第1章 電荷與電場(chǎng) 章末檢測(cè)3
一、選擇題(本題共10小題，每小題5分，共50分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分)
1.關(guān)于物體的電荷量，以下說(shuō)法中不正確的是(　　)
A．物體所帶的電荷量為任意實(shí)數(shù)
B．物體所帶的電荷量只能是某些特定值
C．物體帶有1.6×10－9 C正電荷，這是因?yàn)樵撐矬w失去了1010個(gè)電子
D．物體所帶電荷量的最小值為1.60×10－19 C
解析：選A.物體所帶最小電荷量為1.6×10－19 C，稱為元電荷，所有帶電物體的電荷量為元電荷的整數(shù)倍．Q＝1.6×10－9 C＝Ne，則N＝1.6×10－91.6×10－19個(gè)＝1010個(gè)，即物體失去了1010個(gè)電子．綜合上述分析知，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．
2.關(guān)于電場(chǎng)線的以下說(shuō)法中，正確的是(　　)
A．電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向都跟電荷在該點(diǎn)的受力方向相同
B．沿電場(chǎng)線的方向，電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小
C．電場(chǎng)線越密的地方同一試探電荷受到的電場(chǎng)力就越大
D．順著電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，電荷受到的電場(chǎng)力大小一定不變
解析：選C.電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，是正電荷在該點(diǎn)受力的方向，與負(fù)電荷受力的方向相反，故A錯(cuò)；沿電場(chǎng)線的方向，場(chǎng)強(qiáng)可能越來(lái)越大，也可能越來(lái)越小，還可能不變，這與電場(chǎng)線的疏密程度有關(guān)，所以順著電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，電荷所受電場(chǎng)力可能越來(lái)越大，可能越來(lái)越小，還可能不變，故B、D錯(cuò)．在電場(chǎng)線越密的地方，場(chǎng)強(qiáng)越大，則電荷受到的電場(chǎng)力就越大，C正確．
3.在電場(chǎng)中的某點(diǎn)放一個(gè)檢驗(yàn)電荷，其電荷量為q，受到的電場(chǎng)力為F，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝Fq，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．若移去檢驗(yàn)電荷，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0
B．若檢驗(yàn)電荷的電荷量變?yōu)?q，則該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)?E
C．若放置到該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷變?yōu)椋?q，則場(chǎng)中該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小不變，但方向相反
D．若放置到該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷變?yōu)椋?q，則場(chǎng)中該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小方向均不變
解析：選D.電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度只取決于電場(chǎng)本身，與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)，故選D選項(xiàng)．
4.(2018-2019•四川學(xué)業(yè)水平預(yù)測(cè))如圖1－3是點(diǎn)電荷Q周圍的電場(chǎng)線，以下判斷正確的是(　　)

圖1－3
A．Q是正電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
B．Q是正電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
C．Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
D．Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
解析：選A.因電場(chǎng)線方向背離點(diǎn)電荷Q，故Q為正電荷；由于電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，A點(diǎn)電場(chǎng)線密，電場(chǎng)強(qiáng)度就大，故選項(xiàng)A正確．

圖1－4
5.如圖1－4所示為兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中所產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)線(方向未標(biāo)出)．圖中C點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，MN為兩點(diǎn)電荷連線的中垂線，D為中垂線上的一點(diǎn)，電場(chǎng)線的分布關(guān)于MN左右對(duì)稱．則下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A．這兩點(diǎn)電荷一定是等量異種電荷
B．這兩點(diǎn)電荷一定是等量同種電荷
C．D、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等
D．C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小
解析：選A.由電場(chǎng)線分布的特征可知，產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷一定是等量異種電荷，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B不正確；D、C兩點(diǎn)電場(chǎng)線的密度不同，D、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，選項(xiàng)C不正確；C點(diǎn)電場(chǎng)線的密度大，電場(chǎng)強(qiáng)度大，選項(xiàng)D不正確．
6.一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場(chǎng)力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動(dòng)到c，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的．關(guān)于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向，下列圖示中可能正確的是(虛線是曲線在b點(diǎn)的切線)(　　)

圖1－5
解析：選D.由題意知帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向與速度夾角大于90°，指向曲線的凹側(cè)，場(chǎng)強(qiáng)方向與負(fù)電荷受力方向相反，故D選項(xiàng)正確．
7.(2018-2019•武漢三中高二檢測(cè))如圖1－6，在水平面上的箱子內(nèi)，帶異種電荷的小球a、b用絕緣細(xì)線分別系于上、下兩邊，處于靜止?fàn)顟B(tài)．地面受到的壓力為N，球b所受細(xì)線的拉力為F.剪斷連接球b的細(xì)線后，在球b上升過(guò)程中地面受到的壓力(　　)

圖1－6
A．小于N　　　　　　　　B．等于N
C．等于N＋F D．大于N＋F
解析：選D.把箱子以及兩小球a、b當(dāng)做一個(gè)整體．靜止時(shí)地面受到的壓力為N等于三個(gè)物體的總重力．在球b上升過(guò)程中，整體中的一部分具有了向上的加速度，根據(jù)整體法，N′－N＝mba，即N′＝N＋mba①；在球b靜止時(shí)，庫(kù)侖引力F1＝mbg＋F，在球b向上加速時(shí)庫(kù)侖引力F2＝mbg＋ma，兩球接近，庫(kù)侖引力增加，有：F2>F1，所以ma>F②，根據(jù)①②可得N′>N＋F.
8.如圖1－7所示用三根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線將三個(gè)帶電小球連接后懸掛在空中．三個(gè)帶電小球質(zhì)量相等，A球帶正電，平衡時(shí)三根絕緣細(xì)線都是直的，但拉力都為零．則(　　)

圖1－7
A．B球和C球都帶正電荷
B．B球帶負(fù)電荷，C球帶正電荷
C．B球和C球所帶電量不一定相等
D．B球和C球所帶電量一定相等
解析：選D.以帶電小球B為研究對(duì)象，帶電小球B一定受A的吸引、C的排斥，所以A、B電性相反，B、C電性相同，所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；帶電小球A對(duì)B、C的吸引力一定相等，可知B球和C球所帶電量一定相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．
9. 靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器．某除塵器模型的收塵板是很長(zhǎng)的條形金屬板，圖中直線ab為該收塵板的橫截面．工作時(shí)收塵板帶正電，其左側(cè)的電場(chǎng)線分布如圖1－8所示；粉塵帶負(fù)電，在電場(chǎng)力作用下向收塵板運(yùn)動(dòng)，最后落在收塵板上．若用粗黑曲線表示原來(lái)靜止于P點(diǎn)的帶電粉塵顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，下列4幅圖中可能正確的是(忽略重力和空氣阻力)(　　)


圖1－8
解析：選A.粉塵受力方向應(yīng)該是電場(chǎng)線的切線方向，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，只能是A圖那樣，不可能出現(xiàn)B、C、D圖的情況．

圖1－9
10.如圖1－9所示，點(diǎn)電荷＋4Q與＋Q分別固定在A、B兩點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)將AB連線三等分．現(xiàn)使一個(gè)帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷，從C點(diǎn)開(kāi)始以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)檢驗(yàn)電荷的重力．則關(guān)于該電荷在CD之間的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中可能正確的是(　　)
A．一直做減速運(yùn)動(dòng)，且加速度逐漸變小
B．做先減速后加速的運(yùn)動(dòng)
C．一直做加速運(yùn)動(dòng)，且加速度逐漸變小
D．做先加速后減速的運(yùn)動(dòng)
解析：選AB.由k•4Qr2A＝kQr2B可得：rA＝2rB.對(duì)應(yīng)圖示可知，AB連線上的D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，因此負(fù)電荷在CD間所受電場(chǎng)力方向水平向左，若電荷的初速度較大，恰能運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，則電荷一直向右減速，加速度也逐漸變小，若電荷初速度較小，沒(méi)到達(dá)D；又反向向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程先減速后反向加速，故選項(xiàng)A、B正確，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．
二、填空題(本題共2小題，每小題6分，共12分．把答案填在題中橫線上)
11.電荷量q＝－5×10－9 C的點(diǎn)電荷，在電場(chǎng)中的A點(diǎn)受到水平向右的電場(chǎng)力F＝3.0×10－6 N，則A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E＝________ N/C，方向________．若將此電荷從A點(diǎn)移出電場(chǎng)，這時(shí)A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E＝________ N/C.
解析：E＝Fq＝3.0×10－65×10－9N/C＝600 N/C.
方向與所受電場(chǎng)力方向相反，水平向左．
移走電荷q，A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不變．
答案：600　水平向左　600

圖1－10
12.利用靜電除塵器可以消除空氣中的粉塵．靜電除塵器由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成，A和B分別接到高壓電源正極和負(fù)極，其裝置示意圖如圖1－10所示．A、B之間有很強(qiáng)的電場(chǎng)，距B越近，場(chǎng)強(qiáng)__________(填：“越大”或“越小”)．B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子，粉塵吸附電子后被吸附到________(填“A”或“B”)上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中．

解析：電極截面如圖所示，由電場(chǎng)線可判斷越靠近B場(chǎng)強(qiáng)越大；粉塵吸附電子后帶負(fù)電，因此向正極A運(yùn)動(dòng)．
答案：越大　A
三、計(jì)算題(本題共4小題，共38分．解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)
13.(9分)真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1和Q2，相距18 cm，已知Q1是正電荷，其電荷量為1.8×10－12 C，它們之間的引力大小為F＝1.0×10－12 N，求Q2的電荷量及帶電性質(zhì)．
解析：真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷，符合運(yùn)用庫(kù)侖定律的條件．根據(jù)庫(kù)侖定律F＝kQ1Q2r2得
Q2＝F•r2kQ1＝1.0×10－12×（0.18）29.0×109×1.8×10－12C＝2.0×10－12 C.
因?yàn)辄c(diǎn)電荷Q1和Q2間表現(xiàn)為引力，可見(jiàn)Q2是負(fù)電荷．
答案：2.0×10－12 C　負(fù)電荷
14.(9分)如圖1－11所示，絕緣水平面上靜止著兩個(gè)質(zhì)量均為m、電荷量均為＋Q的物體A和B(A、B均可視為質(zhì)點(diǎn))，它們間的距離為r，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.求：

圖1－11
(1)A受的摩擦力為多大？
(2)如果將A的電荷量增至＋4Q，兩物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的加速度第一次為零時(shí)，A、B各運(yùn)動(dòng)了多遠(yuǎn)距離？
解析：(1)對(duì)A由平衡條件知f＝F＝kQ2r2.
(2)當(dāng)a＝0時(shí)，設(shè)A、B間距離為r′，則
k4Q2r′2－μmg＝0，
所以r′＝2Q kμmg.
由題意可知：A、B運(yùn)動(dòng)的距離均為x＝r′－r2，
故x＝Q kμmg－r2.
答案：(1)kQ2r2　(2)均為Q kμmg－r2
15.(10分)(2018-2019•眉山學(xué)業(yè)水平模擬)如圖1－12所示，空間存在著電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝2.5×102N/C、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.5 m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，一端拴著質(zhì)量m＝0.5 kg、 電荷量q＝4×10－2 C的小球．現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置，使小球由靜止釋放，則小球能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)．不計(jì)阻力．取g＝10 m/s2.求：

圖1－12
(1)小球的電性．
(2)細(xì)線在最高點(diǎn)受到的拉力．
解析：(1)由小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)可知，小球帶正電．
(2)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為v，對(duì)該過(guò)程由動(dòng)能定理得，(qE－mg)L＝12mv2
在最高點(diǎn)對(duì)小球由牛頓第二定律得
T＋mg－qE＝mv2L
解得T＝15 N.
答案：見(jiàn)解析

圖1－13
16.(10分)如圖1－13所示，一根光滑絕緣細(xì)桿與水平面成α＝30°的角傾斜固定．細(xì)桿的一部分處在場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)E＝2×104 N/C.在細(xì)桿上套有一個(gè)帶電量為q＝－1.73×105 C、質(zhì)量為m＝3×10－2kg的小球．現(xiàn)使小球從細(xì)桿的頂端A由靜止開(kāi)始沿桿滑下，并從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，小球在電場(chǎng)中滑至最遠(yuǎn)處的C點(diǎn)．已知AB間距離x1＝0.4 m，g＝10 m/s2.求：
(1) 帶電小球在B點(diǎn)的速度vB；
(2) 帶電小球進(jìn)入電場(chǎng)后滑行最大距離x2；
(3) 帶電小球從A點(diǎn)滑至C點(diǎn)的時(shí)間是多少？
解析：(1)小球在AB段滑動(dòng)過(guò)程中，由機(jī)械能守恒
mg•x1sinα＝12mv2B
可得vB＝2 m/s.
(2)小球進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)后，在電場(chǎng)力和重力的作用下，由牛頓第二定律可得加速度a2
a2＝mgsinα－qEcosαm＝－5 m/s2
小球進(jìn)入電場(chǎng)后還能滑行到最遠(yuǎn)處C點(diǎn)，BC的距離為
x2＝－v2B2a2＝－42×（－5）m＝0.4 m.
(3)小球從A到B和從B到C的兩段位移中的平均速度分別為
v－AB＝0＋vB2，v－BC＝vB＋02
小球從A到C的平均速度為vB2
x1＋x2＝v－t＝vB2t，可得t＝0.8 s.
答案：見(jiàn)解析

本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaosan/1255276.html

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