高中物理-滚动检测1-电荷守恒及电场力的性质-粤教版选修3.doc

滚动检测(一)　电荷守恒及电场力的性质
(时间：60分钟　满分：100分)

一、单项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)
1．如图1所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中不正确的是 (　　)．

图1
A．两端的感应电荷越来越多
B．两端的感应电荷是同种电荷
C．两端的感应电荷是异种电荷
D．两端的感应电荷电荷量相等
解析　由于导体内有大量可以自由移动的电子，当带负电的球P慢慢靠近它时，由于同种电荷相互排斥，导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端，从而显出正电荷，远离P的一端带上了等量的负电荷．导体离P球距离越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多．
答案　B
2．带电微粒所带的电荷量的值不可能的是下列的 (　　)．
A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 C
C．－1.6×10－19 C D．4×10－17 C
解析　元电荷电量为1.6×10－19 C，所有电荷量都必须是其整数倍，只有选项A不满足要求，故选项A不可能．
答案　A
3．对于由点电荷Q产生的电场，下列说法正确的是 (　　)．
A．电场强度的表达式仍成立，即E＝，式中的q就是产生电场的点电荷的电荷量
B．在真空中，电场强度的表达式为E＝k，式中的Q是产生电场的点电荷的电荷量
C．在真空中E＝k，式中Q是试探电荷的电荷量
D．以上说法都不对

解析　公式E＝是电场强度的定义式，普遍适用，其中q是试探电荷的电荷量．公式E＝k是在定义式基础上推导出的点电荷电场强度的计算公式，其中Q是产生电场的点电荷的电荷量．
答案　B
4．如图2所示，图甲中AB是一条电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受静电力大小的函数图象，由此可判定 (　　)．

图2
A．电场方向一定由A指向B
B．若场源为正电荷，位置在A侧
C．若场源为负电荷，位置在B侧
D．若场源为正电荷，位置在B侧
解析　由E＝知，图线的斜率表示场强的大小，Ea＞Eb，故选B.
答案　B
二、双项选择题(本题共5小题，每小题8分，共40分)

图3
5．实线为三条方向未知的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个点电荷，a、b的运动轨迹如图3中的虚线所示(a、b只受电场力作用)，则
(　　)
A．a一定带正电，b一定带负电
B．电场力对a做正功，对b做负功
C．a的速度将增大，b的速度将增大
D．a的加速度将减小，b的加速度也将增大
解析　由于电场线的方向未知，故无法确定a、b的电性，A错；电场力对a、b均做正功，两点电荷的动能均增大，则速度均增大，B错，C正确；a向电场线稀疏处运动，电场强度减小，电场力减小，故加速度减小，b向电场线密集处运动，故加速度增大，D正确．
答案　CD

图4
6．如图4所示，为某电场中的一条电场线，在a点静止地放一个带正电粒子(所受重力不能忽略)，到达b点时速度恰好为零，则 (　　)．
A．该粒子从a→b做变加速运动
B．电场线的方向一定竖直向上
C．a点场强有可能比b点大
D．该电场可能是负的点电荷的电场
解析　点电荷从a→b，速度由零增加，最后又变为零，说明粒子有加速过程和减速过程，其受电场力方向只能是向上的，所以电场线方向必然向上，A、B正确；粒子在a点必有mg>qEa，在b点则是mg<qEb，故Ea<Eb，故C错误；若是负电荷的电场，则Ea>Eb，不符合题意，D错．
答案　AB
7．如图5所示，A、B是被绝缘支架分别架起的两金属球，并相隔一定距离，其中A带正电，B不带电，则以下说法中正确的是 (　　)．

图5
A．导体B带负电
B．导体B左端出现负电荷，右端出现正电荷，并且电荷量大小相等
C．若A不动，将B沿图中虚线分开，则两边的电荷量大小可能不等，与如何分有关
D．只要A与B不接触，B的总电荷量总是为零
解析　不带电的B靠近带电体A后感应起电，远近两端带异种电荷，但整个物体没有净余电荷，故无论如何切割金属B，电荷量大小都相等，所以选项B、D正确．
答案　BD
8．对于库仑定律，下面说法正确的是 (　　)．
A．库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力
B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律计算库仑力的大小
C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电量是否相同，它们之间的库仑力的大小一定相等
D．当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电力的大小，只与它们所带电荷量的大小有关
解析　由库仑定律的适用条件可知，选项A正确；两个小球若距离非常近，则不能看成点电荷，库仑定律不成立，B项错误；点电荷之间的库仑力属于作用力与反作用力，符合牛顿第三定定律，故大小一定相等，C项正确；D项中的两金属球不能看成点电荷，他们之间的静电力的大小不仅与电荷量的大小有关，而且与电性有关，若带同种电荷相互排斥，电荷在外侧分布多，电荷的“重心”距离增加，反之电荷的“重心”距离减小，故作用力的大小还与电性有关．
答案　AC

图6
9．两个通电小球带电后相互排斥，如图6所示．两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β，且两球在同一水平面上．两球质量用m和M表示，所带电量用q和Q表示．若已知α＞β，则一定有关系 (　　)．
A．两球一定带同种电荷
B．m一定小于M
C．q一定大于Q
D．m受到的电场力一定大于M所受电场力
解析　库仑力同样满足牛顿第三定律，满足共点力平衡条件．由图示可知两小球相互排斥，故A正确、D错误；偏角的大小与小球的质量和悬线的长度有关，故B正确．
答案　AB
二、非选择题(本题共3小题，每小题12分，共36分．计算题要求有必要的文字叙述，列出必要的方程和演算步骤)

图7
10．如图7所示，在竖直向上的匀强电场中有三个小球A、B、C，用不可伸长的绝缘细绳相连挂于O点，质量分别为5m、3m和2m，其中只有B球带电－Q，匀强电场的场强为E.在烧断OA的瞬间，A球的加速度为______，AB间细绳的张力为________，BC间细绳的张力为______．
解析　(1)以AB整体为研究对象，QE＋8mg＝8maA，得aA＝＋g.
(2)对于A，FTAB＋5mg＝5maA，得FTAB＝QE.
(3)当OA烧断的瞬间，若不考虑A、B、C间的绳子拉力，则B球向下的加速度大于A、C两球的加速度，故A、B间连线有张力，B、C间张力为零．
答案　＋g　QE　0

图8
11．如图8所示，光滑绝缘水平直槽上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量均为m，间距均为r，QA＝＋8q，QB＝＋q.现对C球施一水平拉力的同时放开三个小球，欲使三个小球在运动过程中保持间距r不变，求：
(1)球C的电性和电荷量；
(2)水平拉力的大小．
解析　A球受到B球库仑斥力F1和C球库仑力F2后，产生水平向右加速度，故F2必为引力，C球带负电．对A、B、C系统研究得：a＝；对A球：k－k＝ma，对球B：k＋k＝ma，联立可得：QC＝16q，F＝.
答案　(1)带负电　16q　(2)

图9
12．如图9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．
(1)若A球带电荷量为Q，则B球的带电量为多少？
(2)若A球带电荷量减小，B、C两球带电荷量保持不变，则细线AB、BC中的拉力分别如何变化？
解析　(1)B、C两球都带负电荷；由对称性知：qB＝qC.[
B球受三力作用，根据平衡条件有：kcos 60°＝k，
解得：qB＝.
(2)AB细线中拉力增大，BC中仍无作用力．
答案　(1)B球带负电　　(2)AB细线中拉力增大，BC中仍无作用力