2024-2025學(xué)年高中物理第一章4習(xí)題課電場力的性質(zhì)練習(xí)含解析新人教版選修3-1

PAGE2-習(xí)題課電場力的性質(zhì)1．如圖所示，在豎直放置的光滑半圓形絕緣細(xì)管的圓心O處放一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球從管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對管壁恰好無壓力，則放于圓心處的電荷在AB弧中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度的大小為()A．E＝eq\f(mg,q)B．E＝eq\f(2mg,q)C．E＝eq\f(3mg,q)D．不能確定解析：選C.帶電小球從A到B的過程中，庫侖力方向始終和速度方向垂直，故只有重力對小球做功，小球機(jī)械能守恒，則mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)，在B處小球受重力和庫侖力的合力供應(yīng)向心力，得qE－mg＝eq\f(mveq\o\al(2,B),R)，解得E＝eq\f(3mg,q)，C正確．2．(多選)(2024·江蘇啟東中學(xué)高二檢測)有兩個(gè)帶有等量異種電荷的小球，用絕緣細(xì)線相連后懸起，并置于水平方向的勻強(qiáng)電場中，如圖所示．當(dāng)兩小球都處于平衡時(shí)不行能的位置是選項(xiàng)中的()解析：選BCD.若把兩小球和兩球之間的連線看成一個(gè)整體，因?yàn)閮汕蛩鶐щ姾墒堑攘慨惙N電荷，所以兩小球在水平方向上受電場力的合力為零，豎直方向只受兩球的重力和上段細(xì)線的拉力，重力豎直向下，所以上段細(xì)線的拉力必需豎直向上，則答案為B、C、D.3．(多選)如圖所示的電場中，虛線為某帶電粒子只在電場力作用下的運(yùn)動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，則()A．粒子肯定帶正電B．粒子肯定是從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)C．粒子在c點(diǎn)的加速度肯定大于在b點(diǎn)的加速度D．粒子在電場中c點(diǎn)的速度肯定大于在a點(diǎn)的速度解析：選AC.做曲線運(yùn)動的物體，合力指向運(yùn)動軌跡的內(nèi)側(cè)，由此可知，帶電的粒子受到的電場力的方向?yàn)檠刂妶鼍€向左，所以粒子帶正電，A正確；粒子不肯定是從a點(diǎn)沿軌跡運(yùn)動到b點(diǎn)，也可能從b點(diǎn)沿軌跡運(yùn)動到a點(diǎn)，B錯(cuò)誤；由電場線的分布可知，粒子在c點(diǎn)的受力較大，加速度肯定大于在b點(diǎn)的加速度，C正確；粒子從c到a的過程，電場力與速度成銳角，所以粒子做加速運(yùn)動，在c點(diǎn)的速度肯定小于在a點(diǎn)的速度，D錯(cuò)誤．4.如圖所示，豎直放置的兩塊足夠大的帶電平行板間形成一個(gè)方向水平向右的勻強(qiáng)電場區(qū)域，電場強(qiáng)度E＝3×104N/C.在兩板間用絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量m＝5×10－3kg的帶電小球，靜止時(shí)小球偏離豎直方向的角度θ＝60°.g取10m/s2.試求：(1)小球的電性和電荷量；(2)若小球靜止時(shí)離右板d＝5eq\r(3)×10－2m，剪斷懸線后，小球經(jīng)多長時(shí)間遇到右極板？解析：(1)因?yàn)樾∏蜢o止，即受力平衡，所以小球帶正電荷，小球受力分析如圖所示．由平衡條件有qE＝mgtanθ解得q＝eq\f(5,3)eq\r(3)×10－6C.(2)剪斷細(xì)線后，小球在水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動．a(chǎn)x＝eq\f(qE,m)，d＝eq\f