当前位置:文档之家› 2017高一物理13答案 (1)

2017高一物理13答案 (1)

一、选择题

1.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()

A. 3.2×10-19C

B. -6.4×10-19C

C. -1.6×10-18C

D. 4.0×10-19 C

2.真空中有两个相同的可以看成点电荷的带电金属小球A 、B ,两小球相距L 固定,A 小球所带电

荷量为-2Q 、B 所带电荷量为+4Q ,两小球间的静电力大小是F ,现在让A 、B 两球接触后,使其距离

变为2L .此时,A 、B 两球之间的库仑力的大小是( ) A. 4F B. 32F C. 8F D. 98F 3.如图所示,A 、B 、C 是三个安装在绝缘支架上的金属体,其中C 球带正电,A 、B 两个完全相同的枕形导体不带电。

试问:(1)如何使A 、B 都带等量正电?

(2)如何使A 、B 都带等量负电?

(3)如何使A 带负电B 带等量的正电?

4.电场强度的定义式E=,则以下说法正确的是()

A. 电场中某点电场强度的大小与电荷在该点所受的电场力成正比,与电荷的电量成反比

B. 放在电场中某点的电荷所受电场力大小与电荷的电量成正比

C. 若将放在电场中某点的电荷改为﹣q ,则该点的电场强度大小不变,方向与原来相反

D. 若取走放在电场中某点的电荷,则该点的电场强度变为零

5.如图所示,在真空中放置四个带电体,它们的带电量均为+Q ,半径均为R ,彼此互不影响。甲为

均匀带电的金属球,乙为均匀带电的金属环,丙为均匀带电的金属盘,丁为均匀带电的金属半球壳。在过球心或圆心O 的中轴线上,距离球心或圆心r 处的A 点,电场强度的大小E 可用公式(k 表示静电力常量)计算的有()

A. 甲

B. 甲、丁

C. 乙、丙

D. 甲、乙、丙 6.关于点电荷的下列说法正确的是() A .只有体积很小的带电体才能看成点电荷

B .体积很大的带电体一定不能看成点电荷

C .当两个带电体的大小及形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时,两个带电体可看成点电荷

D .一切带电体都可以看成点电荷

7.类比是一种常用的研究方法。如图所示,O 为椭圆ABCD 的左焦点,在O 点固定一个正电荷,某

一负电荷p 正好沿椭圆ABCD 运动,这种运动与太阳系内行星的运动规律类似。下列说法正确的是

() A. 负电荷在A 点的线速度小于C 点的线速度 B. 负电荷在A 点的加速度小于C 点的加速度 C. 负电荷由A 点运动到C 的过程中电场力做正功,电势能増大 D. 若有另外一个负电荷Q 绕O 点以OC 半径做匀速圆周运动(Q 的运动轨迹图中并没有画出),不计PQ 之间的作用力,则P 、Q 分别运动到C 点时速度大小关系为v p

D. 保持两个点电荷间的距离不变,使其中一个点电荷的电荷量都变为原来的2倍

9.竖直绝缘墙壁上的Q 处有一固定的小球A ,在Q 的正上方的P 点用绝缘丝线悬挂另一小球B ,A 、

B 两小球因带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角,如图所示,由于漏电,使A 、B 两小球

的电量逐渐减少,悬线与竖直方向夹角θ逐渐变小,如图所示,则在电荷漏完之前悬线对悬点P

的拉力的大小将( )

A. 保持不变

B. 先变小后变大

C. 逐渐变小

D. 逐渐变大

10.a、b两个点电荷在电场中受到的电场力F a、F b的方向如下图所示,由图可以判段()

A. a、b都带正电

B. a、b都带负电

C. a带正电、b带负电

D. a带负电、b带正电

11.电场中的某点放入电荷量为+q的试探电荷时,测得该点的电场强度为E;若在该点放入电荷量为-2q的试探电荷,此时该点的电场强度为( )

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

12.带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图中虚线所示,不计粒子所受的重力,则:

A. 粒子带正电

B. 粒子的加速度增大

C. A点的场强大于B点的场强

D. 粒子的速度增大

二、不定项选择题

13.两个相同的金属小球,带电量绝对值之比为1∶5,当它们相距r时的相互作用力为F1.若把它们互相接触后再放回原处,它们的相互作用力变为F2,则F1:F2可能为()

A. 5∶4

B. 5∶8.

C. 5∶1.

D. 5∶9.

三、多选题

14.如图,质量分别为m A、m B的A、B两小球带有同种电荷,电荷量分别为q A、q B,用绝缘细线悬挂在水平天花板上。平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为α与β(αβ

>)。现突然让两小球失去各自所带电荷,接着开始摆动,摆动过程中最大速度分别为v A、v B,最大动能分别为E kA、E kB。则( )

A. m A一定小于m B

B. q A 一定大于q B

C. v A 一定大于v B

D. E kA一定小于E kB

四、简答题

15.如图所示真空中A、B两点分别放置异种点电荷Q A、Q B,Q A=1×10-8C,Q B=4×10-8C, A、B两点距离为3cm。求:

(1)求A、B两电荷间的库仑力大小。

(2)移去B处的电荷后,求B处的电场强度大小和方向。

五、计算题

16.如图所示,空间固定着一个正点电荷Q,一个质量m、电荷量为q的带电粒子在点电荷Q的附近做半径为R的匀速圆周运动。粒子的重力不计。

(1)粒子运动的周期为多大?

(2)粒子绕点电荷Q做匀速圆周运动时,等效电流有多大?

17.如图所示,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B,静止在图示位置,若固定的带正电的小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,θ=30°,A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求A、B两球间的距离.

18.一带正电的A点电荷在电场中某点的电场强度为4.0×104N/C,电荷量为+5.0×10-8C的B点电荷放在该点,求:

(1)点电荷在该点受到的电场力?

(2)若在该点放上一个电荷量为-2.0×10-8C的C点电荷,则该点的电场强度?

19.两个电荷量分别为Q和4Q的负电荷a、b,在真空中相距为l,如果引入另一点电荷c,正好能使这三个电荷都处于静止状态,试确定电荷c的位置、电性及它的电荷量。

20.在竖直平面内,绝缘细线上端固定在天花板上,下端系有一电荷量为q的带电小球.当小球置于沿水平方向、电场强度为E的匀强电场中,小球静止时,细线与竖直方向的夹角为θ,如图所示.

问:(1)小球带什么电?

(2)小球的质量m为多大?

(3)若细线突然断了,细线断的瞬间,小球的加速度a为多大?

21.如图所示,质量均为m的两个带电小球A和B放置在光滑的绝缘的水平面上,彼此相距为L,A 球带电+Q,B球带电Q

,若用水平力拉动其中一个小球,且要使另一个球与前面球始终保持L的间距运动,求拉力的大小为多少?

参考答案

1.D 【解析】最小的电荷量是191.610C -?,我们把这个最小的电荷量叫做元电荷,任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍,故选项D 正确。

点睛:本题就是对元电荷概念的考查,知道任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍即可解决本题。

2.B 【解析】根据库仑定律,两球间的库仑力:2

22248=k Q Q kQ F L L

??=,将它们接触后再分开,然后放在距离为2L ,则电荷量中和,再进行平分,因此电量均为+Q ,则库仑力为:()2

222=432

2kQ kQ F F L L '==,故B 正确。 故选:B 。

3.(1)把AB 紧密靠拢,让C 靠近B ,则在B 端感应出负电荷,A 端感应出等量正电荷,把A 与B 分开后再用手摸一下B ,则B 所带的负电荷就被中和,再把A 与B 接触一下,A 和B 就带等量正电荷。

(2)把AB 紧密靠拢,让C 靠近B ,则在B 端感应出负电荷,A 端感应出等量正电荷,再用手摸一下A 或B ,则A 所带的正电荷就被中和,而B 端的负电荷不变,移去C 以后再把A 与B 分开,则A 和B 就带等量负电荷。

(3)把AB 紧密靠拢,让C 靠近A ,则在A 端感应出负电荷,B 端感应出等量正电荷,马上把A 与B 分开后,则A 带负电B 带等量的正电。

【解析】

试题分析:利用静电感应的原理可以轻松解决本题。(1)把AB 紧密靠拢,让C 靠近B ,则在B 端感应出负电荷,A 端感应出等量正电荷,把A 与B 分开后再用手摸一下B ,则B 所带的负电荷就被中和,再把A 与B 接触一下,A 和B 就带等量正电荷。(2)把AB 紧密靠拢,让C 靠近B ,则在B 端感应出负电荷,A 端感应出等量正电荷,再用手摸一下A 或B ,则A 所带的正电荷就被中和,而B 端的负电荷不变,移去C 以后再把A 与B 分开,则A 和B 就带等量负电荷。(3)把AB 紧密靠拢,让C 靠近A ,则在A 端感应出负电荷,B 端感应出等量正电荷,马上把A 与B 分开后,则A 带负电B 带等量的正电。

考点:静电感应

4.B

【解析】试题分析:A 、电场中某点的电场强度与放入电场中的电荷、以及电荷所受的电场力无关,故A 错误;

B 、根据F=qE 知,电荷在某点所受的电场力与电荷量成正比,故B 正确;

CD 、电场中某点的电场强度的大小和方向与放入电场中的电荷无关,即使将检验电荷移走,该点的电场强度不变,故C 、D 错误。

故选:B 。

考点:电场强度.

【名师点睛】解决本题的关键知道电场强度的定义式,电场中某点的电场强度与放入电场中的有无电荷、电荷量的多少、电荷所受的电场力都无关系,只由电场本身的性质决定.根据F=qE 知,电荷在某点所受的电场力与电荷量成正比。

5.A

【解析】试题分析:图甲中球体均匀带电,故可看做是在原点O 处的点电荷,其A 点的场强可以用求解,图甲正确;乙图中应该把圆环分成无数小段的电荷元Δq ,每段电荷元在A 点形成的电场叠加,故A 点的场强不可以用求解,图乙错误;丙图中应该把带电圆面分成无数小的电荷元,每个电荷元在A 点形成电场叠加而

成,故A 点的场强不可以用求解,图丙错误;丁图中,球壳上的电荷Q 不能等效于放在球心处的Q 电荷,故A 点的场强不可以用求解,图丁错误;故选A .

考点:场强的叠加

【名师点睛】此题是关于场强的叠加问题;关键是能通过把带电体看做无数的电荷元在某点场强叠加;微元法是研究物理问题常见的方法。

6.C

【解析】

试题分析:电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时,就可以看成是点电荷,所以体积很小的带电体不一定能看成是点电荷,故A 错误;电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时,就可以看成是点电荷,所以体积很大的带电体也有可能看成是点电荷,故B 错误;当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷,故C 正确,D 错误;

故选C 。

考点:点电荷

【名师点睛】带电体看作点电荷的条件,当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时,这个带电体可看作点电荷,是由研究问题的性质决定,与自身大小形状无具体关系。

7.D

【解析】行星绕太阳做椭圆运动时遵循开普勒行星运动定律,类比开普勒行星运动第二定律可知,负电荷在A 点的线速度大于C 点的线速度,选项A 错误;负电荷在A 点的加速度大于C 点的加速度,选项B 错误;负电荷由A 点运动到C 的过程中电场力做负功,电势能増大,选项C 错误;类比卫星的变轨问题可知,若有另外一个负电荷Q 绕O 点以OC 半径做匀速圆周运动,则P 由C 点加速才能进入Q 的圆轨道,则P 、Q 分别运动到C 点时速度大小关系为v p

8.A

【解析】A 、根据库仑定律122

Q Q F k r =,保持两个点电荷的电荷量不变,使它们之间的距离变为原来的一半,此时12

12224412k Q Q Q Q F k F r

r ===?? ???,故A 正确; B 、根据库仑定律122Q Q F k

r =,保持两个点电荷的电荷量不变,使它们之间的距离变为原来的2倍,此时()12

12221144

2Q Q Q Q F k k F r r ===,故B 错误; C 、根据库仑定律122

Q Q F k

r =,保持两个点电荷间的距离不变,使每个点电荷的电荷量都变为原来的4倍,此时1

21222441616Q Q Q Q F k k F r r

?===,故C 错误; D 、根据库仑定律1

22Q Q F k r

=,保持两个点电荷间的距离不变,使一个点电荷的电荷量都变为原来的2倍,此时1

21222222Q Q Q Q F k k F r r ?===,故D 错误。 点睛:库伦定律应用时涉及的物理量较多,因此理清各个物理量之间的关系,可以和万有引力定律进行类比学习。

9.A

【解析】以小球为研究对象,球受到重力G,A的斥力F1和线的拉力F2三个力作用,作出力图,如图.

作出F1、F2的合力F,则由平衡条件得:F=G.根据△FBF1∽△PQB

又FF1=F2A、B两质点带电量逐渐减少的过程中,PB、PQ、G均不变,则线的拉力F2不变,

故A正确,BCD错误.故选A.

点睛:本题是力学中动态平衡问题,采用的是三角形相似法,得到力的大小与三角形边长的关系,进行分析,也可以应用函数法求解.

10.D

【解析】a是受力方向与电场线的切线方向相反,所以a带负电;b受力的方向与电场线切线的方向相同,所以b 带正电.故D正确.故选D.

11.D

【解析】电场强度是描述电场强弱的物理量,是试探电荷所受的电场力F与试探电荷所带的电荷量q的比值,是由电场本身决定,故与试探电荷的有无,电性,电量的大小无关.故在该点放入电荷量为+q的试探电荷时电场强度为E,改放电荷量为-2q的试探电荷时电场强度仍为E.方向和E相同,故D正确.故选D.

12.C

【解析】由物体做曲线运动的条件知粒子受的电场力方向斜向左下,电场力的方向与电场方向相反,故粒子带负电,故A错误;根据电场线的疏密可知,A的电场强度大B点的电场强度,所以粒子在A点的电场力大B点的电场力,根据牛顿第二定律可知,粒子在A点的加速度大B点的加速度,即粒子的加速度逐渐减小,故B错误;A点的电场线较B点密集,则A点的场强大于B点的场强,选项C正确;粒子从A到B电场力做负功,所以动能减小,速度不断减小.故D错误;故选C.

点睛:对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向,由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧.根据电场力来确定电场力做功的正负,从而判定动能增加与否.

13.AD

1:5,当它们相距r

当两相同金属小球带同种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量都变为3q,当它们相距r

5:9.当两相同金属小球带异种电荷时,两者相互接触后再放

回原来的位置上,它们的电荷量变为2q,当它们相距r所以库仑力是原来的5:4.故

AD 正确、错误BC .故选AD .

点睛:本题考查库仑定律的同时利用了控制变量法.同时要知道只有等大的带同种电荷的两个小球接触后电量是均分的,若是异种电荷,则电量先中和后均分.

14.AC

【解析】试题分析:设两个球间的静电力为F ,分别对两个球受力分析,求解重力表达式后比较质量大小;根据机械能守恒定律列式求解后比较最低点速度大小,再进一步比较动能大小.

对小球A 受力分析,受重力、静电力、拉力,如图

由于12θθ>,故A B m m <,故A 正确;两球间的库仑力是作用力与反作用力,一定相等,与两个球是否带电量相等无关,故B

A 球摆到最低点过程,下降的高度△h 较大,故A 球的速度较大,故C 正确;小球摆动过程机械能守恒,有K mg h E ?=,故cos θ相同,根据数学中的半角公式,得到:,其中cos L h θ=,相同,故θ越大,

动能越大,故kA E 一定大于kB E ,故D 错误.

15.(1)4×10-3N (2)1×105N/C ,方向由B 指向A.

【解析】

方向由B 指向A. 16.(1

2

【解析】

试题分析:(1)质点的重力可以忽略时,质点绕点电荷Q 做匀速圆周运动,

由库仑力提供向心力,由牛顿第二定律有

(2考点:库仑定律、电流强度

【名师点睛】

17【解析】

试题分析:对小球B 受力分析,如图所示,小球B 受竖直向下的重力mg ,沿绝缘细线的拉力T F ,A 对它的库仑力C F .

由力的平衡条件,可知tan C F mg θ=

考点:考查了库仑定律,共点力平衡条件

【名师点睛】对于复合场中的共点力作用下物体的平衡其解决方法和纯力学中共点力作用下物体的平衡适用完全相同的解决方法.

18.(1)3210N -?,方向由A 指向B (2)4410/N C ?,方向由A 指向B

【解析】

试题分析:(1)N Eq F 3102-?==方向:由A 指向B

(2)若在该点放上一个电荷量为-2.0×10-8

C 的C 点电荷,则该点的场强不变,仍为C N E /1044?=方向:由A 指向B

考点:电场强度

无关.

19.c 距处,带正电,q c 【解析】

试题分析:依题意作图,如图所示,假设电荷c 和a 相距为x ,则b 与c 相距为(l -x ),c 的电荷量为q c 。

对电荷c ,其所受的库仑力的合力为零,即F ac =F bc 。

解得:x 1,x 2=-l 。 由于a 、b 均为负电荷,只有当电荷c 处于a 、b 之间时,其所受库仑力才可能方向相反、

合力为零,因此只有x l 。

三个电荷都处于静止状态,即a 、b 电荷所受静电力的合力均应为零,对a 来说,b 对它的作用力是向左的斥力,所以c 对a 的作用力应是向右的引力,这样,可以判定电荷c 的电性必定为正。

又由F ba =F

ca

q c ,正电。 考点:库仑定律;物体的平衡

【名师点睛】三个小球只受静电力而平衡时,三个小球所带的电性一定为“两同夹一异”,且在大小上一定为“两大夹一小”.

20.(1)小球带正电.

(2)小球的质量m 为.

(3)若细线突然断了,细线断的瞬间,小球的加速度a 是

【解析】

试题分析:(1)根据带电小球受力情况分析,小球所受的电场力水平向右,可知:小球带正电.

(2)对小球受力分析,可得:qE=mgtan θ

解得:m=

(3)细线断的瞬间:小球所受合力:F= 由牛顿第二定律,可得:F=ma

解得:a=

21【解析】

试题分析:如拉力F 作用于B 上水平向右,使系统做匀加速运动,对A

对系统:ma F 2=,则考点:库仑定律、牛顿第二定律。

【名师点睛】灵活选取研究对象,根据A 的受力情况,利用牛顿第二定律,求出加速度,再结合整体法进行计算。

相关主题
相关文档 最新文档