2019-2020年高中物理《1.1电荷 库仑定律》同步测试（含解析）新人教版选修1-1.doc

2019-2020年高中物理1.1电荷 库仑定律同步测试（含解析）新人教版选修1-1一、选择题（本题包括11小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共44分，每题4分）1下面关于电现象的说法正确的是（）A玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电B摩擦可以起电，是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体总是同时带等量的异种电荷C带电现象的本质是电子的转移，物体得到电子就一定显负电性，失去电子就一定显正电性D以上都不对考点：电荷守恒定律专题：常规题型分析：摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚核外电子的能力不同，能力强的得电子带负电，能力弱的失电子带正电，所以摩擦起电的实质是电子的转移摩擦后的物体带什么电荷要看相互摩擦的两个物体获得电子的能力的强弱，如果两个物体获得电子能力相同，则相互摩擦的后不会带电获得电子的能力强的会得到电子带负电，获得电子的能力弱的失电子带正电解答：解：A、摩擦后的物体带什么电荷要看相互摩擦的两个物体获得电子的能力的强弱，如果两个物体获得电子能力相同，则相互摩擦的后不会带电获得电子的能力强的会得到电子带负电，获得电子的能力弱的失电子带正电故A错误；B、摩擦可以起电，是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体总是同时带等量的异种电荷，故B正确；C、呈电中性的物体得到电子就一定显负电性，失去电子就一定显正电性，故C错误，D错误；故选：B点评：本题关键是要明确摩擦起电的实质是电荷的转移，摩擦起电的两个物体带等量的异号电荷，电荷总量守恒2元电荷是指（）A电子B质子C中子D自然界中已知的电荷的最小单元考点：元电荷、点电荷分析：元电荷是电荷量的单位，是指自然界中已知的电荷的最小单元解答：解：元电荷是自然界最小的电量，可作为电量的一种单位，不是实物粒子故选：D点评：对于元电荷要注意理解，它不是质子也不是电子；只是在数值上等于质子或电子的带电量；任何带电体的电量均为元电荷的整数倍3（4分）关于电荷量，下列说法错误的是（）A物体的带电荷量可以是任意值B物体的带电荷量只能是某些值C物体带电荷量的最小值为1.61019 CD一个物体带1.6109 C的正电荷，这可能是它失去了1.01010个电子的缘故考点：元电荷、点电荷专题：常规题型分析：元电荷e=1.61019C是自然界最小的电荷量，所有带电体所带电量都元电荷的整数倍物体原来中性，失去电子后带正电，根据n=求出失去的电子数目解答：解：A、物体的带电荷量不是任意值，只能是元电荷的整数倍故A错误 B、根据密立根等科学家研究结果可知，物体的带电荷量只能不连续的某些值故B正确 C、物体带电荷量的最小值为1.61019 C，故C正确；D、一个物体带1.6109 C的正电荷，这可能是它失去了1.01010个电子的缘故，故D正确；本题选错误的，故选：A点评：本题考查元电荷这个知识点，元电荷自然界最小的电荷量，其数值等于电子或质子的电量，但不是电子或质子4关于点电荷，下列说法正确的是（）A点电荷是一个带有电荷的几何点，它是实际带电体的抽象，是一种理想化的模型B点电荷自身体积不一定很小，所带电荷不一定很少C体积小于1mm3的带电体就是点电荷D体积大的带电体，只要满足一定的条件也可以看成点电荷考点：元电荷、点电荷专题：常规题型分析：点电荷是不考虑其尺寸、形状和电荷分布情况的带电体，是实际带电体的理想化模型在研究带电体间的相互作用时，若带电体的尺寸远小于它们之间的距离时，就可把带电体看成点电荷点电荷是没有大小的带电体，是一种理想模型，实际的带电体（包括电子、质子等）都有一定大小，都不一定能看成点电荷当电荷间距离大到可认为电荷大小、形状不起什么作用时，可把电荷看成点电荷解答：解：A、点电荷是一个带有电荷的几何点，它是实际带电体的抽象，是一种理想化的模型，故A正确；B、带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系故B正确，C错误；D、体积大的带电体，只要满足一定的条件也可以看成点电荷，故D正确；故选：ABD点评：带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系5把两个相同的金属小球接触一下再分开一个很小的距离，发现两球之间相互排斥，则这两个小球原来的带电情况可能是（）两球带等量异号电荷两球带等量同号电荷 两球原来带不等量同号电荷 两球原来带不等量异号电荷ABCD考点：库仑定律分析：两个小球接触后再分开，两球相互排斥，根据小球带电情况，将选项逐一代入，选出符合题意的选项解答：解：两个小球原来分别带等量异种电荷，接触后电荷完全中和，两球不存在排斥力故不可能 两个小球原来分别带同种电荷，把两个完全相同的小球接触后电荷重新平分，带上等量同种电荷，存在排斥力故可能 两个小球原来分别带不等量异种电荷，小球接触后电荷先中和再平分，带上等量同种电荷，存在排斥力故可能故C正确、ABD错误 故选：C点评：本题考查应用基本规律分析、判断物理现象的能力，要知道两个小球接触后再分开，两球相互排斥，说明两球带同种电荷6验电器已带正电，将另一带正电的导体球移近验电器小球，但不接触在移近的过程中，验电器金属箔片间的夹角将（）A减小B不变C增大D增大后再减小考点：电荷守恒定律专题：常规题型分析：验电器是利用同种电荷相互排斥原理制成的，金属箔片是否张开角度说明物体是否带电，金属箔片张开角度的大小反应了物体带电的多少解答：解：验电器已带正电，将另一带正电的导体球移近验电器小球，但不接触在移近的过程中，根据同种电荷相互排斥原理得验电器金属箔片带的正电荷增加，所以验电器金属箔片间的夹角将增大故选：C点评：掌握自然界的两种电荷，以及电荷间的作用7把一个带电棒移近一个带正电的验电器，金箔先闭合而后又张开，说明棒上带的是（）A正电荷B负电荷C可以是正电荷，也可以是负电荷D带电棒上先带正电荷，后带负电荷考点：静电场中的导体专题：电场力与电势的性质专题分析：验电器利用同种电荷互相排斥的原理，当用带电体靠近验电器的金属球时，由于静电感应，验电器是的电荷会重新分布，根据就金箔先闭合而后又张开，说明了金箔上先失去电荷，后又带上电荷解答：解：电荷通过验电器的金属球传给金属杆传给两片金属箔，两片金属箔带同种电荷，同种电荷相互排斥而张开因验电器的金属球带正电，验电器的金属箔先闭合，说明了金箔得到电子，将正电荷中和；而验电器的小球一端失去电子，带的正电荷的电量增加，说明物体带的是负电；验电器的金箔后又张开是因为验电器小球的一端将更多的负电荷的传导给了金箔一端，验电器的金属箔因带同种电荷而张开；故B正确故选：B点评：本题考查了电荷之间的相互作用，中和的概念，属基础知识的考查8如图所示，A、B为相互接触的用绝缘柱支撑的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是（）A把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开B把C移近导体A时，先把A、B分开，然后移去导体C，A、B上的金属箔片仍张开C先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开D先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合考点：静电场中的导体分析：当导体A、B放在带正电的附近时，出现感应起电现象电荷周围有电场存在，从而导体A、B处于电场中，在电场力的作用下，使导体中的自由电子重新分布而处于静电平衡的导体，电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且是等势体解答：解：AB、感应带电，这是使物体带电的一种方法，根据异种电荷互相吸引的原理可知，靠近的一端会带异种电荷金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端要感应出正电荷，在导体A的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，把带正电荷的物体C移近导体A后，把A和B分开，A带负电，B带正电，金属箔还是张开，故AB正确；C、先把C移走，A、B电荷恢复原状，若再把A、B分开，A、B上的金属箔片不会张开，故C错误；D、把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片闭合，B上的金属箔片也闭合，故D错误；故选：AB点评：体现物体静电感应起电的实质，及静电平衡状态时，带电体的电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且导体的电势处处相等9对于库仑定律，下面说法正确的是（）A凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用，都可以使用公式F=kB两个带电小球即使相距非常近，也能用为库仑定律C相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间的库仑力大小一定相等D当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的库仑力大小，只取决于它们各自所带的电荷量考点：库仑定律专题：电场力与电势的性质专题分析：清楚库仑定律的适用条件，了解点电荷这一个理想化的模型两个带电体间的距离趋近于零时，带电体已经不能看成点电荷呢运用牛顿第三定律解决B受到的静电力和A受到的静电力关系解答：解；A、库仑定律的适用条件是：真空和静止点电荷如果在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计，即可将它看作是一个几何点，则这样的带电体就是点电荷一个实际的带电体能否看作点电荷，不仅和带电体本身有关，还取决于问题的性质和精度的要求，D中两个金属球不能看成点电荷，库仑定律不适用，故A正确，B、D错误C、相互作用的两个点电荷之间的库伦力为作用力和反作用力的关系，大小始终相等，故C正确故选AC点评：清楚书本中一些定理和定律的适用条件，知道在处理复杂物理问题时建立具有普遍意义的基本规律一些不可或缺的理想模型，使得问题处理更简便10有两个半径为r的金属球，相距为L，带电荷量分别为Q1、Q2，如图所示，满足条件Lr，则它们之间的静电力是（）ABCD考点：库仑定律专题：电场力与电势的性质专题分析：题中由于带电球的大小与它们之间的距离相比，不能忽略，因此不能看作点电荷，不能直接利用库仑定律计算库仑力的大小，只能根据库仑定律定性的比较库仑力的大小解答：解：当两球心相距为r时，满足条件Lr，两球能看成点电荷，因带同种电荷，导致电量间距等于L，根据库仑定律，则有F=，故B正确，ACD错误故选：B点评：本题应明确当两球心相距为r时，两球不能看成点电荷，不能直接运用库仑定律解答，注意库仑定律的成立条件，理解点电荷的含义11（4分）两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，如图，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量为Q，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个（）A等于kB大于kC小于kD等于考点：库仑定律分析：库仑定律的使用的条件是点电荷，根据它们的使用条件来分析即可解答：解：由于两球心间的距离l为球半径的3倍，它们之间的距离并不是很大，所以此时的电荷不能看成是点电荷，由于它们带的是等量异种电荷，由于电荷之间的相互吸引，电荷之间的距离会比3r小，所以此时电荷间的库仑力大于F库=故B正确、ACD错误故选：B点评：本题是对库仑定律的条件的考查，掌握住库仑定律的使用的条件是点电荷之间的作用力，只有是点电荷的时候，库仑定律才可以使用，当电荷之间的距离不够大的时候，就不能看成是点电荷，库仑定律就不能使用，注意由于异种电荷相互吸引，电荷间距离小于两球心间的距离二、填空题（本题共5小题，每小题4分，共20分.请将正确的答案填到横线上）12（4分）当橡胶棒与毛皮摩擦起电时，橡胶棒上得到电子，因此橡胶棒带负电考点：元电荷、点电荷；电荷守恒定律专题：常规题型分析：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，摩擦起电实质是电荷的转移，得到电子带负电，失去电子带正电解答：解：毛皮跟橡胶棒摩擦过程中，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，毛皮因失去电子带正电，橡胶棒得到电子故答案为：负电点评：本题要记住正负电荷的规定：丝绸摩擦这的玻璃棒带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒带电摩擦起电的实质是电荷的转移，失去电子的带正电，得到电子的带负电13（4分）当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，导体远离带电体的一端带同号电荷，这种现象叫静电感应考点：静电现象的解释分析：静电感应现象是金属导体在外电场的作用下自由电子定向移动，电荷在导体内发生重新分布，当感应电荷的电场与外电场大小相等时方向相反时达到静电平衡，导体为等势体解答：解：静电感应不是创造电荷，而是使导体上的正负电荷分开，当一个带正电荷的物体靠近原来不带电的导体时，由于静电感应，导体两端就会带等量异号电荷，其中导体靠近带电物体的一端带负电，远离带电物体的一端带正电故答案为：导体靠近带电体，导体远离带电体，静电感应点评：考查了静电感应现象，导体靠近带电物体的一端带上与点电荷相反电性的电荷，远离带电物体的一端带上与点电荷电性相同的电荷14（4分）电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变考点：电荷守恒定律专题：常规题型分析：摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分根据电荷守恒定律的内容就可以直接作出解答解答：解：电荷守恒定律内容为：电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保持不变故答案为：转移； 总量点评：本题是基础的题目，考查的就是学生对电荷守恒定律的掌握的情况，理解电荷守恒定律的内容，掌握带电的实质，比较简单15如图所示，q1，q2，q3，分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，已知q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态（1）如q2为负电荷，则q1为正电荷，q3为正电荷（2）q1，q2，q3三者电量大小之比是：1：考点：库仑定律；共点力平衡的条件及其应用专题：压轴题；带电粒子在电场中的运动专题分析：（1）解决本题一定要把握“每个电荷都处于平衡状态”这一特点进行分析，已知q2为负电荷，可以利用假设法判断q1和q3的电性，如假设q1带正电，其它电荷是否平衡等，也可以利用“两同夹异，近小远大”（三个电荷处于平衡时两边电性相同和中间相反，中间电荷离电量小的近，离电量大的远）进行判断（2）三个电荷处于同一直线上，每个电荷受两个库仑力作用处于平衡状态，据此列方程即可求解解答：解：（1）假设q1带负电，要使q2平衡则q3也应带负电，但此时q1、q3因都受斥力而不平衡，故q1带正电，同理分析q3带正电（2）由于三个电荷均处于平衡状态，所以对q1有： 对q2有： 对q3有： 联立可解得：答：（1）正，正（2）q1，q2，q3三者电量大小之比是：点评：本题考察了库仑定律在电荷平衡中的应用，对于三个电荷平衡可以利用“两同夹异，近小远大”的规律进行电性判断，本题的难点在于计算，学生列出方程容易，但是计算正确难16A、B两带电小球，A固定不动，B的质量为m在库仑力的作用下，B由静止开始运动初始时，AB间的距离为d，B的加速度为a经过一段时间后，B的加速度变为，此时A、B间的距离应为2d考点：库仑定律；牛顿第二定律专题：电场力与电势的性质专题分析：当在真空中两个点电荷，其间的库仑力与两点电荷的电量乘积成正比，与间距的平方成反比两球在某一状态下，小球加速度与质量成反比同一小球在不同状态下，加速度与合力成正比解答：解：B球仅在库仑力作用下，由静止开始运动，当间距为d时，B的加速度为a，则合力为F=ma，且F与d的平方成反比；当B的加速度为，此时B球的合力为F=，则两球间距为2d故答案为：2d点评：由库仑定律可知，在真空是必须确保电荷量不变，且电荷间距要大是能将带电量看成点来处理同时运用牛顿第二定律来确定力与加速度的关系三、计算题（本题共2小题，共36分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）17（18分）现有一个带负电的电荷A，另有一不能拆开的导体B，而再也找不到其他的导体可供利用，你如何能使导体B带上正电？考点：静电场中的导体分析：（1）感应起电的实质是在带电体上电荷的作用下，导体上的正负电荷发生了分离，使电荷从导体的一部分转移到了另一部分，既然是转移，那么电荷必然守恒（2）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；人体是导体，能够导电解答：解：导体B放在带负电的小球A附近时，导体上的自由电子会向远离A的一侧运动，远离A的一端因有了多余的电子而带负电，靠近A的一端因缺少电子而带正电；而当手碰在导体B上，不论是近端还是远端时，因人体和金属棒都是导体，会使导体B上的电子流出导体B；移去手指再移去Q后，金属棒因失去了部分的电子而带正电；所以先让A靠近B，然后用手接触B，会使导体B上的电子流出导体B；移去手指再移去A后，金属棒因失去了部分的电子而带正电答：能使导体B带上正电的方法是：先让A靠近B，然后用手接触B，会使导体B上的电子流出导体B；移去手指再移去A后，金属棒因失去了部分的电子而带正电点评：本题考查电荷的转移，有一定的难度，关键知道由于异种电荷相互吸引，人体和大地的负电荷（自由电子）会转移到金属棒上18把质量是2.0103kg的带电小球B用细线悬挂起来，如右图所示若将带电荷量为4.0108C的小球A靠近B，平衡时细线与竖直方向成45角，A、B在同一水平面上，相距0.30m，（k=9.0109Nm2/C2，g取10m/s2）试求：（1）A球受到的静电力为多大？（2）B球所带电荷量为多少？考点：库仑定律；共点力平衡的条件及其应用专题：电场力与电势的性质专题分析：（1）对小球B受力分析，受到重力、静电引力和细线的拉力，根据三力平衡求出静电引力；（2）根据库仑定律求解出小球A的带电量解答：解：（1）对球B受力分析，如图所示：根据共点力平衡条件，结合几何关系得到Tsin45=mgTcos45=F解得：F=mgtan45=mg=0.02N（2）根据库仑定律，有：F=k故：q=5106 C答：（1）A球受的库仑力为0.02N；（2）B球的带电量是5106C点评：本题关键先根据平衡条件得到库仑力，再根据库仑定律求解出B球的带电量