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2021-2022高一物理下学期新教材暑假作业6静电场及其应用
2021-2022高一物理下学期新教材暑假作业6静电场及其应用
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6静电场及其应用一、选择题:第1~5题为单选题,第6~9题为多选题。1.关于元电荷,下列说法正确的是( )A.元电荷是最小的电荷,它带正电B.元电荷就是电子的电量C.元电荷的数值最早是由美国科学家密立根测出的D.元电荷是最小的电荷,它带负电2.如图所示,探究电荷间相互作用力的示意图,图中金属球A带电,置于绝缘支架上,带电小球B悬于绝缘丝线的下端,质量为m。当悬在P1点,B球静止时,两带电小球刚好在同一高度,此时绝缘丝线与竖直方向的夹角为,重力加速度为g,则( )A.A、B间的库仑力为B.A、B间的库仑力为C.将悬点移到P2,平衡时B低于AD.将悬点移到P2,平衡时A、B仍在同一高度3.如图所示是电场中某一条电场线,某一电子先后放在A、B点时,受到的电场力分别为F1、F2,具有的电势能分别为Ep1、Ep2,下列说法正确的是( )A.F1一定大于F2B.电子在A、B两点受力方向相同C.Ep1一定小于Ep2D.A点电势一定大于B点电势4.两个带等量正电荷的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线且交PQ于点,A点为上的一点,一带负电的试探电荷q在静电力作用下运动,则( )A.若q从A点由静止释放,由A点向点运动的过程中,加速度大小一定先增大再减小B.若q从A点由静止释放,其将以点为对称中心做往复运动C.q由A点向点运动时,电场力逐渐减小,动能逐渐增大D.若在A点给q一个合适的初速度,它可以做类平抛运动\n5.如图所示,O为正三角形的中心。在A、B两点各放置一个点电荷,在C点处产生的合场强方向刚好沿CO方向,则两点电荷在O点处产生的合场强大小是在C点处产生合场强大小的( )A.倍B.2倍C.3倍D.倍6.如图所示,金属板带电荷量为+Q,质量为m的金属小球带电荷量为+q,当小球静止后,悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α,小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上,且距离为L(重力加速度为g,静电力常量为k)。下列说法正确的是( )A.+Q在小球处产生的场强为E1=B.+Q在小球处产生的场强为E1=C.+q在O点产生的场强为E2=D.+q在O点产生的场强为E2=7.如图所示,两个固定的点电荷A、B,其中A所带电荷量为,B所带电荷量为,AB间的距离为l,将一个试探电荷放在C点时,试探电荷所受电场力为0,规定无穷远处电势为0。则下列说法正确的是( )A.B、C两点之间的距离为lB.AB直线上A、B之间必有一个电势为0的点,而B、C之间没有电势为0的点C.空间中除无穷远的点电势为0外,还有一个以B为球心的球面为零等势面D.C点的电势是直线AB上B点右侧各点中最高的8.如图所示,两个完全相同的正点电荷A和B,其连线沿竖直方向,中心为O,一重力不可忽略的带电小球C(图中未画出,可视为点电荷)恰能在点电荷A、B形成的电场中做匀速圆周运动,不计空气阻力,小球质量为m,带电荷量为q,速度大小为v,下列说法正确的是( )A.小球可能带正电也可能带负电\nB.小球做圆周运动的圆心可能在之间的某点C.若m不变,q减小,v适当改变时,小球仍可在原轨道做圆周运动D.若换一个质量不同但比荷相同的小球,小球仍可在原轨道做匀速圆周运动9.如图所示,为某一电荷所形成的一簇电场线,a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹,其中b虚线为一圆弧,AB的长度等于BC的长度,且三个粒子的电荷量大小相等,不计粒子重力。则下列说法正确的是( )A.a一定是正粒子的运动轨迹,b和c一定是负粒子的运动轨迹B.AB的长度等于BC的长度,故C.a虚线对应的粒子的加速度越来越小,c虚线对应的粒子的加速度越来越大,b虚线对应的粒子的加速度大小不变D.b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量二、非选择题10.如图所示是一款迷你台灯扇,它既可以照明又可以吹风且互不影响,则灯和电动机应是______(选填“串联”或“并联”)的。使用一段时间后。扇叶上会比其他部位吸附更多的灰尘,这是因为扇叶转动时和空气之间发生了______现象。11.“场”是物理学中重要的概念,除了电场和磁场,还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的,地球附近的引力场叫做重力场。类比电场强度的定义方法,定义“重力场强度”为____________________________________;并说明两种场的共同点(至少写出两条)___________________________________。12.在电场中某点放一电量为的负电荷,受到方向竖直向下、大小为的电场力,则该处的场强大小为________N/C,方向_________;如果在该处放上一个电量为的正电荷,则该处的场强大小为__________N/C,方向_________。13.质量均为m的两个可视为质点的小球A、B,分别被长为L的绝缘细线悬挂在同一点O,给A、B分别带上一定量的正电荷,并用水平向右的外力作用在A球上,平衡以后,悬挂A球的细线竖直,悬挂B球的细线向右偏60°角,如图所示。若A\n球的电荷量为q,重力加速度为g,静电力常量为k,则:(1)B球的电荷量为多少;(2)水平外力多大。答案与解析1.【答案】C【解析】元电荷是最小的基本电荷,没有正负之分,AD错误;元电荷是最小的基本电荷,不是电子也不是质子,在数值上等于电子所带的电荷量,不是电子的电量,B错误;元电荷的数值最早是由美国科学家密立根测出的,C正确。2.【答案】C【解析】当悬在P1点,B球静止时,两带电小球刚好在同一高度,对B球受力分析,如下图所示,两球带同种电荷,根据几何知识可得,A、B间的库仑力为,故AB错误;将悬点移到P2,由库仑定律,可知A、B距离越远,A、B间的库仑力越小,则平衡时B球越低,故C正确,D错误。3.【答案】B【解析】电场线的疏密表示电场的强弱,一条电场线无法看疏密,故无法确定两点的电场强度大小,所以无法比较电子在两点的电场力大小,故A错误;电场线上某一点的切线表示电场强度方向,A、B两点在同一条电场线上,并且是一条直线,所以A、B两点受力方向相同,故B正确;沿电场方向电势降低,则A点电势小于B点电势,根据,可知带负电荷的电子,在A点电势能大,B点的电势能小,Ep1一定大于Ep2,故CD错误。4.【答案】B【解析】在射线OM上,O点电场强度为零,无穷远处的电场强度也为零,故在射线OM上存在一个电场强度最大的点。所以q从A点由静止释放,由A点向点运动的过程中,加速度和电场力的大小可能先增大再减小,也可能一直减小,故AC错误;电场强度在MN上是关于O点对称,等大反向分布的,q从A点由静止释放后由于只受到电场力的作用,故电荷在MN\n上不能保持平衡,结合电场力做功可知,q将从A点加速到O点,然后从O点减速到点(A点与点关于O点对称),再从点加速到O点,最后再从O点减速回到A点,一直重复的来回运动,即以点为对称中心做往复运动,故B正确;类平抛运动要求运动物体受到的合力恒定,但该电场不是匀强电场,则q不可能做类平抛运动,故D错误。5.【答案】A【解析】由题意可知,A、B两点放置的点电荷同为负点电荷且电荷量大小相等。设A处点电荷在C点产生的场强大小为E,则由矢量合成知识可知C点场强大小为,由几何关系可知,两点间距离为两点间距离的,由可知A处点电荷在O点产生的场强大小为,由矢量合成知识可知O处场强大小为,故有,故选A。6.【答案】BC【解析】金属板不能看作点电荷,在小球处产生的场强不能用E=计算,故A错误;根据小球处于平衡状态得小球受静电力F=mgtanα,由E=得E1=,B正确;小球可看作点电荷,在O点产生的场强E2=,C正确;根据牛顿第三定律知金属板受到小球的静电力大小为F=mgtanα,但金属板不能看作试探电荷,故不能用E=求场强,D错误。7.【答案】AD【解析】由C处试探电荷受力平衡,可得,解得,故A正确:AB直线上A、B之间必有一个电势为0的点,而B、C之间也有电势为0的点,B错误;由不等量异种电荷的电场线分布特点,作出等势面,可知以B点为球心的球面电势不相等,不是等势面,C错误;C点的电势是直线AB上B点右侧各点中最高的,D正确。8.【答案】BD\n【解析】小球在A、B两点电荷形成的电场中做匀速圆周运动,小球受重力、两点电荷的电场力,电场力竖直分量与重力平衡,水平分量充当向心力,指向AB连线上的圆心,故小球必定带负电,A错误;图中a、b、c三处均有可能是小球做圆周运动路径上的一点,b处对应的轨道圆的圆心在OB之间,B正确;若m不变,q减小,原轨道上小球所受电场力减小,竖直分量减小,不可能与重力平衡,不可能在原轨道做圆周运动,C错误;设电场强度方向与竖直方向夹角为θ,则,,可得,若换一个质量不同但比荷相同的小球,则电场力在竖直方向的分力仍可以和重力平衡,电场力在水平方向的分力提供向心力,所以小球仍可在原轨道做匀速圆周运动,D正确。9.【答案】CD【解析】由图只能确定三个粒子的受力方向,由于电场线的方向未知,则无法确定粒子的电性,A错误;根据匀强电场的规律,AB的长度等于BC的长度,而电场线的疏密对应电场强度的大小,方向上电场强度逐渐增大,则有,B错误;电场线的疏密对应电场强度的大小,根据牛顿第二定律可得,a虚线对应的粒子的电场强度越来越弱,加速度越来越小,c虚线对应粒子电场强度越来越强,粒子的加速度越来越大,b虚线对应的粒子做圆周运动,库仑力提供向心力,粒子与场源电荷的距离保持不变,对应的电场强度大小保持不变,粒子的加速度大小不变,C正确;设场源电荷的带电量大小为,粒子带电量大小为,场源电荷与点的距离为,粒子在点的速度大小为,b虚线对应的粒子的质量为,c虚线对应的粒子的质量为,则根据库仑定律可得粒子受到的电场力为,b虚线对应的粒子的做圆周运动,库仑力提供向心力,则有,c虚线对应的粒子的做近心运动,库仑力大于粒子圆周运动所需的向心力,即,由此可知,b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量,D正确。10.【答案】并联 摩擦起电【解析】\n台灯扇既可以照明又可以吹风且互不影响,则灯和电动机在电路中并联。风扇叶转动时与空气摩擦,扇叶带上了静电,从而能吸引轻小的不带电的灰尘,这是摩擦起电现象。11.【答案】处在重力场中某点的物体所受的重力与物体质量的比值,叫做该点的重力场强度,用g表示,定义式 两种场的共同点:①都是一种看不见的特殊物质;②场强都是矢量,既有大小,又有方向;③两种场力做功都与路径无关,可以引入“势”的概念;④力做功的过程,都伴随着一种势能的变化;⑤都可以借助电场线(重力场线)、等势面(等高线)来形象描述场12.【答案】 竖直向上 竖直向上【解析】根据公式,代入数据解得该处的场强大小为,根据正电荷的受力方向与电场方向相同,负电荷的受力方向与电场方向相反可知,该处的电场方向为竖直向上。某点的电场强度的大小和方向与电场本身有关,与该点的检验电荷无关,则该点的电场强度大小为,方向竖直向上。13.【解析】(1)当系统平衡以后,B球受到如图所示的三个力:重力mg、细线的拉力F1、库仑斥力F。合力为零,由平衡条件得Fcos30°-F1cos30°=0Fsin30°+F1sin30°-mg=0由库仑定律得F=k联立上述三式,可得B球的带电荷量qB=。(2)A球受到如图所示的四个力作用,合力为零。得FT=F′·cos30°而F′=F=mg所以,A球受到的水平推力FT=mgcos30°=mg。
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发布时间:2022-07-18 17:04:32
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