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课时分层作业(六)
(建议用时:25分钟)
1.关于电场,下列说法正确的是( )
A.由E=知,若q减半,则该处电场强度变为原来的2倍
B.由E=k知,E与Q成正比,而与r2成反比
C.由E=k知,在以Q为球心,以r为半径的球面上,各处场强均相同
D.电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向
[答案] B
2.如图所示,电荷量+q,质量为m的滑块,沿固定绝缘斜面匀速下滑,现加一竖直向上的匀强电场,电场强度为E,且qE≤mg,以下判断中正确的是( )
A.物体将沿斜面减速下滑
B.物体将沿斜面加速下滑
C.物体仍保持匀速下滑
D.仅当qE=mg时,物体继续保持匀速下滑
[答案] C
3.下列选项中的各圆环间彼此绝缘。坐标原点O处电场强度最大的是( )圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各
B [将圆环分割成微元,根据对称性和矢量叠加,D项O点的场强为零,C项等效为第二象限内电荷在O点产生的电场,大小与A项的相等,B项正、负电荷在O点产生的场强大小相等,方向互相垂直,合场强是其中一个的倍,因此B项正确。]倍,也是A、C项场强的
4.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,其速度v与时间t的关系图象如图所示。则此电场的电场线分布可能是下图中的( )
A [根据带电微粒的vt图象可知,带负电的微粒做加速度逐渐增大的减速运动。受到的电场力方向与电场线在该点切线的方向相反,并且电场力的方向与运动方向相反,电场力逐渐增大,选项B、C错误;在选项D所描述的情况下,带电微粒加速运动,则选项D错误;只有选项A正确。]
5.AB和CD为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O。将电荷量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB对称且距离等于圆的半径,如图所示。要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个适当的点电荷Q,则该点电荷Q( )
A.应放在A点,Q=2q
B.应放在B点,Q=-q
C.应放在C点,Q=-2q
D.应放在D点,Q=+q
D [两个点电荷在O点产生的场强大小均为,方向水平向左的场强。因此应在C点放点电荷Q=-q或者在D点放点电荷Q=+q,故A、B、C错误,D正确。],且方向水平向右。因此加入的点电荷需要在O点产生大小为cos 60°=,且两个场强的方向夹角为120°。根据平行四边形定则可得合场强大小为E合=2
6.如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处放一点电荷,将质量为m,带电量为q的小球从圆弧管的水平直径端点C由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力。则放于圆心处的点电荷在C点产生的场强大小为( )
A.
B.
C.
D.
B [在B点由库仑力和重力的合力提供向心力,qE-mg=m,点电荷在C点产生的场强大小与B点相同,故B正确。]mv2,两个式子联立可知E=+mg,小球从C到B电场力不做功,由动能定理mgR=,qE=m
7.(多选)如图所示,金属板带电荷量为+Q,质量为m的金属小球带电荷量为+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(可视为质点)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( )
A.+Q在小球处产生的场强为E1=
B.+Q在小球处产生的场强为E1=
C.+q在O点产生的场强为E2=
D.+q在O点产生的场强为E2=
BC [对金属小球受力分析,由平衡条件可得Tcos α=mg,Tsin α=F=E1q
可求得E1=,故A错误,B正确;
根据点电荷的场强公式可知,+q在O点产生的场强为E2=,故C正确,D错误。]
8.如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线,已知该电场线关于虚线对称,O点为A、B电荷连线的中点,a、b为其连线的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是( )
A.A、B可能带等量异号的正、负电荷
B.A、B可能带不等量的正电荷
C.a、b两点处无电场线,故其电场强度可能为零
D.同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等,方向一定相反
D [根据电场线的方向及对称性,可知该电场为等量正点电荷形成的电场,故A、B均错误;a、b两点虽没有画电场线,但两点的电场强度都不为零,C错误;根据等量正点电荷的电场特点可知,同一试探电荷在a、b两点所受电场力等大反向,D正确。]
9.质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上,相邻球间的距离均为L,A球带电量qA=+10q;B球带电量qB=+q。若在C球上加一个水平向右的恒力F,如图所示,要使三球能始终保持L的间距向右运动,问:外力F为多大?C球带电的电性?
[解析] 由于A、B两球都带正电,它们互相排斥,C球必须对A、B都吸引,才能保证系统