2016-2017学年江苏省苏州市张家港高中高二上学期期中物理试卷(必修)
一、单项选择题
1.(2016高二上·苏州期中)1820年,发现通电导线能使小磁针偏转.这位物理学家是( )
A.牛顿 B.安培 C.奥斯特 D.爱因斯坦
2.(2016高二上·苏州期中)下列说法不正确的是( )
A.元电荷就是质子
B.物体所带的电量只能是某些值
C.元电荷是带电物体电量的最小值
D.电子的带电量为﹣1.6×10﹣19C
3.(2016高二上·苏州期中)真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F,若它们的带电量都增大为原来的2倍,距离减少为原来的 ,它们之间的相互作用力变为( )
A. B.F C.4F D.16F
4.(2016高二上·苏州期中)在电场中某点放人电荷量为q的正电荷时,测得该点的场强为E,若在同一点放入电荷量q′=﹣2q的负电荷时,测得场强为E′,则有( )
A.E′=E,方向与E相反 B.E′=2E,方向与E相同
C.E′= E,方向与E相同 D.E′=E,方向与E相同
5.(2016高二上·苏州期中)磁感线可以形象地描述磁场,则( )
A.磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致
B.磁感线在空中能相交
C.磁感线的疏密不能反映磁场的强弱
D.磁感线是客观存在的一系列曲线
6.(2016高二上·苏州期中)根据电场强度的定义式E= ,在国际单位制中,电场强度的单位应是( )
A.牛/库 B.牛/焦 C.焦/库 D.库/牛
7.(2016高二上·苏州期中)磁感应强度是描述磁场的重要概念,磁场的基本性质是对电流有磁场力的作用,则关于磁感应强度的大小,下列说法中正确的是( )
A.一小段通电直导线,在磁场某处受的力越大,该处的磁感应强度越大
B.一小段通电直导线在磁场某处受的力等于零,则该处的磁感应强度一定等于零
C.匀强磁场中某处的磁感应强度的大小等于该处某一面积穿过的磁通量
D.磁感线密处,磁感应强度大;磁感线疏的地方,磁感应强度一定小
8.(2017高二上·凯里期中)电场中某区域的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两点,则( )
A.A点的电场强度较大
B.因为B点没有电场线,所以电荷在B点不受到电场力作用
C.同一点电荷放在A点受到的电场力比放在B点时受到的电场力小
D.正电荷放在A点由静止释放,电场线就是它的运动轨迹
9.(2016高二上·苏州期中)如图所示,a、b、c是一负点电荷产生的电场中的一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,用Ea、Eb、Ec表示a、b、c三点的电场强度,可以判断( )
A.Ea>Eb>Ec B.Ea<Eb<Ec C.Ea=Eb=Ec D.无法判断
10.(2016高二上·苏州期中)如图所示,一通电直线竖直放置,其右侧A、B两点的磁感应强度分别为BA和BB,则( )
A.BA>BB,方向均垂直纸面向里 B.BA<BB,方向均垂直纸面向里
C.BA>BB,方向均垂直纸面向外 D.BA<BB,方向均垂直纸面向外
11.(2017高二上·凯里期中)下列各图中,运动电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是( )
A. B. C. D.
12.(2016高二上·苏州期中)放电火花会引起爆炸,下列采取的安全措施,可以避免这种事故的是( )
A.运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地面上
B.静电喷漆
C.在烟囱底部安装静电除尘器
D.静电复印
13.(2017高二下·盐城会考)下列各图中,正确描绘两个等量正电荷电场线的是( )
A. B.
C. D.
14.下列说法不正确的是( )
A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场
B.电场是一种物质,它与其它物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它当中的电荷有力的作用
D.电荷只有通过接触才能产生力的作用
15.(2016高二上·苏州期中)如图:一个小磁针位于圆心,且于与园在同一竖直平面内,现使一个带正电小球在竖直平面内沿圆周高速旋转,则( )
A.小磁针的N极向内转 B.小磁针的N极向外转
C.小磁针在纸面内向左摆动 D.小磁针在纸面内向右摆动
16.(2016高二上·苏州期中)关于电容器的电容,下列说法正确的是( )
A.电容器带的电荷越多,其电容越大
B.电容器两极板间的电势差越大,其电容越小
C.平行板电容器的电容与极板间距、正对面积等因素有关
D.一个电容器,如果它不带电,其电容就为零
17.(2016高二上·苏州期中)关于通电导线所受安培力F的方向,在图所示的各图中正确的是( )
A. B.
C. D.
18.(2016高二上·苏州期中)对于正常工作的电风扇和电饭锅,下列说法中正确的是( )
A.电风扇和电饭锅消耗的电能均大于各自产生的内能
B.电风扇和电饭锅消耗的电能均等于各自产生的内能
C.电风扇消耗的电能大于产生的内能,电饭锅消耗的电能等于产生的内能
D.电风扇消耗的电能等于产生的内能,电饭锅消耗的电能大于产生的内能
19.(2016高二上·苏州期中)关于电场线的下列说法中正确的是( )
A.电场线并非真实存在,是人们假想出来的
B.电场线既能反映电场的强弱,也能反映电场的方向
C.只要初速度为零,正电荷必将沿电场线方向移动
D.匀强电场的电场线分布是均匀、相互平行的直线
20.(2016高二上·苏州期中)下列关于小磁针在磁场中静止时的指向,正确的是( )
A. B.
C. D.
21.(2016高二上·苏州期中)在电场中有一点P,下列说法中正确的有( )
A.若放在P点的电荷的电荷量减半,则P点的场强减半
B.若P点没有试探电荷,则P点场强为零
C.P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大
D.P点的场强方向为就是放在该点的负电荷受电场力的方向
22.(2016高二上·苏州期中)如图所示,在“研究影响通电导体所受磁场力的因素”的实验中,要使导体棒的悬线向右的摆角增大,以下操作中可行的是( )
A.增大导体棒中的电流 B.减少磁铁的数量
C.颠倒磁铁磁极的上下位置 D.改变导体棒中的电流方向
23.(2015高二上·泰州期末)长直螺线管中通有电流,沿螺线管中心轴线射入一电子,若螺线管中电流增大,方向不变,电子在螺线管中心轴线上运动情况是( )
A.做匀速直线运动 B.做变加速直线运动
C.做变减速直线运动 D.做间距变大的螺旋运动
24.(2016高二上·苏州期中)生产、生活中使用的许多电器或设备都可看作能量转换器,它们把能量从一种形式转化为另一种形式,下列电器或设备在工作过程中把电能转化为动能的是( )
A.电饭煲 B.电风扇 C.发电机 D.汽油机
25.(2016高二上·苏州期中)如表是某电热水壶的铭牌,由此可知该电热水壶正常加热1min产生的热量为( )
电热水壶
型号 SP﹣356A 额定电压 220V
额定功率 1800W 额定频率 50Hz
额定容量 1.5L
广州市兆利企业有限公司
A.1.80×103J B.1.10×104J C.1.32×104J D.1.08×105J
26.(2016高二上·汕头期中)关于点电荷的说法,正确的是( )
A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷
B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C.点电荷一定是电量很小的电荷
D.体积很大的带电体只要距离满足一定条件也可以看成点电荷
27.(2016高二上·苏州期中)在电场中某点放一检验电荷,其电量为q,检验电荷受到的电场力为F,则该点电场强度为E= ,那么下列说法正确的是( )?
A.若移去检验电荷q,该点的电场强度就变为零?
B.若在该点放一个电量为2q的检验电荷,该点的场强就变为
C.若在该点放一个电量为﹣2q的检验电荷,则该点场强大小仍为E,但电场强度的方向变为原来相反的方向?
D.若在该点放一个电量为﹣ 的检验电荷,则该点的场强大小仍为E,电场强度的方向也还是原来的场强方向?
28.(2016高二上·苏州期中)如图所示的各电场中,A、B两点电场强度相同的图是( )
A. B.
C. D.
29.(2016高二上·苏州期中)如图所示是某匀强电场的电场线分布图,A是电场中的一点,下列判断中正确的是( )
A.A点的电场强度方向向左
B.A点的电场强度方向向右
C.负点电荷在A点所受电场力的方向向左
D.正点电荷所受电场力沿电场线方向减小
30.(2016高二上·苏州期中)真空中一匀强电场中有一质量为0.01g,电荷量为﹣1×10﹣8C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动,取g=10m/s2,则( )
A.场强方向水平向左 B.场强的大小是1×103N/C
C.场强的大小是1×107N/C D.场强的方向竖直向下
二、计算题
31.(2016高二上·苏州期中)在某电场中的A点放一试探电荷q1=3×10﹣4C,它受到的电场力F1=9×10﹣2N.请问:
(1)则A点的场强大小为多少?
(2)若将q2=8×10﹣4C的试探电荷放在A点处,它受到的电场力大小为多大?
(3)若在A点不放任何电荷则A点的场强为多少?
32.(2016高二上·苏州期中)如图所示,直导线ab长1.5米,质量为120g,用绝缘细线悬挂在匀强磁场中成水平静止状态,磁场的方向垂直纸面.当导线中通以从a到b、大小为2A的电流时,两根悬线对棒的拉力恰好为零.求该匀强磁场的磁感应强度的大小和方向.(g=10m/s2)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】物理学史
【解析】【解答】解:1820年,发现通电导线能使小磁针偏转.这位物理学家是由丹麦物理学家奥斯特.
故选:C.
【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.
2.【答案】A
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解:A、元电荷是指质子或电子的带电量,不是质子、电子,更不是原子,故A错误;
B、C、任何物体的带电量均是元电荷的整数倍,故元电荷是自然界中已知的最小电荷量;故B、C正确;
D、电子的带电量为﹣1.6×10﹣19C.故D正确
本题选择不正确的,故选:A
【分析】元电荷又称“基本电量”,在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷叫做元电荷,常用符号e表示,任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍.
3.【答案】D
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】解:真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F,根据库仑定律,有:
F=k
若它们的带电量都增大为原来的2倍,距离减少为原来的 ,它们之间的相互作用力变为:
F′=k
故F′=16F
故选:D.
【分析】直接根据库仑定律公式F=k 列式判断两个点电荷间的静电力大小的变化情况即可.
4.【答案】D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:电场强度是描述电场本身的力性质的物理量,与试探电荷无关:当在电场中某点放入电量为q的试探电荷时,测得该点的场强为E,若在同一点放入电量为q′=﹣2q的负试探电荷时,电场强度的大小和方向都不变,即该点的场强大小仍为E.故ABC错误,D正确.
故选:D.
【分析】电场强度是描述电场本身的力性质的物理量,与试探电荷无关,在电场中同一点,电场强度是唯一确定的.
5.【答案】A
【知识点】磁现象和磁场、磁感线;磁感应强度
【解析】【解答】解:磁场中每点的磁场方向和该点沿磁感线的切线方向一致,故A正确;
磁感线是闭合的假想的线,能形象的描述磁场的方向与强弱,磁感线密的地方磁场强,稀的地方磁场弱,磁感线在空中不能相交,若相交则在交点处有两个磁场方向,与实际不符,故BCD错误.
故选A.
【分析】像电场线的引入一样,为了形象的描述磁场的强弱和方向引入了磁感线,磁感线不是真实存在的是假想的线,和电场线不同,磁感线是闭合的,在磁铁外部由N极指向S极,内部由S极指向N极.
6.【答案】A
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:在国际单位制中,F的单位是牛,q的单位是库,则根据电场强度的定义式E= ,可知,E的单位是牛/库.故A正确.
故选:A
【分析】电场强度的单位是导出单位,根据F和q的单位进行推导即可.
7.【答案】D
【知识点】磁感应强度;磁通量
【解析】【解答】解:A、磁场的强弱由磁场本身的性质决定,与放入磁场中的电流元无关.电流元在磁场中所受的力越大,该点磁感应强度不变,所受力等于零,磁感应强度仍然未变.故A、B错误.
C、根据Φ=BS,(B与S垂直),知匀强磁场的磁感应强度大小与某一面积穿过的磁通量不等.故C错误.
D、磁感线越密的地方磁场越强,越疏的地方,磁场越弱.故D正确.
故选D.
【分析】磁场的强弱由磁场本身的性质决定,与放入磁场中的电流元无关.磁感线越密的地方磁场越强,越疏的地方,磁场越弱.
8.【答案】A
【知识点】电场强度和电场线;电场及电场力
【解析】【解答】解:A、电场线越密代表电场越强,故A点的场强大于B点的场强.A符合题意.
B、电场线的疏密代表电场的强弱,故在任意两条电场线之间虽没有电场线,但仍有电场,B不符合题意.
C、由于A点的场强大于B点的场强,故同一电荷在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力,C不符合题意.
D、电场线并不存在,是虚拟的,是人为引入的,而物体的运动轨迹是实际存在的,故电场线不是电荷的运动轨迹.D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】根据电场线的分布特点可知电场线越密的地方场强越大电场力就越大 。所以A点的场强大于B点的场强。
9.【答案】B
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:由电场强度:E= ,而F由库仑定律F库= ,即同一试探电荷q,离负电荷越远库仑力越小,由电场线的方向可知a 离负电荷最远.则Ea<Eb<Ec
故选:B
【分析】电荷周围电场且有强弱之分,为描述场强通常用电场线疏密表示.负点电荷的电场线是会聚形状,且电场线的方向指向负电荷.但也可由E= ,而F由库仑定律求出,最终确定E的大小.
10.【答案】A
【知识点】磁感应强度
【解析】【解答】解:利用安培定则可以判断出通电直导线周围的磁场线分布情况,如图中电流方向向上,则右侧磁场垂直纸面向里,且越靠近导线的,磁场越强,故BCD错误,A正确.
故选:A.
【分析】正确利用安培定则直接判断通电直导线周围磁场方向,并由越靠近导线的,磁场越强,即可求解.
11.【答案】B
【知识点】左手定则;洛伦兹力的计算
【解析】【解答】解:根据左手定则可知:
A图中洛伦兹力方向应该向上,A不符合题意;
B图中电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系符合左手定则,B符合题意;
C图中洛伦兹力方向应该向里,C不符合题意;
D图中电荷运动方向与磁场方向在一条线上,不受洛伦兹力,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】判断洛伦兹力的方向应该用左手定则,洛伦兹力,正电荷运动的方向,磁场方向三者应该两两垂直。
12.【答案】A
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】解:A、运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地面上是为了将汽车摩擦产生的静电导入大地,从而防止事故,故A正确;
B、静电喷漆是静电的应用,故B错误;
C、静电除尘器是静电的应用,故C错误;
D、静电复印是静电的应用,故D错误;
故选:A.
【分析】本题考查是关于静电的防止与应用,从各种实例的原理出发就可以判断出答案.
13.【答案】D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】电场线不相交,AB错误;电场线从正电荷出发,到负电荷终止,C错误,D正确;
故选:D
【分析】电场线从正电荷出发,到负电荷终止,电场线不相交,不闭合,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
14.【答案】D
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】A、电场时电荷周围存在的一种特殊的物质,电场就是由电荷产生的,有电荷一定有电场存在.故A正确.
B、电场虽然看不见、摸不着,但是它是一种客观存在的物质形态.故B正确.
C、电荷产生电场,其它电荷处于这个电场中,电场便对处于其中的电荷有力的作用,故电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它当中的电荷有力的作用.故正确.
D、电荷间的相互作用是通过电场发生的,电荷不需要接触.故D错误.
故选:D.
【分析】电场时电荷周围存在的一种特殊的物质,电场虽然看不见、摸不着,但是它是一种客观存在的物质形态,电场就是由电荷产生的,有电荷一定有电场存在;
电荷产生电场,其它电荷处于这个电场中,电场便对处于其中的电荷有力的作用,故电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电荷不需要接触便能产生作用.
15.【答案】B
【知识点】磁现象和磁场、磁感线
【解析】【解答】解:带正电小球在竖直平面内沿圆周高速旋转,相当于沿逆时针方向的电流,根据右手螺旋定则知内部磁感线方向向外,故小磁针的N极向外转.
故选:B
【分析】根据右手螺旋定则知内部磁感线方向,小磁针静止时N极的指向即为磁感线的方向.
16.【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】解:电容器的电容与电容器所带的电量、电容器两端间的电势差无关.当电容器所带的电量增大,电势差也增大,两者的比值(即电容)不变,带电量为0,电容仍然不变.平行板电容器的电容跟极板间距、极板的正对面积、电介质的介电常数有关,电容C= .故A、B、D错,C对.
故选C.
【分析】平行板电容器的电容由本身因素决定,比如:极板间距、极板的正对面积、电介质的介电常数,电容器的电容与电容器所带的电量、电容器两端间的电势差无关.
17.【答案】A
【知识点】左手定则
【解析】【解答】解:根据左手定则可知:A图中安培力向上,故A正确;
B图中安培力向下,故B错误;
C图中安培力垂直纸面向外,故C错误;
D图中垂直于磁场向上,故D错误.
故选A.
【分析】正确应用左手定则是解答本题的关键,在应用时为防止手忙脚乱,可以先让四指和电流方向一致,然后通过旋转手让磁感线穿过手心,从而进一步确定大拇指的指向即安培力方向.
18.【答案】C
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】解:电风扇属于非纯电阻,输入的功率一部分会发热,但更多的是对外做功,所以电风扇消耗的电能要大于产生的内能,
电饭锅属于纯电阻,输入的功率全部的用来发热产生内能,所以电饭锅消耗的电能等于产生的内能,所以ABD错误,C正确.
故选C.
【分析】在计算电功率的公式中,总功率用P=IU来计算,发热的功率用P=I2R来计算,如果是计算纯电阻的功率,这两个公式的计算结果是一样的,但对于电动机等非纯电阻,第一个计算的是总功率,第二个只是计算发热的功率,这两个的计算结果是不一样的.
19.【答案】A,B,D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:A、电场线并非真实存在,是人们假想出来的,A错误;
B、电场线的疏密表示电场的强弱,切线方向表示电场方向,B正确;
C、若电场线不是直线,电荷运动不沿着电场线方向,C错误;
D、匀强电场的电场线分布是均匀、相互平行的直线,D正确;
故选ABD
【分析】电场线是假想的曲线,疏密表示大小,切线表示方向.
20.【答案】C
【知识点】磁现象和磁场、磁感线
【解析】【解答】解:A、根据同名磁极相斥,异名磁极相吸,则小磁针N极向右,故A错误.
B、伸开右手,四指环绕方向为电流方向,则大拇指方向为内部磁场方向,再由小磁针静止时,N极即为磁场方向,则小磁针N极应向左,故B错误.
C、由安培定则知,用手握住螺线管,使四指所指的方向与电流方向相同,则螺线管的右端为N极,左端为S极,再根据小磁针N极指向即为磁场方向可知,小磁针N极的指向正确,故C正确;
D、根据右手螺旋定则可知,通电直导线的磁场方向,右边是垂直纸面向里,则小磁针N极应该垂直纸面向里,故D错误.
故选:C.
【分析】通电导线周围的磁场方向,由右手螺旋定则来确定.且小磁针静止时N极的指向即为磁场方向;
根据电源的正负极,确定电流方向,再利用安培定则判断螺线管的极性,最后根据磁极间的相互作用可判断小磁针的指向是否正确.
21.【答案】C
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:A、B、电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关,所以在p点电荷减半或无检验电荷,P点的场强不变,故A错误,B错误.
C、据F=Eq知,P点的场强越大,则同一电荷在P点所受的电场力越大,故C正确.
D、据场强方向的规定,正电荷所受电场力的方向与场强方向相同,负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反,故D错误.
故选:C.
【分析】电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关;场强公式E= ,采用比值法下的定义;利用场强方向的规定判断场强方向与电场力的方向.
22.【答案】A
【知识点】安培力
【解析】【解答】解:增大安培力即可使导体摆动的幅度增大,根据安培力的公式F=BIL可知,
A、增大导体棒中的电流强度,安培力增大;故A正确,
B、减小磁铁的数量,在磁场中有效长度减小,安培力减小,故B错误;
C、颠倒磁铁磁极的上下位置,只会改变安培力的方向,不会改变安培力的大小,故C错误;
D、改变导体棒中的电流方向,只会改变安培力的方向,不会改变安培力的大小;故D错误.
故选:A
【分析】要使导体摆动的幅度增大,只要增大安培力即可,根据安培力的公式F=BIL,知安培力大小与哪些因素有关.
23.【答案】A
【知识点】左手定则;洛伦兹力的计算
【解析】【解答】解:根据安培定则可知通电螺线管内部磁场方向沿螺线管中心轴线,电子运动方向也沿螺线管中心轴线,电子运动方向与磁场方向平行,不受洛伦兹力,当电流增大时,通电螺线管内部磁场方向仍然沿螺线管中心轴线,电子仍不受洛伦兹力.故电子做匀速直线运动.
故选A
【分析】根据安培定则可知通电螺线管内部磁场方向与电子运动方向的关系,分析电子所受洛伦兹力情况,来分析电子的运动情况.
24.【答案】B
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】解:A、电饭煲将电能转化为内能.故A错误.
B、电风扇电能主要转化为动能,故B正确.
C、发电机是将其他能转化为电能,故C错误.
D、汽油机将化学能转化为内能.故D错误.
故选:B
【分析】电饭煲将电能转化为内能.电风扇电能主要转化为动能,发电机是将其他能转化为电能,汽油机将化学能转化为内能.
25.【答案】D
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】解:由于电热水壶正常工作,故:
P=P额=1800W
则W=Pt=1800W×1×60s=1.08×105J.
故选:D.
【分析】电热水壶正常工作时,其实际功率等于电热水壶的额定功率,又知道工作时间,利用W=Pt可求消耗的电能.
26.【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解:A、B当体积很小的带电体相距很近,以至于带电体的大小和形状对带电体间作用力影响不能忽略时,此带电体不能看成点电荷,而体积很大的带电体,如果带电体间的距离远大于带电体本身的尺寸,以至于带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计时,带电体也可以看成点电荷.故AB错误.
C、点电荷不一定电量很小的电荷.故C错误.
D、体积很大的带电体只要距离足够大,以至于带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计时,带电体就可以看成点电荷.故D正确.
故选D
【分析】当带电体之间的距离远大于带电体本身的尺寸,以至于带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计时,带电体就可以看成点电荷.
27.【答案】D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:A、由题,该点的电场强度E= ,该式采用比值法定义,E与F、q无关,若移去检验电荷,该点的电场强度仍为E= .故A错误.
B、若检验电荷的电量变为2q,检验电荷所受的电场力为2F,则该点的电场强度仍为E.故B错误.
C、D、若放置到该点的检验电荷变为﹣2q或﹣ ,检验电荷所受的电场力为﹣2F或﹣ ,但该点的电场强度仍为E,方向还是原来的场强方向,故C错误,D正确.
故选:D
【分析】电场中某点的场强是由场源电荷决定的,与放入的检验电荷无关.
28.【答案】C
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:A、A、B是同一圆上的两点,场强大小相等,但方向不同,则电场强度不同.故A错误.
B、A、B场强大小不等,但方向也不同,则电场强度不同.故B错误.
C、A、B是匀强电场中的两点,电场强度相同,故C正确
D、电场线的疏密表示场强的大小,所以A、B场强不等,故D错误
故选:C.
【分析】电场强度是矢量,只有两点的场强大小和方向都相同时,电场强度才相同.根据这个条件进行判断.
29.【答案】B,C
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:A、A点的电场强度方向即为该点的切线方向,所以沿电场线向右.故A错误;
B、A点的电场强度方向即为该点的切线方向,所以沿电场线向右.故B正确;
C、正点电荷在某点所受电场力方向与该点的电场强度方向相同,而负点电荷在A点受力方向则相反.故C正确;
D、正点电荷在某点所受电场力方向与该点的电场强度方向相同,由于是匀强电场,所以正点电荷受力不变.故D错误;
故选:BC
【分析】由图可知,电场线是平行等间距,则是匀强电场.而匀强电场大小与方向均相同.
30.【答案】D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:尘埃做匀速直线运动,知尘埃处于平衡状态,即mg=qE,E= = N/C=1×104N/C,方向竖直向下.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
【分析】尘埃受重力、电场力处于平衡状态,根据电场力可求出电场强度的大小和方向.
31.【答案】(1)解:A点的场强大小为:E= = N/C=300N/C
(2)解:将q2=8×10﹣4C的试探电荷放在A点处,A点的场强不变,则由场强的定义式变形得该电荷所受的电场力大小为:
F=q2E=8×10﹣4×300N=0.24N
(3)解:电场强度反映了电场本身的性质,与试探电荷无关,则A点的场强仍为:E=300N/C
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【分析】(1)根据场强的定义式E= ,求解A点的场强大小.(2)将q2=8×10﹣4C的试探电荷放在A点处,A点的场强不变,由场强的定义式变形求解.(3)电场强度反映了电场本身的性质,与试探电荷无关.
32.【答案】解:金属细杆在重力、安培力作用下处于平衡状态,安培力和重力等大反向,故安培力方向竖直向上.
根据左手定则,伸开左手大拇指指向上方,四指从a指向b,则手心朝向纸外,故磁感应强度垂直于纸面向里.
金属棒的安培力:F=BIL…①
有二力平衡有:F=mg…②
联立①②代入数据解之得:B=0.4T
答:该磁场的磁感应强度为0.4T 方向垂直纸面向里.
【知识点】安培力;左手定则
【解析】【分析】以金属棒为研究对象,根据物体平衡条件可以判断安培力的方向;根据左手定则可以判断磁场的方向;写出安培力的表达式,然后根据物体平衡列方程可正确解答.
2016-2017学年江苏省苏州市张家港高中高二上学期期中物理试卷(必修)
一、单项选择题
1.(2016高二上·苏州期中)1820年,发现通电导线能使小磁针偏转.这位物理学家是( )
A.牛顿 B.安培 C.奥斯特 D.爱因斯坦
【答案】C
【知识点】物理学史
【解析】【解答】解:1820年,发现通电导线能使小磁针偏转.这位物理学家是由丹麦物理学家奥斯特.
故选:C.
【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.
2.(2016高二上·苏州期中)下列说法不正确的是( )
A.元电荷就是质子
B.物体所带的电量只能是某些值
C.元电荷是带电物体电量的最小值
D.电子的带电量为﹣1.6×10﹣19C
【答案】A
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解:A、元电荷是指质子或电子的带电量,不是质子、电子,更不是原子,故A错误;
B、C、任何物体的带电量均是元电荷的整数倍,故元电荷是自然界中已知的最小电荷量;故B、C正确;
D、电子的带电量为﹣1.6×10﹣19C.故D正确
本题选择不正确的,故选:A
【分析】元电荷又称“基本电量”,在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷叫做元电荷,常用符号e表示,任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍.
3.(2016高二上·苏州期中)真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F,若它们的带电量都增大为原来的2倍,距离减少为原来的 ,它们之间的相互作用力变为( )
A. B.F C.4F D.16F
【答案】D
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】解:真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F,根据库仑定律,有:
F=k
若它们的带电量都增大为原来的2倍,距离减少为原来的 ,它们之间的相互作用力变为:
F′=k
故F′=16F
故选:D.
【分析】直接根据库仑定律公式F=k 列式判断两个点电荷间的静电力大小的变化情况即可.
4.(2016高二上·苏州期中)在电场中某点放人电荷量为q的正电荷时,测得该点的场强为E,若在同一点放入电荷量q′=﹣2q的负电荷时,测得场强为E′,则有( )
A.E′=E,方向与E相反 B.E′=2E,方向与E相同
C.E′= E,方向与E相同 D.E′=E,方向与E相同
【答案】D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:电场强度是描述电场本身的力性质的物理量,与试探电荷无关:当在电场中某点放入电量为q的试探电荷时,测得该点的场强为E,若在同一点放入电量为q′=﹣2q的负试探电荷时,电场强度的大小和方向都不变,即该点的场强大小仍为E.故ABC错误,D正确.
故选:D.
【分析】电场强度是描述电场本身的力性质的物理量,与试探电荷无关,在电场中同一点,电场强度是唯一确定的.
5.(2016高二上·苏州期中)磁感线可以形象地描述磁场,则( )
A.磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致
B.磁感线在空中能相交
C.磁感线的疏密不能反映磁场的强弱
D.磁感线是客观存在的一系列曲线
【答案】A
【知识点】磁现象和磁场、磁感线;磁感应强度
【解析】【解答】解:磁场中每点的磁场方向和该点沿磁感线的切线方向一致,故A正确;
磁感线是闭合的假想的线,能形象的描述磁场的方向与强弱,磁感线密的地方磁场强,稀的地方磁场弱,磁感线在空中不能相交,若相交则在交点处有两个磁场方向,与实际不符,故BCD错误.
故选A.
【分析】像电场线的引入一样,为了形象的描述磁场的强弱和方向引入了磁感线,磁感线不是真实存在的是假想的线,和电场线不同,磁感线是闭合的,在磁铁外部由N极指向S极,内部由S极指向N极.
6.(2016高二上·苏州期中)根据电场强度的定义式E= ,在国际单位制中,电场强度的单位应是( )
A.牛/库 B.牛/焦 C.焦/库 D.库/牛
【答案】A
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:在国际单位制中,F的单位是牛,q的单位是库,则根据电场强度的定义式E= ,可知,E的单位是牛/库.故A正确.
故选:A
【分析】电场强度的单位是导出单位,根据F和q的单位进行推导即可.
7.(2016高二上·苏州期中)磁感应强度是描述磁场的重要概念,磁场的基本性质是对电流有磁场力的作用,则关于磁感应强度的大小,下列说法中正确的是( )
A.一小段通电直导线,在磁场某处受的力越大,该处的磁感应强度越大
B.一小段通电直导线在磁场某处受的力等于零,则该处的磁感应强度一定等于零
C.匀强磁场中某处的磁感应强度的大小等于该处某一面积穿过的磁通量
D.磁感线密处,磁感应强度大;磁感线疏的地方,磁感应强度一定小
【答案】D
【知识点】磁感应强度;磁通量
【解析】【解答】解:A、磁场的强弱由磁场本身的性质决定,与放入磁场中的电流元无关.电流元在磁场中所受的力越大,该点磁感应强度不变,所受力等于零,磁感应强度仍然未变.故A、B错误.
C、根据Φ=BS,(B与S垂直),知匀强磁场的磁感应强度大小与某一面积穿过的磁通量不等.故C错误.
D、磁感线越密的地方磁场越强,越疏的地方,磁场越弱.故D正确.
故选D.
【分析】磁场的强弱由磁场本身的性质决定,与放入磁场中的电流元无关.磁感线越密的地方磁场越强,越疏的地方,磁场越弱.
8.(2017高二上·凯里期中)电场中某区域的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两点,则( )
A.A点的电场强度较大
B.因为B点没有电场线,所以电荷在B点不受到电场力作用
C.同一点电荷放在A点受到的电场力比放在B点时受到的电场力小
D.正电荷放在A点由静止释放,电场线就是它的运动轨迹
【答案】A
【知识点】电场强度和电场线;电场及电场力
【解析】【解答】解:A、电场线越密代表电场越强,故A点的场强大于B点的场强.A符合题意.
B、电场线的疏密代表电场的强弱,故在任意两条电场线之间虽没有电场线,但仍有电场,B不符合题意.
C、由于A点的场强大于B点的场强,故同一电荷在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力,C不符合题意.
D、电场线并不存在,是虚拟的,是人为引入的,而物体的运动轨迹是实际存在的,故电场线不是电荷的运动轨迹.D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】根据电场线的分布特点可知电场线越密的地方场强越大电场力就越大 。所以A点的场强大于B点的场强。
9.(2016高二上·苏州期中)如图所示,a、b、c是一负点电荷产生的电场中的一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,用Ea、Eb、Ec表示a、b、c三点的电场强度,可以判断( )
A.Ea>Eb>Ec B.Ea<Eb<Ec C.Ea=Eb=Ec D.无法判断
【答案】B
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:由电场强度:E= ,而F由库仑定律F库= ,即同一试探电荷q,离负电荷越远库仑力越小,由电场线的方向可知a 离负电荷最远.则Ea<Eb<Ec
故选:B
【分析】电荷周围电场且有强弱之分,为描述场强通常用电场线疏密表示.负点电荷的电场线是会聚形状,且电场线的方向指向负电荷.但也可由E= ,而F由库仑定律求出,最终确定E的大小.
10.(2016高二上·苏州期中)如图所示,一通电直线竖直放置,其右侧A、B两点的磁感应强度分别为BA和BB,则( )
A.BA>BB,方向均垂直纸面向里 B.BA<BB,方向均垂直纸面向里
C.BA>BB,方向均垂直纸面向外 D.BA<BB,方向均垂直纸面向外
【答案】A
【知识点】磁感应强度
【解析】【解答】解:利用安培定则可以判断出通电直导线周围的磁场线分布情况,如图中电流方向向上,则右侧磁场垂直纸面向里,且越靠近导线的,磁场越强,故BCD错误,A正确.
故选:A.
【分析】正确利用安培定则直接判断通电直导线周围磁场方向,并由越靠近导线的,磁场越强,即可求解.
11.(2017高二上·凯里期中)下列各图中,运动电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】左手定则;洛伦兹力的计算
【解析】【解答】解:根据左手定则可知:
A图中洛伦兹力方向应该向上,A不符合题意;
B图中电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系符合左手定则,B符合题意;
C图中洛伦兹力方向应该向里,C不符合题意;
D图中电荷运动方向与磁场方向在一条线上,不受洛伦兹力,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】判断洛伦兹力的方向应该用左手定则,洛伦兹力,正电荷运动的方向,磁场方向三者应该两两垂直。
12.(2016高二上·苏州期中)放电火花会引起爆炸,下列采取的安全措施,可以避免这种事故的是( )
A.运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地面上
B.静电喷漆
C.在烟囱底部安装静电除尘器
D.静电复印
【答案】A
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】解:A、运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地面上是为了将汽车摩擦产生的静电导入大地,从而防止事故,故A正确;
B、静电喷漆是静电的应用,故B错误;
C、静电除尘器是静电的应用,故C错误;
D、静电复印是静电的应用,故D错误;
故选:A.
【分析】本题考查是关于静电的防止与应用,从各种实例的原理出发就可以判断出答案.
13.(2017高二下·盐城会考)下列各图中,正确描绘两个等量正电荷电场线的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】电场线不相交,AB错误;电场线从正电荷出发,到负电荷终止,C错误,D正确;
故选:D
【分析】电场线从正电荷出发,到负电荷终止,电场线不相交,不闭合,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
14.下列说法不正确的是( )
A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场
B.电场是一种物质,它与其它物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它当中的电荷有力的作用
D.电荷只有通过接触才能产生力的作用
【答案】D
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】A、电场时电荷周围存在的一种特殊的物质,电场就是由电荷产生的,有电荷一定有电场存在.故A正确.
B、电场虽然看不见、摸不着,但是它是一种客观存在的物质形态.故B正确.
C、电荷产生电场,其它电荷处于这个电场中,电场便对处于其中的电荷有力的作用,故电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它当中的电荷有力的作用.故正确.
D、电荷间的相互作用是通过电场发生的,电荷不需要接触.故D错误.
故选:D.
【分析】电场时电荷周围存在的一种特殊的物质,电场虽然看不见、摸不着,但是它是一种客观存在的物质形态,电场就是由电荷产生的,有电荷一定有电场存在;
电荷产生电场,其它电荷处于这个电场中,电场便对处于其中的电荷有力的作用,故电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电荷不需要接触便能产生作用.
15.(2016高二上·苏州期中)如图:一个小磁针位于圆心,且于与园在同一竖直平面内,现使一个带正电小球在竖直平面内沿圆周高速旋转,则( )
A.小磁针的N极向内转 B.小磁针的N极向外转
C.小磁针在纸面内向左摆动 D.小磁针在纸面内向右摆动
【答案】B
【知识点】磁现象和磁场、磁感线
【解析】【解答】解:带正电小球在竖直平面内沿圆周高速旋转,相当于沿逆时针方向的电流,根据右手螺旋定则知内部磁感线方向向外,故小磁针的N极向外转.
故选:B
【分析】根据右手螺旋定则知内部磁感线方向,小磁针静止时N极的指向即为磁感线的方向.
16.(2016高二上·苏州期中)关于电容器的电容,下列说法正确的是( )
A.电容器带的电荷越多,其电容越大
B.电容器两极板间的电势差越大,其电容越小
C.平行板电容器的电容与极板间距、正对面积等因素有关
D.一个电容器,如果它不带电,其电容就为零
【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】解:电容器的电容与电容器所带的电量、电容器两端间的电势差无关.当电容器所带的电量增大,电势差也增大,两者的比值(即电容)不变,带电量为0,电容仍然不变.平行板电容器的电容跟极板间距、极板的正对面积、电介质的介电常数有关,电容C= .故A、B、D错,C对.
故选C.
【分析】平行板电容器的电容由本身因素决定,比如:极板间距、极板的正对面积、电介质的介电常数,电容器的电容与电容器所带的电量、电容器两端间的电势差无关.
17.(2016高二上·苏州期中)关于通电导线所受安培力F的方向,在图所示的各图中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】左手定则
【解析】【解答】解:根据左手定则可知:A图中安培力向上,故A正确;
B图中安培力向下,故B错误;
C图中安培力垂直纸面向外,故C错误;
D图中垂直于磁场向上,故D错误.
故选A.
【分析】正确应用左手定则是解答本题的关键,在应用时为防止手忙脚乱,可以先让四指和电流方向一致,然后通过旋转手让磁感线穿过手心,从而进一步确定大拇指的指向即安培力方向.
18.(2016高二上·苏州期中)对于正常工作的电风扇和电饭锅,下列说法中正确的是( )
A.电风扇和电饭锅消耗的电能均大于各自产生的内能
B.电风扇和电饭锅消耗的电能均等于各自产生的内能
C.电风扇消耗的电能大于产生的内能,电饭锅消耗的电能等于产生的内能
D.电风扇消耗的电能等于产生的内能,电饭锅消耗的电能大于产生的内能
【答案】C
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】解:电风扇属于非纯电阻,输入的功率一部分会发热,但更多的是对外做功,所以电风扇消耗的电能要大于产生的内能,
电饭锅属于纯电阻,输入的功率全部的用来发热产生内能,所以电饭锅消耗的电能等于产生的内能,所以ABD错误,C正确.
故选C.
【分析】在计算电功率的公式中,总功率用P=IU来计算,发热的功率用P=I2R来计算,如果是计算纯电阻的功率,这两个公式的计算结果是一样的,但对于电动机等非纯电阻,第一个计算的是总功率,第二个只是计算发热的功率,这两个的计算结果是不一样的.
19.(2016高二上·苏州期中)关于电场线的下列说法中正确的是( )
A.电场线并非真实存在,是人们假想出来的
B.电场线既能反映电场的强弱,也能反映电场的方向
C.只要初速度为零,正电荷必将沿电场线方向移动
D.匀强电场的电场线分布是均匀、相互平行的直线
【答案】A,B,D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:A、电场线并非真实存在,是人们假想出来的,A错误;
B、电场线的疏密表示电场的强弱,切线方向表示电场方向,B正确;
C、若电场线不是直线,电荷运动不沿着电场线方向,C错误;
D、匀强电场的电场线分布是均匀、相互平行的直线,D正确;
故选ABD
【分析】电场线是假想的曲线,疏密表示大小,切线表示方向.
20.(2016高二上·苏州期中)下列关于小磁针在磁场中静止时的指向,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】磁现象和磁场、磁感线
【解析】【解答】解:A、根据同名磁极相斥,异名磁极相吸,则小磁针N极向右,故A错误.
B、伸开右手,四指环绕方向为电流方向,则大拇指方向为内部磁场方向,再由小磁针静止时,N极即为磁场方向,则小磁针N极应向左,故B错误.
C、由安培定则知,用手握住螺线管,使四指所指的方向与电流方向相同,则螺线管的右端为N极,左端为S极,再根据小磁针N极指向即为磁场方向可知,小磁针N极的指向正确,故C正确;
D、根据右手螺旋定则可知,通电直导线的磁场方向,右边是垂直纸面向里,则小磁针N极应该垂直纸面向里,故D错误.
故选:C.
【分析】通电导线周围的磁场方向,由右手螺旋定则来确定.且小磁针静止时N极的指向即为磁场方向;
根据电源的正负极,确定电流方向,再利用安培定则判断螺线管的极性,最后根据磁极间的相互作用可判断小磁针的指向是否正确.
21.(2016高二上·苏州期中)在电场中有一点P,下列说法中正确的有( )
A.若放在P点的电荷的电荷量减半,则P点的场强减半
B.若P点没有试探电荷,则P点场强为零
C.P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大
D.P点的场强方向为就是放在该点的负电荷受电场力的方向
【答案】C
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:A、B、电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关,所以在p点电荷减半或无检验电荷,P点的场强不变,故A错误,B错误.
C、据F=Eq知,P点的场强越大,则同一电荷在P点所受的电场力越大,故C正确.
D、据场强方向的规定,正电荷所受电场力的方向与场强方向相同,负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反,故D错误.
故选:C.
【分析】电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关;场强公式E= ,采用比值法下的定义;利用场强方向的规定判断场强方向与电场力的方向.
22.(2016高二上·苏州期中)如图所示,在“研究影响通电导体所受磁场力的因素”的实验中,要使导体棒的悬线向右的摆角增大,以下操作中可行的是( )
A.增大导体棒中的电流 B.减少磁铁的数量
C.颠倒磁铁磁极的上下位置 D.改变导体棒中的电流方向
【答案】A
【知识点】安培力
【解析】【解答】解:增大安培力即可使导体摆动的幅度增大,根据安培力的公式F=BIL可知,
A、增大导体棒中的电流强度,安培力增大;故A正确,
B、减小磁铁的数量,在磁场中有效长度减小,安培力减小,故B错误;
C、颠倒磁铁磁极的上下位置,只会改变安培力的方向,不会改变安培力的大小,故C错误;
D、改变导体棒中的电流方向,只会改变安培力的方向,不会改变安培力的大小;故D错误.
故选:A
【分析】要使导体摆动的幅度增大,只要增大安培力即可,根据安培力的公式F=BIL,知安培力大小与哪些因素有关.
23.(2015高二上·泰州期末)长直螺线管中通有电流,沿螺线管中心轴线射入一电子,若螺线管中电流增大,方向不变,电子在螺线管中心轴线上运动情况是( )
A.做匀速直线运动 B.做变加速直线运动
C.做变减速直线运动 D.做间距变大的螺旋运动
【答案】A
【知识点】左手定则;洛伦兹力的计算
【解析】【解答】解:根据安培定则可知通电螺线管内部磁场方向沿螺线管中心轴线,电子运动方向也沿螺线管中心轴线,电子运动方向与磁场方向平行,不受洛伦兹力,当电流增大时,通电螺线管内部磁场方向仍然沿螺线管中心轴线,电子仍不受洛伦兹力.故电子做匀速直线运动.
故选A
【分析】根据安培定则可知通电螺线管内部磁场方向与电子运动方向的关系,分析电子所受洛伦兹力情况,来分析电子的运动情况.
24.(2016高二上·苏州期中)生产、生活中使用的许多电器或设备都可看作能量转换器,它们把能量从一种形式转化为另一种形式,下列电器或设备在工作过程中把电能转化为动能的是( )
A.电饭煲 B.电风扇 C.发电机 D.汽油机
【答案】B
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】解:A、电饭煲将电能转化为内能.故A错误.
B、电风扇电能主要转化为动能,故B正确.
C、发电机是将其他能转化为电能,故C错误.
D、汽油机将化学能转化为内能.故D错误.
故选:B
【分析】电饭煲将电能转化为内能.电风扇电能主要转化为动能,发电机是将其他能转化为电能,汽油机将化学能转化为内能.
25.(2016高二上·苏州期中)如表是某电热水壶的铭牌,由此可知该电热水壶正常加热1min产生的热量为( )
电热水壶
型号 SP﹣356A 额定电压 220V
额定功率 1800W 额定频率 50Hz
额定容量 1.5L
广州市兆利企业有限公司
A.1.80×103J B.1.10×104J C.1.32×104J D.1.08×105J
【答案】D
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】解:由于电热水壶正常工作,故:
P=P额=1800W
则W=Pt=1800W×1×60s=1.08×105J.
故选:D.
【分析】电热水壶正常工作时,其实际功率等于电热水壶的额定功率,又知道工作时间,利用W=Pt可求消耗的电能.
26.(2016高二上·汕头期中)关于点电荷的说法,正确的是( )
A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷
B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C.点电荷一定是电量很小的电荷
D.体积很大的带电体只要距离满足一定条件也可以看成点电荷
【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解:A、B当体积很小的带电体相距很近,以至于带电体的大小和形状对带电体间作用力影响不能忽略时,此带电体不能看成点电荷,而体积很大的带电体,如果带电体间的距离远大于带电体本身的尺寸,以至于带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计时,带电体也可以看成点电荷.故AB错误.
C、点电荷不一定电量很小的电荷.故C错误.
D、体积很大的带电体只要距离足够大,以至于带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计时,带电体就可以看成点电荷.故D正确.
故选D
【分析】当带电体之间的距离远大于带电体本身的尺寸,以至于带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计时,带电体就可以看成点电荷.
27.(2016高二上·苏州期中)在电场中某点放一检验电荷,其电量为q,检验电荷受到的电场力为F,则该点电场强度为E= ,那么下列说法正确的是( )?
A.若移去检验电荷q,该点的电场强度就变为零?
B.若在该点放一个电量为2q的检验电荷,该点的场强就变为
C.若在该点放一个电量为﹣2q的检验电荷,则该点场强大小仍为E,但电场强度的方向变为原来相反的方向?
D.若在该点放一个电量为﹣ 的检验电荷,则该点的场强大小仍为E,电场强度的方向也还是原来的场强方向?
【答案】D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:A、由题,该点的电场强度E= ,该式采用比值法定义,E与F、q无关,若移去检验电荷,该点的电场强度仍为E= .故A错误.
B、若检验电荷的电量变为2q,检验电荷所受的电场力为2F,则该点的电场强度仍为E.故B错误.
C、D、若放置到该点的检验电荷变为﹣2q或﹣ ,检验电荷所受的电场力为﹣2F或﹣ ,但该点的电场强度仍为E,方向还是原来的场强方向,故C错误,D正确.
故选:D
【分析】电场中某点的场强是由场源电荷决定的,与放入的检验电荷无关.
28.(2016高二上·苏州期中)如图所示的各电场中,A、B两点电场强度相同的图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:A、A、B是同一圆上的两点,场强大小相等,但方向不同,则电场强度不同.故A错误.
B、A、B场强大小不等,但方向也不同,则电场强度不同.故B错误.
C、A、B是匀强电场中的两点,电场强度相同,故C正确
D、电场线的疏密表示场强的大小,所以A、B场强不等,故D错误
故选:C.
【分析】电场强度是矢量,只有两点的场强大小和方向都相同时,电场强度才相同.根据这个条件进行判断.
29.(2016高二上·苏州期中)如图所示是某匀强电场的电场线分布图,A是电场中的一点,下列判断中正确的是( )
A.A点的电场强度方向向左
B.A点的电场强度方向向右
C.负点电荷在A点所受电场力的方向向左
D.正点电荷所受电场力沿电场线方向减小
【答案】B,C
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:A、A点的电场强度方向即为该点的切线方向,所以沿电场线向右.故A错误;
B、A点的电场强度方向即为该点的切线方向,所以沿电场线向右.故B正确;
C、正点电荷在某点所受电场力方向与该点的电场强度方向相同,而负点电荷在A点受力方向则相反.故C正确;
D、正点电荷在某点所受电场力方向与该点的电场强度方向相同,由于是匀强电场,所以正点电荷受力不变.故D错误;
故选:BC
【分析】由图可知,电场线是平行等间距,则是匀强电场.而匀强电场大小与方向均相同.
30.(2016高二上·苏州期中)真空中一匀强电场中有一质量为0.01g,电荷量为﹣1×10﹣8C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动,取g=10m/s2,则( )
A.场强方向水平向左 B.场强的大小是1×103N/C
C.场强的大小是1×107N/C D.场强的方向竖直向下
【答案】D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:尘埃做匀速直线运动,知尘埃处于平衡状态,即mg=qE,E= = N/C=1×104N/C,方向竖直向下.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
【分析】尘埃受重力、电场力处于平衡状态,根据电场力可求出电场强度的大小和方向.
二、计算题
31.(2016高二上·苏州期中)在某电场中的A点放一试探电荷q1=3×10﹣4C,它受到的电场力F1=9×10﹣2N.请问:
(1)则A点的场强大小为多少?
(2)若将q2=8×10﹣4C的试探电荷放在A点处,它受到的电场力大小为多大?
(3)若在A点不放任何电荷则A点的场强为多少?
【答案】(1)解:A点的场强大小为:E= = N/C=300N/C
(2)解:将q2=8×10﹣4C的试探电荷放在A点处,A点的场强不变,则由场强的定义式变形得该电荷所受的电场力大小为:
F=q2E=8×10﹣4×300N=0.24N
(3)解:电场强度反映了电场本身的性质,与试探电荷无关,则A点的场强仍为:E=300N/C
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【分析】(1)根据场强的定义式E= ,求解A点的场强大小.(2)将q2=8×10﹣4C的试探电荷放在A点处,A点的场强不变,由场强的定义式变形求解.(3)电场强度反映了电场本身的性质,与试探电荷无关.
32.(2016高二上·苏州期中)如图所示,直导线ab长1.5米,质量为120g,用绝缘细线悬挂在匀强磁场中成水平静止状态,磁场的方向垂直纸面.当导线中通以从a到b、大小为2A的电流时,两根悬线对棒的拉力恰好为零.求该匀强磁场的磁感应强度的大小和方向.(g=10m/s2)
【答案】解:金属细杆在重力、安培力作用下处于平衡状态,安培力和重力等大反向,故安培力方向竖直向上.
根据左手定则,伸开左手大拇指指向上方,四指从a指向b,则手心朝向纸外,故磁感应强度垂直于纸面向里.
金属棒的安培力:F=BIL…①
有二力平衡有:F=mg…②
联立①②代入数据解之得:B=0.4T
答:该磁场的磁感应强度为0.4T 方向垂直纸面向里.
【知识点】安培力;左手定则
【解析】【分析】以金属棒为研究对象,根据物体平衡条件可以判断安培力的方向;根据左手定则可以判断磁场的方向;写出安培力的表达式,然后根据物体平衡列方程可正确解答.
