20xx教科版高中物理選修3-1第一章第3節(jié)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線課時(shí)作業(yè)(編輯修改稿)
2025-01-03 18:20 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 N點(diǎn)的加速度 D．粒子在 M點(diǎn)的動(dòng)能小于在 N點(diǎn)的動(dòng)能 答案 ACD 解析 根據(jù)電荷運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的情況，可以確定點(diǎn)電荷受電場(chǎng)力的方向沿電場(chǎng)線方向，故此點(diǎn)電荷帶正電， A選項(xiàng)正確．由于電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力就越大，根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度也越大，故此點(diǎn)電荷在 N點(diǎn)加速度大， C選項(xiàng)正確．粒子從 M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理得此點(diǎn)電荷 在 N點(diǎn)的動(dòng)能大，故 D選項(xiàng)正確． 點(diǎn)評(píng) 分析帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡問(wèn)題時(shí)要注意做曲線運(yùn)動(dòng)的帶電粒子所受合外力的方向指向曲線凹側(cè)，而且速度方向沿軌跡的切線方向，再結(jié)合電場(chǎng)線、電場(chǎng)力的知識(shí)來(lái)分析． 7. 實(shí)線為三條方向未知的電場(chǎng)線，從電場(chǎng)中的 M點(diǎn)以相同的速度飛出 a、 b兩個(gè)帶電粒子， a、 b的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖 5中的虛線所示 (a、 b只受電場(chǎng)力作用 )，則 ( ) 圖 5 A． a一定帶正電， b一定帶負(fù)電 B．電場(chǎng)力對(duì) a做正功，對(duì) b做負(fù)功 C． a的速度將減小， b的速度將增 大 D． a的加速度將減小， b的加速度將增大 答案 D 解析 由于電場(chǎng)線的方向未知，故無(wú)法確定 a、 b的電性， A錯(cuò)；電場(chǎng)力對(duì) a、 b均做正功，兩帶電粒子動(dòng)能均增大，則速度均增大， B、 C均錯(cuò)； a向電場(chǎng)線稀疏處運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電場(chǎng)力減小，故加速度減小， b向電場(chǎng)線密集處運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電場(chǎng)力增大，故加速度增大， D正確． 二、電場(chǎng)內(nèi)力學(xué)問(wèn)題的分析方法 8．密立根設(shè)計(jì)的測(cè)量電荷量的裝置如圖 6 所示．一個(gè)很小的帶電油滴懸在場(chǎng)強(qiáng)為 E 的電場(chǎng)中，調(diào)節(jié) E，使作用在油滴上的電場(chǎng)力與油滴的重力平衡．如果 E＝ 10 5 N/C，油滴受到的重力 G＝ 10 － 13 N．求油滴的電荷量． 圖 6 答案 10 － 18 C 解析 油滴在電場(chǎng)力和重力作用下平衡，有 qE＝ G 由此得 q＝ GE＝ 10－ 1310 5 C≈10 － 18 C 圖 7 9．豎直放置的兩塊足夠長(zhǎng)的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)．其電場(chǎng)強(qiáng)度為 E，在該勻 強(qiáng)電場(chǎng)中，用絲線懸掛質(zhì)量為 m 的帶電小球，絲線跟豎直方向成 θ 角時(shí)小球恰好平衡，如圖 7所示．請(qǐng)問(wèn)： (1)小球帶電荷量是多少？ (2)若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長(zhǎng)時(shí)間？ 答案 (1)mgtan θE (2) 2bg cot θ 解析 (1) 由于小球處于平衡狀態(tài)知小球帶正電，對(duì)小球受力分析如右圖所示 FTsin θ ＝ qE① FTcos θ ＝ mg② 由 ①② 得 tan θ ＝ qEmg，故 q＝ mgtan θE (2)由第 (1)問(wèn)中的方程 ② 知 FT＝ mgcos θ ，而剪斷絲線后小球所受電場(chǎng)力和重力的合力與未剪斷絲線時(shí)絲線對(duì)小球的拉力大小相等，故剪斷絲線后小球所受重力、電場(chǎng)力的合力等于mgcos θ .小球的加速度 a＝F合m ＝gcos θ ，小球由靜止開(kāi)始沿著絲線拉力的反方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)碰到金屬板上時(shí)，它的位移為 x＝ bsin θ ，又由 x＝ 12at2，得 t＝ 2xa ＝ 2bcos θgsin θ ＝ 2bg cot θ 方法總結(jié) 帶電體在電場(chǎng)中的平衡問(wèn)題和一般的平衡問(wèn)題相同，根據(jù)帶電體在電場(chǎng)中的平衡情況列出平衡方程式，只不過(guò)在原有受力分析的基礎(chǔ)上增加了電場(chǎng)力的分析． 1．關(guān)于電場(chǎng)線的特征，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A．如果某空間中的電場(chǎng)線是曲線，那么在同一條電場(chǎng)線上各處的 場(chǎng)強(qiáng)不相同 B．如果某空間中的電場(chǎng)線是直線，那么在同一條電場(chǎng)線上各處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 C．如果空間中只存在一個(gè)孤立的點(diǎn)電荷，那么這個(gè)空間中的任意兩條電場(chǎng)線都不相交；如果空間中存在兩個(gè)以上的點(diǎn)電荷，那么這個(gè)空間中有許多電場(chǎng)線
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