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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個小題,每小題4分,共40分.在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分)
1.(2011·濟南檢測)如圖1所示,當帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導體時,枕形導體上的電荷移動情況是( )
圖1
A.枕形金屬導體上的正電荷向B端移動,負電荷不移動
B.枕形金屬導體上的帶負電的電子向A端移動,正電荷不移動
C.枕形金屬導體上的正、負電荷同時分別向B端和A端移動
D.枕形金屬導體上的正、負電荷同時分別向A端
2、和B端移動
【解析】 這是感應起電,移動的只能是電子,正電荷不能移動,故B正確.
【答案】 B
2.(2011·瓊海檢測)對于庫侖定律,下列說法中正確的是( )
A.凡計算兩個點電荷間的作用力,都可以使用公式F=
B.相互作用的兩個點電荷,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.兩個帶電小球距離非常近時,不能使用庫侖定律
D.兩個點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靜止的點電荷,故A錯;根據(jù)牛頓第三定律,可知兩個點電荷間的庫侖力大小一定相等,故B正確;當兩個帶電
3、小球距離非常近時,此兩小球不能視為點電荷,庫侖定律不適用,故C正確;由F=k可知q1′=q1,q2′=q2,r不變時,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.常用的復印機復印文稿等
B.常用的家用照相機成像在底片上
C.針式打印機打印文字圖像
D.數(shù)碼照相機照相
【解析】 靜電利用的原理是同種電荷相排斥,異種電荷相吸引,只有復印機復印文稿時利用了靜電,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,所以是勻強電場,則EA
4、=EB
C.A點的電場方向一定由A指向B
D.試探電荷在A點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,所以無法判斷各點的場強大小,也無法判斷是點電荷的電場還是勻強電場.由圖可知A點的電場方向由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,它與其它物質一樣,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生的,電場最基本的性質是對處在它當中的電荷有力的作用
D.電荷間只有
5、通過接觸才能產生力的作用
【解析】 由于電荷間是通過電場這種物質發(fā)生相互作用的,因此電荷不通過接觸也能產生力的作用.故D錯.
【答案】 D
6.某電場的電場線如圖3所示,則點A和點B電場強度的大小關系是( )
圖3
A.EA>EB
B.EA
6、與檢驗電荷的電量和所受的電場力無關
D.電場中某點場強的方向就是檢驗電荷在該點所受電場力的方向
【解析】 電場強度E與F、q均無關,取決于源電荷本身,電場中某點場強的方向就是正電荷在該點所受電場力的方向,故只有C正確.
【答案】 C
8.對電場線的認識,下列說法錯誤的是( )
A.電場線總是從正電荷出發(fā),終止于無窮遠處或負電荷
B.電場線上某點的切線方向與放在該點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弱
D.電場線有些情況下會相交
【解析】 電場線在任何情況都不會相交,否則電場中的同一點將有2個場強方向,故D錯.
【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,下列判斷中正確的是( )
圖4
A.A點的電場強度方向向左
B.A點的電場強度方向向右
C.負點電荷在A點受力向右
D.正點電荷在A點受力向左
【解析】 正電荷在電場中受力方向與場強方向相同,故B正確.
【答案】 B
10.兩個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個小題,共16分)
11.(8分)(2011·瓊海檢測)真空中的兩個點電荷A、B相距20 cm,A帶正電QA=4.0×10-10 C.已知A對B的吸引力F=5.4×10-8 N,則B在A處產生的場強大小是________N/C,方向________;A在B處產生的場強大小是____________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)在真空中有兩個點電荷,它們之間距離是L時,相互作用的庫侖力大小是F,如果把兩個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】 設兩個點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、計算題(本題共4個小題,共44分,解答應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)值計算的題,答案中應明確寫出數(shù)值和單位)
1
10、3.(10分)真空中有甲、乙兩個點電荷,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、點電荷符合庫侖定律條件.
F=k
當Q甲′=2Q甲,Q乙′=Q乙,r′=2r時
F′=k=k=F.
【答案】 F
14.(10分)兩個很小的帶同種電荷的小球A和B,用絕緣細線連在一起,如圖5所示,A球質量mA=1.0×10-3 kg,電荷量為qA=2.0×10-8 C,B球質量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看作一個整體,則上端細線拉力F=(mA+mB)g=3.0×10-2 N
再以B為研究對象,則對B有:mBg+k=F′
可得F′=2.6×10-2 N.
【答案】 上端細線:3.0×10-2 N 下端細線:F′=2.6×10-2 N
15.(12分)已經證實,質子、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.如果質子是由三個夸克(2個上夸克和1個下夸克)組成的,且各個夸克之間的距離都為l,三個夸克位于等邊三角形的三個頂點
12、處,l=1.5×10-15 m.試計算質子內相鄰兩個夸克之間的靜電力(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)把一個電荷量q=-10-6 C的電荷,依次放在帶正電的點電荷Q周圍的A、B兩點如圖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兩點的受力方向;
(2)求出A、B兩點的電場強度;
(3)如在A、B兩點分別放上另一個電荷量
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兩點的受力方向沿著它們與點電荷Q的連線向內,如圖所示.
(2)A、B兩點的場強大小分別為
EA== N/C=5×103 N/C
EB== N/C
=3×103 N/C
電場強度的方向決定于正電荷的受力方向,因此沿著A、B兩點與點電荷Q的連線向外.
(3)當在A、B兩點放上電荷q′時,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