高中物理教科版选修1-1对点练习-第一章-电荷与电场-章末检测.docx

章末检测
一、选择题
1．依据电场强度的定义式E＝，在国际单位制中，电场强度的单位是
(　　)
A．牛/库 B．牛/焦
C．焦/库 D．库/牛
答案　A
2．下列与静电有关的图中，属于防范静电的是
(　　)

答案　A
解析　下雨天，云层带电打雷，往往在屋顶安装避雷针，是导走静电，防止触电，故A属于静电防范．静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法，故B属于静电利用；复印机复印文件资料，就是利用静电墨粉成在鼓上．故C属于静电利用；静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，故D属于静电应用．
3．(2021·江苏省扬州市学业水平模拟)在电场中的某点放入电量为－q的摸索电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该点放入电量为＋2q的摸索电荷，此时测得该点的场强为
(　　)
A．大小为2E，方向和E相反
B．大小为E，方向和E相反
C．大小为2E，方向和E相同
D．大小为E，方向和E相同
答案　D
解析　电场强度E＝由电场本身打算，与放入其中的摸索电荷无关，所以放入电量为＋2q的摸索电荷后场强不变，仍为E，选项D正确．
4．(2021·江苏省扬州市学业水平模拟)电场中某区域的电场线分布如图1所示，A、B是电场中的两点，则
(　　)

图1
A．A点的电场强度较大
B．A、B两点的电场强度方向相同
C．由于B点没有电场线，所以电荷在B点不受到电场力作用
D．同一点电荷放在A点受到的电场力比放在B点时受到的电场力小
答案　A
解析　电场线密的地方，电场强度强，所以EA>EB，由F＝qE可知，FA>FB，选项A正确，D错误；电场线的切线方向表示该点的场强方向，选项B错误；电场线是人为引入的，电场线的疏密程度只是为了形象的描述场强的强弱，虽然某处没有画电场线，并不代表场强为零，只要有电场线，其四周就存在电场，就存在场强，选项C错误．
5．关于点电荷的说法，不正确的是
(　　)
A．体积小的带电体，也不肯定能看作点电荷
B．体积很大的带电体也可能看作点电荷
C．点电荷肯定是电荷量很小的电荷
D．两个均匀带电的金属小球，在肯定条件下可以视为点电荷
答案　C
解析　看作点电荷的条件是：当带电体的外形或大小远远小于它们之间的距离时，带电体可看作点电荷，故A、B、D对，C错．
6．关于电场强度，下列说法正确的是
(　　)
A．由E＝知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍
B．由E＝k知，E与Q成正比，而与r2成反比
C．由E＝k知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强均相同
D．电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向
答案　B
解析　因E＝为场强定义式，而电场中某点场强E只由电场本身打算，与是否引入检验电荷及q的大小、正负无关，故A错；E＝k是点电荷Q的电场中各点场强打算式，故E∝是正确的，即B对；因场强为矢量，E相同意味着大小、方向都相同，而在该球面上各处E方向不同，故C错；由于所放电荷的电性不知，若为正电荷，则E与电荷受力方向相同，否则相反，故D错．
7．把一个带正电的金属小球A跟同样的不带电的金属球B相碰，两球都带等量的正电荷，这从本质上看是由于
(　　)
A．A球的正电荷移到B球上
B．B球的负电荷移到A球上
C．A球的负电荷移到B球上
D．B球的正电荷移到A球上
答案　B
解析　两导体接触时，是自由电子从一个物体转移到另一物体．B球的负电荷移到A球中和掉部分正电荷，而自身剩余与负电荷等量的正电荷．故选B.
8．(2021·广东省学业水平考试)电场中，初速度为零的带正电粒子在匀强电场作用下，运动方向正确的是
(　　)

答案　D
解析　正电荷在电场中所受电场力方向与场强方向相同，选项D正确．
9．下列说法不正确的是
(　　)
A．电荷只有两种，即正电荷和负电荷
B．全部带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍
C．电荷守恒定律在各种变化中都成立
D．摩擦时失去电子的物体带负电
答案　D
解析　自然界中只有正、负两种电荷，选项A正确；元电荷是带电体所带的最小电荷量，某一带电体所带电荷量肯定是元电荷的整数倍，选项B正确；电荷守恒定律是一个普遍规律，任何状况下都遵守，选项C正确；失去电子的物体带正电，选项D错误．
10．两个点电荷相距r时，相互作用力为F，则
(　　)
A．电荷量不变距离加倍时，作用力变为F/2
B．其中一个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时，作用力变为2F
C．每个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时，作用力为4F
D．一个电荷的电荷量和两电荷间距都增加相同倍数时，作用力不变
答案　B
解析　本题考查了对库仑定律的应用．真空中两点电荷间的作用力大小与两电荷电荷量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比．A选项中电荷量不变距离加倍时，相互作用力变为原来的，A错误；B选项中，一个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时，则作用力变为原来的2倍，B正确；C选项中，每个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时，则相互作用力不变，故C错误；D选项中，一个电荷的电荷量和两电荷间距都增加相同倍数时，由库仑定律可知，作用力变为原来的，D错误．
11．两个放在绝缘架上的相同金属球相距d，球的半径比d小得多，分别带q和3q的同种电荷，相互斥力为3F.现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力将变为
(　　)
A．0 B．F C．3F D．4F
答案　D
解析　由于金属球间的距离远大于其半径，所以可看成点电荷，符合库仑定律，当两球接触时电荷量平分，分别为2q.故由库仑定律得，它们的排斥力为4F，D正确．
12．(2022·江苏)真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为
(　　)
A．3∶1 B．1∶3 C．9∶1 D．1∶9
答案　C
解析　由点电荷的场强公式E＝k可得，场强之比EA∶EB＝9∶1，选项C正确．
二、填空和试验题
13．(2021·海淀区)某电场区域的电场线如图2所示．A、B是电场中的两个点，EA、EB表示A、B两点处的场强，则由图可知电场强度EA__________EB(填“＞”或“＜”)．将一个负点电荷先后放在A、B两点，用FA、FB分别表示该点电荷在A、B处时所受的电场力，则FA____________FB(填“＞”或“＜”)．

图2
答案　 ＜　＜
解析　依据图象很简洁发觉，在电场的B点的电场线较密，所以，在A点的电场的强度要比B点的电场的强度小，即EA＜EB；由于EA＜EB，并且是同一个电荷，由F＝qE可知，电荷在A点时受到的电场力要比在B点时受到的电场力小，即FA＜FB.
14．真空中有两个静止的点电荷A、B，其带电荷量 qA＝2qB，当两者相距0.01 m时，相互作用力为1.8×10－2N，则其带电量分别为qA＝________C，qB＝________C.
答案　2.0×10－8　1.0×10－8
解析　由库仑定律 k可得，9×109×＝1.8×10－2，解得qB＝1.0× 10－8C，qA＝2qB＝2.0×10－8C.
15．如图3所示，A是一个带正电且电荷量为Q的带电体，在距它中心L处的B点，放一带负电且电荷量为q的点电荷(q≪Q)，所受库仑力为F.移去点电荷q后，B点的场强大小为________，方向与力F的方向________．

图3
答案　E=　相反
解析　由题意可知，放一带负电且电荷量为q的点电荷(q≪Q)，所受库仑力为F.依据电场强度的定义可知，E＝；因此B点的电场强度的大小为；由于带负电荷，因此负电荷的电场力方向与该点的电场强度的方向相反．
三、计算题
16．甲、乙两导体球，甲球带有4.8×10－16 C的正电荷，乙球带有3.2×10－16 C的负电荷，放在真空中相距为10 cm的地方，甲、乙两球的半径远小于10 cm，k＝9.0×109 N·m2/C2.
(1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？
(2)将两个导体球相互接触一会儿，再放回原处，其作用力能求出吗？是斥力还是引力？
答案　(1)1.38×10－19 N　引力　(2)不能　斥力
解析　(1)由于两球的半径都远小于10 cm，因此可以作为两个点电荷考虑．由库仑定律可求：F＝k＝9.0×109× N＝1.38× 10－19 N
两球带异种电荷，它们之间的作用力是引力．
(2)将两个导体球相互接触，首先正负电荷相互中和，还剩余(4.8－3.2)× 10－16 C的正电荷，这些正电荷将重新在两导体球间安排，由于题中并没有说明两个导体球是否完全一样，因此我们无法求出力的大小，但可以确定两球放回原处后，它们之间的作用力变为斥力．
17．电荷所带电荷量q＝3.0×10－10 C，在电场中的某一点所受的静电力F＝6.3×10－7 N，方向竖直向上，试求这一点的电场强度．若在这一点放一电荷量为q1＝6.0×10－10 C的电荷时， 那么电荷所受静电力多大？若在这一点不放电荷时，这一点的场强多大？
答案　2.1×103 N/C，方向竖直向上　1.26×10－6 N
2．1×103 N/C
解析　电场强度是电场本身固有的性质，它不因电场中是否放有电荷而转变．电荷在电场中某处所受的电场力是由该处的场强和带电体的电荷量共同打算的．
依据场强的定义式可知：
E＝＝ N/C＝2.1×103 N/C.
方向竖直向上
电荷q1在该点所受的电场力为：
F1＝Eq1＝2.1×103×6.0×10－10 N＝1.26×10－6 N
若在该点不放电荷，
该点的场强仍为E＝2.1×103 N/C.
18.如图4所示，一个质量为m，带电量为－q半径微小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中(电场线与水平面平行)当小球静止时，测得悬线与竖直线夹角为30°，求该匀强电场的场强大小及方向．

图4
答案　大小为mgtan30°/q　方向水平向右
解析　小球在电场中受重力、电场力、拉力三个力，合力为零，则知电场力的方向水平向左，而小球带负电，电场强度的方向与负电荷所受电场力方向相反，所以匀强电场场强方向水平向右．

由图，依据平衡条件得qE＝mgtan 30°得E＝.