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.pdf

精品教案可编辑章末综合测评(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 正确精品教案可编辑【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()A 1 N B0.1 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.F4B.F8精品教案可编辑C.F12D.F16【解析】两球接触前的相互作用力大小Fk3QQr23kQ2r2.两球接触后，电荷先中和再平分，两球分开后的带电量均为3QQ2Q，所以两球间的作用力大小变为FkQ22r2kQ24r2.由以上可知FF12.【答案】C6.(2015西北师大附中高二测试)如图 2，三个点电荷a、b、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静精品教案可编辑止在斜面上，则()图 3A小球A与B之间库仑力的大小为kq2d2B当qdmgsin k时，细线上的拉力为0C当qdmgtan k时，细线上的拉力为0D当qdmgktan 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kq2d2，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kq2d2，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kq2d2mgtan，所以qdmgtan k，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、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1.6 10 15 C，丙物体带电荷量的大小为8 1016 C 则精品教案可编辑对于最后乙、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8 1016 CB乙物体可能带有负电荷2.4 1015 CC丙物体一定带有正电荷8 10 16 CD丙物体一定带有负电荷8 1016 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 1.6 1015 C 的正电荷，乙物体得到电子而带1.6 1015 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，由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.6 10 15 C 8 1016 C 8 10 16 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】AC精品教案可编辑10 如图 5 所示，可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电，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QA 6.4 109 C，QB3.2 10 9 C，让两绝缘金属小球接触，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QAQBQAQB26.4 109 3.2 1092C 1.6 10 9 C.共转移的电子电荷量为QQBQB3.2 10 9C 1.6 109C 4.8 10 9C转移的电子数nQe4.8 10 9 C1.6 1019 C 3.0 1010(个)精品教案可编辑【答案】电子由球B转移到球A，转移了3.0 1010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Q 4.0 106C 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：Fmgtan 2 102N.由牛顿第三定律知B球受到的库仑力为2 10 2 N.(2)由库仑定律知：FkQqAr2得：qAFr2kQ2 102 0.329 109 4.0 106C 5.0 10 8C.【答案】(1)2 102N(2)5.0 10 8C13(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】精品教案可编辑图 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 3012Mv2B解得：vB3gL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FkQ1Q2L224kQ1Q2L2，根据库仑定律求得在B处受到的库仑力为FkQ1Q2L2F4小球受到的合外力为F合Mgcos 60F cos 30即12Mg32F4Ma则a12g3F8M.【答案】3gL12g3F8M