2017-2018学年高二物理下学期课时跟踪检测29

课时跟踪检测（三）电场强度1．在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为q，受到的电场力为F，则该点的电场强度为E＝eq\f(F,q)，下列说法正确的是()A．若移去检验电荷，则该点的电场强度为0B．若检验电荷的电荷量变为4q，则该点的场强变为4EC．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反D．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小、方向均不变解析：选D电场中某点场强的大小和方向由电场本身决定，与放入该点的检验电荷无关，与在该点是否放检验电荷无关，故选D。2．在电场中某点，当放入正电荷时受到的电场力方向向右；当放入负电荷时受到的电场力方向向左，则下列说法中正确的是()A．当放入正电荷时，该点场强方向向右；当放入负电荷时，该点场强方向向左B．该点场强方向一定向右C．该点场强方向一定向左D．该点场强方向可能向右，也可能向左解析：选B电场中某一点的电场方向取决于电场本身，其方向与放在该点的正电荷的受力方向一致，与负电荷的受力方向相反，故只有B正确。3．如图1所示是点电荷Q周围的电场线，图中A到Q的距离小于B到Q的距离。以下判断正确的是()图1A．Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度B．Q是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度C．Q是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度D．Q是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度解析：选A正点电荷的电场是向外辐射状的，电场线密的地方电场强度大。所以A正确。4．(多选)如图2所示，直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点。若带电粒子运动中只受电场力作用，根据此图可以做出的判断是()图2A．带电粒子所带电荷的符号B．带电粒子在a、b两点的受力方向C．带电粒子在a、b两点的加速度何处大D．带电粒子在a、b两点的加速度方向解析：选BCD如图所示，由于带电粒子在静电力作用下做曲线运动，所以静电力应指向轨迹的凹侧，且沿电场线，即沿电场线向左，B正确；由于电场线方向未知，故不能确定带电粒子的电性，A错误；加速度由静电力产生，由于a处电场线较b处密，所以a处电场强度大，由E＝eq\f(F,q)知，带电粒子在a处受静电力大，故加速度大，且方向与静电力方向相同，C、D正确。5.A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v­t图像如图3所示。则此电场的电场线分布可能是选项中的()图3解析：选A从图像可以直接看出，粒子的速度随时间的增大逐渐减小；图线的斜率逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从A到B电场线逐渐变密。综合分析知，负电荷是顺着电场线运动，由电场线疏处到密处，正确选项是A。6.(多选)如图4所示，金属板带电量为＋Q，质量为m的金属小球带电量为＋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。下列说法正确的是()图4A．＋Q在小球处产生的场强为E1＝eq\f(kQ,L2)B．＋Q在小球处产生的场强为E1＝eq\f(mgtanα,q)C．＋q在O点产生的场强为E2＝eq\f(kq,L2)D．＋q在O点产生的场强为E2＝eq\f(mgtanα,Q)解析：选BC金属板不能看做点电荷，在小球处产生的场强不能用E＝eq\f(kQ,r2)计算，故A错误；根据小球处于平衡得小球受电场力F＝mgtanα，由E＝eq\f(F,q)得：E1＝eq\f(mgtanα,q)，B正确；小球可看做点电荷，在O点产生的场强E2＝eq\f(kq,L2)，C正确；根据牛顿第三定律知金属板受到小球的电场力大小为F＝mgtanα，但金属板不能看做试探电荷，故不能用E＝eq\f(F,Q)求场强，D错误。7．(多选)如图5甲所示，真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2m和0.7m。在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到静电力的方向都跟x轴正方向相同，静电力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图乙中直线a、b所示。下列说法正确的是()图5A．B点的电场强度大小为0.25N/CB．A点的电场强度的方向沿x轴正方向C．点电荷Q是正电荷D．点电荷Q的位置坐标为0.3m解析：选BD由两试探电荷受力情况可知，点电荷Q为负电荷，且放置于A、B两点之间某位置，故B正确，C错误；设Q与A点之间的距离为l，则点电荷在A点产生的场强为EA＝eq\f(kQ,l2)＝eq\f(Fa,qa)＝eq\f(4×10－4,1×10－9)N/C＝4×105N/C，同理，点电荷在B点产生的场强为EB＝eq\f(kQ,0.5－l2)＝eq\f(Fb,qb)＝eq\f(1×10－4,4×10－9)N/C＝0.25×105N/C，解得l＝0.1m，所以点电荷Q的位置坐标为xQ＝xA＋l＝0.2m＋0.1m＝0.3m，故A错误，D正确。8.如图6所示，一个电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子的重力不计，电子除受电场力以外，受到的另一个力的大小和方向的变化情况为()图6A．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BA→O→B，场强先变大后变小，方向水平向右，所以电子受到的电场力先变大后变小，方向水平向左。又电子处于受力平衡状态，故另一个力应是先变大后变小，方向水平向右。故选项B正确。9．如图7所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2。E1与E2之比为()A．1∶2B．2∶1C．2∶eq\r(3) D．4∶eq\r(3)图7解析：选B依题意，每个点电荷在O点产生的场强为eq\f(E1,2)，则当N点处的点电荷移至P点时，O点场强如图所示，合场强大小为E2＝eq\f(E1,2)，则eq\f(E1,E2)＝eq\f(2,1)，B正确。10.如图8所示，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()A.eq\f(mg,E)B.eq\f(3mg,E)C.eq\f(2mg,E)D.eq\f(mg,2E)图8解析：选D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，受力如图所示。由平衡条件可得，eq\f(1,2)mg＝qE，q＝eq\f(mg,2E)，故D正确。11.如图9所示，以O为圆心，r为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d，空间有与x轴正方向相同的匀强电场，同时在O点固定一个电荷量为＋Q的点电荷。如果把一个电荷量为－q的试探电荷放在c点，则恰好平衡，那么匀强电场的场强大小为多少？a、d两点的实际场强大小为多少？图9解析：空间存在匀强电场和点电荷形成的电场，任何一点的场强都是这两个电场在该处的场强的合场强。由电荷量为－q的试探电荷在c点处于平衡状态可得keq\f(Qq,r2)＝qE解得匀强电场的场强为E＝eq\f(kQ,r2)由于正点电荷形成的电场的场强方向从圆心沿半径方向向外，故在a点，点电荷的场强方向沿x轴正方向；在d点，点电荷的场强方向沿y轴正方向。从而可知：a点的实际场强为两个等大、同方向场强的合成，即Ea＝eq\f(2kQ,r2)，d点的实际场强为两个等大、互相垂直的场强的合成，即Ed＝eq\f(\r(2)kQ,r2)。答案：eq\f(kQ,r2)eq\f(2kQ,r2)eq\f(\r(2)kQ,r2)12．电荷量为q＝1×10－4C的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度E的大小与时间t的关系，以及物块速度v与时间t的关系如图10所示。若重力加速度g取10m/s2，求：图10(1)物块的质量m；(2)物块与水平面之间的动摩擦因数μ。解析：(1)由v­t图像可知，前2s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有qE1－μmg＝ma2s后物块做匀速直线运动，由平衡条件有qE2＝μmg联立得q(E1－E2)＝ma由E­t图像和v­t图像可得E1＝3×104N/C，E2＝2×104N/C，a＝1m/s2代入数据可解得m＝1kg。(2)μ＝eq\f(qE2,mg)＝eq\f(1×10－4C×