参考答案与解析
1.[导学号66870001] 【解析】选B.电场强度的大小在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力,故A说法正确.电场强度的大小跟有没有试探电荷无关,由电场本身决定,故B说法错误.电场强度的方向总是跟正电荷所受电场力的方向一致,跟负电荷所受电场力的方向相反,故C、D说法正确.故选B.
2.[导学号66870002] 【解析】选C.甲图中与点电荷等距的a、b两点,场强大小相同,方向不相反,选项A错误;对乙图,根据电场线的疏密及对称性可判断,a、b两点的场强大小相等、方向相同,选项B错误;丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点,场强大小相同,方向相反,选项C正确;对丁图,根据电场线的疏密可判断,b点的场强大于a点的场强,选项D错误.
qAqBqCqB
3.[导学号66870003] 【解析】选C.根据B恰能保持静止可得:k2=k2.A做匀
L1L2
速圆周运动,k
2
qAqBqCqAqCqBqCqA2
=mωL,C做匀速圆周运动,k-k=2-k2A1
L1L2(L1+L2)2(L1+L2)23
L1?
mCωL2,联立解得A和C的比荷之比等于??L2?,选项C正确.
4.[导学号66870004] 【解析】选A.由于a点场强为零,说明点电荷在a点的场强与kq
圆盘在a点的场强大小相等,E=2,根据对称性可知,圆盘在b点产生的场强大小也是E
dkqkqkqkq=2,则b点的场强为E′=E+2,A正确. 2=2+d(3d)d9d
5.[导学号66870005] 【解析】选A.从场强E随x的变化关系图象可以看出,x=2a处的场强为零,在0~2a范围内场强为正,2a~3a范围内场强为负,根据场强叠加原理可知,点电荷M、N为同种电荷,选项B错误,选项A正确;设点电荷M的带电荷量为q1,q1q2点电荷N的带电荷量为q2,x=2a处的场强为E=k-k2=0,解得:q1∶q2=4∶1,
(2a)2a选项C、D错误.
6.[导学号66870006] 【解析】选BC.存在固定球时,对A、B球受力分析,由于悬线都沿竖直方向,说明水平方向各自所受电场力合力为零,说明A球带负电而B球带正电,A、B作为整体得固定球对A、B的水平方向的库仑力大小相等方向相反.根据库仑定律得A离固定球近点,所以A球带电荷量较小,B球带电荷量较大.故A、D错误,B、C正确.
7.[导学号66870007] 【解析】选ACD.由等量异种点电荷的电场线分布可知选项A、C、D正确,B错误.
8.[导学号66870008] 【解析】选BCD.由运动轨迹可知电场力方向向左,粒子带负电,A错误;A→B电场强度变小,电场力变小,加速度变小,B正确;粒子运动过程中,电场
力与运动方向的夹角大于90°,所以速率减小,C正确;若粒子的初速度为0,将沿电场线向左下侧运动,D正确.故选BCD.
9.[导学号66870009] 【解析】选BD.释放后,M、N保持静止,它们均受到水平匀强电场的电场力qE和相互之间的库仑力F作用,因此有qE=F,两者方向相反,其合力为0,故选项C错误;由牛顿第三定律可知,M、N间相互作用的库仑力F,一定大小相等、方向相反,所以它们受到的水平匀强电场的电场力qE也一定大小相等、方向相反,所以两带电小球必带异种电荷,电量相等,故选项A错误;两小球带异种电荷,相互间的库仑力为引力,由题图中位置关系可知,小球M受到的水平匀强电场的电场力方向向左,与电场方向相反,所以带负电,小球N受到的水平匀强电场的电场力方向向右,与电场方向相同,所以带正电,故选项B正确;由题图图示可知,小球M移动方向与水平匀强电场的电场力方向成钝角,所以匀强电场对M做负功,故选项D正确.
10.[导学号66870010] 【解析】选AD.b电荷运动轨迹向上弯曲,根据曲线运动特点可知,b电荷在M点受力一定向左上方,所以a电荷一定在虚线MP下方,选项A、D正确.
11.[导学号66870011] 【解析】选ABD.库仑力同样满足牛顿第三定律,满足共点力平衡条件,由题中图示可知两小球相互排斥,故A、D正确;偏角的大小与小球的质量和悬线的长度有关,故B正确.
12.[导学号66870012] 【解析】选BD.由于圆环不能看成点电荷,采用微元法求圆环对小球的库仑力,小球受到的库仑力为圆环各点对小球库仑力的合力.以小球为研究对象,进行受力分析,小球受到三个力的作用:线对小球的拉力为F、重力G、圆环各点对小球库RmgL仑力的合力FQ.则Fsin θ=mg,sin θ=,解得:F=,选项C错误,D正确;水平方向
LR上:
Q2
Fcos θ=k2cos θ,解得:Q=L
mgL3,选项A错误,B正确. kR
13.[导学号66870013] 【解析】(1)根据库仑定律,A、B两点电荷间的库仑力大小为 q2
F=k2①
L
代入数据得F=9.0×103 N.②
-
(2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等,均为 qE1=k2③
L
A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为 E=2E1cos 30°④ 由③④式并代入数据得 E=7.8×103 N/C
场强E的方向沿y轴正向.
【答案】(1)9.0×103 N
-
(2)7.8×103 N/C 方向沿y轴正向
14.[导学号66870014] 【解析】(1)设小物体离开桌子边缘B点后经过时间t落地,则1h=gt2 2
得t=
2h=g
2×1.25
s=0.5 s 10
设小物体离开桌子边缘B点时的速度为vB, x1
则vB== m/s=2 m/s
t0.5
1212
根据动能定理,有-qEs-μmgs=mvB-mv0
22得E=3.2×105 N/C. (2)要使水平射程加倍,则 2x=vBt′ 1
h=at′2 2mg-qE′=ma
代入数据得E′=6×105 N/C,方向竖直向上.
【答案】(1)3.2×105 N/C (2)6×105 N/C 方向竖直向上
15.[导学号66870015] 【解析】(1)由小球处于平衡状态知小球带正电,对小球受力分析如图所示
FTsin θ=qE FTcos θ=mg ①qE由得tan θ=,
mg②mgtan θ
故q=.
E
(2)由第(1)问中的方程②知FT=
mg
,而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未cos θ
① ②
剪断丝线时丝线对小球的拉力大小相等,故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于F合mgg
.小球的加速度a==,小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运cos θmcos θb动,当碰到金属板上时,它的位移为x=,
sin θ
1
又由x=at2,得t=
2
2x=a
2bcos θ= gsin θ2bcot θ g
2bcot θ. g
mgtan θ
【答案】(1) (2)
E