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為研究對象，則對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