内容正文:
2024-2025第二学期高一物理期末复习每天一练(鲁科版)
静电力与电场强度
(考查范围:鲁科版必修3第1章 完卷时间: 60分钟 难度系数 0.5)
一、单选题:本大题共5小题,共25分。
1.下列说法不符合物理学史的是( )
A. 美国科学家富兰克林将自然界中的电荷命名为正电荷和负电荷
B. 元电荷的数值最早是由物理学家库仑测得的
C. 库仑扭秤实验和卡文迪许扭秤实验都用了放大的思想
D. 法拉第首先提出在电荷周围存在着由它产生的电场
2.下列三幅图反映了三种起电的方式,下列说法正确的是( )
A. 图甲中橡胶棒与毛皮摩擦后,把正电荷传给了毛皮,使橡胶棒带上了负电
B. 图乙中无论小球带正电还是负电,与接触时都把电荷传给、,使箔片张开
C. 图丙中带电小球靠近原来不带电的导体、,先移走小球,再分开、,则、带上了等量异种电荷
D. 三种起电方式的实质都是电子的转移
3.如图所示,半径为的两个相同金属球,两球心相距,若它们所带电荷量分别为、,则它们之间相互作用的静电力的大小为( )
A. B. C. D.
4.静止电荷会在其周围产生静电场,为了形象地描述电场,法拉第采用了画电场线的方法。如图是某一电场的电场线分布图,下列的说法正确的是( )
A. 由于电场是看不见、摸不着的,所以电场实际并不存在
B. 电场线可以形象地描述电场,电场线是实际存在的
C. 同一幅电场线分布图中,电场线密集的地方电场强度较大
D. 电场线分布图中没画电场线的地方如点,电场强度为零
5.如图所示,、是正电荷产生的电场中一条电场线上的两点。、两点电场强度大小分别为、,、两点电势、,下列判断正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
二、多选题:本大题共4小题,共28分。
6.下列说法中正确的是( )
A. 公式中的为匀强电场中电势差为的两点间的距离
B. 电场是一种物质,与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的
C. 电势的定义式,是比值定义法,的大小与、无关
D. 由公式可知,电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的电场力的大小成正比,与检验电荷的电量成反比
7.如图,,均为圆的直径,,两点关于的垂直平分线对称。在、两点分别放有等量同种点电荷。下列说法正确的是( )
A. ,两点电场强度相同 B. ,两点电场强度相同
C. ,两点电势相同 D. ,两点电势相同
8.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受静电力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由点运动到点,下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电荷
B. 粒子受到的静电力为恒力
C. 粒子在点的加速度小于在点的加速度
D. 粒子在点受到的静电力小于在点受到的静电力
9.多选在真空中的点存在一孤立的带正电的点电荷,将一带电粒子以一定的初速度射入该电荷激发的电场中,粒子在电场中的一段轨迹如图所示。粒子从点运动到点的过程中,在点与圆相交,在点与圆相切,圆、的圆心在点,不计粒子重力,粒子电荷量保持不变。则下列说法正确的是( )
A. 该粒子一定带负电荷
B. 粒子在点比在点加速度大
C. 粒子从点运动到点后一定继续沿圆轨迹做圆周运动
D. 粒子从点运动到点不含的过程中速度方向与电场线方向的夹角一直为钝角
三、填空题:本大题共1小题,共8分。
10.在如图甲所示的静电场中:
将电荷量为的正试探电荷放入该静电场中的点,发现试探电荷受到的电场力为,则点的电场强度大小为 。
在该电场中的、两处分别引入不同的试探电荷,得到试探电荷受到的电场力随电荷量变化图像如图乙中的、两图线,则图线描述的是点 选填“”或“”的电场强度,电场中某点试探电荷所受电场力的方向与试探电荷的正负 选填“有关”或“无关”。
电场中、、三点的电势最高的是 点选填“”或“”或“”
四、计算题:本大题共3小题,共39分。
11.如图所示,带正电的小球用绝缘棒固定,系在轻质绝缘丝线上重为、带电荷量为的小球在静电力的作用下发生偏离,当两个带电小球在同一高度相距保持静止时,丝线与竖直方向成角,小球、可视为点电荷,静电力常量为.
画出球受力示意图
求球受到绝缘丝线拉力的大小和受到库仑力的大小
求球带电荷量.
12.一检验电荷,在电场中点受到的电场力。求:
点的场强大小;
将检验电荷移走后,点的场强大小;
放一电荷量为的电荷在点,受到的电场力的大小?
13.如图所示,真空中有一个三棱锥区域,三棱锥底面为等腰直角三角形,,,在点放置一电荷量为的正点电荷,点放置一电荷量为的正点电荷,静电常数为,求:
点的电场强度大小
在点放置一电荷量为的正试探电荷,则其所受电场力的大小
正点电荷在空间产生的电势,电荷量为的正试探电荷从点移到点电场力做功.
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2024-2025第二学期高一物理期末复习每天一练(鲁科版)
静电力与电场强度
1.【答案】
【解析】A.美国科学家富兰克林将自然界中的电荷命名为正电荷和负电荷,故 A正确
B.元电荷的数值最早是由物理学家密立根测得的,故B错误
C.库仑扭秤实验和卡文迪许扭秤实验都用了放大的思想,故 C正确
D.法拉第首先提出在电荷周围存在着由它产生的电场,故 D正确。
故选B。
2.【答案】
【解析】【分析】
不论静电感应带电,还是摩擦起电,它们不会创造电荷,只是电荷的转移,从一物体转移另一物体,或从一部分转移另一部分,摩擦起电是由一个物体转移到另一个物体,静电感应是由物体的一部分转移到另一部分,在摩擦起电时,相互摩擦的两物体会同时带上等量异号电荷,而发生转移的一定是电子。
本题考查起电中的电荷守恒定律的应用,要注意明确无论是摩擦起电、接触起电还是感应起电均是电子的转移,正电荷是无法转移的。
【解答】
A.橡胶棒与毛皮摩擦后,橡胶棒带负电,是因为电子从毛皮转移到橡胶棒,A错误;
B.小球带正电时,电子从与箔片转移到小球,使箔片带正电。小球带负电时,电子从小球转移到箔片带负电。两种情况均使箔片带同种电荷相斥,使箔片张开,B错误;
C.小球感应、,发生静电感应现象,、带上等量异种电荷。移开小球后,静电感应消失,分开后、均不带电,C错误;
D.三种起电方式的本质都是电子的转移。不带电的物体因失去电子显正电性,得到电子显负电性,电子在转移的过程中,电荷的总量保持不变,D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】由于两球心间距离,不满足远大于的条件,故两球不能看成点电荷,两球带异种电荷,由于异种电荷相互吸引,则两球等效中心间的距离小于,此时静电力,C正确。
4.【答案】
【解析】【分析】
本题考查电场与电场线。
电场线是人们为了形象地描述电场而引入的线,电场是真实存在的,而电场线是虚拟的;电场线的方向与正电荷所受电场力的方向相同,与负电荷所受的电场力的方向相反;电场线的切线方向即为场强的方向,故任意两条电场线都不会相交;电场线的疏密代表电场的强弱,故电场线越密的地方场强越强.
记住电场线的特点即可顺利解出此题,故要在理解的基础上牢记基本概念.
【解答】
电场是实际存在于电荷周围的物质,电场线是为了形象地描述电场人为引入的,故A、B错误
电场线的梳密程度表示电场的强弱,电场线越密集场强越大,电场线稀疏的地方场强小,C正确、D错误。
故选 C。
5.【答案】
【解析】解:正电荷形成的电场向外发散,如图所示
电场线的疏密反映场强大小,因点电场线较点密集,可知点场强较大,即;沿电场线电势逐渐降低,可知,故ABC错误,D正确。
故选D。
6.【答案】
【解析】A.公式中的为匀强电场中电势差为的两点间的距离在沿电场方向上的投影距离,故A错误
B.电场是一种客观存在的特殊的物质形态,与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的,故B正确
C.电场中某点的电势由场源电荷、该点到场源电荷的距离以及零电势点的选择共同决定,与试探电荷无关,可知电势的定义式,是比值定义法,不存在正比反比关系,故C正确
D.电场中某点的场强由场源电荷、该点到场源电荷的距离共同决定,与试探电荷无关,可知公式是比值定义式,不能够认为电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的电场力的大小成正比,与检验电荷的电量成反比,故D错误。
7.【答案】
【解析】解:、由对称性可知,等量同种电荷在、处产生的电场强度大小相同,方向不同,、两点的电场强度不同,故A错误;
、由对称性可知,等量同种电荷在、处产生的电场强度大小相同,方向不同,、两点的电场强度不同,故B错误;
C、由对称性可知,、两点的电势相同,故C正确;
D、由对称性可知,、两点的电势相同,故D正确。
故选:。
根据点电荷的场强公式与电场的叠加原理分析答题;电场强度是矢量,只有当电场强度大小与方向都相同时电场强度相等;电势是标量。
本题是一道基础题,掌握基础知识,根据题意即可解题;解题时注意电场强度是矢量,只有大小与方向都相同时电场强度才相等。
8.【答案】
【解析】【解答】
A.带电粒子在电场中运动时,仅受静电力作用时,受到的电场力的方向指向运动轨迹的弯曲的内侧,由此可知,此带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向上,所以此粒子为正电荷,故A错误;
B.由图中电场线可知,该电场不是匀强电场,粒子受到的静电力不是恒力,故B错误;
由电场线的分布可知,电场线在点处较密,所以点的电场强度大,粒子在点时受到的电场力大,加速度也大,故CD正确。
9.【答案】
【解析】A.如图所示,由物体做曲线运动的特点知,合力在曲线弯曲的凹侧,故该粒子与带正电的点电荷相互吸引。该粒子一定带负电荷,A正确;
B.由选项图知, ,由静电力公式
则可知
由牛顿第二定律知,故粒子点加速度比点加速度小,B错误;
C.由选项图知,粒子在点速度与圆相切,若 时,粒子从点运动到点后有可能继续沿圆轨迹做圆周运动,C错误;
D.由图知,粒子从点运动到点不含的过程中速度方向与电场线方向的夹角一直为钝角,D正确;
10.【答案】;
;有关;
【解析】根据场强的定义式可得,点的电场强度大小为;
根据 图像可知,斜率表示场强,则,
在电场中,电场线越密的地方场强越大,所以,则图线描述的是点。
在电场中,某点的电场强度与放入该点的试探电荷无关,但电荷所受电场力的方向与电荷的正负有关,正电荷所受电场力的方向与场强方向一致,负电荷所受电场力的方向与场强方向相反。
顺着电场线方向,电势逐渐降低,所以电场中、、三点的电势关系为,故电场中、、三点的电势最高的是点。
11.【答案】解:带负电的小球处于平衡状态,受到库仑力、重力以及绝缘丝线的拉力的作用,受力如图:
带负电的小球处于平衡状态,竖直方向:,
水平方向:,
解得球受到绝缘丝线的拉力,
受到库仑力的大小。
根据库仑定律,
解得球带电荷量。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
12.【答案】解:。
场强是描述电场的物理量,跟检验电荷无关,所以点场强仍是 。
。
【解析】该题考查电场强度相关知识。根据分析求解场强,场强是描述电场的物理量,跟检验电荷无关,由此分析解题即可。
13.【答案】解:由几何知识,三角形为等腰直角三角形,,
点的点电荷在点产生的电场强度大小,点的点电荷在点产生的电场强度大小,
则点的合电场强度大小.
同理可知,点的合电场强度大小,
则电荷量为的正试探电荷在点受到的电场力大小为.
正点电荷在空间产生的电势,电势是标量,点和点电势相等,,
,电场力做功.
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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