1.3 电场强度3-安徽省芜湖市第一中学人教版高中物理选修3-1同步练习

高二物理：电场强度3 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________ 一、选择题 1． 如图，质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，且处在场强为E的匀强电场中，当小球A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.    B.    C.    D. 【答案】D 【解析】小球受到三个力作用：重力mg、电场力F和细线的拉力T，根据平衡条件得知：F和T的合力与重力mg大小相等、方向相反，作出电场力在三种不同方向下合成图如图，可以看出，当电场力F与细线的拉力T垂直时，电场力最小，由图求出电场力的最小值为 Fmin=mgsin30° 又Fmin=qE，得q= 2． （多选）如图中，甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电量分别为q和-q，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线被拉紧。[来源:学科网] (1)．平衡时的可能位置是图中的哪一个？( ) (2)．两根绝缘细线中的张力大小为（ ） [来源:Zxxk.Com] 【答案】A 3． 一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v－t图象如图甲所示，则两点A、B所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的（ ） [来源:学|科|网] 【答案】C 4． （多选）如图所示，在匀强电场中将一质量为m、带电量为q的带电小球，由静止释放，带电小球运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向夹角θ=30°．不能忽略小球的重力，已知匀强电场的场强大小为 ，则小球沿直线运动的加速度大小可能为（ ） A.   B.     C.  D. 【答案】AC 【解析】小球在重力和电场力的共同作用下做加速直线运动，电场力F= ,电场力的方向有两种可能，水平或与竖直方向成30°斜向上； 加速度大小可能为  或 ，所以答案AC 5． （多选）（改编题）如图所示，A、B两个带电小球可以看成点电荷，用两等长绝缘细线悬挂起来，在水平方向的匀强电场中，A、B静止，且悬线都保持竖直，已知A、B相距3cm，A的带电量为qA=+2.0×10-9 C．k=9.0×109 Nm2/C2，则（ ） A.小球B带正电，qB=2.0×10-9 C[来源:学,科,网Z,X,X,K] B.小球B带负电，qB=-2.0×10-9 C C.匀强电场的场强大小E=2×104N/C，方向水平向左 D.A、B连线中点处的场强大小为1.6×105N/C，方向水平向右 【答案】BC 【解析】匀强电场对两个小球的电场力方向相反，要使它们都平衡，两个球必定是异种电荷． 由题意可知A球受力平衡，水平方向合外力等于零，B对A的作用力向右，所以要加一个水平向左的电场． 对B受力分析，则由根据平衡条件得：EqB=kqAqB/r2代入数据解得：E=2×104N/C；qB=qA=2.0×10-9 C; A、B在连线中点处的场强大小相等，均为 E1=4E，方向水平向右,则A、B连线中点处的场强大小 E′=2E1-E=7E=1.4×105N/C，方向水平向右． 6． 如图所示,有三根长度皆为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的 O点，另一端分别挂有质量皆为m=0.1 kg的带电小球A和B，它们的电量分别为-q和+q，q=1.00×10-6C．A、B之间用第三根线连接起来．空间中存在大小为E=1.00×106N/C的匀强电场，场强方向沿水平向右，平衡时 A、B球的位置如图，现将O、B之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡位置．（不计两带电小球间相互作用的静电力,g=10m/s2）( ) A.在细线OB烧断前,AB间细绳中的张力大小为1N B.在细线OB烧断前,OA间细绳中的张力大小为1N C.当细绳OB烧断后并重新达到平衡后细绳OA中张力大小为1N D.当细绳OB烧断后并重新达到平衡后细绳AB中张力大小为 N 【答案】D 【解析】 图1中虚线表示A、B球原来的平衡位置，实线表示烧断后重新达到平衡的位置，其中α、β分别表示细线OA、AB与竖直方向的夹角． A球受力如图2所示：重力mg，竖直向下；电场力qE，水平向左；细线OA对A的拉力T1，方向如图；细线AB对A的拉力T2，方向如图．由平衡条件：T1sinα+T2sinβ=qE…① T1cosα=mg+T2 cosβ…② B球受力如图3所示：重力mg，竖直向下；电场力qE，水平向右；细线AB对B的拉力T2，方向如图． 由平衡条件有：T2sinβ=qE…③ T2cosβ=mg…④ 联立以