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学业分层测评(四) 探究电场的力的性质
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.(多选)由电场强度的定义式可知,在电场中的同一点有( )
A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比
B.无论试探电荷q的值如何变化,F与q的比值始终不变
C.电场中某点的场强为零,则处在该点的电荷受到的电场力一定为零
D.一个不带电的小球在P点受到的电场力为零,则P点的场强一定为零
【解析】 电场强度的大小和方向与放入该点电荷q的正负、电荷量多少和有无等因素都无关,由场源电荷和位置决定,选项A错误;无论试探电荷q的值如何变化,场强不变,也就是F与q的比值始终不变,选项B正确;由F=Eq,电场中某点的场强为零,则处在该点的电荷受到的电场力一定为零,选项C正确;不带电的小球不受力不能判断场强一定为零,选项D错误.
【答案】 BC
2.一个检验电荷q在电场中某点受到的电场力为F,以及这点的电场强度为E,下图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )
【解析】 由场强定义,F和q成正比,Fq图像的斜率就表示场强大小,D图正确.
【答案】 D
3.(多选)对于电场强度的两个公式E=,下列说法正确的是( )
和E=
A.由公式E=得F越大,E越大
B.电场强度E与F、q无关
C.由公式E=得Q越大,E越大;r越大,E越小
D.公式E=适用于任意电场
【解析】 公式E=适用于真空中点电荷的电场,但当r趋近于0时,带电体不能再看作点电荷,公式不再成立,C对,D错.适用于任何电场,且E与F、q无关,A错,B对;E=
【答案】 BC
4.一个带负电的点电荷,只在静电力的作用下沿曲线abc由a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向(虚线是曲线在b点的切点),下列图中可能正确的是( )
【解析】 点电荷所受合外力(即静电力)指向轨迹的凹侧,点电荷运动的速度方向沿轨迹的切线方向,由于质点的速率是递减的,所以点电荷所受静电力方向与速度方向夹角大于90°.因点电荷带负电,所受静电力方向与电场强度方向相反,故正确答案为D.
【答案】 D
5.(多选)某静电场中的电场线如图2112所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,由M运动到N,其运动轨迹如图中虚线所示,以下说法正确的是( )
【导学号:29682047】
图2112
A.粒子必定带正电荷
B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能
【解析】 根据粒子运动轨迹弯曲的情况,可以确定粒子所受电场力的方向沿着电场线方向,故此粒子必定带正电荷,选项A正确;由于电场线越密场强越大,带电粒子所受电场力就越大,根据牛顿第二定律可知其加速度也越大,故此粒子在N点的加速度较大,选项B错误,C正确;粒子从M点到N点,电场力的方向与运动方向之间的夹角是锐角,电场力做正功,根据动能定理得此粒子在N点的动能较大,选项D正确.
【答案】 ACD
6.(多选)两个等量点电荷P、Q在真空中产生电场的电场线(方向未标出)如图2113所示,下列说法可能正确的是( )
图2113
A.P、Q是两个等量正电荷
B.P、Q是两个等量负电荷
C.P、Q是两个等量异种电荷
D.P、Q产生的是匀强电场
【解析】 根据电场线分布情况知,P、Q一定是等量同种电荷,故A、B正确.
【答案】 AB
7.如图2114所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b.下列表述正确的是( )
图2114
A.该电场是匀强电场
B.a点的电场强度比b点的大
C.b点的电场强度比a点的大
D.正电荷在a、b两点受力方向相同
【解析】 匀强电场的电场线是平行且等间距的,A选项错误;电场线的疏密程度表示场强的大小,B选项正确,C选项错误;受力方向为该点的切线方向,故a、b两点受力方向不相同,D错误.
【答案】 B
8.(多选)把质量为m的正点电荷q,在电场中由静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下列说法正确的是( )
A.点电荷运动轨迹必与电场线重合
B.点电荷的速度方向,必与所在点的电场线的切线方向一致
C.点电荷的加速度方向,必与所在点的电场线的切线方向一致
D.点电荷的受力方向,必与所在点的电场线的切线方向一致
【解析】 正点电荷q由静止释放,如果电场线为直线,点电荷将沿电场线运动,但如果电场线是曲线,点电荷一定不沿电场线运动,故A选项不正确;由于点电荷做曲线运动时,其速度方向与电场力方向不再一致(初始时刻除外),故B选项不正确;而点电荷的加速度方向,即点电荷所受电场力方向必与所在点电场强度方向一致,即与所在点的电场线的切线方向一致,故C、D两项正确.
【答案】 CD
[能力提升]
9.如图2115所示,在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电