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1、 [每課一測]
1.在下圖各種電場中,A、B兩點電場強度相等的是( )
圖1
解析:電場強度是矢量,電場強度相等必定其大小相等、方向相同。故答案為C。
答案:C
2.在如圖2所示的四種電場中,某帶電粒子從圖中P點由靜止釋放,其加速度一定變小的是( )
圖2
解析:由于帶電粒子的電性不確定,故粒子靜止釋放后的運動方向不確定,只有D項中,不論粒子帶何種電荷,從P點靜止釋放后,加速度都變小。
答案:D
3.在雷雨云下沿豎直方向的電場強度為104 V/m,已知一半徑為1 mm的雨滴在此電場中不會下落,取重力加速度大小為10 m/s2,水的密度為103 kg/m3。雨滴攜
2、帶的電荷量的最小值約為( )
A.2×10-9 C B.4×10-9 C
C.6×10-9 C D.8×10-9 C
解析:雨滴不會下落,有Eq≥mg,m=,即q≥,代入數(shù)據(jù)得q≥4×10-9 C。
答案:B
4.圖3為某正電荷Q產(chǎn)生的某區(qū)域的電場線分布圖,a、b是電場中的兩點。將電荷量為q=5×10-8 C的正點電荷(試探電荷)置于a點,所受電場力為2×10-3 N,則下列判斷正確的是( )
A.a(chǎn)點的電場強度大小為4×104 N/C,方向向右 圖3
B.將電荷量為q的負點電荷放于a點,a點電場強度
3、大小為4×104 N/C,方向向左
C.將點電荷q從a點移走,則該點的電場強度為零
D.b點處的電場強度小于4×104 N/C
解析:由E=得a點的電場強度為E=N/C=4×104 N/C,方向向右,A對;a點電場強度的大小和方向與引入的試探電荷無關(guān),故B、C錯誤;由電場線的疏密可知,b處電場強度小于a處,故D項正確。
答案:AD
5.(2020·廣東高考)如圖4為靜電除塵器除塵機理的示意圖,塵埃在電場中通過某種機制帶電,在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積,以達到除塵目的。下列表述正確的是( )
圖4
A.到達集塵極的塵埃帶正電荷
B.電場方向由集塵極指向放電極
C.帶
4、電塵埃所受電場力的方向與電場方向相同
D.同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大
解析:放電極與集塵極間的電場方向指向放電極,選項B正確;帶負電荷的塵埃受向右的電場力向右運動,到達集塵極,選項A、C錯誤;由F=qE可知選項D正確。
答案:BD
6. (2020·玉林模擬)如圖5所示,一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球用細線
系住,線的一端固定在O點。若在空間加上勻強電場,平衡時線與豎直方
向成60°角。則電場強度的最小值為( ) 圖5
A.mg/2q B.mg/
5、2q
C.2mg/q D.mg/q
解析:當電場力與細線方向垂直時,其值最小,如圖所示,則最小電場強度Emin==。
答案:B
7.如圖6所示,A、B為用兩個絕緣細線懸掛起來的帶電絕緣小球,質(zhì)量mA<mB。當在A球左邊放一個帶電小球C時,兩懸線都保持豎直方向(兩懸線長度相同,三個球位于同一水平線上)。若把C球移走,A、B兩球沒有發(fā)生接觸,則下圖7中(圖中α>β)能正確表示A、B兩球位置的是( ) 圖6
圖7
解析
6、:原來拴A、B的線處于豎直狀態(tài),說明它們都處于平衡狀態(tài),三個電荷都處于平衡狀態(tài),相鄰的必異號,所以A、B肯定帶異種電荷,又由于mA<mB,所以α>β,選A。
答案:A
8.如圖8所示,電場中某條電場線上a、b兩點相距為d,電勢差為U,同一點電荷在a、b兩點所受的電場力大小分別為F1和F2,則下列說法中正確的是 ( )
A.a(chǎn)點的電場強度等于U/d
B.a(chǎn)點的電場強度大于b點電場強度 圖8
C.若F1=F2,則a點電場強度等于U/d
D.若F1<F2,則a點電場強度小于b點電場強度
解析:電場中某條電場線上
7、a、b兩點相距為d,電勢差為U,但電場線的分布情況未知,所以a、b兩點的電場強度大小也無法判斷,若F1<F2,則a點電場強度小于b點電場強度,故選項D是正確的。
答案:D
9.如圖9所示,A、B是兩個帶有絕緣支架的金屬球,它們原來均不帶電,并彼此接觸?,F(xiàn)使帶負電的橡膠棒C靠近A(C與A不接觸),然后先將A、B分開,再將C移走。關(guān)于A、B的帶電情況,下列判斷正確的是( )
A.A帶正電,B帶負電
B.A帶負電,B帶正電 圖9
C.A、B均不帶電
D.A、B均帶正電
解析:帶負電的橡膠棒
8、C靠近A時,A球會感應(yīng)出正電荷,而B球會感應(yīng)負電荷,故A項正確。
答案:A
10.如圖10所示,AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑,圓心為O,將帶有相等電荷量為q的正、負點電荷放在圓周上,它們的位置關(guān)于AC對稱。要使圓心O處的電場強度為零,可在圓周上再放置一個適當電荷量的正點電荷+Q,則該點電荷+Q應(yīng)放在( ) 圖10
A.A點 B.B點
C.C點 D.D點
解析:由電場的疊加原理和對稱性可知,+q、-q在O點的合電場強度方
9、向應(yīng)沿OD方向,要使O點的合電場強度為零,放上的電荷+Q在O點的電場強度方向應(yīng)與+q、-q在O點的合電場強度方向相反,所以D正確。
答案:D
11.如圖11所示,一質(zhì)量為m=1.0×10-2 kg、帶電荷量為q=1.0×10-6 C的小球,用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中,假設(shè)電場足夠大,靜止時懸線向左與豎直方向成60°角。小球在運動過程中電荷量保持不變,重力加速度取g=10 m/s2。結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。
圖11
(1)求電場強度E的大小。
(2)若在某時刻將細線突然剪斷,求經(jīng)過1 s小球的速度v。
解析:(1)小球所受的電場力F=qE,由平衡條件得F=mgtanθ,解
10、得電場強度E=1.7×105 N/C。
(2)剪斷細線后小球做初速度為0的勻加速直線運動,經(jīng)過1 s時小球的速度為v。
小球所受合外力F合=mg/cosθ
由牛頓第二定律有F合=ma
由運動學(xué)公式v=at
解得小球的速度v=20 m/s
速度方向為與豎直方向夾角為60°斜向左下方。
答案:(1)1.7×105 N/C (2)20 m/s,方向與豎直方向夾角為60°斜向左下方。
12.如圖12所示,空間存在著電場強度E=2.5×102 N/C、方向豎直向上的勻強電場,在電場內(nèi)一長為L=0.5 m的絕緣細線一端固定于O點,另一端拴著質(zhì)量m=0.5 kg電荷量q=4×10-2 C的小球。現(xiàn)將細線拉至水平位置,將小球由靜止釋放,當小球運動到最高點時細線受到的拉力恰好達到它能承受的最大值而斷裂。取g=10 m/s2。求:
圖12
(1)小球的電性;
(2)細線能承受的最大拉力值。
解析:(1)由小球運動到最高點可知,小球帶正電。
(2)設(shè)小球運動到最高點時速度為v,對該過程由動能定理有(qE-mg)L=mv2,在最高點對小球由牛頓第二定律有FT+mg-qE=m,
由①②式及題中數(shù)據(jù)可得FT=15 N。
答案:(1)正電 (2)15 N