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1、高中物理 第1章《從富蘭克林到庫(kù)侖》綜合檢測(cè) 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(cè))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(cè))對(duì)于庫(kù)侖定律,下列說(shuō)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(kù)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(kù)侖定律
D.兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量各減為原來(lái)的一半,它們之間的距離保持不變,則它們之間的庫(kù)侖力減為原來(lái)的四分之一
【解析】 庫(kù)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(kù)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(kù)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(kù)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(chǎng)的一條電場(chǎng)線,下列說(shuō)法正確的是( )
圖2
A.EA一定大于EB
B.因電場(chǎng)線是直線,所以是勻強(qiáng)電場(chǎng),則EA
4、=EB
C.A點(diǎn)的電場(chǎng)方向一定由A指向B
D.試探電荷在A點(diǎn)受到電場(chǎng)力的方向一定由A指向B
【解析】 僅有一條電場(chǎng)線,無(wú)法判斷各處的電場(chǎng)線分布,所以無(wú)法判斷各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小,也無(wú)法判斷是點(diǎn)電荷的電場(chǎng)還是勻強(qiáng)電場(chǎng).由圖可知A點(diǎn)的電場(chǎng)方向由A指向B.但要確定試探電荷所受電場(chǎng)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(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.只要有電荷存在,電荷周?chē)鸵欢ù嬖陔妶?chǎng)
B.電場(chǎng)是一種物質(zhì),它與其它物質(zhì)一樣,是不依賴(lài)我們的感覺(jué)而客觀存在的東西
C.電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)而產(chǎn)生的,電場(chǎng)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(guò)接觸才能產(chǎn)生力的作用
【解析】 由于電荷間是通過(guò)電場(chǎng)這種物質(zhì)發(fā)生相互作用的,因此電荷不通過(guò)接觸也能產(chǎn)生力的作用.故D錯(cuò).
【答案】 D
6.某電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖3所示,則點(diǎn)A和點(diǎn)B電場(chǎng)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(chǎng)力無(wú)關(guān)
D.電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向就是檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向
【解析】 電場(chǎng)強(qiáng)度E與F、q均無(wú)關(guān),取決于源電荷本身,電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向就是正電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向,故只有C正確.
【答案】 C
8.對(duì)電場(chǎng)線的認(rèn)識(shí),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.電場(chǎng)線總是從正電荷出發(fā),終止于無(wú)窮遠(yuǎn)處或負(fù)電荷
B.電場(chǎng)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(chǎng)線的疏密可以反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱
D.電場(chǎng)線有些情況下會(huì)相交
【解析】 電場(chǎng)線在任何情況都不會(huì)相交,否則電場(chǎng)中的同一點(diǎn)將有2個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向,故D錯(cuò).
【答案】 D
9.如圖4所示是電場(chǎng)中某
7、區(qū)域的電場(chǎng)線分布圖,A是電場(chǎng)中的一點(diǎn),下列判斷中正確的是( )
圖4
A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向左
B.A點(diǎn)的電場(chǎng)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(chǎng)中受力方向與場(chǎng)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(lái)的位置,則相互作用力可能是原來(lái)的( )
A. B.
C. D.
【解析】 由庫(kù)侖定律可知,庫(kù)侖力與電荷量的乘積成正比.設(shè)原來(lái)兩小球分別帶電荷量為q1=q,q2=7q.若兩小球原來(lái)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(lái)帶異種電荷,接觸后則q1″=3q,q2″=3q,則由庫(kù)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(cè))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(chǎng)強(qiáng)大小是________N/C,方向________;A在B處產(chǎn)生的場(chǎng)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(chǎng)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(kù)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(kù)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(kù)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(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟,只寫(xiě)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(xiě)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?lái)的2倍,乙的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的,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(kù)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(chēng)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(kù)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(jiàn)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?chē)腁、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(huà)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(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)大小分別為
EA== N/C=5×103 N/C
EB== N/C
=3×103 N/C
電場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)方向相同.
【答案】 (1)見(jiàn)解析
(2)EA=5×103 N/C EB=3×103 N/C
(3)FA′=5×10-2 N FB′=3×10-2 N