人教版高中物理必修第三册课后习题 分层作业6 非点电荷电场强度的求解、电场线和轨迹问题.docVIP

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分层作业6非点电荷电场强度的求解、电场线和轨迹问题

A级必备知识基础练

1.一带负电荷的点电荷,只在静电力作用下沿曲线abc由a运动到c,已知点电荷的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,图中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()

2.将金属圆环接地后,把点电荷P放置在金属圆环附近,点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示,a、b、c、d均为电场中的点,下列说法正确的是()

A.a点的电场强度大于b点的电场强度

B.c点的电场强度小于d点的电场强度

C.点电荷P带负电

D.若将一带正电的试探电荷从d点由静止释放,电荷将沿着电场线运动到c点

3.(多选)下列图中,绝缘细绳一端固定在天花板上,一端系一质量为m的带正电的小球,为了使小球能静止在图中所示位置,可加一个与纸面平行的匀强电场,所加电场方向可能是()

4.(多选)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M点运动到N点,以下说法正确的是()

A.粒子带正电

B.粒子受到的静电力为恒力

C.粒子在M点的加速度小于在N点的加速度

D.粒子在M点的动能小于在N点的动能

5.(河南新乡高二期末)如图所示,一电荷均匀分布的带正电的圆环,其半径为R,在垂直于圆环且过圆心O的轴线上有A、B两个点,lAO=3lBO=3R。A、B两点的电场强度大小之比为()

A.1∶2 B.1∶3

C.1∶2 D.2∶1

6.(安徽宣城高二期末)如图所示,电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,A、B为垂线上的两点,到薄板的距离均为d。已知图中A点的电场强度为5kq9

A.大小为5kq3

B.大小为5kq9

C.大小为4kq9

D.大小为kq3

B级关键能力提升练

7.如图所示,A、B、C、D、E、F六点把绝缘均匀圆环平均分成六部分,其中圆弧AF、BC带正电,圆弧DE带负电,其余部分不带电,单位长度圆弧所带电荷量相等。圆弧AF所带电荷在圆心O处产生的电场强度大小为E1。则圆心O处的合电场强度大小为()

A.0 B.E1

C.3E1 D.2E1

8.如图所示,在一半径为R的圆周上均匀分布有N个绝缘带电小球(可视为质点)无间隙排列,其中A点的小球电荷量为+4q,其余小球电荷量为+q,此时圆心O点的电场强度大小为E,现仅撤去A点的小球,则O点的电场强度 ()

A.大小为E,方向沿AO连线斜向下

B.大小为E2

C.大小为E3

D.大小为E4

9.三根完全相同、带有等量正电荷且电荷均匀分布的14

A.12E B.2

C.23E D.2

10.(多选)如图所示,在半径为R的圆周上均匀地分布着六个电荷量均为q的正电荷。在圆心O处固定有一个电荷量为q的负电荷,现随机将六个正电荷中的两个更换为电荷量为q的负电荷,静电力常量为k,此时O点的负电荷受到的静电力大小可能为()

A.kq2R

C.2kq2R

11.如图所示,用一根绝缘细线悬挂一个带电小球,小球的质量为m,电荷量为q,重力加速度为g。现加一水平的匀强电场,平衡时绝缘细线与竖直方向成θ角。

(1)求匀强电场的电场强度E的大小;

(2)如果将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E,小球平衡时,绝缘细线仍与竖直方向成θ角,求E的大小。

12.如图所示,有一水平向左的匀强电场,电场强度为E=1.25×104N/C,一根长L=1.5m、与水平方向的夹角θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6C,质量m=1.0×10-2kg。将小球B从杆的上端N由静止释放,小球B开始运动。静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

(1)小球B开始运动时的加速度大小;

(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r。

分层作业6非点电荷电场强度的求解、电场线和轨迹问题

1.D根据从a运动到c,点电荷的速率是递减的,可知点电荷所受静电力方向与速度方向成钝角,又根据曲线运动条件,可知静电力指向轨迹弯曲的内侧,因负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反,故D正确。

2.B根据电场线的疏密程度可知a点的电场强度小于b点的电场强度,c点的电场强度小于d点的电场强度,故A错误,B正确;电场线由点电荷P发出,所以P带正电,故C错误;由于图中电场线不是直线,所以试探电荷运动过程中所受静电力方向会时刻变化,试探电荷将做曲线运动,其所受静电力将指向轨迹的凹侧,且沿电场线切线方向,所以试探电荷不可能沿着电场线运动到c点,