第1章 电荷的相互作用单元卷（Word版含答案）

第1章电荷的相互作用
一、选择题（共15题）
1．关于电荷间的相互作用，下列说法正确的是
A．同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
B．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
C．不论是同种电荷还是异种电荷都相互吸引
D．不论是同种电荷还是异种电荷都相互排斥
2．下列说法正确的是
A．在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、力为三个基本量
B．用质点代替物体的方法与用点电荷代替带电体的方法是完全不同的
C．四种基本相互作用是万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用
D．平均速度、瞬时速度及加速度的概念，是牛顿首先建立起来的
3．为了防止静电的危害，应尽快把产生的静电导走，下面措施中不属于是防止静电危害的是（ ）
A．油罐车后面装一条拖地的铁链
B．汽修作业中的静电喷漆
C．飞机轮上装搭地线
D．印刷车间中保持适当的湿度
4．真空中有两个带电金属球A和B，相距为r，带电量分别为2q和4q，它们之间相互作用力大小为F。如果把每个球的电量和两球之间距离都减少为原来的一半，那么两球之间作用力的大小为（ ）
A．F B． C． D．2F
5．摩擦起电的微观原理是（　　）
A．质子的转移 B．中子的转移
C．电子的转移 D．多种带电粒子的转移
6．如图所示，带等量异种电荷的两个相同金属小球A、B（可视为点电荷），相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F。今让第三个相同的不带电金属小球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， B．吸引力，
C．排斥力， D．排斥力，
7．下列关于点电荷的说法中，正确的是（　　）
A．体积大的带电体一定不是点电荷
B．当两个带电体的大小、形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷
C．点电荷就是体积足够小的电荷
D．点电荷是电荷量和体积都很小的带电体
8．干燥的冬天开车门时手与金属车门之间容易“触电”，为了防止“触电”，在淘宝上出现了名叫“静电消除器”的产品，手持“静电消除器”与车体金属部分接触一下（如图所示），就可以防止“触电”．关于这一现象及这一产品，下列说法不正确的是（ ）
A．这种“触电”现象是一种静电现象
B．“静电消除器”应该为导体
C．人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体上的电荷都被“静电消除器”吸收而消失了
D．人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体最终构成一个等势体
9．小明同学做作业时，不小心把一滴墨水滴在了一道物理题上，使一个数字变成了9.×10－19C，小明同学感觉这道题是没法做了，如果是你遇到这种情况，你认为可能是下列数字中的（　　）
A．9.2×10－19C B．9.4×10－19C
C．9.6×10－19C D．9.8×10－19C
10．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的库仑力为F，若它们的电荷量都增大为原来的2倍，距离减小为原来的1/2，则它们之间的库仑力变为（ ）
A．2F B．4F C．8F D．16F
11．一点电荷固定在空间点，在点上下空间内分别有、两点电荷在水平面内做匀速圆周运动，如图所示。、两点电荷的电量分别为、，质量为、，不计重力作用。则（　　）
A．， B．，
C．， D．，
12．如图所示，一根轻质的绝缘弹簧将光滑绝缘水平面上两个相同的不带电金属小球A、B(可以视为质点)连接起来．现用另一大小相同的带电金属小球C分别与A和B依次接触之后移去小球C，A、B均平衡时弹簧的形变量为x1；然后再将刚才移走的小球C与A接触之后再次移去小球C，A、B再次达到平衡时弹簧的形变量为x2．已知弹簧始终处在弹性限度以内，则可能为
A． B． C． D．2
13．如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是（　　）
A．a对b的静电力一定是引力 B．a对b的静电力可能是斥力
C．a的电荷量可能比b少 D．a的电荷量一定比b多
14．如图所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为0.1 g，分别用10 cm长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的一点，当平衡时B球偏离竖直方向60°，A竖直悬挂且与绝缘墙接触(g取10 m/s2)．下列说法正确的是(　　)
A．小球的带电荷量约为3.33×10－8 C
B．墙壁受到的压力约为8.7×10－4 N
C．A球受到细线的拉力为1.0×10－3 N
D．B球受到的拉力为1.5×10－3 N
15．如图所示，A带正电，B带负电，在库仑力作用下，它们以连线上某点O为圆心做匀速圆周运动，以下说法正确的是（ ）
A．它们所需向心力相等 B．它们的运动半径与电荷量成反比
C．它们做圆周运动的角速度相等 D．它们的线速度与质量成正比
二、填空题
16．电荷的多少叫做电荷量，用符号______表示．在国际单位制中，电荷量的单位是______，简称______，用符号______表示。
17．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的相互作用力为 F. 若它们的电荷量不变，距离变为原来的 3 倍，则它们之间的相互作用力变为______________F.若它们的距离不变，电荷量各变为原来的 2 倍，则它们之间的相互作用力变为_____________F．
18．如图，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个自由点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且，每个电荷都处于平衡状态。
(1)如q2为正电荷，则q1为__________电荷，q3为_______电荷。
(2)q1、q2、q3三者电量大小之比是__________________________
19．三个相同的不带电金属球A、B、C，先让A球带上正电，靠近相互接触的B、C球，将B、C分开，用手摸一下A球，将A球上的电荷导入大地。若此时B球所带电荷量为+q。用A球再去接触B，然后再接触C，最后A所带的电荷量为____________。
三、综合题
20．有三根长度皆为l=0.3 m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板的O点，另一端分别栓有质量皆为m=1.0×10﹣2kg的带电小球A和B，它们的电荷量分别为﹣q和+q，q=1.0×10﹣6C．A、B之间用第三根线连接起来，空间中存在大小为E=2.0×105N/C的匀强电场，电场强度的方向水平向右．平衡时A、B球的位置如图所示．已知静电力常量k=9×109N m2/C2重力加速度g=10m/s2．求：
（1）A、B间的库仑力的大小
（2）连接A、B的轻线的拉力大小．
21．两个完全相同的带电小球，质量均为m且带有等量同种电荷，用两根长度相同的绝缘细线悬挂于同一点（如图所示），静止后两条细线张角为2θ.若细线长度为L，两个小球所带电荷量大小均为___，悬线张力大小为__．
22．如图所示，真空中有两个固定的点电荷A、B相距r=3.0m，电荷量分别为C，C，静电力常量N·m2/C2。
（1）判断A、B之间的库仑力是引力还是斥力？
（2）求A、B之间的库仑力大小；
（3）若A、B的距离不变，电荷量均变为原来的2倍，则库仑力变为原来的几倍？
23．如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，细杆右侧距杆0．3 m处有一固定的点电荷Q，M、N是细杆上的两点，点M与Q、点N与Q的连线与杆的夹角均为θ＝37°．一中间有孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下，通过M点时加速度为零，速度为3m/s，取g＝10 m/s2，求小球下落到N点时的加速度大小和速度大小．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故选B.
2．C
【详解】
A．在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量，A错误；
B．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替带电体的方法叫理想模型法，用质点代替物体的方法叫理想模型法，B错误；
C．自然界有四种基本的相互作用力：万有引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用，C正确；
D．平均速度、瞬时速度以及加速度等概念是由伽利略首先建立的，D错误。
故选C。
3．B
【详解】
油罐车在运输过程中，不断的相互摩擦，从而产生大量的静电，通过后面装一条拖地的铁链，及时导走，这是防止静电危害．故A错误；汽修作业中的静电喷漆是利用静电，选项B正确；飞机在飞行时，与空气摩擦产生大量的静电，所以着落时通过飞机轮上装搭地线，将静电导走，这是防止静电．故C错误；印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，由于有一定的湿度，能及时导走，也是防止静电，故D错误；故选B.
4．A
【详解】
由库仑定律可得
变化后
故选A。
5．C
【详解】
摩擦起电的本质是电子从一个物体转移到另一个物体，即是电子的转移不是质子、中子等其他粒子的转移，故ABD错误，C正确。
故选C。
6．A
【详解】
假设A带电量为Q，B带电量为-Q，两球之间的相互吸引力的大小是
第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为，C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为，这时，A、B两球之间的相互作用力的大小
由于带异种电荷，则出现相互吸引。
故选A。
7．B
【详解】
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，与自身大小形状及带电荷量的多少无具体关系。
故选B。
8．C
【详解】
A、干燥的冬天，人体容易带上静电，当接触金属车门时就会出现放电现象，所以这种“触电”现象是一种静电现象，故A正确；
B、手持“静电消除器”与车体金属部分接触一下，人体带上静电通过“静电消除器”发生中和，所以“静电消除器”应该为导体 ，故B正确；
C、根据电荷守恒定律，人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体上的电荷通过“静电消除器”发生中和，而不是被“静电消除器”吸收而消失了，故C错误；
D、人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体处于静电平衡，处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，故D正确；
说法不正确的选C．
9．C
【详解】
A．物体的带电荷量只能是元电荷的整数倍，由于
故A错误；
B．物体的带电荷量只能是元电荷的整数倍，由于
故B错误；
C．物体的带电荷量只能是元电荷的整数倍，由于
故C正确；
D．物体的带电荷量只能是元电荷的整数倍，由于
故D错误。
故选C。
10．D
【详解】
变化之前根据库仑定律有：
变化之后有：
联立可得：，故ABC错误，D正确．
11．A
【详解】
由于、两点电荷在水平面内做匀速圆周运动，则、两点电荷必然是同种电荷，O点点电荷电性与、两点电荷电性相异，且、两点电荷始终保持相对静止，即有相同的角速度，设轨迹半径分别为rA、rB，O点点电荷电荷量为Q，受力如图
竖直方向上，对A点电荷有
对B点电荷有
联立解得
由于，则有
水平方向上，对A点电荷有
对B点电荷有
联立方程，解得
由于，则有
故选A。
12．A
【详解】
设弹簧的原长为L0，C球的电量为q，C分别与A和B依次接触之后移去小球C，可得，，由库仑力和弹力二力平衡可知；将移走的小球C与A接触之后再次移去小球C，，由平衡条件得，联立可得 ；假定保持伸长量x1不变时，因，则库仑力斥力变小，伸长量变小，联立得；比较四个选项只有A项；另外三个选项均大于错误；故可能的比值选A.
13．AD
【详解】
AB．根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此a对b的静电力一定是引力，故A正确，B错误；
CD．根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，因此a的电量一定比b多，故C错误，D正确。
故选AD。
14．AB
【详解】
对B球受力分析如图所示：
B球受三力平衡，则重力与库伦力的合力大小等于绳子拉力，方向与绳子拉力方向相反，由几何知识可知：F=mg=TB；根据库伦定律：F=K=mg；解得：q=×10-7C≈3.33×10-8 C，故A正确；对A球受力分析如图：
A球受力平衡所以：N=Fsin60°=mgsin60°=0.1×10-2×=×10-3N≈8.7×10-4 N；由牛顿第三定律得：墙受到小球的压力大小为8.7×10-4 N，方向水平向左，故B正确．对A球受力平衡：TA=mg+Fcos60°=0.1×10-2×（1+0.5）=1.5×10-3N；由前面分析知TB=mg=1×10-3N，故CD错误；故选AB．
15．AC
【详解】
两个正、负点电荷，在库仑力作用下，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，它们之间的库仑力提供向心力，故它们所需的向心力相等，间距恒定，所以它们的角速度相等，故AC正确；设两电荷之间的距离为r，则有：，，解得：mArA=mBrB，即轨道半径和质量成反比，与电荷量无关，根据v=ωr，角速度相同，故线速度与轨道半径成正比，而轨道半径和质量成反比，故线速度与质量成反比，故BD错误．所以AC正确，BD错误．
16． Q 库仑 库 C
【详解】
电荷的多少叫做电荷量，用符号Q表示；在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，简称库，用符号C表示。
17． 4
【详解】
由题意可知，当电量不变，距离变为时，它们之间的相互作用力为，即变为；若它们的距离不变，电荷量各变为原来的2倍，则它们之间的相互作用力为，即变为．
18． 负 负 9:4:36
【详解】
因为q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个自由点电荷，且每个电荷都处于平衡状态，则满足“两同夹异、两大夹小、近小远大”的规律，由于中间的q2是正电荷，故两端的都带负电，即q1带负电，q3带负电。
(2)对q2，由受力平衡可知
由可得
对q1，由受力平衡可知
由可得
由上面的分析可得到，q1、q2、q3三者电量大小之比是9:4:36。
19．
【详解】
由题意可知，当A球靠近相互接触的B、C球时，由于静电感应现象，则B、C球分别带正电和负电，且电荷量相等。当将A球上的电荷导入大地后，A球不带电。由题意可知，此时B球所带电荷量为+q，用A球再去接触B，则A球带电量为，C球带电量为，则此时A球再接触C球，可得A球电量为
20．（1）F=0.1N（2）
【详解】
试题分析：（1）以B球为研究对象，B球受到重力mg，电场力Eq，静电力F，AB间绳子的拉力和OB绳子的拉力，共5个力的作用，处于平衡状态，
A、B间的静电力，代入数据可得F=0.1N
（2）在竖直方向上有：，在水平方向上有：
代入数据可得
21．
【详解】
试题分析：（1）对小球进行受力分析，如图所示．
设小球在水平方向受到库仑力的大小为F，根据平衡条件得F=mgtanθ，根据库仑定律得：，有几何关系可知r=2Lsinθ，解得
（2）设绳子对小球的拉力为T，根据平衡条件得：，得：
22．（1）引力；（2）4N；（3）4倍
【详解】
（1）因为这两个电荷的电性相反，因此它们之间库仑力为引力，即这两个电荷的相互作用力是引力；
（2）根据库仑定律
得
（3）根据库仑定律
知电荷量均变为原来的2倍，则
变为原来的4倍。
23．a=20m/s2，方向竖直向下；vN=5m/s
【详解】
试题分析：设小球在M点受到的电场力为F，则小球在N点受到的电场力也为F．
在M处，根据牛顿第二定律得：Fcosθ—mg＝0 ①
在N处，根据牛顿第二定律得：Fcosθ＋mg＝ma ②
联立①②得：a=2g=20m/s2，方向竖直向下．
设M N两点的高度差为h，M、N两点位于同一等势面上，所以小球从M运动到N的过程中，电场力做功为零，由动能定理得：
mgh＝ ③
由几何关系得：h=0．6cotθ ④
联立③④得：vN=5m/s
答案第1页，共2页