1.由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=Fq可知( )
A.電場(chǎng)強(qiáng)度E跟F成正比,跟q成反比
B.無(wú)論點(diǎn)電荷所帶的電荷量如何變化,Fq始終不變
C.電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,則在該點(diǎn)的電荷受到的靜電力可能不為零
D.一個(gè)不帶電的小球在P點(diǎn)受到的靜電力為零,則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零
2.(2022浙江金華高二開(kāi)學(xué)考試)如圖所示是一對(duì)不等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布圖,電荷量大小分別為q和2q,圖中兩點(diǎn)電荷連線長(zhǎng)度為2r,P、Q兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對(duì)稱。由圖可知( )
A.P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
C.右邊的小球電荷量為-2q
D.兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為3kqr2
3.在如圖所示的電場(chǎng)中,a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是( )
4.如圖所示是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布,a、b是電場(chǎng)中的兩點(diǎn),則( )
A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大
B.同一點(diǎn)電荷放在a點(diǎn)受到的靜電力比放在b點(diǎn)受到的靜電力小
C.正電荷在a點(diǎn)靜止釋放,它在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)的軌跡與電場(chǎng)線一致
D.電荷在a點(diǎn)受到靜電力方向必定與電場(chǎng)強(qiáng)度方向一致
5.下列各選項(xiàng)圖中的虛線圓均以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心且半徑相同,過(guò)原點(diǎn)的虛直線與坐標(biāo)軸夾角均為45°,置于虛線圓與虛直線交點(diǎn)處的各點(diǎn)電荷的電荷量均為q,電性已在圖中標(biāo)出,則O處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是( )
能力提高
6.如圖甲所示,AB是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線。若將一正電荷從A點(diǎn)處由靜止釋放,只在靜電力的作用下,該電荷沿電場(chǎng)線從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度—時(shí)間圖像如圖乙所示。該電場(chǎng)可能是( )
A.勻強(qiáng)電場(chǎng)
B.正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
C.負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
D.帶負(fù)電金屬球的電場(chǎng)
7.如圖所示,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一等邊三角形abc,在a點(diǎn)放有一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷,b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為0,則c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度( )
A.大小為E,方向從b指向c
B.大小為3E,方向從b指向c
C.大小為3E,方向從b指向a
D.大小為2E,方向從a指向c
8.如圖所示,真空中有三個(gè)電荷量相等的點(diǎn)電荷A、B、C,它們固定在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,A、B帶正電,C帶負(fù)電,三角形的中心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。當(dāng)把點(diǎn)電荷C移至AB連線的中點(diǎn)D時(shí),中心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為( )
A.E3B.E2
C.2E3D.3E2
9.如圖所示,分別把兩個(gè)帶電小球A、B(均可視為點(diǎn)電荷)用等長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛在天花板上,在其所在空間施加一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)后,懸線剛好沿豎直方向,且A、B均保持靜止。下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩懸線受到的拉力大小一定相等
B.兩球一定帶等量異種電荷
C.勻強(qiáng)電場(chǎng)方向一定水平向右
D.A、B兩球連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度可能為零
10.如圖所示,光滑絕緣細(xì)桿與水平面成θ角并固定,桿上套有一帶正電小球,質(zhì)量為m、電荷量為q,為使小球靜止在桿上,可加一勻強(qiáng)電場(chǎng),所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度滿足什么條件時(shí),小球可在桿上保持靜止( )
A.垂直于桿斜向上,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mgcsθq
B.豎直向上,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mgq
C.垂直于桿斜向上,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mgsinθq
D.水平向右,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mgqtanθ
優(yōu)化集訓(xùn)15 電場(chǎng)強(qiáng)度、靜電的防止與利用
1.B
2.D 解析 電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小,根據(jù)題圖可知,P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小等于Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小,但是兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不同,則電場(chǎng)強(qiáng)度不相同,故A錯(cuò)誤;同理,M點(diǎn)的電場(chǎng)線較N點(diǎn)密集,可知M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,故B錯(cuò)誤;根據(jù)電場(chǎng)線的方向可知,右邊的小球帶負(fù)電,但是電荷量小于左邊球的電荷量,故C錯(cuò)誤;依據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=kqr2及疊加原則,則兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為E合=k2qr2+kqr2=3kqr2,故D正確。
3.C 解析 選項(xiàng)A中a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同,方向不同,A錯(cuò)誤;選項(xiàng)B中a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不同,方向相同,B錯(cuò)誤;選項(xiàng)C中a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同,方向相同,C正確;選項(xiàng)D中a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不同,方向不同,D錯(cuò)誤。
4.A 解析 由題圖可知,a點(diǎn)處電場(chǎng)線較密,電場(chǎng)強(qiáng)度較大,同一點(diǎn)電荷放在a點(diǎn)受到的靜電力比放在b點(diǎn)受到的靜電力大,故A正確,B錯(cuò)誤;正電荷放在a點(diǎn)受到的靜電力沿電場(chǎng)線的切線方向,由靜止釋放后,正電荷將離開(kāi)該電場(chǎng)線,所以其運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線不一致,故C錯(cuò)誤;負(fù)電荷在a點(diǎn)所受靜電力的方向與該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反,故D錯(cuò)誤。
5.B 解析 設(shè)點(diǎn)電荷q在原點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,則由電場(chǎng)的疊加原理可知,A圖中O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E;B圖中O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為2E;C圖中O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E;D圖中O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0,則O處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是B。
6.B 解析 由題圖可知該電荷運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小,說(shuō)明從A到B的電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小,所以該電場(chǎng)不可能是勻強(qiáng)電場(chǎng),故A錯(cuò)誤;正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線是直線,且電場(chǎng)強(qiáng)度隨距離的增大而減小,符合該電荷的運(yùn)動(dòng)特征,故B正確;在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中,該正電荷將從靜止開(kāi)始向著負(fù)電荷做加速度逐漸增大的運(yùn)動(dòng),這與速度—時(shí)間圖像不符合,故C、D錯(cuò)誤。
7.A 解析 因b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為0,可知在a點(diǎn)的點(diǎn)電荷在b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向沿ba方向斜向下,則在c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是平行ba斜向下方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和沿ac方向的點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度E的合成,因二者夾角為120°,則合電場(chǎng)強(qiáng)度為E,方向從b指向c,A正確。
8.D 解析 設(shè)等邊三角形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),由題意可知E=2kq(23×Lsin60°)2=2k3qL2=6kqL2,當(dāng)把點(diǎn)電荷C移至AB連線的中點(diǎn)D時(shí),中心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度E'=kq(13Lsin60°)2-kq(23Lsin60°)2=12kqL2-3kqL2=9kqL2=32E,故選D。
9.B 解析 由共點(diǎn)力的平衡可知,懸線受到的拉力大小等于帶電小球所受的重力大小,由于兩小球的質(zhì)量關(guān)系未知,所以無(wú)法判斷兩小球所受重力的大小的關(guān)系,也就無(wú)法判斷兩懸線受到的拉力大小的關(guān)系,故A錯(cuò)誤;若勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向右,由平衡條件可分析出A應(yīng)帶負(fù)電荷、B應(yīng)帶正電荷,兩球之間的庫(kù)侖力為引力,可設(shè)為F,設(shè)A小球所帶電荷量為qA、B小球所帶電荷量為qB,故由平衡條件可知F=qAE=qBE,可得qA=qB,同理,當(dāng)勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向水平向左時(shí),A帶正電荷、B帶負(fù)電荷,且電荷量相等,故B正確,C錯(cuò)誤;對(duì)于任一小球,平衡時(shí)有qE=kq2r2(r為平衡時(shí)兩球之間的距離),即E=kqr2,而由點(diǎn)電荷電場(chǎng)的合成知識(shí)可知,在兩球連線中點(diǎn)處,兩點(diǎn)電荷的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E'=kqr22×2=k8qr2,且始終與所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向相反,因此兩球連線中點(diǎn)處的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E合=E'-E=k7qr2,故一定不會(huì)為零,故D錯(cuò)誤。
10.B 解析 若所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度垂直于桿斜向上,對(duì)小球受力分析可知,其受到豎直向下的重力、垂直于桿斜向上的靜電力和垂直于桿方向的支持力,在這三個(gè)力的作用下,小球沿桿方向上不可能平衡,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤;若所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度豎直向上,對(duì)小球受力分析可知,當(dāng)E=mgq時(shí),靜電力與重力等大反向,小球可在桿上保持靜止,選項(xiàng)B正確;若所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右,對(duì)小球受力分析可知,其共受到三個(gè)力的作用,假設(shè)小球此時(shí)能夠靜止,則根據(jù)平衡條件可得Eq=mgtan θ,所以E=mgtanθq,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

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