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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(qiáng)度的定義式E＝，在國際單位制中，電場強(qiáng)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(dǎo)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(fù)電的涂料微粒沿著電場相反的方向定向運(yùn)動(dòng)，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(fù)印機(jī)復(fù)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(shí)除塵器中的空氣被電離，煙霧顆粒吸附電子而帶負(fù)電，顆粒向電源正極運(yùn)動(dòng)，故D屬于靜電應(yīng)用． 3．(xx江蘇省揚(yáng)州市學(xué)業(yè)水平模擬)在電場中的某點(diǎn)放入電量為－q的試探電荷時(shí)，測得該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E；若在該點(diǎn)放入電量為＋2q的試探電荷，此時(shí)測得該點(diǎn)的場強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)不變，仍為E，選項(xiàng)D正確． 4．(xx江蘇省揚(yáng)州市學(xué)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(diǎn)，則 (　　) 圖1 A．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度較大 B．A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同 C．因?yàn)锽點(diǎn)沒有電場線，所以電荷在B點(diǎn)不受到電場力作用 D．同一點(diǎn)電荷放在A點(diǎn)受到的電場力比放在B點(diǎn)時(shí)受到的電場力小 答案　A 解析　電場線密的地方，電場強(qiáng)度強(qiáng)，所以EA>EB，由F＝qE可知，F(xiàn)A>FB，選項(xiàng)A正確，D錯(cuò)誤；電場線的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向，選項(xiàng)B錯(cuò)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(qiáng)的強(qiáng)弱，雖然某處沒有畫電場線，并不代表場強(qiáng)為零，只要有電場線，其周圍就存在電場，就存在場強(qiáng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤． 5．關(guān)于點(diǎn)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(diǎn)電荷 B．體積很大的帶電體也可能看作點(diǎn)電荷 C．點(diǎn)電荷一定是電荷量很小的電荷 D．兩個(gè)均勻帶電的金屬小球，在一定條件下可以視為點(diǎn)電荷 答案　C 解析　看作點(diǎn)電荷的條件是：當(dāng)帶電體的形狀或大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它們之間的距離時(shí)，帶電體可看作點(diǎn)電荷，故A、B、D對，C錯(cuò)． 6．關(guān)于電場強(qiáng)度，下列說法正確的是 (　　) A．由E＝知，若q減半，則該處電場強(qiáng)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(qiáng)均相同 D．電場中某點(diǎn)場強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的電場力的方向 答案　B 解析　因E＝為場強(qiáng)定義式，而電場中某點(diǎn)場強(qiáng)E只由電場本身決定，與是否引入檢驗(yàn)電荷及q的大小、正負(fù)無關(guān)，故A錯(cuò)；E＝k是點(diǎn)電荷Q的電場中各點(diǎn)場強(qiáng)決定式，故E∝是正確的，即B對；因場強(qiáng)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(cuò)；因?yàn)樗烹姾傻碾娦圆恢?，若為正電荷，則E與電荷受力方向相同，否則相反，故D錯(cuò)． 7．把一個(gè)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?yàn)? (　　) A．A球的正電荷移到B球上 B．B球的負(fù)電荷移到A球上 C．A球的負(fù)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(dǎo)體接觸時(shí)，是自由電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一物體．B球的負(fù)電荷移到A球中和掉部分正電荷，而自身剩余與負(fù)電荷等量的正電荷．故選B. 8．(xx廣東省學(xué)業(yè)水平考試)電場中，初速度為零的帶正電粒子在勻強(qiáng)電場作用下，運(yùn)動(dòng)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(qiáng)方向相同，選項(xiàng)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(fù)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?xí)r失去電子的物體帶負(fù)電 答案　D 解析　自然界中只有正、負(fù)兩種電荷，選項(xiàng)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(xiàng)B正確；電荷守恒定律是一個(gè)普遍規(guī)律，任何情況下都遵守，選項(xiàng)C正確；失去電子的物體帶正電，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 10．兩個(gè)點(diǎn)電荷相距r時(shí)，相互作用力為F，則 (　　) A．電荷量不變距離加倍時(shí)，作用力變?yōu)镕/2 B．其中一個(gè)電荷的電荷量和兩電荷間距都減半時(shí)，作用力變?yōu)?F C．每個(gè)電荷的電荷量和兩電荷間距都減半時(shí)，作用力為4F D．一個(gè)電荷的電荷量和兩電荷間距都增加相同倍數(shù)時(shí)，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(diǎn)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(xiàng)中電荷量不變距離加倍時(shí)，相互作用力變?yōu)樵瓉淼?，A錯(cuò)誤；B選項(xiàng)中，一個(gè)電荷的電荷量和兩電荷間距都減半時(shí)，則作用力變?yōu)樵瓉淼?倍，B正確；C選項(xiàng)中，每個(gè)電荷的電荷量和兩電荷間距都減半時(shí)，則相互作用力不變，故C錯(cuò)誤；D選項(xiàng)中，一個(gè)電荷的電荷量和兩電荷間距都增加相同倍數(shù)時(shí)，由庫侖定律可知，作用力變?yōu)樵瓉淼?，D錯(cuò)誤． 11．兩個(gè)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(gè)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(yuǎn)大于其半徑，所以可看成點(diǎn)電荷，符合庫侖定律，當(dāng)兩球接觸時(shí)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(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的距離分別為r和3r，則A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)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(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式E＝k可得，場強(qiáng)之比EA∶EB＝9∶1，選項(xiàng)C正確． 二、填空和實(shí)驗(yàn)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(gè)點(diǎn)，EA、EB表示A、B兩點(diǎn)處的場強(qiáng)，則由圖可知電場強(qiáng)度EA__________EB(填“＞”或“＜”)．將一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷先后放在A、B兩點(diǎn)，用FA、FB分別表示該點(diǎn)電荷在A、B處時(shí)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(diǎn)的電場線較密，所以，在A點(diǎn)的電場的強(qiáng)度要比B點(diǎn)的電場的強(qiáng)度小，即EA＜EB；由于EA＜EB，并且是同一個(gè)電荷，由F＝qE可知，電荷在A點(diǎn)時(shí)受到的電場力要比在B點(diǎn)時(shí)受到的電場力小，即FA＜FB. 14．真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷A、B，其帶電荷量 qA＝2qB，當(dāng)兩者相距0.01 m時(shí)，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(gè)帶正電且電荷量為Q的帶電體，在距它中心L處的B點(diǎn)，放一帶負(fù)電且電荷量為q的點(diǎn)電荷(q?Q)，所受庫侖力為F.移去點(diǎn)電荷q后，B點(diǎn)的場強(qiáng)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(fù)電且電荷量為q的點(diǎn)電荷(q?Q)，所受庫侖力為F.根據(jù)電場強(qiáng)度的定義可知，E＝；因此B點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小為；由于帶負(fù)電荷，因此負(fù)電荷的電場力方向與該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向相反． 三、計(jì)算題 16．甲、乙兩導(dǎo)體球，甲球帶有4.810－16 C的正電荷，乙球帶有3.210－16 C的負(fù)電荷，放在真空中相距為10 cm的地方，甲、乙兩球的半徑遠(yuǎn)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(gè)導(dǎo)體球相互接觸一會(huì)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?yàn)閮汕虻陌霃蕉歼h(yuǎn)小于10 cm，因此可以作為兩個(gè)點(diǎn)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(gè)導(dǎo)體球相互接觸，首先正負(fù)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(dǎo)體球間分配，由于題中并沒有說明兩個(gè)導(dǎo)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(diǎn)所受的靜電力F＝6.310－7 N，方向豎直向上，試求這一點(diǎn)的電場強(qiáng)度．若在這一點(diǎn)放一電荷量為q1＝6.010－10 C的電荷時(shí)， 那么電荷所受靜電力多大？若在這一點(diǎn)不放電荷時(shí)，這一點(diǎn)的場強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)和帶電體的電荷量共同決定的． 根據(jù)場強(qiáng)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(diǎn)所受的電場力為： F1＝Eq1＝2.11036.010－10 N＝1.2610－6 N 若在該點(diǎn)不放電荷， 該點(diǎn)的場強(qiáng)仍為E＝2.1103 N/C. 18.如圖4所示，一個(gè)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(qiáng)電場中(電場線與水平面平行)當(dāng)小球靜止時(shí)，測得懸線與豎直線夾角為30，求該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)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(gè)力，合力為零，則知電場力的方向水平向左，而小球帶負(fù)電，電場強(qiáng)度的方向與負(fù)電荷所受電場力方向相反，所以勻強(qiáng)電場場強(qiáng)方向水平向右． 由圖，根據(jù)平衡條件得qE＝mgtan 30得E＝.