高中物理 第1章《從富蘭克林到庫侖》綜合檢測(cè) 滬科版選修1-1

高中物理 第1章從富蘭克林到庫侖綜合檢測(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1A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】B2(2011·瓊海檢測(cè))對(duì)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FB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Fk可知q1q1，q2q2，r不變時(shí)，它們之間的庫侖力FkF，故D正確【答案】BCD3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數(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】A4如圖2所示是某靜電場(chǎng)的一條電場(chǎng)線，下列說法正確的是()圖2AEA一定大于EBB因電場(chǎng)線是直線，所以是勻強(qiáng)電場(chǎng)，則EAEBCA點(diǎn)的電場(chǎng)方向一定由A指向BD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】?jī)H有一條電場(chǎng)線，無法判斷各處的電場(chǎng)線分布，所以無法判斷各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小，也無法判斷是點(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】C5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(chǎng)B電場(chǎng)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(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(chǎng)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】D6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3AEA>EBBEA<EBCEAEBD電荷正負(fù)不明無法判斷【解析】電場(chǎng)線的疏密反映場(chǎng)強(qiáng)的大小，故A正確【答案】A7(2011·延安檢測(cè))關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說法中正確的是()A由E知，檢驗(yàn)電荷在某點(diǎn)所受電場(chǎng)力越大，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)B由E知，檢驗(yàn)電荷所帶電量越少，檢驗(yàn)電荷所在位置的場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)C電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷的電量和所受的電場(chǎng)力無關(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】C8對(duì)電場(chǎng)線的認(rèn)識(shí)，下列說法錯(cuò)誤的是()A電場(chǎng)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(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】D9如圖4所示是電場(chǎng)中某區(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4AA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向左BA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】B10兩個(gè)半徑相同的金屬小球，帶電荷量之比為17，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q1q，q27q.若兩小球原來帶同種電荷，接觸后等分電荷量，則q14q，q24q，則D正確若兩小球原來帶異種電荷，接觸后則q13q，q23q，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(cè))真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B相距20 cm，A帶正電QA4.0×1010 C已知A對(duì)B的吸引力F5.4×108 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5.4×108N，則EAF/QA135 N/C，而EB90 N/C.【答案】135A指向B90A指向B12(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，4Fk，所以L2L2(L0.1 m)，L0.2 m20 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)13(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)槎嗌伲俊窘馕觥扛鶕?jù)題目給出的條件，真空中、點(diǎn)電荷符合庫侖定律條件Fk當(dāng)Q甲2Q甲，Q乙Q乙，r2r時(shí)FkkF.【答案】F14(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mA1.0×103 kg，電荷量為qA2.0×108 C，B球質(zhì)量mB2.0×103 kg，電荷量為qB3.0×108 C，兩球心相距r3.0×102 m，求兩條細(xì)線上的拉力分別為多少？(取g10 m/s2)圖5【解析】把AB看作一個(gè)整體，則上端細(xì)線拉力F(mAmB)g3.0×102 N再以B為研究對(duì)象，則對(duì)B有：mBgkF可得F2.6×102 N.【答案】上端細(xì)線：3.0×102 N下端細(xì)線：F2.6×102 N15(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e1.6×1019 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)處，l1.5×1015 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F1kk，代入數(shù)據(jù)得F146 N，是斥力上夸克與下夸克之間的靜電力為F2kk，代入數(shù)據(jù)得F223 N，是引力【答案】見解析16. (12分)把一個(gè)電荷量q106 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FA5×103 N，F(xiàn)B3×103 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(chǎng)強(qiáng)度；(3)如在A、B兩點(diǎn)分別放上另一個(gè)電荷量為q105 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/C5×103 N/CEB N/C3×103 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FAEAq5×103×105 N5×102 NFBEBq3×103×105 N3×102 N其方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同【答案】(1)見解析(2)EA5×103 N/CEB3×103 N/C(3)FA5×102 NFB3×102 N