高中物理教科版選修31：章末綜合測(cè)評(píng)1　電荷的相互作用

1、.章末綜合測(cè)評(píng)一電荷的互相作用時(shí)間：90分鐘總分值：100分一、選擇題此題共12小題，每題5分，共60分，在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第17題只有一項(xiàng)符合題目要求，第812題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分1以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A一帶負(fù)電的金屬小球放在潮濕的空氣中，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)該小球上帶的負(fù)電荷幾乎不存在了這說(shuō)明小球上原有的負(fù)電荷逐漸消失了B元電荷的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)得的，元電荷跟一個(gè)電子電荷量數(shù)值相等C只有體積很小的帶電體才能看成點(diǎn)電荷D由公式Fk知，當(dāng)真空中的兩個(gè)電荷間的間隔 r0時(shí)，它們之間的靜電力FB一帶負(fù)電的金屬小球放在潮濕的空氣

2、中，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)該小球上帶的負(fù)電荷幾乎不存在了小球上原有的負(fù)電荷只是轉(zhuǎn)移到別的物體上去了，負(fù)電荷并沒(méi)有消失，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；元電荷的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)得的，元電荷跟一個(gè)電子電荷量數(shù)值相等，選項(xiàng)B正確；點(diǎn)電荷是指帶電體的大小與所研究的問(wèn)題相比可以忽略不計(jì)，體積很大或者體積很小的帶電體都不一定看成點(diǎn)電荷，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因?yàn)楫?dāng)真空中的兩個(gè)電荷間的間隔 r0時(shí)，兩電荷就不能看作點(diǎn)電荷了，那么公式Fk不再適用，應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤應(yīng)選B.2M和N都是不帶電的物體，它們互相摩擦后M帶正電荷1.6×1010 C，以下判斷中正確的選項(xiàng)是【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682035】A在摩擦前M和N的內(nèi)部沒(méi)有任何電

3、荷B摩擦的過(guò)程中電子從N轉(zhuǎn)移到了MCN在摩擦后一定帶負(fù)電荷1.6×1010 CDM在摩擦過(guò)程中失去了1.6×1010個(gè)電子C摩擦起電的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，在摩擦前M、N內(nèi)部本身都有電荷，A錯(cuò)誤；互相摩擦后M帶1.6×1010 C正電荷，故應(yīng)該是M上1.6×1010 C的電子轉(zhuǎn)移到N上，B錯(cuò)誤；N原來(lái)是電中性，摩擦后M上1.6×1010 C的電子轉(zhuǎn)移到N上，故N在摩擦后一定帶1.6×1010 C的負(fù)電荷，C正確；M在摩擦過(guò)程中失去的電子數(shù)為：n1×109個(gè)，D錯(cuò)誤應(yīng)選C.3如圖1所示，原來(lái)不帶電的絕緣金屬導(dǎo)體，在其兩端下面都懸掛

4、著金屬驗(yàn)電箔；假設(shè)使帶負(fù)電的絕緣金屬球A靠近導(dǎo)體的右端，可能看到的現(xiàn)象是圖1A只有右端驗(yàn)電箔張開，且右端帶正電B只有左端驗(yàn)電箔張開，且左端帶負(fù)電C兩端的驗(yàn)電箔都張開，且左端帶負(fù)電，右端帶正電D兩端的驗(yàn)電箔都不張開，且左端帶正電，右端帶負(fù)電C帶負(fù)電的絕緣金屬球靠近導(dǎo)體右端，由于發(fā)生感應(yīng)起電，導(dǎo)體右端帶正電，左端帶負(fù)電，兩端的驗(yàn)電箔都張開，故C正確4A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，ABBC12，B點(diǎn)位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷當(dāng)在A處放一電荷量為q的點(diǎn)電荷時(shí)，它所受到的靜電力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為4q的點(diǎn)電荷，其所受靜電力為 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682036】ABCFDFD

5、令A(yù)Br，那么BC2r，在A處放一電荷量為q的點(diǎn)電荷時(shí)，根據(jù)庫(kù)侖定律Fk，方向從B到A，在C處放一電荷量為4q的點(diǎn)電荷時(shí)，F(xiàn)kk，方向從C至B，兩者方向一樣，所以FF，D正確5兩個(gè)半徑為r的帶電球所帶電荷量分別為Q1和Q2，當(dāng)兩球心相距3r時(shí)，互相作用的靜電力大小為AFBF>CF<D無(wú)法確定D兩個(gè)帶電球不能看作點(diǎn)電荷同種電荷時(shí)，實(shí)際間隔 會(huì)增大，如圖a所示；異種電荷時(shí)，實(shí)際間隔 會(huì)減小，如圖b所示由于不能確定電性，所以無(wú)法確定靜電力的大小6如圖2，足夠大的光滑絕緣程度面上有三個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)，A和C圍繞B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，B恰能保持靜止，其中A、C兩點(diǎn)與B的間隔 分別是L1和L2，不計(jì)三質(zhì)

6、點(diǎn)間的萬(wàn)有引力，那么A和C的比荷電量與質(zhì)量之比之比應(yīng)是【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682037】圖2A. B.C. D.C設(shè)A和C電量為q1、q2，質(zhì)量為m1、m2，由B分析，kk，可得：，質(zhì)點(diǎn)A和質(zhì)點(diǎn)C繞B點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，具有一樣的角速度，對(duì)A分析，kkm12L1；對(duì)C分析：kkm22L2，聯(lián)立解得，選項(xiàng)C正確7.如圖3所示，三個(gè)完全一樣的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，a與c帶正電，b帶負(fù)電，a所帶電量的大小比b的小C受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來(lái)表示，它應(yīng)是圖3AF1BF2CF3DF4B根據(jù)a、b、c三者的電性可知，a對(duì)c是斥力，b對(duì)c是引力，假如三者的電荷量相

7、等，那么a對(duì)c的斥力大于等于b對(duì)c的引力，且兩個(gè)力的夾角為120°，那么合力的方向?yàn)镕1方向如今由于a帶電荷量比b的帶電荷量少，那么b對(duì)c的引力大于a對(duì)c的斥力，此二力的合力方向是由F1偏向電荷b，故應(yīng)是F2的方向，選項(xiàng)B正確8原來(lái)甲、乙、丙三物體都不帶電，今使甲、乙兩物體互相摩擦后，乙物體再與丙物體接觸，最后，得知甲物體帶正電荷1.6×1015 C，丙物體帶電荷量的大小為8×1016 C那么對(duì)于最后乙、丙兩物體的帶電情況，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A乙物體一定帶有負(fù)電荷8×1016 CB乙物體可能帶有負(fù)電荷2.4×1015 CC丙物體一定帶有正電

8、荷8×1016 CD丙物體一定帶有負(fù)電荷8×1016 CAD由于甲、乙、丙原來(lái)都不帶電，即都沒(méi)有凈電荷，甲、乙摩擦導(dǎo)致甲失去電子帶1.6×1015 C的正電荷，乙物體得到電子而帶1.6×1015 C的負(fù)電荷；乙物體與不帶電的丙物體相接觸，從而使一部分負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到丙物體上，故可知乙、丙兩物體都帶負(fù)電荷，由電荷守恒可知乙最終所帶負(fù)電荷為1.6×1015 C8×1016 C8×1016 C，故A、D正確9.如圖4是消除煙氣中煤粉的靜電除塵器示意圖，它由金屬圓筒和懸在管中的金屬絲B組成，帶煤粉的煙氣從下方進(jìn)氣口進(jìn)入，煤粉帶負(fù)電，脫塵

9、后從上端排氣孔排出，要讓除塵器正確工作，應(yīng)該是【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682038】圖4AAB應(yīng)接直流電源，且A為正極BAB應(yīng)接交流電源，且B接火線C其外殼A應(yīng)接地，原因是以防觸電D其外殼A應(yīng)接地，其原因是導(dǎo)走電荷以防爆炸ACAB應(yīng)接直流電源，由于煤粉帶負(fù)電，故A應(yīng)為正極，A正確，B錯(cuò)誤外殼A接地原因是防止觸電為了平安，C正確，D錯(cuò)誤10如圖5所示，光滑絕緣程度面上有三個(gè)帶電小球A、B、C可視為點(diǎn)電荷，三球沿一條直線擺放，僅在它們之間的靜電力作用下靜止，那么以下判斷正確的選項(xiàng)是圖5AA對(duì)B的靜電力一定是引力BA對(duì)B的靜電力可能是斥力CA的電量可能比B少DA的電量一定比B多AD根據(jù)電場(chǎng)力方向來(lái)確定各自電性

10、，從而得出“兩同夾一異的規(guī)律，AB間的作用力應(yīng)為引力，故A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)庫(kù)侖定律來(lái)確定電場(chǎng)力的大小，并由平衡條件來(lái)確定各自電量的大小，因此在大小上一定為“兩大夾一小，故C錯(cuò)誤，D正確應(yīng)選AD.11.如圖6所示，可視為點(diǎn)電荷的小球A、B分別帶負(fù)電和正電，B球固定，其正下方的A球靜止在絕緣斜面上，那么A球受力個(gè)數(shù)可能為 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682039】圖6A2B3C4D5AC對(duì)A受力分析，可知A一定受重力和B對(duì)A的庫(kù)侖引力，假設(shè)滿足二力等大反向，那么不需要A和斜面間的互相作用，即A可能受到2個(gè)力的作用，故A正確；假設(shè)向上的庫(kù)侖引力小于重力，那么A會(huì)受到斜面的支持力，假設(shè)要合力為零而處于平衡狀態(tài)，必

11、須還要受一沿斜面向上的摩擦力，即A可能受四個(gè)力的作用，故C正確12豎直墻面與程度地面均光滑且絕緣，小球A、B帶有同種電荷現(xiàn)用指向墻面的程度推力F作用于小球B，兩球分別靜止在豎直墻和程度地面上，如圖7所示假如將小球B向左推動(dòng)少許，當(dāng)兩球重新到達(dá)平衡時(shí)，與原來(lái)的平衡狀態(tài)相比較圖7A推力F將變大B豎直墻面對(duì)小球A的彈力變大C地面對(duì)小球B的支持力不變D兩小球之間的間隔 變大CD以A球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力，作出力圖如圖1所示圖1圖2設(shè)B對(duì)A的庫(kù)侖力F庫(kù)與墻壁的夾角為，由平衡條件得豎直墻面對(duì)小球A的彈力為：N1mAgtan ，將小球B向左推動(dòng)少許時(shí)減小，那么豎直墻面對(duì)小球A的彈力N1減小，故B錯(cuò)誤再以A、

12、B整體為研究對(duì)象，分析受力如圖2所示，由平衡條件得：FN1，N2mAmBg，那么F減小，地面對(duì)小球B的支持力一定不變，故A錯(cuò)誤，C正確由上分析得到庫(kù)侖力F庫(kù)，減小，cos 增大，F(xiàn)庫(kù)減小，根據(jù)庫(kù)侖定律分析得知，兩球之間的間隔 增大，故D正確應(yīng)選CD.二、非選擇題此題共4小題，共40分，按題目要求作答13. 10分如圖8所示，一質(zhì)量為m的帶電小球A用長(zhǎng)度為l的絕緣絲質(zhì)細(xì)線懸掛于天花板上的O點(diǎn)，在O點(diǎn)的正下方處的絕緣支架上固定一個(gè)帶與A同種電荷的小球B，兩個(gè)帶電小球都可視為點(diǎn)電荷小球A靜止時(shí)絲線OA與豎直方向的夾角為60°，設(shè)絲線中拉力為T，小球所受庫(kù)侖力為F，求拉力T與庫(kù)侖力F分別為多

13、少重力加速度g【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682040】圖8【解析】對(duì)小球A受力分折，如下圖：圖中力三角形與幾何三角形OBA相似，故：Fmg，Tmg.【答案】TmgFmg1410分如圖9所示，正電荷q1固定于半徑為R的半圓光滑軌道圓心處，將另一帶正電、電量為q2、質(zhì)量為m的小球，從軌道的A處無(wú)初速釋放，求：圖91小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B點(diǎn)的速度大?。?小球在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力【解析】1帶電小球在半圓光滑軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，庫(kù)侖力不做功，故機(jī)械能守恒，那么mgRmv解得vB.2小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，受到重力mg、庫(kù)侖力F和支持力FN，由圓周運(yùn)動(dòng)和牛頓第二定律得FNmgkm解得FN3mgk根據(jù)牛頓第三定律，小球在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力

14、為FNFN3mgk，方向豎直向下【答案】123mgk1510分真空中有兩個(gè)相距r的點(diǎn)電荷A和B，帶電荷量分別為q1q，q24q，再放入一個(gè)點(diǎn)電荷q3，三個(gè)點(diǎn)電荷皆可自由挪動(dòng)，在什么位置放入第三個(gè)點(diǎn)電荷q3可使三個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)，q3的電荷量為多少？【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682041】【解析】由于A、B帶同種電荷，根據(jù)兩同夾異可知，第三個(gè)點(diǎn)電荷應(yīng)放在電荷A、B之間，設(shè)q3到q1點(diǎn)間隔 為r1，對(duì)q3受力分析，有kk，解得r1對(duì)q1受力分析，有kk，解得q3q.【答案】在A、B之間到A點(diǎn)間隔 為的位置放入第三個(gè)點(diǎn)電荷q3可使三個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)，q3的電荷量為q1610分如圖10所示，傾角為30°的直角三角形的底邊BC長(zhǎng)為2L，處在程度位置，O為底邊中點(diǎn)，直角邊AB為光滑絕緣導(dǎo)軌，OD垂直AB.如今O處固定一帶正電的物體，讓一質(zhì)量為M、帶正電的小球從導(dǎo)軌頂端A由靜止開場(chǎng)滑下始終不脫離導(dǎo)軌，測(cè)得它滑到D處受到的庫(kù)侖力大小為F，求它滑到B處的速度和加速度的大小重力加速度為g圖10【解析】帶電小球沿光滑絕緣軌道從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，受到重力Mg、軌道支持力