沪科版高中物理选修3-1综合检测1

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）综合检测(一)第1章电荷的相互作用(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本大题共9个小题，每小题6分．共54分．每小题至少有一个答案是正确的，把正确答案的字母填在题后的括号内．)1．以下说法正确的是()A．摩擦起电是自由电子的转移现象B．摩擦起电是通过摩擦产生的正电荷和电子C．感应起电是自由电子的转移现象D．金属可以发生感应起电是由于导体内有可以移动的正电荷【解析】摩擦起电是电子在物体之间的转移，感应起电则是物体内部电子的转移，所以A、C正确，B错误．金属发生感应起电是由于导体内有可以移动的自由电子，而不是正电荷，D项错．【答案】AC2．把酒精灯的火焰靠近带电的验电器的金属球，发现验电器的箔片稍微合拢了一些，这说明验电器的电荷减少了，其原因是()A．电荷被火焰烧毁B．火焰使周围空气变成导体，电荷转移到空中C．电荷转移到酒精灯上D．火焰产生的相反的电荷与它们中和【解析】用火焰靠近验电器的金属球时，验电器的箔片稍微合拢了一些，这说明验电器的电荷减少了，是因为电荷转移了，或中和了．由于火焰不能产生电荷，所以是因为火焰使周围空气变成导体，电荷转移到空中，所以验电器的电荷减少了．故选B.【答案】B3．如图1所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B，此时，上、下丝线受的力分别为TA、TB；如果使A带正电，B带负电，上、下丝线受力分别为TA′、TB′则()图1A．TA<TA′ B．TB>TB′C．TA＝TA′ D．TB<TB′【解析】不带电时，由共点力平衡条件可知：TA＝(mA＋mB)g，TB＝mBg；如果使A带正电，B带负电，则A、B相互吸引，对于A、B系统，由共点力平衡可知TA′不变，TB′减小．故选项BC正确．【答案】BC4．M和N是原来都不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电荷1.6×10－10C，下列判断中正确的是()A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B．摩擦的过程中电子从N转移到了MC．N在摩擦后一定带负电荷1.6×10－10CD．M在摩擦过程中失去了1.6×10－10个电子【解析】摩擦前M、N不带电是因为M、N内部正、负电荷的数量相等，故不显电性，A错误，M带正电荷说明摩擦过程中M上的电子转移到N，B错误，根据电荷守恒定律C正确，根据元电荷的电荷量，D错误．【答案】C5．(2012·福建古田一中高二检测)关于库仑定律，下列说法正确的是()A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体B．根据F＝keq\f(Q1Q2,r2)，当两点电荷间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大C．若点电荷Q1的电荷量大于Q2的电荷量，则Q1对Q2的库仑力大于Q2对Q1的库仑力D．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律【解析】物体是不能看成点电荷与大小、形状无关，A错误，两点电荷距离趋于零时，库仑定律不再成立，B错误，电荷之间的相互作用符合牛顿第三定律，C错误，库仑定律和万有引力定律相似，D正确．【答案】D6．真空中有两个点电荷Q和q，它们之间的库仑力为F，下面哪些做法可以使它们之间的库仑力变为1.5F()A．使Q的电量变为2Q，使q的电量变为3q，同时使它们间的距离变为原来的2倍B．使每个电荷的电量都变为原来的1.5倍，距离也变为原来的1.5倍C．使其中一个电荷的电量变为原来的1.5倍，距离为原来的1.5倍D．保持电量不变，使距离变为原来的2/3倍【解析】根据库仑定律F＝eq\f(q1q2,r2)，A正确，B、C、D错误．【答案】A7．真空中两个相同的金属小球A和B，带电荷量分别为QA＝2×10－8C和QB＝4×10－8C，相互作用力为F，若将两球接触后再放回原处，则它们之间的作用力将变为()A.eq\f(9,8)F B．FC.eq\f(8,9)F D.eq\f(2,3)F【解析】两球相互接触后，电荷量平分，故QA′＝QB′＝3×10－8C，根据库仑定律，A正确．【答案】A图28．相距L的点电荷A、B，带电量分别为＋9Q和－Q，现有一个带电量为3Q点电荷C，把C放在某点能使它受到A、B两点电荷对它的库仑力的合力为零(处于平衡状态)，则C的位置是()A．在A左侧L/2处 B．在A右侧2L/3处C．在B左侧2L/3处 D．在B右侧L/2处【解析】放在某点能使它受到A、B两点电荷对它的库仑力的合力为零，则必须放在A、B连线上，且在小电量的外侧，即B球的外侧，设C球在B球外侧x处，由共点力平衡及库仑定律可得，keq\f(9Q·3Q,L＋x2)＝keq\f(Q·3Q,x2)解得x＝L/2.故选项D正确．【答案】D9．如图3是消除烟气中煤粉的静电除尘器示意图，它由金属圆筒和悬在管中的金属丝B组成，带煤粉的烟气从下方进气口进入，煤粉带负电，脱尘后从上端排气孔排出，要让除尘正确工作，应该是：图3A．AB应接直流电源，且B为正极B．AB应接交流电源，且B接火线C．其外壳A应接地，原因是以防触电D．其外壳A应接地，其原因是导走电荷以防爆炸【解析】AB应接直流电源，由于煤粉带负电，故A应为正极，A、B错误．外壳A接地原因是防止触电为了安全，C正确，D错误．【答案】C二、非选择题(本题共3个小题，共46分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)10．(15分)有两个完全相同的带电小球A和B.分别带电10Q和－Q，球心间距为R，将它们用绝缘支柱固定起来，现用第三个一样的不带电的金属球C反复不断地和A、B轮流接触，最后移开C，A、B间的作用力变为原来的多少倍？【解析】原来A、B间的库仑力为库仑引力F：F＝keq\f(10Q2,R2) ①不带电的金属球C反复不断的和A、B轮流接触，最后可以视为ABC三球直接接触，电量中和后再均分，每个球带电量Q′＝(10Q－Q)/3＝3Q，此时A、B间的库仑力F′变为：F′＝keq\f(9Q2,R2) ②所以F′/F＝9/10. ③【答案】9/1011．(15分)如图4所示，把质量为2g的带负电的小球A用绝缘细绳悬挂起来，再将带电荷量为Q＝4.0×10－6C的带正电的小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度并且相距30cm时，绳与竖直方向成45°角．(g取10m/s2)图4(1)B球受到的库仑力多大？(2)A球所带的电荷量是多少？【解析】(1)球A受力如图由力的平衡条件：F＝mgtanα＝2×10－2N.由牛顿第三定律知B球受到的库仑力为2×10－2N.(2)由库仑定律：F＝keq\f(QqA,r2)得：qA＝eq\f(Fr2,kQ)＝eq\f(2×10－2×0.32,9×109×4.0×10－6)C＝5.0×10－8C.【答案】(1)2×10－2N(2)5.0×10－8C12．(16分)(2012·福州三中高二检测)两个正电荷q1和q2电量都是3C，静止于真空中的A、B两点，相距r＝2m.(1)在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q，求Q受的静电力．(2)在它们连线上A点左侧C点，AC＝1m，放置负电荷q3，q3＝－1C，求q3所受静电力．【解析】(1)q1对Q的作用力F1＝keq\f(q1Q,\f(r,2)2)q2对Q的作用力F2＝keq\f(q2Q,\f(r,2)2)由于q1＝q2＝3C，且F1、F2共线方向相反，所以F1与F2大小相等，方向相反，合力为零．(2)在A点左侧C点放置q3＝－1C电荷时，F13＝keq\f(q1q3,r12)＝9.0×