2019年高中物理 第1章《从富兰克林到库仑》综合检测 沪科版选修1-1.doc

2019年高中物理 第1章从富兰克林到库仑综合检测 沪科版选修1-1一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1(2011济南检测)如图1所示，当带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上的电荷移动情况是()图1A枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动B枕形金属导体上的带负电的电子向A端移动，正电荷不移动C枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A端和B端移动【解析】这是感应起电，移动的只能是电子，正电荷不能移动，故B正确【答案】B2(2011琼海检测)对于库仑定律，下列说法中正确的是()A凡计算两个点电荷间的作用力，都可以使用公式FB相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷是否相等，它们之间的库仑力大小一定相等C两个带电小球距离非常近时，不能使用库仑定律D两个点电荷的电荷量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为原来的四分之一【解析】库仑定律的适用条件是真空中两个静止的点电荷，故A错；根据牛顿第三定律，可知两个点电荷间的库仑力大小一定相等，故B正确；当两个带电小球距离非常近时，此两小球不能视为点电荷，库仑定律不适用，故C正确；由Fk可知q1q1，q2q2，r不变时，它们之间的库仑力FkF，故D正确【答案】BCD3下列哪些现象利用了静电()A常用的复印机复印文稿等B常用的家用照相机成像在底片上C针式打印机打印文字图像D数码照相机照相【解析】静电利用的原理是同种电荷相排斥，异种电荷相吸引，只有复印机复印文稿时利用了静电，故选A.【答案】A4如图2所示是某静电场的一条电场线，下列说法正确的是()图2AEA一定大于EBB因电场线是直线，所以是匀强电场，则EAEBCA点的电场方向一定由A指向BD试探电荷在A点受到电场力的方向一定由A指向B【解析】仅有一条电场线，无法判断各处的电场线分布，所以无法判断各点的场强大小，也无法判断是点电荷的电场还是匀强电场由图可知A点的电场方向由A指向B.但要确定试探电荷所受电场力的方向，必须知道试探电荷的电性由此知C正确【答案】C5下列说法错误的是()A只要有电荷存在，电荷周围就一定存在电场B电场是一种物质，它与其它物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它当中的电荷有力的作用D电荷间只有通过接触才能产生力的作用【解析】由于电荷间是通过电场这种物质发生相互作用的，因此电荷不通过接触也能产生力的作用故D错【答案】D6某电场的电场线如图3所示，则点A和点B电场强度的大小关系是()图3AEAEBBEAEBCEAEBD电荷正负不明无法判断【解析】电场线的疏密反映场强的大小，故A正确【答案】A7(2011延安检测)关于电场强度，下列说法中正确的是()A由E知，检验电荷在某点所受电场力越大，该点的场强越强B由E知，检验电荷所带电量越少，检验电荷所在位置的场强越强C电场中某点的场强与检验电荷的电量和所受的电场力无关D电场中某点场强的方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向【解析】电场强度E与F、q均无关，取决于源电荷本身，电场中某点场强的方向就是正电荷在该点所受电场力的方向，故只有C正确【答案】C8对电场线的认识，下列说法错误的是()A电场线总是从正电荷出发，终止于无穷远处或负电荷B电场线上某点的切线方向与放在该点的正电荷的受力方向相同C电场线的疏密可以反映电场的强弱D电场线有些情况下会相交【解析】电场线在任何情况都不会相交，否则电场中的同一点将有2个场强方向，故D错【答案】D9如图4所示是电场中某区域的电场线分布图，A是电场中的一点，下列判断中正确的是()图4AA点的电场强度方向向左BA点的电场强度方向向右C负点电荷在A点受力向右D正点电荷在A点受力向左【解析】正电荷在电场中受力方向与场强方向相同，故B正确【答案】B10两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为17，相距r，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的()A.B.C. D.【解析】由库仑定律可知，库仑力与电荷量的乘积成正比设原来两小球分别带电荷量为q1q，q27q.若两小球原来带同种电荷，接触后等分电荷量，则q14q，q24q，则D正确若两小球原来带异种电荷，接触后则q13q，q23q，则由库仑定律可知，C正确【答案】CD二、填空题(本题共2个小题，共16分)11(8分)(2011琼海检测)真空中的两个点电荷A、B相距20 cm，A带正电QA4.01010 C已知A对B的吸引力F5.4108 N，则B在A处产生的场强大小是_N/C，方向_；A在B处产生的场强大小是_N/C，方向_【解析】由牛顿第三定律知，A受到的电场力为5.4108N，则EAF/QA135 N/C，而EB90 N/C.【答案】135A指向B90A指向B12(8分)在真空中有两个点电荷，它们之间距离是L时，相互作用的库仑力大小是F，如果把两个电荷之间的距离缩短10 cm，则相互作用的库仑力大小变为4F，由此可知L的大小是_cm.【解析】设两个点电荷的电荷量分别为Q1和Q2，由库仑定律，Fk，4Fk，所以L2L2(L0.1 m)，L0.2 m20 cm.【答案】20三、计算题(本题共4个小题，共44分，解答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得分有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位)13(10分)真空中有甲、乙两个点电荷，相距为r，它们间的静电力为F.若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的，距离变为2r，则它们之间的静电力变为多少？【解析】根据题目给出的条件，真空中、点电荷符合库仑定律条件Fk当Q甲2Q甲，Q乙Q乙，r2r时FkkF.【答案】F14(10分)两个很小的带同种电荷的小球A和B，用绝缘细线连在一起，如图5所示，A球质量mA1.0103 kg，电荷量为qA2.0108 C，B球质量mB2.0103 kg，电荷量为qB3.0108 C，两球心相距r3.0102 m，求两条细线上的拉力分别为多少？(取g10 m/s2)图5【解析】把AB看作一个整体，则上端细线拉力F(mAmB)g3.0102 N再以B为研究对象，则对B有：mBgkF可得F2.6102 N.【答案】上端细线：3.0102 N下端细线：F2.6102 N15(12分)已经证实，质子、中子都是由称为上夸克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电为e，下夸克带电为e，e为电子所带电荷量的大小即e1.61019 C如果质子是由三个夸克(2个上夸克和1个下夸克)组成的，且各个夸克之间的距离都为l，三个夸克位于等边三角形的三个顶点处，l1.51015 m试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力(库仑力)【解析】上夸克与上夸克之间的静电力为F1kk，代入数据得F146 N，是斥力上夸克与下夸克之间的静电力为F2kk，代入数据得F223 N，是引力【答案】见解析16. (12分)把一个电荷量q106 C的电荷，依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两点如图6，受到的静电力大小分别是FA5103 N，FB3103 N.图6(1)画出电荷q在A、B两点的受力方向；(2)求出A、B两点的电场强度；(3)如在A、B两点分别放上另一个电荷量为q105 C的电荷，受到的静电力是多大？【解析】(1)电荷在A、B两点的受力方向沿着它们与点电荷Q的连线向内，如图所示(2)A、B两点的场强大小分别为EA N/C5103 N/CEB N/C3103 N/C电场强度的方向决定于正电荷的受力方向，因此沿着A、B两点与点电荷Q的连线向外(3)当在A、B两点放上电荷q时，受到的静电力分别为FAEAq5103105 N5102 NFBEBq3103105 N3102 N其方向与场强方向相同【答案】(1)见解析(2)EA5103 N/CEB3103 N/C(3)FA5102 NFB3102 N