高中物理教科版1第一章電荷與電場(chǎng)單元測(cè)試 2023版第1章章末分層突破

章末分層突破[自我校對(duì)]①轉(zhuǎn)移②庫(kù)侖③正比④反比⑤連線⑥keq\f(Q1Q2,r2)⑦力⑧eq\f(F,q)⑨keq\f(Q,r2)⑩正?負(fù)電荷?相交?切線對(duì)電荷守恒定律和庫(kù)侖定律的理解與應(yīng)用1.任何孤立系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變．在一個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)部，電荷可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體．但是，在這個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)總的電荷是不改變的．2．庫(kù)侖定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式：F＝keq\f(q1q2,r2)，其中k是靜電力常量；F是兩個(gè)點(diǎn)電荷間的靜電力，q1、q2是兩點(diǎn)電荷所帶的電荷量，r是兩點(diǎn)電荷間的距離．上式適用于真空中的點(diǎn)電荷．有3個(gè)完全一樣的金屬小球A、B、C，A帶電荷量為7Q，B帶電荷量為－Q，C球不帶電，今將A、B固定起來(lái)，然后讓C反復(fù)與A、B球接觸，最后移去C球，求A、B的相互作用力變?yōu)樵瓉?lái)的多少？【解析】在本題中C球不帶電，讓其分別與A、B接觸，三個(gè)小球滿足電荷守恒定律，電荷量會(huì)重新分配，最后三個(gè)小球都具有相同的帶電荷量．再分別利用庫(kù)侖定律求解在不同時(shí)刻時(shí)的庫(kù)侖力即可．C與A、B反復(fù)接觸，最后A、B、C三者電荷量均分，即qA′＝qB′＝qC′＝eq\f(7Q＋－Q,3)＝2QA、B間的作用力為F′＝keq\f(2Q·2Q,r2)＝eq\f(4kQ2,r2)原來(lái)A、B間作用力F＝keq\f(7Q·Q,r2)＝eq\f(7kQ2,r2)，所以eq\f(F′,F)＝eq\f(4,7).即為原來(lái)的eq\f(4,7).【答案】eq\f(4,7)電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)線電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用，無(wú)論電荷是靜止還是運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)方向如何．電場(chǎng)強(qiáng)度的定義就是抓住電場(chǎng)的這一性質(zhì)而導(dǎo)出的．并且通過(guò)電荷受的力與電荷量的比值，給出了定義式E＝eq\f(F,q).接著又結(jié)合庫(kù)侖定律給出了真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)的決定式E＝keq\f(Q,r2).應(yīng)用時(shí)要注意它們的區(qū)別．電場(chǎng)線是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線．它能形象地表示出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向，并能清楚地描述不同種類的電場(chǎng)，如勻強(qiáng)電場(chǎng)、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)、以及等量同種電荷、等量異種電荷的電場(chǎng)等．關(guān)于電場(chǎng)，下列敘述正確的是()A．以點(diǎn)電荷為圓心、r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都相同B．正電荷周圍的電場(chǎng)一定比負(fù)電荷周圍的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大C．在電場(chǎng)中某點(diǎn)放入檢驗(yàn)電荷q，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E＝eq\f(F,q)，取走q后，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不變D．電荷所受電場(chǎng)力很大，該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定很大【解析】場(chǎng)強(qiáng)是矢量，不僅有大小，而且有方向．以點(diǎn)電荷Q為圓心，半徑為r的球面上，場(chǎng)強(qiáng)的大小E＝eq\f(kQ,r2)，但方向不同，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤．在正電荷和負(fù)電荷周圍確定場(chǎng)強(qiáng)的方法相同，用檢驗(yàn)電荷q放到被考察點(diǎn)，q所受的電場(chǎng)力F，那么E＝eq\f(F,q).由此可見(jiàn)，何處場(chǎng)強(qiáng)大，何處場(chǎng)強(qiáng)小，與電荷的正負(fù)并沒(méi)有什么關(guān)系，故選項(xiàng)B也錯(cuò)誤．電場(chǎng)強(qiáng)度E是電場(chǎng)的性質(zhì)，檢驗(yàn)電荷是用來(lái)體現(xiàn)這一性質(zhì)的“工具”，就像用溫度計(jì)測(cè)量水的溫度一樣，溫度計(jì)插入水中，水的溫度就由溫度計(jì)顯示出來(lái)，取走溫度計(jì)，水的溫度仍然如此，不會(huì)消失，故C正確．E＝eq\f(F,q)一式中，E的大小并不是由F、q來(lái)決定的．在電場(chǎng)中某一點(diǎn)放入一檢驗(yàn)電荷q，那么q越大，F(xiàn)越大，而eq\f(F,q)這一比值將不變．故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】C1．(多選)在電場(chǎng)中a、b、c、d四點(diǎn)分別引入試探電荷，測(cè)得試探電荷所受的電場(chǎng)力跟電荷量間的函數(shù)關(guān)系圖象如圖1-1所示，那么下列說(shuō)法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：18792023】圖1-1A．該電場(chǎng)一定不是勻強(qiáng)電場(chǎng)B．a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是：Ed>Ea>Eb>EcC．這四點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是：Ea>Eb>Ec>Ed，場(chǎng)源是正電荷，位于a點(diǎn)D．無(wú)法判斷a、b、c、d四點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系【解析】從題中坐標(biāo)的函數(shù)關(guān)系可確定，a、b、c、d都是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，由場(chǎng)強(qiáng)的定義式可知，其斜率表示各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小，斜率不同，說(shuō)明該電場(chǎng)一定不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，由題中圖象可知|kd|>|ka|>|kb|>|kc|，所以Ed>Ea>Eb>Ec，選項(xiàng)A、B正確，C、D錯(cuò)誤．【答案】AB2．(多選)某靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線如圖1-2所示，帶電粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用由M運(yùn)動(dòng)到N，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線所示．以下說(shuō)法正確的是()圖1-2A．粒子必定帶正電荷B．粒子在M點(diǎn)的加速度大于它在N點(diǎn)的加速度C．粒子在M點(diǎn)的加速度小于它在N點(diǎn)的加速度D．粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能小于它在N點(diǎn)的動(dòng)能【解析】根據(jù)電荷運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的情況，可以確定帶電粒子受電場(chǎng)力的方向沿電場(chǎng)線切線方向，故此粒子帶正電荷，A選項(xiàng)正確．由于電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，帶電粒子受的電場(chǎng)力就越大，根據(jù)牛頓第二定律可知，其加速度也就越大，故此帶電粒子在N點(diǎn)時(shí)的加速度大，C選項(xiàng)正確．粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理知此粒子在N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大，故D選項(xiàng)正確．【答案】ACD3．如圖1-3所示，當(dāng)帶正電的導(dǎo)體球靠近枕形導(dǎo)體A端時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()圖1-3A．枕形導(dǎo)體的A、B端均帶負(fù)電B．枕形導(dǎo)體的A、B端均帶正電C．枕形導(dǎo)體的A端帶負(fù)電，B端帶正電D．枕形導(dǎo)體的A端帶正電，B端帶負(fù)電【解析】發(fā)生靜電感應(yīng)時(shí)，與帶電的導(dǎo)體球靠近的導(dǎo)體一側(cè)帶有與導(dǎo)體球電性相反的電荷，另一側(cè)帶有與導(dǎo)體球電性相同的電荷，故枕形導(dǎo)體A端帶負(fù)電，B端帶正電，C正確．【答案】C4.兩塊靠近的平行金屬板A、B分別帶上等量異種電荷后，在兩板間就形成了大小、方向均相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖1-4所示，若在A、B之間放入一個(gè)電荷量為q的液滴，液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，若液滴質(zhì)量為m，則這一勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E和液滴所帶電荷的電性分別為()圖1-4A．eq\f(mg,q)，負(fù)電 B．eq\f(mg,q)，正電C．eq\f(q,mg)，負(fù)電 D．eq\f(q,mg)，正電【解析】液滴受重力和電場(chǎng)力作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，電場(chǎng)力與重力等大反向，qE＝mg，所以E＝eq\f(mg,q).因電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故液滴帶負(fù)電．【答案】A5．我們每月所交的電費(fèi)是按電表的“度”數(shù)來(lái)計(jì)算的，1kW的用電器工作1小時(shí)，所消耗的電能為1度，即1度＝1kW·h＝103×3600J＝×106J.某個(gè)家庭有“220V40W”的電烙鐵一把，“220V100W”的白熾燈一只，“220V25W”的白熾燈兩只，“220V300W”的電熨斗一只，若當(dāng)?shù)氐碾娫措妷簽?20V，每個(gè)用電