的分布狀態,所以無法確定ea、eb的大小關係.故答案為a、d.

3.將一質量為m的帶電微粒(不計重力)放在電場中無初速釋放,則下列說法正確的是(  )

a.帶電粒子的軌跡一定和電場線重合

b.帶電粒子的速度方向總是與所在處的電場線切線方向一致

c.帶電粒子的加速度方向總是與所在處的電場線切線方向重合

d.帶電粒子將沿電場線的切線方向丟擲,做類拋體運動

解析:選c.帶電粒子的軌跡與電場線重合必須滿足:

(1)電場線是直線;(2)只受電場力或所受其他力的合力方向與電場線平行;(3)v0=0或v0方向與場強方向共線,所以a項錯. 帶電粒子的速度方向不一定與e方向相同,但其所受電場力的方向必與該處電場線切線方向重合,故b錯,c對.因為電場不一定為勻強電場,其合力不一定為恒力,故不一定做類拋體運動,d錯.

4.下列說法正確的是(  )

a.電場強度反映了電場的力的性質,因此電場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比

b.場中某點的場強等於,但與檢驗電荷的受力大小及帶電荷量無關

c.場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向

d.公式e=和e=對於任何靜電場都是適用的

解析:選b.電場強度反映電場力的性質,只與電場本身有關,與引入電場中的檢驗電荷受力、所帶電性及電荷量無關,場強的方向為正電荷在該點受力的方向.大小可以用e=計算,也可以由e=k計算,前者適用於任何電場,後者只適用於點電荷的電場.故選項b正確,選項a、c、d錯誤.

5.一試探電荷q=+4×10-9 c,在電場中p點受到的電場力f=6×10-7 n,求:

(1)p點的場強大小;

(2)沒有試探電荷時,p點的場強大小;

(3)放一電荷量為q′=1.2×10-6 c的電荷在p點,它所受的電場力f′.

解析:(1)電場強度的定義採用了比值定義法,利用在某點引入試探電荷,據其所受電場力跟電荷量的比值求電場強度,所以p點的電場強度大小

ep==n/c=1.5×102 n/c.

(2)電場中某一點的電場強度由電場本身決定,與是否引入試探電荷無關,因此沒有試探電荷時,p點的場強大小仍為1.5×102 n/c.

(3)若在p點引入q′=1.2×10-6 c的電荷,由電場強度的定義e=得f′=q′e=1.2×10-6×1.5×102 n=1.8×10-4 n.

答案:(1)1.5×102 n/c (2)1.5×102 n/c

(3)1.8×10-4 n

一、選擇題

1.下列關於電場與電場線的說法正確的是(  )

a.電場、電場線都是客觀存在的,電場線是電場存在的物質基礎和具體體現

b.電場是客觀存在的,其最基本的性質就是對放入其中的電荷有力的作用

c.電場線實質上就是電場的物質表現形式

d.電場線在空間可以相交,也可以相切

解析:選b.電場是客觀存在的物質,其最基本的性質就是對放入其中的電荷有力的作用,而電場線是人為畫出來的,是研究電場的輔助工具,並非客觀存在.根據電場的特點和電場線的規定,電場線在空間不能相交,也不能相切.所以正確選項為b.

2.關於靜電場中的電場線,下列說法正確的是(  )

a.電場線是分布在電場中的一條曲線

b.電場線是電荷在電場中的運動軌跡

c.電場線是為了形象地描述電場而引入的

d.電場線是閉合的曲線

解析:選c.電場線是為了形象地描述電場而引入的,故c項正確,a項錯誤.電場線從正電荷出發,到負電荷終止,不閉合,故d項錯誤,電場線不是電荷的運動軌跡,故b項錯誤.

3.有關對電場強度的理解,下述正確的是(  )

a.由e=可知,電場強度e跟放入電荷q所受的電場力成正比

b.當電場中存在試探電荷時,電荷周圍才出現電場這種特殊的物質,才存在電場強度

c.由e=kq/r2可知,在離點電荷很近,r接近於零時,電場強度達無窮大

d.電場強度是反映電場本身特性的物理量,與是否存在試探電荷無關

解析:選d.電場對處於其中的電荷有電場力的作用是電場的基本性質,我們為了反映電場具有這一力的性質,引入了物理量電場強度e,e反映了電荷周圍存在的特殊物質——電場本身的特性,試探電荷的引入僅僅是用來檢驗這一特性,因此與試探電荷存在與否無關,物理學中的點電荷是一種理想化的模型,對實際的帶電體在滿足它本身的線度遠小於問題中所涉及的空間距離時,都可看成是點電荷,但當r→0時,則不能把電荷看成是點電荷了,即e=kq/r2,在r→0時已不適用,由上述可知只有d選項正確.

4.如圖所示的各電場中,a、b兩點電場強度相等的是(  )

解析:選c.電場強度相等是指大小相等,方向相同.a選項中a、b兩點場強大小相等,方向不同;b選項中a、b兩點場強大小不相等,但方向相同;c選項中兩平行金屬板間電場是勻強電場,故大小、方向相同;d選項中,a、b兩點場強的大小和方向均不相同.

5.在電場中的某一點放入電量為5.0×10-9 c的點電荷,它受到的電場力為3.0×10-4 n,那麼該處的電場強度的大小等於(  )

a.1.5×10-12 n/c      b.6.0×104 n/c

c.1.7×10-5 n/c d.2.0×10-5 n/c

解析:選 n/c.

6.點電荷a的電荷量為q,在其電場中的p點放置另一電荷量為q的點電荷b,下列關於p點場強的判斷正確的是(  )

a.若將a的電荷量加倍,則p點的場強加倍

b.若將b的電荷量加倍,則p點的場強加倍

c.若改變a的電性,則p點的場強反向

d.若改變b的電性,則p點的場強反向

解析:選ac.由e=k可知p點的場強跟場源電荷a的電荷量q成正比,而與試探電荷b的電荷量q無關,故a對,b錯,p點場強的方向由場源電荷a的電性決定,跟試探電荷b的電性無關,故c對,d錯.

7.如圖所示是表示乙個電場中,在a、b、c、d四點分別引入檢驗電荷時,測得的檢驗電荷的電荷量與它所受電場力的函式關係影象,那麼下列敘述正確的是(  )

a.這個電場是勻強電場

b.a、b、c、d四點的場強大小關係是ed>ea>eb>ec

c.a、b、c、d四點的場強大小關係是ea>eb>ed>ec

d.無法確定這四個點的場強大小關係

解析:選b.根據數學知識結合物理概念來分析物體影象的意義.圖中給出了a、b、c、d四個位置上電荷量和所受靜電力大小的變化關係,由電場強度的定義式e=可知,斜率的絕對值較大的對應場強較大,故b正確.

8.(2012·瀘州高二期中)如圖甲所示,ab是一條點電荷電場中的電場線,圖乙則是放在電場線上a、b處的檢驗電荷的電荷量與所受電場力間的函式圖線,由此可以判定(  )

a.場源是正電荷,位置在a側

b.場源是正電荷,位置在b側

c.場源是負電荷,位置在a側

d.場源是負電荷,位置在b側

解析:選d.在f-q影象中,影象的傾斜程度表示場強e,則ea>eb.因此,a處電場線比b處電場線密集,所以場源應是負電荷,位置在b側.

二、非選擇題

9.如圖所示,a為帶正電q的金屬板,沿金屬板的垂直平分線,在距板r處放一質量為m、電荷量為q的小球,小球受水平向右的電場力偏轉θ角而靜止,小球用絕緣細線懸掛於o點,試求小球所在處的電場強度.

解析:要求小球所在處的電場強度,可以採用電場強度的定義式,需要求出小球所受到的電場力,可以通過平衡條件求得電場力.分析小球受力如圖所示,由平衡條件得:

f電=mgtanθ,所以小球所在處的電場強度e==,小球帶正電荷,因此電場強度方向水平向右.

答案: 方向水平向右

10.水平方向的勻強電場中,乙個質量為m、帶電量為+q的質點,從a點射入電場並沿直線運動到b點,運動軌跡跟電場線(虛線表示)夾角為α,如圖所示,試求出該勻強電場的大小和方向.

解析:質點沿直線運動,則質點的重力不能忽略,質點重力有垂直ab向下的分量,故電場力須有垂直ab向上的分量,且滿足:

qesinα=mgcosα

解得:e=,方向水平向左.

答案:mgcotα/q 方向水平向左

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