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章末綜合測評(一)　靜電與靜電場 (分值：100分　時間：60分鐘) 一、選擇題(本題共8個小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確．全部選對的得6分，選不全的得3分，有選錯或不答的得0分．) 1．用毛皮摩擦橡膠棒，會使橡膠棒帶負(fù)電．摩擦前后，橡膠棒上的質(zhì)子數(shù)將(　　) A．增加　　　　　　 B．減少 C．不變 D．先增加后減少 【解析】　摩擦過程中，橡膠棒帶負(fù)電，是毛皮的電子轉(zhuǎn)移至橡膠棒上，而不是橡膠棒上的質(zhì)子減少所至，故C正確． 【答案】　C 2．如圖1所示，是點(diǎn)電荷Q周圍的電場線，以下判斷正確的是(　　) 圖1 A．Q是正電荷，A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度 B．Q是正電荷，A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度 C．Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度 D．Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度 【解析】　因電場線方向背離點(diǎn)電荷Q，故Q為正電荷；由于電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小，A點(diǎn)電場線密，A點(diǎn)的電場強(qiáng)度就大，故選項(xiàng)A正確． 【答案】　A 3．關(guān)于點(diǎn)電荷，以下說法正確的是(　　) A．所有的帶電體在任何情況下都可以看成點(diǎn)電荷 B．帶電體的大小和形狀對研究它們之間的作用力的影響可以忽略不計(jì)時，帶電體可以看成點(diǎn)電荷 C．通常把帶電小球看成點(diǎn)電荷，帶電小球靠得很近時，它們之間的作用力為無限大 D．以上說法都不對 【解析】　帶電體的大小和形狀對研究它們之間的作用力的影響可以忽略不計(jì)時，帶電體才可以看成點(diǎn)電荷．故A錯，B對；當(dāng)帶電小球靠得很近時，庫侖定律不適用，故C錯；綜合以上可知D錯． 【答案】　B 4．(2016龍巖高二測試)把一不帶電的金屬小球移近一個帶電的金箔驗(yàn)電器，金箔的張角將(　　) A．變大　　　　　　　 B．變小 C．不變 D．不能確定 【解析】　把一不帶電的金屬小球移近一個帶電的金箔驗(yàn)電器，金屬小球與驗(yàn)電器會帶上同種電荷，根據(jù)電荷守恒定律可知，驗(yàn)電器上帶電荷量將比原來的少，則金箔的張角將變小，故只有B正確． 【答案】　B 5.如圖2是模擬避雷針作用的實(shí)驗(yàn)裝置，金屬板M接高壓電源的正極，金屬板N接負(fù)極．金屬板N上有兩個等高的金屬柱A、B，A為尖頭，B為圓頭．逐漸升高電源電壓，當(dāng)電壓達(dá)到一定數(shù)值時，可看到放電現(xiàn)象．先產(chǎn)生放電現(xiàn)象的是(　　) 避雷針模擬實(shí)驗(yàn) 圖2 A．A金屬柱 B．B金屬柱 C．A、B金屬柱同時 D．可能是A金屬柱，也可能是B金屬柱 【解析】　根據(jù)導(dǎo)體表面電荷分布與尖銳程度有關(guān)可知，A金屬柱尖端電荷密集，容易發(fā)生尖端放電現(xiàn)象，故選項(xiàng)A正確． 【答案】　A 6．雷雨天氣，應(yīng)謹(jǐn)防雷電，下面做法正確的是(　　) A．雷雨天氣外出時，可以在孤立的高大建筑物和大樹下避雨 B．雷雨天氣外出時，在空地上應(yīng)立即蹲下，以免成為雷電的襲擊目標(biāo) C．雷雨天氣外出時，可以在戶外打手機(jī) D．在室內(nèi)，如果聽到打雷，應(yīng)馬上關(guān)好門窗，以防雷電進(jìn)屋 【解析】　雷雨天氣，為防止雷電襲擊，在外出時，不能在戶外接打手機(jī)，C錯誤，由于高大建筑物和大樹積累電荷較多，易發(fā)生尖端放電而遭雷擊，故A錯誤，B正確，在室內(nèi)，如果聽到打雷，應(yīng)馬上關(guān)閉用電器，以防雷電襲擊，D錯誤． 【答案】　B 7．如圖所示，電荷量為q1和q2的兩個點(diǎn)電荷分別位于P點(diǎn)和Q點(diǎn)．已知在P、Q連線上某點(diǎn)R處的電場強(qiáng)度為零，且PR＝2RQ，則(　　) 圖3 A．q1＝2q2 B．q1＝4q2 C．q1＝－2q2 D．q1＝－4q2 【解析】　設(shè)PR＝2RQ＝2r，因?yàn)镽處的電場強(qiáng)度為零，兩點(diǎn)電荷在R處的場強(qiáng)等大反向，由k＝k，解得q1＝4q2，B正確． 【答案】　B 8．光滑絕緣水平面上有一帶正電的小球正在做勻速直線運(yùn)動，當(dāng)小球運(yùn)動到a點(diǎn)時突然加上一個平行水平面的電場，發(fā)現(xiàn)小球沿曲線abc運(yùn)動且速率逐漸增大，則下列關(guān)于所加電場在b點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向合理的是(虛線是曲線在b點(diǎn)的切線)(　　) 【解析】　由題知，小球原來只受重力和支持力作用，加上電場后，小球運(yùn)動狀態(tài)的改變僅由電場力引起，因小球帶正電，所受電場力方向(指向軌跡凹側(cè))與電場強(qiáng)度方向一致，又因小球速率是增加的，所以電場力方向與速度方向夾角應(yīng)小于90，C對． 【答案】　C 二、非選擇題(本題共4個小題，共52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．) 9．(10分)真空中的兩個點(diǎn)電荷A、B相距20 cm，A帶正電QA＝4.010－10 C．已知A對B的吸引力F＝5.410－8 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】　EA＝F/QA＝135 N/C，EB＝＝90 N/C. 【答案】　135　A指向B　90　A指向B 10．(8分)在真空中有兩個點(diǎn)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(shè)兩個點(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 11．(16分)如圖4所示，一根置于水平面上的光滑玻璃管(絕緣體)，內(nèi)部有兩個完全相同的彈性金屬球A、B，帶電荷量分別為9Q和－Q，從圖示位置由靜止開始釋放，問：兩球再次經(jīng)過圖中位置時，兩球的加速度是釋放時的多少倍？ 圖4 【解析】　釋放時由庫侖定律得F1＝k， 由于兩球帶異種電荷相互吸引兩球相碰后電荷先中和再平分，電量都變?yōu)椋?Q 再次回到原位置時，F(xiàn)2＝k 所以a1∶a2＝F1∶F2＝9∶16 即a2變?yōu)閍1的倍． 【答案】　倍 12．(18分)把一個電荷量為1.010－6C的負(fù)電荷q，依次放在帶正電的點(diǎn)電荷Q周圍的A、B兩點(diǎn)，受到的電場力大小分別是FA＝510－3N，F(xiàn)B＝310－3N. 圖5 (1)畫出負(fù)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)依次放上另一個電荷量為q′＝1.010－5C的正電荷，受到的電場力多大？ 【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)．如圖中FA、FB所示． (2)A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小依次為 EA＝＝N/C＝5103N/C EB＝＝N/C＝3103N/C 電場強(qiáng)度的方向與放入其中的負(fù)電荷的受力方向相反，因此電場強(qiáng)度的方向分別沿著A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的連線向外(如圖所示)． (3)當(dāng)在A、B兩點(diǎn)放上電荷q′時，受到的電場力分別為 FA′＝EAq′＝51031.010－5N＝510－2N 方向與EA同向 FB′＝EBq′＝31031.010－5N＝310－2N 方向與EB同向． 【答案】　見解析