高中物理教科版1第一章电荷与电场单元测试 2023版第1章章末分层突破

章末分层突破[自我校对]①转移②库仑③正比④反比⑤连线⑥keq\f(Q1Q2,r2)⑦力⑧eq\f(F,q)⑨keq\f(Q,r2)⑩正⑪负电荷⑫相交⑬切线对电荷守恒定律和库仑定律的理解与应用1.任何孤立系统的电荷总数保持不变．在一个系统的内部，电荷可以从一个物体转移到另一个物体．但是，在这个过程中系统总的电荷是不改变的．2．库仑定律的数学表达式：F＝keq\f(q1q2,r2)，其中k是静电力常量；F是两个点电荷间的静电力，q1、q2是两点电荷所带的电荷量，r是两点电荷间的距离．上式适用于真空中的点电荷．有3个完全一样的金属小球A、B、C，A带电荷量为7Q，B带电荷量为－Q，C球不带电，今将A、B固定起来，然后让C反复与A、B球接触，最后移去C球，求A、B的相互作用力变为原来的多少？【解析】在本题中C球不带电，让其分别与A、B接触，三个小球满足电荷守恒定律，电荷量会重新分配，最后三个小球都具有相同的带电荷量．再分别利用库仑定律求解在不同时刻时的库仑力即可．C与A、B反复接触，最后A、B、C三者电荷量均分，即qA′＝qB′＝qC′＝eq\f(7Q＋－Q,3)＝2QA、B间的作用力为F′＝keq\f(2Q·2Q,r2)＝eq\f(4kQ2,r2)原来A、B间作用力F＝keq\f(7Q·Q,r2)＝eq\f(7kQ2,r2)，所以eq\f(F′,F)＝eq\f(4,7).即为原来的eq\f(4,7).【答案】eq\f(4,7)电场、电场强度与电场线电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，无论电荷是静止还是运动、运动方向如何．电场强度的定义就是抓住电场的这一性质而导出的．并且通过电荷受的力与电荷量的比值，给出了定义式E＝eq\f(F,q).接着又结合库仑定律给出了真空中点电荷电场的决定式E＝keq\f(Q,r2).应用时要注意它们的区别．电场线是为了形象地描述电场而假想的线．它能形象地表示出电场强度的大小和方向，并能清楚地描述不同种类的电场，如匀强电场、点电荷的电场、以及等量同种电荷、等量异种电荷的电场等．关于电场，下列叙述正确的是()A．以点电荷为圆心、r为半径的球面上，各点的场强都相同B．正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大C．在电场中某点放入检验电荷q，该点的场强为E＝eq\f(F,q)，取走q后，该点场强不变D．电荷所受电场力很大，该点电场强度一定很大【解析】场强是矢量，不仅有大小，而且有方向．以点电荷Q为圆心，半径为r的球面上，场强的大小E＝eq\f(kQ,r2)，但方向不同，故选项A错误．在正电荷和负电荷周围确定场强的方法相同，用检验电荷q放到被考察点，q所受的电场力F，那么E＝eq\f(F,q).由此可见，何处场强大，何处场强小，与电荷的正负并没有什么关系，故选项B也错误．电场强度E是电场的性质，检验电荷是用来体现这一性质的“工具”，就像用温度计测量水的温度一样，温度计插入水中，水的温度就由温度计显示出来，取走温度计，水的温度仍然如此，不会消失，故C正确．E＝eq\f(F,q)一式中，E的大小并不是由F、q来决定的．在电场中某一点放入一检验电荷q，那么q越大，F越大，而eq\f(F,q)这一比值将不变．故选项D错误．【答案】C1．(多选)在电场中a、b、c、d四点分别引入试探电荷，测得试探电荷所受的电场力跟电荷量间的函数关系图象如图1­1所示，那么下列说法中正确的是()【导学号：18792023】图1­1A．该电场一定不是匀强电场B．a、b、c、d四点场强大小关系是：Ed>Ea>Eb>EcC．这四点场强大小关系是：Ea>Eb>Ec>Ed，场源是正电荷，位于a点D．无法判断a、b、c、d四点场强大小关系【解析】从题中坐标的函数关系可确定，a、b、c、d都是过原点的倾斜直线，由场强的定义式可知，其斜率表示各点的场强大小，斜率不同，说明该电场一定不是匀强电场，由题中图象可知|kd|>|ka|>|kb|>|kc|，所以Ed>Ea>Eb>Ec，选项A、B正确，C、D错误．【答案】AB2．(多选)某静电场中的电场线如图1­2所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用由M运动到N，其运动轨迹如图中的虚线所示．以下说法正确的是()图1­2A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能【解析】根据电荷运动轨迹弯曲的情况，可以确定带电粒子受电场力的方向沿电场线切线方向，故此粒子带正电荷，A选项正确．由于电场线越密，电场强度越大，带电粒子受的电场力就越大，根据牛顿第二定律可知，其加速度也就越大，故此带电粒子在N点时的加速度大，C选项正确．粒子从M点运动到N点，电场力做正功，根据动能定理知此粒子在N点时的动能大，故D选项正确．【答案】ACD3．如图1­3所示，当带正电的导体球靠近枕形导体A端时，下列说法中正确的是()图1­3A．枕形导体的A、B端均带负电B．枕形导体的A、B端均带正电C．枕形导体的A端带负电，B端带正电D．枕形导体的A端带正电，B端带负电【解析】发生静电感应时，与带电的导体球靠近的导体一侧带有与导体球电性相反的电荷，另一侧带有与导体球电性相同的电荷，故枕形导体A端带负电，B端带正电，C正确．【答案】C4.两块靠近的平行金属板A、B分别带上等量异种电荷后，在两板间就形成了大小、方向均相同的匀强电场，如图1­4所示，若在A、B之间放入一个电荷量为q的液滴，液滴恰好处于静止状态，若液滴质量为m，则这一匀强电场的场强大小E和液滴所带电荷的电性分别为()图1­4A．eq\f(mg,q)，负电 B．eq\f(mg,q)，正电C．eq\f(q,mg)，负电 D．eq\f(q,mg)，正电【解析】液滴受重力和电场力作用而处于静止状态，电场力与重力等大反向，qE＝mg，所以E＝eq\f(mg,q).因电场力与场强方向相反，故液滴带负电．【答案】A5．我们每月所交的电费是按电表的“度”数来计算的，1kW的用电器工作1小时，所消耗的电能为1度，即1度＝1kW·h＝103×3600J＝×106J.某个家庭有“220V40W”的电烙铁一把，“220V100W”的白炽灯一只，“220V25W”的白炽灯两只，“220V300W”的电熨斗一只，若当地的电源电压为220V，每个用电