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2019-2020年高中物理 第一章 電荷與電場章末綜合檢測 教科版選修1-1 一、選擇題 1．根據(jù)電場強度的定義式E＝，在國際單位制中，電場強度的單位是 (　　) A．牛/庫 B．牛/焦 C．焦/庫 D．庫/牛 答案　A 2．下列與靜電有關(guān)的圖中，屬于防范靜電的是 (　　) 答案　A 解析　下雨天，云層帶電打雷，往往在屋頂安裝避雷針，是導走靜電，防止觸電，故A屬于靜電防范．靜電噴涂是利用高壓靜電電場使帶負電的涂料微粒沿著電場相反的方向定向運動，并將涂料微粒吸附在工件表面的一種噴涂方法，故B屬于靜電利用；復印機復印文件資料，就是利用靜電墨粉成在鼓上．故C屬于靜電利用；靜電除塵時除塵器中的空氣被電離，煙霧顆粒吸附電子而帶負電，顆粒向電源正極運動，故D屬于靜電應(yīng)用． 3．(xx江蘇省揚州市學業(yè)水平模擬)在電場中的某點放入電量為－q的試探電荷時，測得該點的電場強度為E；若在該點放入電量為＋2q的試探電荷，此時測得該點的場強為 (　　) A．大小為2E，方向和E相反 B．大小為E，方向和E相反 C．大小為2E，方向和E相同 D．大小為E，方向和E相同 答案　D 解析　電場強度E＝由電場本身決定，與放入其中的試探電荷無關(guān)，所以放入電量為＋2q的試探電荷后場強不變，仍為E，選項D正確． 4．(xx江蘇省揚州市學業(yè)水平模擬)電場中某區(qū)域的電場線分布如圖1所示，A、B是電場中的兩點，則 (　　) 圖1 A．A點的電場強度較大 B．A、B兩點的電場強度方向相同 C．因為B點沒有電場線，所以電荷在B點不受到電場力作用 D．同一點電荷放在A點受到的電場力比放在B點時受到的電場力小 答案　A 解析　電場線密的地方，電場強度強，所以EA>EB，由F＝qE可知，F(xiàn)A>FB，選項A正確，D錯誤；電場線的切線方向表示該點的場強方向，選項B錯誤；電場線是人為引入的，電場線的疏密程度只是為了形象的描述場強的強弱，雖然某處沒有畫電場線，并不代表場強為零，只要有電場線，其周圍就存在電場，就存在場強，選項C錯誤． 5．關(guān)于點電荷的說法，不正確的是 (　　) A．體積小的帶電體，也不一定能看作點電荷 B．體積很大的帶電體也可能看作點電荷 C．點電荷一定是電荷量很小的電荷 D．兩個均勻帶電的金屬小球，在一定條件下可以視為點電荷 答案　C 解析　看作點電荷的條件是：當帶電體的形狀或大小遠遠小于它們之間的距離時，帶電體可看作點電荷，故A、B、D對，C錯． 6．關(guān)于電場強度，下列說法正確的是 (　　) A．由E＝知，若q減半，則該處電場強度為原來的2倍 B．由E＝k知，E與Q成正比，而與r2成反比 C．由E＝k知，在以Q為球心，以r為半徑的球面上，各處場強均相同 D．電場中某點場強方向就是該點所放電荷受到的電場力的方向 答案　B 解析　因E＝為場強定義式，而電場中某點場強E只由電場本身決定，與是否引入檢驗電荷及q的大小、正負無關(guān)，故A錯；E＝k是點電荷Q的電場中各點場強決定式，故E∝是正確的，即B對；因場強為矢量，E相同意味著大小、方向都相同，而在該球面上各處E方向不同，故C錯；因為所放電荷的電性不知，若為正電荷，則E與電荷受力方向相同，否則相反，故D錯． 7．把一個帶正電的金屬小球A跟同樣的不帶電的金屬球B相碰，兩球都帶等量的正電荷，這從本質(zhì)上看是因為 (　　) A．A球的正電荷移到B球上 B．B球的負電荷移到A球上 C．A球的負電荷移到B球上 D．B球的正電荷移到A球上 答案　B 解析　兩導體接觸時，是自由電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一物體．B球的負電荷移到A球中和掉部分正電荷，而自身剩余與負電荷等量的正電荷．故選B. 8．(xx廣東省學業(yè)水平考試)電場中，初速度為零的帶正電粒子在勻強電場作用下，運動方向正確的是 (　　) 答案　D 解析　正電荷在電場中所受電場力方向與場強方向相同，選項D正確． 9．下列說法不正確的是 (　　) A．電荷只有兩種，即正電荷和負電荷 B．所有帶電體的電荷量都是元電荷e的整數(shù)倍 C．電荷守恒定律在各種變化中都成立 D．摩擦時失去電子的物體帶負電 答案　D 解析　自然界中只有正、負兩種電荷，選項A正確；元電荷是帶電體所帶的最小電荷量，某一帶電體所帶電荷量一定是元電荷的整數(shù)倍，選項B正確；電荷守恒定律是一個普遍規(guī)律，任何情況下都遵守，選項C正確；失去電子的物體帶正電，選項D錯誤． 10．兩個點電荷相距r時，相互作用力為F，則 (　　) A．電荷量不變距離加倍時，作用力變?yōu)镕/2 B．其中一個電荷的電荷量和兩電荷間距都減半時，作用力變?yōu)?F C．每個電荷的電荷量和兩電荷間距都減半時，作用力為4F D．一個電荷的電荷量和兩電荷間距都增加相同倍數(shù)時，作用力不變 答案　B 解析　本題考查了對庫侖定律的應(yīng)用．真空中兩點電荷間的作用力大小與兩電荷電荷量的乘積成正比，與它們距離的平方成反比．A選項中電荷量不變距離加倍時，相互作用力變?yōu)樵瓉淼?，A錯誤；B選項中，一個電荷的電荷量和兩電荷間距都減半時，則作用力變?yōu)樵瓉淼?倍，B正確；C選項中，每個電荷的電荷量和兩電荷間距都減半時，則相互作用力不變，故C錯誤；D選項中，一個電荷的電荷量和兩電荷間距都增加相同倍數(shù)時，由庫侖定律可知，作用力變?yōu)樵瓉淼?，D錯誤． 11．兩個放在絕緣架上的相同金屬球相距d，球的半徑比d小得多，分別帶q和3q的同種電荷，相互斥力為3F.現(xiàn)將這兩個金屬球接觸，然后分開，仍放回原處，則它們的相互斥力將變?yōu)? (　　) A．0 B．F C．3F D．4F 答案　D 解析　由于金屬球間的距離遠大于其半徑，所以可看成點電荷，符合庫侖定律，當兩球接觸時電荷量平分，分別為2q.故由庫侖定律得，它們的排斥力為4F，D正確． 12．(xx江蘇)真空中，A、B兩點與點電荷Q的距離分別為r和3r，則A、B兩點的電場強度大小之比為 (　　) A．3∶1 B．1∶3 C．9∶1 D．1∶9 答案　C 解析　由點電荷的場強公式E＝k可得，場強之比EA∶EB＝9∶1，選項C正確． 二、填空和實驗題 13．(xx海淀區(qū))某電場區(qū)域的電場線如圖2所示．A、B是電場中的兩個點，EA、EB表示A、B兩點處的場強，則由圖可知電場強度EA__________EB(填“＞”或“＜”)．將一個負點電荷先后放在A、B兩點，用FA、FB分別表示該點電荷在A、B處時所受的電場力，則FA____________FB(填“＞”或“＜”)． 圖2 答案　 ＜?。? 解析　根據(jù)圖象很容易發(fā)現(xiàn)，在電場的B點的電場線較密，所以，在A點的電場的強度要比B點的電場的強度小，即EA＜EB；由于EA＜EB，并且是同一個電荷，由F＝qE可知，電荷在A點時受到的電場力要比在B點時受到的電場力小，即FA＜FB. 14．真空中有兩個靜止的點電荷A、B，其帶電荷量 qA＝2qB，當兩者相距0.01 m時，相互作用力為1.810－2N，則其帶電量分別為qA＝________C，qB＝________C. 答案　2.010－8　1.010－8 解析　由庫侖定律 k可得，9109＝1.810－2，解得qB＝1.0 10－8C，qA＝2qB＝2.010－8C. 15．如圖3所示，A是一個帶正電且電荷量為Q的帶電體，在距它中心L處的B點，放一帶負電且電荷量為q的點電荷(q?Q)，所受庫侖力為F.移去點電荷q后，B點的場強大小為________，方向與力F的方向________． 圖3 答案　E=　相反 解析　由題意可知，放一帶負電且電荷量為q的點電荷(q?Q)，所受庫侖力為F.根據(jù)電場強度的定義可知，E＝；因此B點的電場強度的大小為；由于帶負電荷，因此負電荷的電場力方向與該點的電場強度的方向相反． 三、計算題 16．甲、乙兩導體球，甲球帶有4.810－16 C的正電荷，乙球帶有3.210－16 C的負電荷，放在真空中相距為10 cm的地方，甲、乙兩球的半徑遠小于10 cm，k＝9.0109 Nm2/C2. (1)試求兩球之間的靜電力，并說明是引力還是斥力？ (2)將兩個導體球相互接觸一會兒，再放回原處，其作用力能求出嗎？是斥力還是引力？ 答案　(1)1.3810－19 N　引力　(2)不能　斥力 解析　(1)因為兩球的半徑都遠小于10 cm，因此可以作為兩個點電荷考慮．由庫侖定律可求：F＝k＝9.0109 N＝1.38 10－19 N 兩球帶異種電荷，它們之間的作用力是引力． (2)將兩個導體球相互接觸，首先正負電荷相互中和，還剩余(4.8－3.2) 10－16 C的正電荷，這些正電荷將重新在兩導體球間分配，由于題中并沒有說明兩個導體球是否完全一樣，因此我們無法求出力的大小，但可以肯定兩球放回原處后，它們之間的作用力變?yōu)槌饬Γ? 17．電荷所帶電荷量q＝3.010－10 C，在電場中的某一點所受的靜電力F＝6.310－7 N，方向豎直向上，試求這一點的電場強度．若在這一點放一電荷量為q1＝6.010－10 C的電荷時， 那么電荷所受靜電力多大？若在這一點不放電荷時，這一點的場強多大？ 答案　2.1103 N/C，方向豎直向上　1.2610－6 N 2．1103 N/C 解析　電場強度是電場本身固有的性質(zhì)，它不因電場中是否放有電荷而改變．電荷在電場中某處所受的電場力是由該處的場強和帶電體的電荷量共同決定的． 根據(jù)場強的定義式可知： E＝＝ N/C＝2.1103 N/C. 方向豎直向上 電荷q1在該點所受的電場力為： F1＝Eq1＝2.11036.010－10 N＝1.2610－6 N 若在該點不放電荷， 該點的場強仍為E＝2.1103 N/C. 18.如圖4所示，一個質(zhì)量為m，帶電量為－q半徑極小的小球，用絲線懸掛在某勻強電場中(電場線與水平面平行)當小球靜止時，測得懸線與豎直線夾角為30，求該勻強電場的場強大小及方向． 圖4 答案　大小為mgtan30/q　方向水平向右 解析　小球在電場中受重力、電場力、拉力三個力，合力為零，則知電場力的方向水平向左，而小球帶負電，電場強度的方向與負電荷所受電場力方向相反，所以勻強電場場強方向水平向右． 由圖，根據(jù)平衡條件得qE＝mgtan 30得E＝.