新教材高一物理下學期暑假訓練6靜電場及其應用含答案-試卷下載-教習網(wǎng)

6 靜電場及其應用例1．下列選項中的各圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標出，且電荷均勻分布，各圓環(huán)間彼此絕緣。坐標原點O處電場強度最大的是(　　)例2．如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球A用絕緣細線懸掛于O點，帶有電荷量也為q的小球B固定在O點正下方絕緣柱上。絕緣細線長為l，O點與小球B的間距為 l，當小球A平衡時，懸線與豎直方向夾角θ＝30°。帶電小球A、B均可視為點電荷，靜電力常量為k。則(　　)A．A、B間庫侖力大小F＝B．A、B間庫侖力大小F＝C．細線拉力大小FT＝D．細線拉力大小FT＝mg1．如圖所示的電場中，一帶電質(zhì)點從P點沿著電場線方向運動，若只受靜電力作用，質(zhì)點加速度逐漸增大的是(　　) 2．有一接地的導體球殼，如圖所示，球心處放一點電荷q，達到靜電平衡時，則(　　)A．q的電荷量變化時，球殼外電場隨之改變B．q在球殼外產(chǎn)生的電場強度為零C．球殼內(nèi)、外表面的電荷在殼外的合場強為零D．q與球殼內(nèi)表面的電荷在殼外的合場強為零3．(多選)如圖所示，帶箭頭的線表示某一電場中的電場線的分布情況。一帶電粒子在電場中運動的軌跡如圖中虛線所示。若不考慮其他力，則下列判斷中正確的是(　　)A．若粒子是從A運動到B，則粒子帶正電；若粒子是從B運動到A，則粒子帶負電B．不論粒子是從A運動到B，還是從B運動到A，粒子必帶負電C．若粒子是從B運動到A，則其加速度減小D．若粒子是從B運動到A，則其速度減小4．(多選)如圖所示，金屬板帶電荷量為＋Q，質(zhì)量為m的金屬小球帶電荷量為＋q，當小球靜止后，懸掛小球的絕緣細線與豎直方向間的夾角為α，小球與金屬板中心O恰好在同一條水平線上，且距離為L(重力加速度為g，靜電力常量為k)。下列說法正確的是(　　)A．＋Q在小球處產(chǎn)生的場強為E1＝B．＋Q在小球處產(chǎn)生的場強為E1＝C．＋q在O點產(chǎn)生的場強為E2＝D．＋q在O點產(chǎn)生的場強為E2＝ 5．(多選)用電場線能很直觀、很方便地比較電場中各點場強的強弱。如圖甲是等量異種點電荷形成電場的電場線，圖乙是場中的一些點，O是電荷連線的中點，E、F是連線中垂線上相對O對稱的兩點，B、C和A、D也相對O對稱。則(　　)A．B、C兩點場強大小和方向都相同B．A、D兩點場強大小相等，方向相反C．E、O、F三點比較，O點場強最強D．B、O、C三點比較，O點場強最弱6．將懸掛在細線上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬球殼C內(nèi)(不和球殼內(nèi)壁接觸)，另有一個懸掛在細線上的帶負電的小球B向C靠近，如圖所示，則(　　)A．A往左偏離豎直方向，B往右偏離豎直方向B．A的位置不變，B往右偏離豎直方向C．A往左偏離豎直方向，B的位置不變D．A和B的位置都不變7．質(zhì)量均為m的兩個可視為質(zhì)點的小球A、B，分別被長為L的絕緣細線懸掛在同一點O，給A、B分別帶上一定量的正電荷，并用水平向右的外力作用在A球上，平衡以后，懸掛A球的細線豎直，懸掛B球的細線向右偏60°角，如圖所示。若A球的電荷量為q，重力加速度為g，靜電力常量為k，則：(1)B球的電荷量為多少；(2)水平外力多大。 8．如圖所示，以O為圓心，r為半徑的圓與坐標軸的交點分別為a、b、c、d，空間有與x軸正方向相同的勻強電場，同時在O點固定一個電荷量為＋Q的點電荷。如果把一個電荷量為－q的試探電荷放在c點，則恰好平衡，靜電力常量為k，求：(1)勻強電場的場強大小為多少？(2)a、d兩點的實際場強大小為多少？
例1．【答案】B【解析】設帶電荷量為q的圓環(huán)在O點處產(chǎn)生的場強大小分別為E0，根據(jù)對稱性可得四種情況下，O點處的場強大小分別為EA＝E0，EB＝E0，EC＝E0，ED＝0，選項B正確。例2．【答案】B【解析】帶電小球A受力如圖所示，OC＝l，即C點為OB中點，根據(jù)對稱性AB＝l。由庫侖定律知A、B間庫侖力大小F＝，細線拉力FT＝F＝，A、C錯誤；根據(jù)平衡條件得Fcos 30°＝mg，得F＝，繩子拉力FT＝，B正確，D錯誤。1．【答案】B【解析】電場線疏密表示電場強度的大小，A選項中電場強度減小，B選項中電場強度增大，C選項中電場強度不變，D選項中電場強度先增大后減小，再由a＝＝知，a∝E。故本題選B。2．【答案】D【解析】當導體球殼接地時，殼內(nèi)電荷在殼外表面所產(chǎn)生的感應電荷流入大地，這時殼內(nèi)電荷與殼內(nèi)表面的感應電荷在殼內(nèi)壁以外(包含導體殼層)任一點的合場強為零。故D正確。3．(多選)【答案】BC【解析】根據(jù)做曲線運動的物體所受合外力指向曲線內(nèi)側可知粒子所受靜電力與電場線的方向相反，所以不論粒子是從A運動到B，還是從B運動到A，粒子必帶負電，故A錯誤，B正確；電場線密的地方電場強度大，所以粒子在B點受到的靜電力大，在B點時的加速度較大，若粒子是從B運動到A，則其加速度減小，故C正確；從B到A過程中靜電力與速度方向成銳角，靜電力做正功，動能增大，速度增大，故D錯誤。4．(多選)【答案】BC【解析】金屬板不能看作點電荷，在小球處產(chǎn)生的場強不能用E＝計算，故A錯誤；根據(jù)小球處于平衡狀態(tài)得小球受靜電力F＝mgtan α，由E＝得E1＝，B正確；小球可看作點電荷，在O點產(chǎn)生的場強E2＝，C正確；根據(jù)牛頓第三定律知金屬板受到小球的靜電力大小為F＝mgtan α，但金屬板不能看作試探電荷，故不能用E＝求場強，D錯誤。5．(多選)【答案】ACD【解析】由等量異種點電荷的電場線分布可知選項A、C、D正確，B錯誤。6．【答案】B【解析】不接地的空腔導體可以屏蔽外界電場，接地的空腔導體可以屏蔽內(nèi)部電場，該題中帶正電的小球A放在不帶電的空心球殼C內(nèi)，通過靜電感應，空心球外殼帶正電，內(nèi)壁帶負電。由于金屬空心球殼C的外殼和帶電小球B帶異種電荷，所以B受C球殼的吸引往右偏離豎直方向。而由于空心球殼C能屏蔽小球B所產(chǎn)生的外部電場，使小球A不受外電場的作用，所以A的位置不變，故B正確。7．【解析】(1)當系統(tǒng)平衡以后，B球受到如圖所示的三個力：重力mg、細線的拉力F1、庫侖斥力F。合力為零，由平衡條件得Fcos 30°－F1cos 30°＝0Fsin 30°＋F1sin 30°－mg＝0由庫侖定律得F＝k聯(lián)立上述三式，可得B球的帶電荷量qB＝。(2)A球受到如圖所示的四個力作用，合力為零。得FT＝F′·cos 30°而F′＝F＝mg所以，A球受到的水平推力FT＝mgcos 30°＝mg。8．【解析】(1)空間存在勻強電場和點電荷形成的電場，任何一點的場強都是這兩個電場在該處的場強的合場強。由電荷量為－q的試探電荷在c點處于平衡狀態(tài)可得k＝qE解得勻強電場的場強為E＝(2)由于正點電荷形成的電場的場強方向從圓心沿半徑方向向外，故在a點，點電荷的場強方向沿x軸正方向；在d點，點電荷的場強方向沿y軸正方向。從而可知：a點的實際場強為兩個等大、同方向場強的合成，即Ea＝，d點的實際場強為兩個等大、互相垂直的場強的合成，即Ed＝。