【优化方案】2013年高中物理 电子题库 第一章 1.2知能演练轻松闯关 沪科版选修1-1

1 优化方案优化方案 2013 2013 年高中物理年高中物理 电子题库电子题库 第一章第一章 1 21 2 知能演练轻松知能演练轻松 闯关闯关 沪科版选修沪科版选修 1 11 1 1 关于点电荷 下列说法中正确的是 A 点电荷是一个带有电荷的几何点 它是实际带电体的抽象 是一种理想化的模型 B 点电荷自身不一定很小 所带电荷不一定很少 C 体积小于 1 mm3的带电体就是点电荷 D 体积大的带电体 只要满足一定的条件也可以看成点电荷 解析 选 ABD 点电荷是实际的带电体在一定条件下抽象出的一个理想化模型 这个条件是 带电体大小和形状在研究问题中对相互作用力的影响可以忽略不计 2 对于库仑定律 下列说法正确的是 A 凡计算两个点电荷间的作用力 就可以使用公式F k Q1Q2 r2 B 两个带电小球即使距离非常近 也能用库仑定律 C 相互作用的两个点电荷 不论它们的电荷量是否相同 它们之间的库仑力大小一定相等 D 由公式F 知r 0 时 F kQ1Q2 r2 解析 选 C 库仑定律只适用于真空中的点电荷 A 错误 B D 中距离太近时 不能看成点 电荷 故 B D 都错误 两点电荷间的库仑力遵守牛顿第三定律 故 C 正确 3 A B两个点电荷之间的距离恒定 当其他电荷移到A B附近时 A B之间的库仑力将 A 可能变大 B 可能变小 C 一定不变 D 不能确定 解析 选 C 根据库仑定律 两个点电荷间的库仑力只由两个电荷的电量和它们间的距离来 确定 因此它们间的库仑力不会受到外界的影响 选项 C 正确 4 半径相同的金属球A B带有等量电荷 相距一定距离时 两球间相互作用的库仑力为 F 今让第三个与A B相同的不带电的金属球C先后与A B接触后再移开 此时A B的相 互作用力大小可能是 A B F 8 3F 8 C D 3F 4 F 4 解析 选 AB 若两种电荷为同种电荷时 C分别与A B相接触后 电荷量直接平均分配 最后A B的带电荷量剩下原来的 和 故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的 1 2 3 4 3 8 即 若两种电荷为异种电荷时 C分别与A B相接触后 电荷量先中和后 再平均分配 3F 8 最后A B的带电荷量剩下原来的 和 故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的 1 2 1 4 1 8 即F 故选项 A B 正确 1 8 5 两个很小的带同种电荷的小球A和B 用绝缘细线连在一起 如图所示 A球质量 mA 1 0 10 3 kg 电荷量为qA 2 0 10 8 C B球质量mB 2 0 10 3 kg 电荷量为 qB 3 0 10 8 C 两球心相距r 3 0 10 2 m 求两条细线上的拉力分别为多少 取 2 g 10 m s2 解析 把AB看成一个整体 则上端细线拉力 F mA mB g 3 0 10 2 N 再以B为研究对象 则对B有 mBg k F qAqB r2 代入数据可得F 2 6 10 2 N 答案 3 0 10 2 N 2 6 10 2 N 一 选择题 1 关于元电荷的理解 下列说法中正确的是 A 元电荷就是电子 B 元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量 C 元电荷就是质子 D 物体所带的电荷量可以不是元电荷的整数倍 解析 选 B 元电荷既不是电子也不是质子 质子或电子所带电荷量叫做元电荷 所有带电 体所带电荷量或者等于e 或者等于e的整数倍 2 下列说法正确的是 A 电子和质子在任何情况下都可视为点电荷 B 均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时可视为点电荷 C 带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷 D 带电的金属球一定不能视为点电荷 解析 选 BC 带电体能否视为点电荷 决定于其大小 形状及电荷量分布对所研究问题的 影响是否可以忽略不计 同一个带电体可能在有的问题里面可视为点电荷 但在其他问题 里面则不可以 故选项 A D 错 选项 C 对 均匀带电的绝缘球带电荷量的分布不受其他带 电体的影响 可等效为一个带等量电荷 位于球心的点电荷 故选项 B 对 3 对于库仑定律 下列说法正确的是 A 计算真空中两个点电荷间的相互作用力 可以使用公式F k Q1Q2 r2 B 两个带电小球相距非常近时 不能用库仑定律 C 相互作用的两个点电荷 电荷量较大的 所受的库仑力也较大 D 当两个半径为r的带电金属球中心相距为 4r时 它们之间的静电作用力大小只取决于 它们各自所带的电荷量 解析 选 AB 真空中两点电荷间的作用力可适用库仑定律 故选项 A 正确 它们间的作用 力与反作用力一定等大反向 故选项 C 错误 两带电小球间的距离较近时不适用库仑定律 故选项 B 正确 同理 d 4r时不适用库仑定律 选项 D 错 4 关于库仑定律和万有引力定律 下列说法中正确的是 A 静电力和万有引力都不是通过直接接触而引起的 B 库仑定律和万有引力定律分别只适用于点电荷之间的 质点之间的相互作用 C 带电体都有质量 因此它们之间除了静电力外 还存在万有引力 D 氢原子中的电子和原子核之间只存在静电力 不存在万有引力 答案 ABC 5 两个点电荷相距为d 相互作用力大小为F 保持两点电荷的电荷量不变 改变它们之 间的距离 使之相互作用力大小为 4F 则两点电荷之间的距离应是 A 4d B 2d C D d 2 d 4 解析 选 C 根据公式F电 k 当相互作用力变为 4F时 r C 正确 q1q2 r2 d 2 6 3 如图所示 用两根等长的细线各悬一个小球 并挂于同一点 已知两球质量相同 当它们 带上同种电荷时 相距r1而平衡 若使它们的电荷量都减少一半 待它们重新平衡后 两 球间的距离将 A 大于r1 B 等于r1 1 2 1 2 C 小于r1 D 不能确定 1 2 解析 选 A 对任一小球进行受力分析 如图 由平衡条件知F库 mgtan 即k mgtan Q1Q2 r2 当电量减半时 角减小 则r必大于r 故选 A 1 2 7 设星球带负电 一电子粉尘悬浮在距星球表面 1000 km 的地方 若将同样的电子粉尘带 到距星球表面 2000 km 的地方相对于该星球无初速度释放 则此电子粉尘 A 向星球下落 B 仍在原处悬浮 C 推向太空 D 无法推断 解析 选 B 原电子粉尘悬浮 意味着k G成立 可以看出该等式成立条件与r无关 Qq r2 Mm r2 所以同样的浮尘距星球表面较远的地方 所受库仑力与万有引力仍平衡 故选项 B 正确 8 真空中有两个固定的带正电的点电荷 其电荷量Q1 Q2 点电荷q置于Q1 Q2连线上某 点时 正好处于平衡 则 A q一定是正电荷 B q一定是负电荷 C q离Q2比离Q1远 D q离Q2比离Q1近 解析 选 D 由q受力平衡可知 q的位置在两正电荷之间 正 负都可以 由库仑定律可 得 一定距电荷量小的近 二 非选择题 9 真空中有两个静止的点电荷 相距 18 cm 其中Q1带正电 电荷量为 1 8 10 12 C 它们之间的引力F 1 0 10 12 N 求Q2所带的电荷量及电性 解析 由于是真空中的两个点电荷 符合运用库仑定律解题的条件 由库仑定律 F k 可得Q2 Q1Q2 r2 Fr2 kQ1 C 2 0 10 12 C 1 0 10 12 0 18 2 9 109 1 8 10 12 因为Q1 Q2间的作用力为引力 可见Q2带负电 答案 2 0 10 12 C 负电 10 在氢原子里 有一个电子和一个质子 试计算在氢原子里电子和质子间的静电力和万 有引力 并比较两者的大小 4 万有引力的大小为F引 G 其中引力常量G 6 67 10 11 N m2 kg2 质子的质量为 m1m2 r2 1 67 10 27 kg 电子的质量为 9 1 10 31 kg 电子的电荷量为 1 6 10 19 C 氢原子 里电子和质子间的平均距离为 5 3 10 11 m 解析 在氢原子里电子和质子间的静电力为 F电 k 9 0 109 N e2 r2 1 6 10 19 2 5 3 10