高中物理教科版1本册总复习总复习学业分层测评3

学业分层测评(三)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列说法中不正确的是()A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B．电场是一种物质，与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D．电场和电场线一样，是人为设想出来的，其实并不存在【解析】凡是有电荷的地方，周围就存在着电场，电荷的相互作用不可能超越距离，是通过电场传递的，电场对处在其中的电荷有力的作用，A、C正确；电场是一种客观存在，是物质存在的一种形式，不是人为假想出来的，而电场线是为了描述电场人为假想出来的，其实并不存在，B正确，D错误．【答案】D2．一个试探电荷在电场中某点受到的电场力为F，这点的电场强度为E，在图中能正确反映q、E、F三者关系的是()ABCD【解析】电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的试探电荷及其所受电场力无关，A、B错误；试探电荷在该点受到的电场力F＝Eq，F正比于q，C错误，D正确．【答案】D3．关于电场中某点的场强大小和方向的描述，下列说法正确的是()【导学号：33410021】A．由E＝eq\f(F,q)知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍B．由E＝keq\f(Q,r2)知，E与Q成正比，与r2成反比C．由E＝keq\f(Q,r2)知，在以Q为球心，r为半径的球面上，各处场强均相同D．电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力方向【解析】E＝eq\f(F,q)为场强的定义式，而电场中某点的场强只由电场本身决定，与是否引入试探电荷q及q的大小、正负无关，选项A错误；E＝keq\f(Q,r2)是点电荷Q产生的电场中各点场强的决定式，故E∝eq\f(Q,r2)，选项B正确；因场强为矢量，E相同意味着大小、方向都相同，而在球面上各处场强方向不同，选项C错误；因所放电荷电性不知道，若为正电荷，则E与＋q受力方向相同，否则相反，故选项D错误．【答案】B4．如图所示，各电场中A、B两点电场强度相同的是()【解析】电场强度是矢量，若两点的电场强度相同，必须是大小相等，方向相同．故只有C正确．【答案】C5．一正电荷在电场中由P到Q做加速运动且加速度越来越大，则如图所示的四个电场线正确的是()【解析】加速度越大，则电荷受电场力越大，也就是场强越大，即电场线越密．【答案】C6．如图1­3­9所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b.下列表述正确的是()【导学号：33410022】图1­3­9A．该电场是匀强电场B．a点的电场强度比b点的大C．b点的电场强度比a点的大D．正电荷在a、b两点受力方向相同【解析】匀强电场中电场线是平行的，A错；电场线密处场强大，B对，C错；正电荷受力与电场线切线方向相同，a、b两点的切线方向不同，故D错．【答案】B7．(多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱．如图1­3­10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()甲乙图1­3­10A．B、C两点场强大小和方向都相同B．A、D两点场强大小相等，方向相反C．E、O、F三点比较，O点场强最强D．B、O、C三点比较，O点场强最弱【解析】由等量异种点电荷的电场线分布可知选项A、C、D正确，B错误．【答案】ACD8．地球是一个带电体，且电荷均匀分布于地球表面．若已知地球表面附近有一电荷量为2×10－4C的正电荷受到4×10－3N的电场力，且方向竖直向下，则地球带何种电荷？所带总电量为多少？(已知地球半径R＝×106m，k＝9×109N·m2/C2【解析】地球所带电荷量可以认为集中于地球中心，设地球所带电荷量为Q，则地球表面附近的场强E＝eq\f(kQ,R2)①据场强定义知E＝eq\f(F,q)②将k＝9×109N·m2/C2，R＝×106m，F＝4×10－3N，q＝2×10－4C代入①②，求得Q＝×104C因正电荷受到的电场力竖直向下，故地球表面附近的电场方向竖直向下，即指向地心，因此地球带负电．【答案】负电×104C[能力提升]9．(多选)如图1­3­11所示，在沿水平方向的匀强电场中有a、b两点，已知a、b两点在同一竖直平面内，但不在同一电场线上，一个带电小球在重力和电场力作用下由a点运动到b点，在这一运动过程中，以下判断正确的是()图1­3­11A．带电小球的动能可能保持不变B．带电小球运动的轨迹一定是直线C．带电小球做的一定是匀变速运动D．带电小球在a点的速度可能为零【解析】带电小球由a点运动到b点，重力和电场力不可能平衡，带电小球的动能不可能保持不变，A错．若电场力和重力的合力沿ab连线，且a点速度方向沿ab连线，则带电小球运动轨迹是直线，否则是曲线，B错．由于电场力与重力的合力是恒力，所以小球所做运动为匀变速运动，C正确．小球有可能从静止做匀加速直线运动到b，故D正确．【答案】CD10．如图1­3­12，在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为()【导学号：33410023】图1­3­12\f(mg,E) \f(3mg,E)\f(2mg,E) \f(mg,2E)【解析】由题意电场方向恰使小球受的电场力最小可知，E的方向与细线垂直，受力如图．由平衡条件可得，eq\f(1,2)mg＝qE，q＝eq\f(mg,2E)，故D正确．【答案】D11．如图1­3­13所示，真空中，带电荷量均为＋Q的点电荷A、B相距r，则图1­3­13(1)两点电荷连线的中点O的场强多大？(2)在中垂线上，距A、B两点都为r的O′点场强如何？【解析】(1)两点电荷在O点产生的电场强度EA＝EB＝eq\f(kQ,r/22)＝eq\f(4kQ,r2)，因等大反向，所以合场强为0.(2)E1＝E2＝keq\f(Q,r2)，由矢量合成得E＝2keq\f(Q,r2)cos30°＝eq\f(\r(3)kQ,r2)方向：如图所示．【答案】(1)0(2)eq\f(\r(3)kQ,r2)，竖直向上或竖直向下12．竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其电场强度为E.在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球．丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，小球与右侧金属板相距为b，如图1­3­14所示．求：【导学号：33410024】图1­3­14(1)小球所带电荷量q是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？【解析】(1)由于小球处于平衡状态，对小球进行受力分析如图所示．Tsinθ＝qE，Tcosθ＝mg，解得q＝eq\f(mgtanθ,E).(2)因带电小球受力平衡，重力与电场力的合力与丝线的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于eq\f(mg,cosθ)，小球的加速度a＝eq\f(g,cosθ)，小球由静止开始沿丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到