2022年高中物理 第1章 电荷的相互作用章末综合检测卷 沪科版选修3-1

2022年高中物理 第1章 电荷的相互作用章末综合检测卷 沪科版选修3-1(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1如图1所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，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M端，可能看到的现象是()图1A只有M端验电箔张开 B只有N端验电箔张开C两端的验电箔都张开 D两端的验电箔都不张开答案C2真空中有两个点电荷Q1和Q2，它们之间的静电力为F，下面做法可以使它们之间的静电力变为1.5F的是()A使Q1的电荷量变为原来的2倍，Q2的电荷量变为原来的3倍，使它们的距离变为原来的2倍B使每个电荷的电荷量都变为原来的1.5倍，距离变为原来的1.5倍C使其中一个电荷的电荷量和它们的距离变为原来的1.5倍D保持它们的电荷量不变，使它们的距离变为原来的2/3倍答案A3设某星球带负电，一电子粉尘悬浮在距星球表面1 000 km的地方，又若将同样的电子粉尘带到距星球表面2 000 km的地方相对于该星球无初速度释放，则此电子粉尘()A向星球下落 B仍悬浮C推向太空 D无法判断答案B解析粉尘悬浮即受力平衡：G，kqQGMm; 故在另一个地方则有G，与距离无关，仍平衡，故B项正确4半径为R、相距较近的两个较大金属球放在绝缘桌面上，若两球都带等量同号电荷Q时它们之间的静电力为F1，两球带等量异号电荷Q与Q时静电力为F2，则()AF1F2 BF1F2 CF1F2 D不能确定答案B解析因为两个金属球较大，相距较近，电荷间的相互作用力使电荷分布不均匀，故不能简单地把两球看成点电荷带等量同号电荷时，两球的电荷在距离较远处分布得多一些，带等量异号电荷时，两球的电荷在距离较近处分布得多一些，可见带等量同号电荷时两球电荷中心间距离大于带等量异号电荷时电荷中心间距离，所以有F1F2，故B项正确 5如图2所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂着两个相同的带电轻质小球A、B，A球左边放一个带电荷量为Q的小球时，两悬线都保持竖直方向下列说法中正确的是()图2AA球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量较大BA球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较小CA球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较大 DA球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量较小答案B6两个放在绝缘架上的相同金属球，相距r，球的半径比r小得多，带电荷量大小分别为q和3q，相互斥力为3F.现将这两个金属球相接触，然后分开，仍放回原处，则它们之间的相互作用力将变为()AFB4F/3C4F D以上三个答案之外的一个值答案C二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)7对于库仑定律，下面说法正确的是()A凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式FkB两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的静电力大小一定相等D当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量答案AC8两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为17，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的()A. B. C. D.答案CD解析设两小球的电荷量分别为q与7q，则由库仑定律可知原来相距r时的相互作用力Fkk，由于两球的电性未知，接触后相互作用力的计算可分为两种情况：(1)两球电性相同相互接触时两球电荷量平分且平均分布，每球带电荷量为4q，放回原处后的相互作用力为F1kk，故，D正确(2)两球电性不同相互接触时电荷先中和再平分，每球带电荷量为3q，放回原处后的相互作用力为F2kk，故，C正确9两个点电荷分别固定在左右两侧，左侧电荷带电荷量为Q1，右侧电荷带电荷量为Q2，且Q14Q2，另取一个可自由移动的点电荷q，放在Q1和Q2的连线上，欲使q平衡，则q的带电性质及所处位置可能为()A负电，放在Q1的左方 B负电，放在Q2的右方C正电，放在Q1的左方 D正电，放在Q2的右方答案BD10两个带有同种电荷的小球A、B，放在光滑绝缘水平面上，其中小球A固定，小球B只在静电力作用下由静止开始沿水平面运动，在运动过程中，小球B的加速度a和速度v的变化是()Aa一直在增大 Ba一直在减小Cv一直在增大 Dv一直在减小答案BC解析B在A的静电斥力的作用下，向远离A的方向做加速运动，A、B间隔越来越大，由牛顿第二定律得kmBaB，r逐渐增大，则aB逐渐减小，但B的速度一直在增大，故正确选项为B、C.三、填空题(本题共8分)11如图3所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态现将A球水平向右缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，A、B两小球间的静电力_；A球对MO杆的压力_(选填“变大”、“变小”或“不变”)图3答案变小不变解析以B球为研究对象，在竖直方向上满足mBgFcos (F为静电力，为AB连线与竖直方向的夹角)由于移动后变小，所以静电力F变小以A、B整体为研究对象，MO杆对A球的支持力满足关系式：NmAgmBg，所以MO杆对A球的支持力不变，根据牛顿第三定律，A球对MO杆的压力也保持不变四、计算题(共4小题，共52分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)12(12分)半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电金属小球C，先后与A、B接触后移开(1)若A、B两球带同种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？(2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？答案(1)23(2)21解析(1)设A、B带同种电荷均为q，则A、C接触后，A、C带电荷量为qAqCq.C与B球接触后，B、C所带电荷量为qBqCq故A、B带电荷量大小之比为(2)设qAq，qBq则C与A接触后，A、C带电荷量为qAqCq.C与B接触后，B、C带电荷量为qBqCq，故A、B带电荷量大小之比为13(10分)如图3所示，带电小球A和B放在光滑、绝缘水平面上，质量分别为m12 g，m21 g；所带电荷量值q1q2107C，A带正电，B带负电，现有水平向右恒力F作用于A球，可使A、B一起向右运动，且保持间距d0.1 m不变，试问F多大？图3答案2.7102 N解析两球相互吸引的静电力F静9103 NA球和B球加速度相同，隔离B球，由牛顿第二定律得F静m2a；把A球和B球看成一个整体，水平恒力F即其合外力，则有F(m1m2)a，代入数据得a9 m/s2，F2.7102 N.14(15分)如图4所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为0.1 g，分别用10 cm长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的一点，当平衡时B球偏离竖直方向60，A球竖直悬挂且与绝缘墙壁接触，g10 m/s2，求：图4(1)两个小球所带电荷量；(2)墙壁受到的压力；(3)每条细线的拉力答案(1)均为107 C(2)103 N(3)TA1.5103 NTB103 N解析(1)对B球进行受力分析，可知F静mg103 N，由F静k可知Q107 C.(2)由A受力平衡可知墙壁受到的压力为103 N.(3)由B的受力分析可知TBF静103 N，同理TAmgF静cos 601.5103 N.15(15分)如图5(a)所示，一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B，将丝线的两端共同系于天花板上的O点，使金属环带相同的电荷量q后，便因排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上，若不计环与线间的摩擦，求金属环所带电荷量是多少？某同学的解答过程如下：图5金属环A受到三个力的作用，拉力T、重力mg和静电力F，受力分析如图(b)由受力平衡知识得，kmgtan 30，解得q .你认为他的解答是否正确？如果不正确，请给出你的解答答案见解析解析不正确金属环A受四个力的作用，OA线的拉力T、AB线的拉力T、重力mg和静电力F，受力分析如图所示由受力平衡知识得Tsin 60mgFTcos 60Tk解得q