2019-2020学年高中物理 第一章 电荷与电场单元测试（含解析）教科版选修1-1

章末过关检测(一)(时间：90分钟，满分：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，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)1关于物体的电荷量，以下说法中不正确的是()a物体所带的电荷量为任意实数b物体所带的电荷量只能是某些特定值c物体带有1.6109 c正电荷，这是因为该物体失去了1010个电子d物体所带电荷量的最小值为1.601019 c解析：选a.物体所带最小电荷量为1.61019 c，称为元电荷，所有带电物体的电荷量为元电荷的整数倍q1.6109 cne，则n个1010个，即物体失去了1010个电子综合上述分析知，选项a错误2关于电场线的以下说法中，正确的是()a电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同b沿电场线的方向，电场强度越来越小c电场线越密的地方同一试探电荷受到的电场力就越大d顺着电场线移动电荷，电荷受到的电场力大小一定不变解析：选c.电场线上每一点的切线方向是电场强度的方向，是正电荷在该点受力的方向，与负电荷受力的方向相反，故a错；沿电场线的方向，场强可能越来越大，也可能越来越小，还可能不变，这与电场线的疏密程度有关，所以顺着电场线移动电荷，电荷所受电场力可能越来越大，可能越来越小，还可能不变，故b、d错在电场线越密的地方，场强越大，则电荷受到的电场力就越大，c正确3在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为q，受到的电场力为f，则该点的电场强度为e，下列说法正确的是()a若移去检验电荷，则该点的电场强度为0b若检验电荷的电荷量变为4q，则该点的场强变为4ec若放置到该点的检验电荷变为2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反d若放置到该点的检验电荷变为2q，则场中该点的场强大小方向均不变解析：选d.电场中某点的电场强度只取决于电场本身，与检验电荷无关，故选d选项4如图是点电荷q周围的电场线，以下判断正确的是()aq是正电荷，a点的电场强度大于b点的电场强度bq是正电荷，a点的电场强度小于b点的电场强度cq是负电荷，a点的电场强度大于b点的电场强度dq是负电荷，a点的电场强度小于b点的电场强度解析：选a.因电场线方向背离点电荷q，故q为正电荷；由于电场线的疏密表示场强的大小，a点电场线密，电场强度就大，故选项a正确5如图所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)图中c点为两点电荷连线的中点，mn为两点电荷连线的中垂线，d为中垂线上的一点，电场线的分布关于mn左右对称则下列说法中正确的是()a这两点电荷一定是等量异种电荷b这两点电荷一定是等量同种电荷cd、c两点的电场强度一定相等dc点的电场强度比d点的电场强度小解析：选a.由电场线分布的特征可知，产生电场的电荷一定是等量异种电荷，故选项a正确，选项b不正确；d、c两点电场线的密度不同，d、c两点的电场强度不同，选项c不正确；c点电场线的密度大，电场强度大，选项d不正确6一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的关于b点电场强度e的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()解析：选d.由题意知带负电荷的质点所受电场力方向与速度夹角大于90，指向曲线的凹侧，场强方向与负电荷受力方向相反，故d选项正确7如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态地面受到的压力为n，球b所受细线的拉力为f.剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力()a小于nb等于nc等于nf d大于nf解析：选d.把箱子以及两小球a、b当做一个整体静止时地面受到的压力为n等于三个物体的总重力在球b上升过程中，整体中的一部分具有了向上的加速度，根据整体法，nnmba，即nnmba；在球b静止时，库仑引力f1mbgf，在球b向上加速时库仑引力f2mbgma，两球接近，库仑引力增加，有：f2f1，所以maf，根据可得nnf.8如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中三个带电小球质量相等，a球带正电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零则()ab球和c球都带正电荷bb球带负电荷，c球带正电荷cb球和c球所带电量不一定相等db球和c球所带电量一定相等解析：选d.以带电小球b为研究对象，带电小球b一定受a的吸引、c的排斥，所以a、b电性相反，b、c电性相同，所以选项a、b错误；带电小球a对b、c的吸引力一定相等，可知b球和c球所带电量一定相等，选项c错误，选项d正确9. 静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab为该收尘板的横截面工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上若用粗黑曲线表示原来静止于p点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)()解析：选a.粉尘受力方向应该是电场线的切线方向，从静止开始运动时，只能是a图那样，不可能出现b、c、d图的情况10如图所示，点电荷4q与q分别固定在a、b两点，c、d两点将ab连线三等分现使一个带负电的检验电荷，从c点开始以某一初速度向右运动，不计检验电荷的重力则关于该电荷在cd之间的运动，下列说法中可能正确的是()a一直做减速运动，且加速度逐渐变小b做先减速后加速的运动c一直做加速运动，且加速度逐渐变小d做先加速后减速的运动解析：选ab.由可得：ra2rb.对应图示可知，ab连线上的d点电场强度为零，因此负电荷在cd间所受电场力方向水平向左，若电荷的初速度较大，恰能运动到d点，则电荷一直向右减速，加速度也逐渐变小，若电荷初速度较小，没到达d；又反向向c点运动，此过程先减速后反向加速，故选项a、b正确，选项c、d错误二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分把答案填在题中横线上)11电荷量q5109 c的点电荷，在电场中的a点受到水平向右的电场力f3.0106 n，则a点电场强度e_ n/c，方向_若将此电荷从a点移出电场，这时a点电场强度e_ n/c.解析：en/c600 n/c.方向与所受电场力方向相反，水平向左移走电荷q，a点场强不变答案：600水平向左60012利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘静电除尘器由金属管a和悬在管中的金属丝b组成，a和b分别接到高压电源正极和负极，其装置示意图如图所示a、b之间有很强的电场，距b越近，场强_(填“越大”或“越小”)b附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到_(填“a”或“b”)上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中解析：电极截面如图所示，由电场线可判断越靠近b场强越大；粉尘吸附电子后带负电，因此向正极a运动答案：越大a三、计算题(本题共4小题，共38分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(9分)真空中有两个点电荷q1和q2，相距18 cm，已知q1是正电荷，其电荷量为1.81012 c，它们之间的引力大小为f1.01012 n，求q2的电荷量及带电性质解析：真空中的两个点电荷，符合运用库仑定律的条件根据库仑定律fk得q2c2.01012 c.因为点电荷q1和q2间表现为引力，可见q2是负电荷答案：2.01012 c负电荷14(9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，与水平面间的动摩擦因数均为.求：(1)a受的摩擦力的大小(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)对a由平衡条件知ffk.(2)当a0时，设a、b间距离为r，则kmg0，所以r2q .由题意可知：a、b运动的距离均为x，故xq .答案：(1)k(2)均为q 15(10分)如图所示，空间存在着电场强度为e2.5102n/c、方向竖直向上的匀强电场，一长为l0.5 m的绝缘细线，一端固定在o点，一端拴着质量m0.5 kg、 电荷量q4102 c的小球现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，则小球能运动到最高点不计阻力取g10 m/s2.求：(1)小球的电性(2)细线在最高点受到的拉力解析：(1)由小球运动到最高点可知，小球带正电(2)设小球运动到最高点时速度为v，对该过程由动能定理得，(qemg)lmv2在最高点对小球由牛顿第二定律得tmgqem解得t15 n.答案：见解析16(10分)如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成30的角倾斜固定细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强e2104 n/c.在细杆上套有一个带电量为q1.73105 c、质量为m3102kg的小球现使小球从细杆的顶端a由静止开始沿杆滑下，并从b点进入电场，小球在电场中滑至最远处的c点已知ab间距离x10.4 m，g10 m/s2.求：(1) 带电小球在b点的速度vb.(2) 带电小球进入电场后滑行最大距离x2；(3) 带电小球从a点滑至c点的时间是