高中物理第1章电荷的相互作用章末综合测评沪科版选修3-1

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1、章末综合测评(第1章)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分在每小题给出的四个选项中第16题只有一项符合题目要求,第710题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1打开自来水开关,让水慢慢如线状流下,把用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近水流,将看到()A水流仍竖直向下流B水流向靠近玻璃棒的方向偏转C水流向远离玻璃棒的方向偏转D若换用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近水流,看到的现象会和玻璃棒的方向相反【解析】带电体具有吸引轻小物体的性质,不论带电体带何种电荷,都对水流具有吸引力作用,故只有B正确【答案】B2如图1所示,原来不带电的绝缘金属

2、导体,在其两端下面都悬挂着金属验电箔;若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的右端,可能看到的现象是()图1A只有右端验电箔张开,且右端带正电B只有左端验电箔张开,且左端带负电C两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电D两端的验电箔都不张开,且左端带正电,右端带负电【解析】带负电的绝缘金属球靠近导体右端,由于发生感应起电,导体右端带正电,左端带负电,两端的金箔都张开,故C正确【答案】C3下列关于点电荷的说法中正确的是()A体积较大的带电体在任何条件下都不可看成点电荷B足够小(例如体积小于1 mm3)的电荷,一定可以看作点电荷C由库仑定律可知,两个电荷间的距离趋于无穷小时,库仑力趋于无限大D一个带

3、电体能否看成点电荷,不是看它尺寸的绝对值,而是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计【解析】一个带电体能否看成点电荷,并不只是看它本身尺寸的大小,而是看它的形状和大小对相互作用力的影响能否忽略不计,D正确当研究两个距离很远的星球间的库仑力时,两星球也可视为点电荷,A错误两个很小的带电体距离很小时也不可看作点电荷,B错误库仑定律的适用条件是真空中的点电荷,当两电荷间的距离趋于无穷小时,电荷不能视为点电荷,库仑定律不能使用了,它们间的库仑力并非无穷大,C错误【答案】D4在真空中两个点电荷A、B相距10 cm,A的带电荷量是B的带电荷量的10倍,B受的库仑力是0.1 N,则A受到的库仑力是

4、()A1 NB0.1 NC10 N D100 N【解析】A、B间的库仑力应是作用力与反作用力,根据牛顿第三定律知,A受的库仑力为0.1 N.【答案】B5两个大小相同的金属球,所带电荷量分别为3Q和Q,相距r时(r远大于金属球半径),它们之间的相互作用力大小为F.现将两球接触后分开,并使它们相距2r,则它们之间的相互作用力大小将变为() 【导学号:37930011】A. B.C. D.【解析】两球接触前的相互作用力大小Fk.两球接触后,电荷先中和再平分,两球分开后的带电量均为Q,所以两球间的作用力大小变为F.由以上可知F.【答案】C6. (2015西北师大附中高二测试)如图2,三个点电荷a、b、

5、c位于正三角形的三个顶点上,a、c带正电,b带负电,a所带电荷量比b所带电荷量少,关于c受到a和b的静电力的合力方向,下列判断正确的是()图2A从原点指向第象限B从原点指向第象限C从原点指向第象限D从原点指向第象限【解析】a、c带正电,b带负电,则a对c的作用力为斥力,b对c的作用力为引力,a所带电荷量比b所带电荷量少,则a对c的作用力小于b对c的作用力,所以c受到a和b的静电力的合力方向从原点指向第象限,选项D正确【答案】D7如图3所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行小球A的质量为m、电荷量

6、为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d .静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷小球A静止在斜面上,则()图3A小球A与B之间库仑力的大小为B当时,细线上的拉力为0C当时,细线上的拉力为0D当时,斜面对小球A的支持力为0【解析】根据库仑定律,A、B球间的库仑力F库k,选项A正确;小球A受竖直向下的重力mg,水平向左的库仑力F库,由平衡条件知,当斜面对小球的支持力FN的大小等于重力与库仑力的合力大小时,细线上的拉力等于零,如图所示,则tan ,所以,选项C正确,选项B错误;斜面对小球的支持力FN始终不会等于零,选项D错误【答案】AC8原来甲、

7、乙、丙三物体都不带电,今使甲、乙两物体相互摩擦后,乙物体再与丙物体接触,最后,得知甲物体带正电荷1.61015 C,丙物体带电荷量的大小为81016 C则对于最后乙、丙两物体的带电情况,下列说法中正确的是()A乙物体一定带有负电荷81016 CB乙物体可能带有负电荷2.41015 CC丙物体一定带有正电荷81016 CD丙物体一定带有负电荷81016 C【解析】由于甲、乙、丙原来都不带电,即都没有净电荷,甲、乙摩擦导致甲失去电子带1.61015 C的正电荷,乙物体得到电子而带1.61015 C的负电荷;乙物体与不带电的丙物体相接触,从而使一部分负电荷转移到丙物体上,故可知乙、丙两物体都带负电荷

8、,由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.61015 C81016 C81016 C,故A、D正确【答案】AD9如图4是消除烟气中煤粉的静电除尘器示意图,它由金属圆筒和悬在管中的金属丝B组成,带煤粉的烟气从下方进气口进入,煤粉带负电,脱尘后从上端排气孔排出,要让除尘器正确工作,应该是()图4AAB应接直流电源,且A为正极BAB应接交流电源,且B接火线C其外壳A应接地,原因是以防触电D其外壳A应接地,其原因是导走电荷以防爆炸【解析】AB应接直流电源,由于煤粉带负电,故A应为正极,A正确,B错误外壳A接地原因是防止触电为了安全,C正确,D错误【答案】AC10如图5所示,可视为点电荷的小球A、B分别带负

9、电和正电,B固定,其正下方的A静止在绝缘斜面上,则A受力个数可能为()图5AA可能受到2个力作用BA可能受到3个力作用CA可能受到4个力作用DA可能受到5个力作用【解析】若库仑力等于A的重力,则斜面对A不产生弹力作用,此时A只受到重力和库仑力的作用,选项A正确;若库仑力小于A的重力,则A还要受到斜面的支持力的作用,由力的平衡知识可以判断,A一定还要受到斜面的摩擦力作用,即此时A受到4个力作用,选项C正确【答案】AC二、计算题(本题共3小题,共40分按题目要求作答)11(12分)有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量QA6.4109 C,QB3.2109 C,让两绝缘金属小球接触

10、,在接触的过程中,电子如何转移并转移了多少?【解析】接触过程中,由于B球带负电,B球上多余的电子转移到A球,这样中和A球上的一部分电荷直至B球为中性不带电,同时,B球上的电子会继续转移到A球,直到两球带上等量的正电荷QAQB C1.6109 C.共转移的电子电荷量为QQBQB3.2109 C1.6109 C4.8109 C转移的电子数n3.01010(个)【答案】电子由球B转移到球A,转移了3.01010个12(14分)如图6所示,把质量为2 g的带负电的小球A用绝缘细绳悬挂起来,再将带电荷量为Q4.0106C的带正电的小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度并且相距30 cm时,绳与竖直方向成

11、45角(g取10 m/s2)图6(1)B球受到的库仑力多大?(2)A球所带的电荷量是多少?【解析】(1)球A受力如图,由力的平衡条件得:Fmgtan2102N.由牛顿第三定律知B球受到的库仑力为2102 N.(2)由库仑定律知:Fk得:qAC5.0108C.【答案】(1)2102N(2)5.0108C13(14分) (2016杭州高二检测)如图7所示,倾角为30的直角三角形的底边BC长为2L,处在水平位置,O为底边中点,直角边AB为光滑绝缘导轨,OD垂直AB.现在O处固定一带正电的物体,让一质量为M、带正电的小球从导轨顶端A由静止开始滑下(始终不脱离导轨),测得它滑到D处受到的库仑力大小为F,求它滑到B处的速度和加速度的大小(重力加速度为g)【导学号:37930012】图7【解析】带电小球沿光滑绝缘轨道从A运动到B的过程中,受到重力Mg、轨道支持力N及库仑斥力F三个力的作用,其中支持力不做功,库仑斥力关于D点对称,所做的功等效于零,即WF0由动能定理可得:WGMg(2Lcos 30)sin 30Mv解得:vB带电小球受到的合外力沿轨道AB斜向下,因为带电小球在D点受到的库仑力为Fk4k,根据库仑定律求得在B处受到的库仑力为Fk小球受到的合外力为F合Mgcos 60Fcos 30即MgMa则ag.【答案】g7

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