1、本章测评(60分钟,100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确。全部选对得5分,选不全得2分,有选错或不答的得0分)1.关于电荷守恒定律,下列叙述中不正确的是()。A.一个物体所带的电荷量总是守恒的B.在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电荷量总是守恒的C.在一定的条件下,一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失,也并不违背电荷守恒定律D.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换答案:A2.下列关于点电荷的说法中,正确的是()。A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷C.当带电
2、体带电荷量很少时,可看作点电荷D.两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理解析:一个带电体能否看作点电荷,并非取决于带电体的大小和所带电荷量的多少,而是带电体的形状、大小及电荷分布情况对相互作用力的影响可以忽略不计,才可以看成点电荷,选项A、B、C错误;两个带电的金属小球,若间隔距离不是远大于其本身大小时,就不能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理,选项D正确。答案:D3.为防止静电危害,以下措施中正确的是()。A.在磨粉机轮上装搭地线B.在地毯中夹杂不锈钢纤维C.保持电视机屏幕干燥D.买衣服时多选择棉料或毛料解析:在磨粉机轮上装搭地线可把磨粉机与米料摩擦而产生的静电导
3、走,A项正确;不锈钢纤维会带走由于地毯的摩擦而产生的静电,B项正确;保持电视机屏幕干燥,不利于静电的释放而导致吸附灰尘,C项错误;买衣服时多选择棉料或毛料避免摩擦起电造成对皮肤的危害,D项正确。答案:ABD4.在国际单位制中,库仑定律写成F=k,式中静电力常量k=9.0109 Nm2C-2,电荷量q1和q2的单位都是库仑,距离r的单位是米,作用力F的单位是牛(顿),若把库仑定律写成F=,式中r的单位是米,F的单位是牛(顿),由此可以定义q的一个新单位,用米、千克、秒表示为()。A.ks-1B.kg2m3sC.ksD.kg2s解析:由F=得q1q2=Fr2,则q的新单位为=ks-1,选项A正确。
4、答案:A5.下列做法中,能使两个点电荷间的库仑力的大小变为原来的一半的是()。A.不改变电荷间的距离,使每个电荷的电荷量都变为原来的一半B.不改变电荷的带电荷量,使电荷间的距离变为原来的两倍C.使一个点电荷的带电荷量加倍,同时使两电荷间的距离加倍D.使两个电荷的带电荷量和两电荷间的距离都增大到原来的两倍解析:由库仑定律F=k,可判断选项C正确。答案:C6.两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为()。A.FB.FC.FD.12F解析:接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F
5、=k,两个相同的金属球各自带电,接触后再分开,其所带电荷量先中和后均分,所以两球分开后各自带电为+Q,距离又变为原来的,库仑力为F=k,所以两球间库仑力的大小为F,C项正确。答案:C7.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的指针偏转。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是()。解析:带电的金属球靠近不带电的验电器时,在验电器上感应出异种电荷,验电器的顶端带上正电荷,指针带上负电荷。故B选项正确。答案:B8.2011唐山高二检测)如图所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为r1,q2与q3之间的距离为r2,r1r2。若q2为正电荷,且每个电
6、荷都处于平衡状态,关于q1、q3 的电性和q1、q2、q3电荷量大小的关系下列说法中正确的是()。A.q1、q3都带负电,q1q2q3B.q1、q3都带正电,q1q2q3q2D.q1、q3都带正电,q1q3q2解析:根据平衡条件,要使电荷q1、q3处于平衡,q1、q3应都带负电。对q2,有k=k,因r1r2,故q1q3;对q1,有k=k,易知q3q2,则q1q3q2。选项C正确。答案:C9.在一个点电荷+Q的附近,一群负离子恰好能沿着以点电荷+Q为圆心的圆弧从A运动到B,如图所示,则这些负离子具有相同的()。A.动能和电荷量B.质量和速度C.速度和电荷量D.质量和电荷量解析:因为负离子做圆周运
7、动,则k=m,所以k=,因为Q、r相同,所以动能和电荷量相同。答案:A10.如图所示,带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB,OA=OB,都用长l的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离减为,可采用以下哪些方法()。A.将小球B的质量增加到原来的2倍B.将小球B的质量增加到原来的8倍C.将小球B的电荷量减小到原来的一半D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍解析:分析小球B的受力如图,根据三角形相似得=。而F=,可知d=。答案:BD二、填空题(本题共2小题,共14分)11.(8分)(2011汾阳高二考试)如图所示,把质量为2 g的带负电
8、小球A用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为Q=4.010-6 C的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距r=30 cm时,则绳与竖直方向成=45。则B球受到的库仑力为N,A球带电荷量为C。解析:分析A球受力如图所示,根据平衡条件和牛顿第三定律得B球受到的库仑力F=mg=0.02 N;由库仑定律F=k得q=510-8 C。答案:0.02 N510-8 C12.(6分)A、B为两带电小球,A固定不动,B的质量为m。在库仑力作用下,B由静止开始运动。已知初始时,A、B间的距离为d,B的加速度为a,经过一段时间后,B的加速度变为,此时A、B间的距离应为。解析:设A、B两球带电荷量分别为qA、qB。则
9、开始时A对B的静电力F=k,B的加速度a=k,设B的加速度变为时两球间距离为x,则=,由得x=2d。答案:2d三、计算题(本题共3小题,共36分。解题时要有必要的步骤和文字说明)13.(10分)如图所示,A、B是两个带等量同种电荷的小球,A固定在竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上,B静止于光滑绝缘的倾角为30的斜面上且恰与A等高,若B的质量为30 g,则B带电荷量是多少?(g取10 m/s2)解析:因为B静止于光滑绝缘的倾角为30的斜面上且恰与A等高,设A、B之间的水平距离为L。依据题意可得:tan 30=,L= cm=10 cm。对B进行受力分析,依据物体平衡条件解得库仑力:F=mgtan
10、30=3010-310 N=0.3 N依据F=k得:F=k解得:Q=1010-2 C=1.010-6 C答案:1.010-6 C14.(12分)如图所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m,电荷量均为+Q的物体A和B(A、B均可视为质点),它们间的距离为r,与平面间的动摩擦因数均为。求:(1)A受的摩擦力为多大?(2)如果将A的电荷量增至+4Q,两物体开始运动,当它们的加速度第一次为零时,A、B各运动了多远距离?解析:(1)由平衡条件可知A受的摩擦力f=F=k(2)当a=0时,设A、B间距离为r,根据牛顿定律:=mg,得到r=由题意可知:A、B运动的距离均为x=故x=-答案:(1)k(2)均为-
11、15.(14分)长为L的绝缘细线下系一带正电的小球,其带电荷量为Q,悬于O点,如图所示。当在O点另外固定一个正电荷时,如果球静止在A处,则细线拉力是重力mg的两倍。现将球拉至图中B处(=60),放开球让它摆动,问:(1)固定在O处的正电荷的带电荷量为多少?(2)摆球回到A处时细线拉力为多少?解析:(1)球静止在A处经受力分析知受三个力作用:重力mg、静电力F和细线拉力F拉,由受力平衡和库仑定律列式:F拉=F+mg,F=k,F拉=2mg三式联立解得:q=(2)摆回的过程只有重力做功,所以机械能守恒,规定最低点重力势能等于零,列如下方程:mgL(1-cos 60)=mv2F拉-mg-F=m由(1)知静电力F=mg解上述三个方程得:F拉=3mg答案:(1)(2)3mg