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高中物理 第1章《從富蘭克林到庫侖》綜合檢測 滬科版選修1-1

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1、高中物理 第1章《從富蘭克林到庫侖》綜合檢測 滬科版選修1-1 一、選擇題(本題共10個(gè)小題,每小題4分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得4分,選不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分) 1.(2011·濟(jì)南檢測)如圖1所示,當(dāng)帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時(shí),枕形導(dǎo)體上的電荷移動(dòng)情況是(  ) 圖1 A.枕形金屬導(dǎo)體上的正電荷向B端移動(dòng),負(fù)電荷不移動(dòng) B.枕形金屬導(dǎo)體上的帶負(fù)電的電子向A端移動(dòng),正電荷不移動(dòng) C.枕形金屬導(dǎo)體上的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向B端和A端移動(dòng) D.枕形金屬導(dǎo)體上的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向A端

2、和B端移動(dòng) 【解析】 這是感應(yīng)起電,移動(dòng)的只能是電子,正電荷不能移動(dòng),故B正確. 【答案】 B 2.(2011·瓊海檢測)對(duì)于庫侖定律,下列說法中正確的是(  ) A.凡計(jì)算兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力,都可以使用公式F= B.相互作用的兩個(gè)點(diǎn)電荷,不論它們的電荷是否相等,它們之間的庫侖力大小一定相等 C.兩個(gè)帶電小球距離非常近時(shí),不能使用庫侖定律 D.兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量各減為原來的一半,它們之間的距離保持不變,則它們之間的庫侖力減為原來的四分之一 【解析】 庫侖定律的適用條件是真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷,故A錯(cuò);根據(jù)牛頓第三定律,可知兩個(gè)點(diǎn)電荷間的庫侖力大小一定相等,故B正確;當(dāng)兩個(gè)帶電

3、小球距離非常近時(shí),此兩小球不能視為點(diǎn)電荷,庫侖定律不適用,故C正確;由F=k可知q1′=q1,q2′=q2,r不變時(shí),它們之間的庫侖力F′=k=F,故D正確. 【答案】 BCD 3.下列哪些現(xiàn)象利用了靜電(  ) A.常用的復(fù)印機(jī)復(fù)印文稿等 B.常用的家用照相機(jī)成像在底片上 C.針式打印機(jī)打印文字圖像 D.?dāng)?shù)碼照相機(jī)照相 【解析】 靜電利用的原理是同種電荷相排斥,異種電荷相吸引,只有復(fù)印機(jī)復(fù)印文稿時(shí)利用了靜電,故選A. 【答案】 A 4.如圖2所示是某靜電場的一條電場線,下列說法正確的是(  ) 圖2 A.EA一定大于EB B.因電場線是直線,所以是勻強(qiáng)電場,則EA

4、=EB C.A點(diǎn)的電場方向一定由A指向B D.試探電荷在A點(diǎn)受到電場力的方向一定由A指向B 【解析】 僅有一條電場線,無法判斷各處的電場線分布,所以無法判斷各點(diǎn)的場強(qiáng)大小,也無法判斷是點(diǎn)電荷的電場還是勻強(qiáng)電場.由圖可知A點(diǎn)的電場方向由A指向B.但要確定試探電荷所受電場力的方向,必須知道試探電荷的電性.由此知C正確. 【答案】 C 5.下列說法錯(cuò)誤的是(  ) A.只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在電場 B.電場是一種物質(zhì),它與其它物質(zhì)一樣,是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西 C.電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的,電場最基本的性質(zhì)是對(duì)處在它當(dāng)中的電荷有力的作用 D.電荷間只有

5、通過接觸才能產(chǎn)生力的作用 【解析】 由于電荷間是通過電場這種物質(zhì)發(fā)生相互作用的,因此電荷不通過接觸也能產(chǎn)生力的作用.故D錯(cuò). 【答案】 D 6.某電場的電場線如圖3所示,則點(diǎn)A和點(diǎn)B電場強(qiáng)度的大小關(guān)系是(  ) 圖3 A.EA>EB B.EA

6、與檢驗(yàn)電荷的電量和所受的電場力無關(guān) D.電場中某點(diǎn)場強(qiáng)的方向就是檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向 【解析】 電場強(qiáng)度E與F、q均無關(guān),取決于源電荷本身,電場中某點(diǎn)場強(qiáng)的方向就是正電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向,故只有C正確. 【答案】 C 8.對(duì)電場線的認(rèn)識(shí),下列說法錯(cuò)誤的是(  ) A.電場線總是從正電荷出發(fā),終止于無窮遠(yuǎn)處或負(fù)電荷 B.電場線上某點(diǎn)的切線方向與放在該點(diǎn)的正電荷的受力方向相同 C.電場線的疏密可以反映電場的強(qiáng)弱 D.電場線有些情況下會(huì)相交 【解析】 電場線在任何情況都不會(huì)相交,否則電場中的同一點(diǎn)將有2個(gè)場強(qiáng)方向,故D錯(cuò). 【答案】 D 9.如圖4所示是電場中某

7、區(qū)域的電場線分布圖,A是電場中的一點(diǎn),下列判斷中正確的是(  ) 圖4 A.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向向左 B.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向向右 C.負(fù)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)受力向右 D.正點(diǎn)電荷在A點(diǎn)受力向左 【解析】 正電荷在電場中受力方向與場強(qiáng)方向相同,故B正確. 【答案】 B 10.兩個(gè)半徑相同的金屬小球,帶電荷量之比為1∶7,相距r,兩者相互接觸后,再放回原來的位置,則相互作用力可能是原來的(  ) A.         B. C. D. 【解析】 由庫侖定律可知,庫侖力與電荷量的乘積成正比.設(shè)原來兩小球分別帶電荷量為q1=q,q2=7q.若兩小球原來帶同種電荷,接觸后等分電荷量,

8、則q1′=4q,q2′=4q,則D正確.若兩小球原來帶異種電荷,接觸后則q1″=3q,q2″=3q,則由庫侖定律可知,C正確. 【答案】 CD 二、填空題(本題共2個(gè)小題,共16分) 11.(8分)(2011·瓊海檢測)真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B相距20 cm,A帶正電QA=4.0×10-10 C.已知A對(duì)B的吸引力F=5.4×10-8 N,則B在A處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小是________N/C,方向________;A在B處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小是____________N/C,方向________. 【解析】 由牛頓第三定律知,A受到的電場力為5.4×10-8N,則EA=F/QA=135 N/C,

9、而EB==90 N/C. 【答案】 135 A指向B 90 A指向B 12.(8分)在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷,它們之間距離是L時(shí),相互作用的庫侖力大小是F,如果把兩個(gè)電荷之間的距離縮短10 cm,則相互作用的庫侖力大小變?yōu)?F,由此可知L的大小是________cm. 【解析】 設(shè)兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量分別為Q1和Q2,由庫侖定律,F(xiàn)=k,4F=k,所以L=2L′=2(L-0.1 m),L=0.2 m=20 cm. 【答案】 20 三、計(jì)算題(本題共4個(gè)小題,共44分,解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不得分.有數(shù)值計(jì)算的題,答案中應(yīng)明確寫出數(shù)值和單位) 1

10、3.(10分)真空中有甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷,相距為r,它們間的靜電力為F.若甲的電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍,乙的電荷量變?yōu)樵瓉淼?,距離變?yōu)?r,則它們之間的靜電力變?yōu)槎嗌伲? 【解析】 根據(jù)題目給出的條件,真空中、點(diǎn)電荷符合庫侖定律條件. F=k 當(dāng)Q甲′=2Q甲,Q乙′=Q乙,r′=2r時(shí) F′=k=k=F. 【答案】 F 14.(10分)兩個(gè)很小的帶同種電荷的小球A和B,用絕緣細(xì)線連在一起,如圖5所示,A球質(zhì)量mA=1.0×10-3 kg,電荷量為qA=2.0×10-8 C,B球質(zhì)量mB=2.0×10-3 kg,電荷量為qB=3.0×10-8 C,兩球心相距r=3.0×10-2 m,求兩條

11、細(xì)線上的拉力分別為多少?(取g=10 m/s2) 圖5 【解析】 把AB看作一個(gè)整體,則上端細(xì)線拉力F=(mA+mB)g=3.0×10-2 N 再以B為研究對(duì)象,則對(duì)B有:mBg+k=F′ 可得F′=2.6×10-2 N. 【答案】 上端細(xì)線:3.0×10-2 N 下端細(xì)線:F′=2.6×10-2 N 15.(12分)已經(jīng)證實(shí),質(zhì)子、中子都是由稱為上夸克和下夸克的兩種夸克組成的,上夸克帶電為e,下夸克帶電為-e,e為電子所帶電荷量的大小即e=1.6×10-19 C.如果質(zhì)子是由三個(gè)夸克(2個(gè)上夸克和1個(gè)下夸克)組成的,且各個(gè)夸克之間的距離都為l,三個(gè)夸克位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)

12、處,l=1.5×10-15 m.試計(jì)算質(zhì)子內(nèi)相鄰兩個(gè)夸克之間的靜電力(庫侖力). 【解析】 上夸克與上夸克之間的靜電力為 F1=k=k, 代入數(shù)據(jù)得F1≈46 N,是斥力. 上夸克與下夸克之間的靜電力為 F2=k=k, 代入數(shù)據(jù)得F2≈23 N,是引力. 【答案】 見解析 16. (12分)把一個(gè)電荷量q=-10-6 C的電荷,依次放在帶正電的點(diǎn)電荷Q周圍的A、B兩點(diǎn)如圖6,受到的靜電力大小分別是FA=5×10-3 N,F(xiàn)B=3×10-3 N. 圖6 (1)畫出電荷q在A、B兩點(diǎn)的受力方向; (2)求出A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度; (3)如在A、B兩點(diǎn)分別放上另一個(gè)電荷量

13、為q′=10-5 C的電荷,受到的靜電力是多大? 【解析】 (1)電荷在A、B兩點(diǎn)的受力方向沿著它們與點(diǎn)電荷Q的連線向內(nèi),如圖所示. (2)A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為 EA== N/C=5×103 N/C EB== N/C =3×103 N/C 電場強(qiáng)度的方向決定于正電荷的受力方向,因此沿著A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的連線向外. (3)當(dāng)在A、B兩點(diǎn)放上電荷q′時(shí),受到的靜電力分別為 FA′=EAq′=5×103×10-5 N=5×10-2 N FB′=EBq′=3×103×10-5 N=3×10-2 N 其方向與場強(qiáng)方向相同. 【答案】 (1)見解析 (2)EA=5×103 N/C EB=3×103 N/C (3)FA′=5×10-2 N FB′=3×10-2 N

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