人教版物理选修3-1第一章电荷及守恒定律、库仑定律试卷(附答案)

1、电荷及其守恒定律、库仑定律综合练习一、选择题：1将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，如图所示下列几种方法中能使两球都带电的是（）%甲乙A.先把两球分开，再移走棒B.先移走棒，再把两球分开C.先将棒接触一下其中一球，再把两球分开D.棒带的电荷量如果不变，不能使两导体球带电.如图所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量均为Q，两球之间的静电力为（）kAC.小于9rkAC.小于9r2D.等于A.等于9r2B.大于9r2D.等于.如图所示，半径相同的两个金属小球A、B带有电荷量相等的电荷（可视做点电荷），相隔一定距离，两球之

2、间的相互吸引力的大小是F.现让第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开，这时A、B两球之间的相互作用力为（）A.吸引力，1FB.吸引力，4FC.排斥力，3FD.排斥力，3F84.下列说法中正确的是（）A.电子和质子都是元电荷B.一个带电体的电荷量为元电荷的205.5倍C.元电荷是最小的电荷量单位D.元电荷没有正、负之分.如图所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥，静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别为和，且，两小球在同一水平线上，由此可知（）B球受到的库仑力较大，电荷量较大B球的质量较大B球受到的拉力较大D.两球接触后，再处于静止状态时，悬线的偏角、仍满足c

3、.有三个完全相同的金属球A、B、C,A、B带电，且电荷量大小相等，相隔一定的距离放置，现让第三个不带电的金属小球C先后与A、B接触后再移开.(1)若A、B带同种电荷，求接触后两球所带的电荷量之比.(2)若A、B带异种电荷，求接触后两球所带的电荷量之比.【答案与解析】一、选择题：1AC解析：带电棒移近导体球，会发生静电感应现象，但先把两球分开，再移去棒可使两球带电，而先移去棒，再把两球分开，两球不带电，故选项A正确，B错误；C为接触带电，故C正确，D错误.2B解析：本题考查库仑定律及其适用条件，求解本题的关键是根据库仑力的特点及库仑定律作定性分析两球间的距离和球本身的大小差不多，不符合简化成点电

4、荷的条件，因为库仑定律的公式计算只适用于点电荷，所以不能直接用公式去计算我们可以根据电荷间的相互作用规律来作一个定性分析，由于两带电体带等量异种电荷，电荷间相互吸引，因此电荷在两球上的分布不均匀，会向正对的一面集中，电荷间的距离就要比3r小，根据库仑定律，静Q2电力一定大于k*.电荷的吸引不会使电荷全部集中在相距为r的两点上，所以说静电力9r2Q2r2也不等于k，故选Br23A解析：因A、B间有吸引力，故A、B带异种电荷，设A的电荷量qA=+Q,则B的电荷量QqR=-Q.因为C不带电，所以它与A接触后，q=q=三，再与B接触，BCA2QQ根据库仑定律F=kqAqB=kQ-，F=k=kQ，所以F

5、=FF，为吸引力.r2r2r-8r-8CD解析：元电荷是最小的电荷量单位，带电体的带电荷量均为元电荷的整数倍；元电荷只是电荷量的单位，不是带电粒子，没有正、负之分，故C、D正确.5D解析：分别以A、B球为研究对象，其受力情况如图所示，由共点力的平衡条件得mg=F/tana、T=F/sina,mg=F/tanp、T=F/sinp.而F=F，由AAAABBBBAB此可知，因为am,TT.两球接触后，每个小球的电荷量可能都发ABAB生变化，但相互间的静电力仍满足牛顿第三定律，因此仍有上述关系，正确选项为D.6C解析：本题是物体平衡的动态问题分析，正确使用库仑定律、物体平衡条件和灵活运用三角形的相似知

6、识是求解问题的关键.对B受力分析，B受重力mg、绳的拉力T、库仑斥力F,由于B处于平衡状态，所以B受的三个力合力为零，平衡后能组成一个三角形.由于重力竖直向下，与PA平行，拉力T沿细线方向，库仑力沿A、B线方向，所以三个力组成的三角形与PAB相似.根据对应边成比例，有mg=T-，所以T大小不变.答案应选CPAPB7BC解析：带电小球之间的相互作用力大小满足库仑定律，但是到底斥力还是引力，取决于两电荷的电性，为此分下列两种情况讨论：（1）若两个小球的电荷为异种电荷，则B受到A的引力，方向指向A.又v0，AB,此时的情况类似于万有引力定律应用于人造卫星，当B受到qqv2、kqqA的库仑力恰好等于向

7、心力，即k组-=m,v=J44时，B球才能做匀速周围运r2r0mr动.类比于人造卫星的情况可以得到，当vv0,B球将做库仑力、加速度、速度都变小的离心运动.当vv0时，B球将做库仑力、加速度、速度逐渐增大的向心运动.（2）若两个小球的电荷为同种电荷，B因受A的库仑斥力而做远离A的变加速曲线运动（因为A、B距离增大，故斥力变小，加速度变小，速度增加），正确答案为B、C二、解答题：11(1)负负(2)2:1解析：（1）解析：（1）若q2为正电荷，对q1而言，要让其平衡，q3为负电荷，同种电荷，所以q1与q3都为负电荷.但对q2而言，q1和q3为由库仑定律和平衡条件知,对qik窄二k占112q1q2

8、q32kqiq1q2q32kqiq3-kq2L.(l+l)212122由上式得q=q2(1、ITtTJ122，所以2:1QqL3(L+R2)2沿OA方向解析：把带电圆环平均分解为N小段每段都可以看做点电荷，点电荷的电荷量q=Q/解析：把带电圆环平均分解为N小段则q与q间的库仑力的大小为F,如图所示.设F、F夹角为0,A点到圆环边缘距离为r,则由库仑定律得F则由库仑定律得F=巴，F=Fcos0,由几何知识r2=R2+L,cos。二根据对称性有：该点电荷受到的电场力FNF=k（L+R2）23.(1)C球带负电，电荷量为2q(2)F=3d3kqR2解析：A球受到B球库仑斥力F1和受到C球库仑F2后，产生水平向右的加速度，故F2必为引力，C球带负电.根据库仑定律A受力为F=k”及F=kqqc,F与F的合力方ir22r2i2向水平向右，由数学知识得F=向水平向右，由数学知识得F=2F，故q=2q.对A球：a=213F-kq21=、：3.对系mmr2统整体，F=3ma，故F=33kq2.r24(1)2:3(2)2:1解析：若两球带同种电荷，接触后电荷量平均分配；若两球带异种电荷，接触时先中和，剩余净电荷再平均分配.(1)若A、B带同种同荷，设为q,第三个小球先与A接触，电荷量平均分配，各带电荷量q，再与B接触，两球接触电荷量之和平均分配，各带3q，因此A、241B带电荷量之比qA=qB2