第一章电荷的相互作用 专项测试 （word版含答案）

第一章、电荷的相互作用
一、选择题（共16题）
1．下列物理量中，负号表示其方向的是（　　）
A．温度t=-10oC B．位移s=-8m
C．重力势能Ep=-50J D．电量q=-2.5×10-5C
2．下列对点电荷用到的物理学研究方法，说法正确的是（　　）
A．理想化的物理模型 B．等效替代
C．极限思想 D．控制变量法
3．如图所示，铝球A，铜制导体B和C固定在绝缘支架上。已知A球带负电，BC均不带电，将A放在B的左侧，B、C左右紧靠。下列说法正确的是（　　）
A．先将B与C分开，后移走A，则B带负电，C带正电
B．先将B与C分开，后移走A，则B带正电，C带负电
C．先移走A，后将B与C分开，则B带负电，C带正电
D．先移走A，后将B与C分开，则B带正电，C带负电
4．如图，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点，A和C围绕B做匀速圆周运动，B恰能保持静止，其中A、C两点与B的距离分别是L1，和L2．不计三质点间的万有引力，则A和C的比荷（电量与质量之比）之比应是( )
A． B． C． D．
5．如图所示，某同学在用毛皮摩擦过的PVC管靠近一细水流，发现细水流向靠近PVC管的方向偏转，下列说法正确的是（　　）
A．摩擦可以创造更多电荷
B．下雨天，实验效果会更明显
C．PVC管所带的电荷量一定是元电荷e的整数倍
D．用丝绸摩擦过的玻璃棒代替本实验的PVC管，细水流会向远离玻璃棒的方向偏转
6．已知在环境的温度、湿度、气压相同的情况下，可得出以下序列：玻璃、尼龙、羊毛、丝绸、棉花、纸张、硬橡胶、腈纶……序列中两种物质摩擦时，排在前面的物质带正电，后面的物质带负电，而且两种物质在序列中距离越远，摩擦起电现象越显著。用事先准备的尼龙、羊毛、腈纶等材料，进行摩擦起电的实验，下面的叙述中正确的是（　　）
A．腈纶与羊毛摩擦，腈纶带正电
B．尼龙棒与羊毛摩擦，尼龙棒带负电
C．尼龙与腈纶摩擦，不会发生起电现象
D．羊毛与腈纶摩擦较尼龙与羊毛摩擦，有更显著的起电现象
7．富兰克林提出存在正、负两种电荷，但物体通常呈电中性，这是因为（　　）
A．物体没有电荷
B．通常物体所带的正负电荷一样多
C．物体很容易失去电荷
D．以上说法都不正确
8．真空中A、B两个点电荷相距为L，质量分别为m和2m，它们由静止开始运动(不计重力)，开始时A的加速度大小是a，经过一段时间，B的加速度大小也是a，那么此时A、B两点电荷的距离是(　　)
A． B．
C． D．L
9．真空中有相隔距离为r的两带电金属球，它们分别带-2q和+3q的电量，其间的静电吸引力为F，若两者相互接触后再放回到原来的位置上，那么它们之间的静电力的大小变为（　　）
A． B． C． D．F
10．如图所示，将不带电的枕形导体AB，放在一个点电荷的电场中，点电荷的电荷量为-Q，与导体AB的中心O的距离为R。由于静电感应，在导体AB的两端感应出异种电荷。当达到静电平衡时，下列说法正确的是（　　）
A．导体A端带正电
B．导体AB带上正电
C．导体A端的电势低于B端的电势
D．导体AB的感应电荷在O点产生的电场强度大小为，方向向左
11．以下关于静电现象的说法错误的是（　　）
A．带电体靠近绝缘体也能发生明显的静电感应现象
B．精密电学仪器应该放在封闭的金属壳内
C．处于静电平衡状态的整个导体是个等势体
D．超高压带电作业的工人穿上包含金属丝的织物制成的工作服，可以起到静电屏蔽的作用
12．如图所示，原本不带电的金属球A的半径为R，球外放一个带电荷量为Q、到球心O的距离为r的点电荷．则当金属球达到静电平衡时感应电荷在球心O处产生的场强大小等于 （ ）
A． B．
C．0 D．
13．半径为R的绝缘光滑半球形碗，固定放置在水平面上，在碗中置入三个质量均为m，电荷量相同的带电小球。当处于平衡状态时，三小球同处于水平平面内，该平面和地面的距离为0.5R。已知静电力常数为k，重力加速度为g，则（　　）
A．小球电荷量的大小为 B．小球受到的弹力大小为
C．小球电荷量的大小为 D．碗受到三小球的作用力小于
14．如图所示，将带有负电荷的绝缘棒移近两个不带电的相同导体球甲、乙，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法能使两球都带电的是（ ）
A．先用绝缘工具把两球分开，再移走棒
B．先移走棒，再用绝缘工具把两球分开
C．先将棒接触一下其中的一个球，再用绝缘工具把两球分开
D．先使乙球瞬时接地，再移走棒
15．下列哪些做法属于防止静电危害的措施（　　）
A．制药车间要尽量保持干燥
B．油罐车运油时要安装一条拖地的金属链
C．在地毯中夹杂导电纤维
D．寒冷的冬天多穿两件毛衣
16．如图（a）所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷，质量分别为M1、M2．t=0时，甲静止，乙以初速度6m/s向甲运动．此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触），它们运动的部分v-t图象分别如图（b）中甲、乙两曲线所示．则由图线可知
A．0～t2时间内，两电荷间的静电力一直减小
B．t1时刻两电荷组成的系统电势能最大
C．两点电荷电性一定相同，且有M1=2M2
D．整个运动过程中，甲、乙间的静电力对乙电荷一直做负功
二、填空题
18．如图所示，点电荷A和B相距40cm，分别带正电和负电，电荷量分别为4Q和-Q，在A、B连线上，引入点电荷C，这时三个点电荷恰好在彼此的静电力作用下处于平衡状态，试问：电荷C带__________电（正或负），电荷量为__________，它应放在___________ （A和B之间；A的右侧； B的左侧 ；A的右侧及B的左侧）距B点_________cm处。
19．长为L的金属棒原来不带电，现将一带电荷量为q的正电荷放在距棒左端R处，将一带电荷量为q的负点电荷放在距棒右端R处，如图所示，当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点O处产生的电场强度的大小为______，方向______（填向左或右）。
综合题
20．关于电荷，小明有以下认识：
A．电荷量很小的电荷就是元电荷；
B．物体所带的电荷量可以是任意的。
你认为他的看法正确吗？请简述你的理由。
22．如图所示，把质量为2g的带负电小球A用绝缘细绳悬挂，若将带电荷量为4×10﹣6C的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，则绳与竖直方向成45°角，g=10m/s2，k=9.0×109 N·m2/c2．求：
(1)A球带电荷量是多少？
(2)若改变小球B的位置，仍可使A球静止在原来的位置，且A、B间的库仑力最小，最小库仑力为多少？
21．如图所示，一个挂在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电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量q，平衡时细线与竖直方向的夹角为θ，A和B在同一水平线上，整个装置处于真空中，重力加速度为g，静电力常量为k，求A、B两球之间的距离d．
22．如图所示，在孤立点电荷+Q的电场中，金属圆盘A处于静电平衡状态．若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内，试在圆盘A内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线（用实线表示，要求严格作图）．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
温度的负号表示温度的高低，重力势能的负号表示重力势能的大小，电量的负号表示电量的种类。位移的负号表示位移的方向，与规定的正方向相反。
故选B。
2．A
【详解】
在不需要考虑带电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。故A正确。
故选A。
3．B
【详解】
AB．先将BC分开时，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，B带正电，C带负电，移走A后，电性不变，故B正确，A错误；
CD．A靠近BC时，由于静电感应，B侧带正电，C侧带负电，若将导体撤走后，BC间的电荷会由于相互吸弓|而重新达到电中性，故CD错误。
故选B。
4．C
【详解】
由题意可知，A、C带同种电荷，B与A、C电性相反。B恰能保持静止，所受库仑力的合力为零，则
A、C做圆周运动的角速度相等，库仑力提供向心力，对A有
对C有
联立，可得
，
即
解得
故选C。
5．C
【详解】
A．摩擦只能转移电荷，不能够创造电荷，A错误；
B．下雨天，对细水流的偏转会有着一定的影响，实验效果会不明显，B错误；
C．所有带电体所带电荷量一定为元电荷的整数倍，C正确；
D．用丝绸摩擦过的玻璃棒，玻璃棒会带正电，毛皮摩擦过的PVC管带负电，虽然二者带电种类不同，但细水流依旧会向靠近玻璃棒方向偏转，D错误。
故选C。
6．D
【详解】
A．腈纶与羊毛摩擦，由于羊毛排在前面，腈纶排在后面，两种物质摩擦时，羊毛带正电，腈纶带负电，A错误；
B．尼龙棒与羊毛摩擦，由于尼龙排在前面，羊毛排在后面，两种物质摩擦时，尼龙棒带正电，羊毛带负电，B错误；
C．尼龙与腈纶摩擦，会发生摩擦起电现象，C错误；
D．由题可知，两种物质在序列中距离越远，摩擦起电现象越显著，因此羊毛与腈纶摩擦较尼龙与羊毛摩擦，有更显著的起电现象，D正确；
故选D。
7．B
【详解】
物体通常呈电中性，即物体不带电，这是由于物体所带正负电荷一样多，物体对外不显电性造成的。故ACD错误，B正确。
故选B。
8．A
【详解】
开始时，当B的加速度也为a时，，故，即
解得
A正确。
9．A
【详解】
两小球之间的库仑引力为
两者相互接触后再放回到原来的位置上后，电量先中和在再平分，它们分别带和的电量，则库仑斥力为
故选A。
10．D
【详解】
A．由于点电荷带负电，由于静电感应，导体A端带负电，B端带正电，故A错误；
B．枕形导体AB原来不带电，放置在负电荷的电场中发生静电感应的过程其内部的电荷重新分布，并没有产生电荷，所以导体整体仍然不带电，故B错误；
C．处于导体AB静电平衡状态，导体是一个等势体，故导体A端的电势等于B端的电势，故C错误；
D．导体内部各点的合场强为零，则导体中心O点的场强为零，故感应电荷在O点的产生场强与点电荷-Q在O点的场强等大反向，大小为，方向向左，故D正确。
故选D。
11．A
【详解】
A．带电体靠近绝缘体不能发生明显的静电感应现象，故A错误；
B．金属体壳能产生静电屏蔽作用，故为了防止外电场的影响，电学仪器应该放在封闭的金属体壳中，故B正确；
C．处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，故C正确；
D．超高压带电作业的工人穿上包含金属丝的织物制成的工作服，可以起到静电屏蔽的作用，故D正确。
本题选错误项，故选A。
12．D
【详解】
球外点电荷在O点产生的场强，据点电荷的场强公式得
利用静电平衡的特点，内部场强处处为零，即感应电荷在导体内部产生的电场与球外电荷产生的电场强度大小相等，所以
故选D。
13．A
【详解】
AC．小球受重力，碗给的支持力和库伦作用力，三力平衡。已知三个小球处于同一平面，所以三个小球从俯视图看应为等边三角形排布，已知该平面和地面的距离为0.5R，所以该平面到碗面处也应为0.5R，并且已知碗的半径为R，所以碗面处的圆心到其中一个小球的距离应为R，根据几何知识，可得其中一个小球到其所处平面中心的距离为
根据几何知识有，小球与小球之间距离为，小球受力分析如图所示
每个小球所受库仑力为
又有
联立解得
A正确，C错误；
B．根据以上分析，有
B错误；
D．将三个小球看成一个整体，受到重力和碗给小球的作用力，因此和三个小球重力 等大反向，3mg，D错误。
故选A。
14．ACD
【详解】
A．将带负电的绝缘棒移近两球，由于静电感应，甲球感应出正电荷，乙球感应出负电荷，用绝缘工具把两球分开后，它们带上了等量异种电荷，再移走棒并不影响两球带电情况，A正确；
B．若先将棒移走，则两球感应出的等量异种电荷立即全部中和，再用绝缘工具把两球分开，两球不会带上电荷，B错误；
C．使棒与其中一个球接触，则两球会因接触而带上负电荷，C正确；
D．若使乙球瞬时接地，则大地为远端，甲球为近端，由于静电感应，甲球带正电，再将棒移走，由于甲、乙两球是接触的，所以甲球上的电荷会重新分布在甲、乙两球上，结果两球都带上了电荷，D正确。
故选ACD。
15．BC
【详解】
A．制药车间车间中，生产活动中的摩擦产生大量静电，所以车间中保持适当的湿度，及时把静电导走，避免静电造成的危害。属于防止静电危害。故A错误；
B．油罐车运油时要安装一条拖地的金属链，是为了把静电导走，防止静电的危害，选项B正确；
C．在地毯中夹杂导电纤维，是为了把静电导走，防止静电的危害，选项C正确；
D．寒冷的冬天多穿两件毛衣是为了保暖，选项D错误。
故选BC。
16．BC
【详解】
0～t1时间内两电荷间距离逐渐减小，在t1～t2时间内两电荷间距离逐渐增大，由库仑定律得知，两电荷间的相互静电力先增大后减小．故A错误．两球相互作用时，受到的合外力为零，乙做减速运动，甲做加速运动，故两者为斥力，带同性电荷，且系统动量守恒，设向左为正方向，t1时刻两球速度相等，v=2m/s；则有：Mv0=（M+m）v，解得：m=2M，故C正确；0～t1时间内两电荷间距离逐渐减小，在t1～t2时间内两电荷间距离逐渐增大，t1时刻两球相距最近，系统克服电场力最大，两电荷的电势能最大．故B正确．0～t1时间内两电荷间距离逐渐减小，两者的斥力对乙做负功；在t1～t2时间内两电荷间距离逐渐增大，由于乙仍然向左运动，故斥力仍然做负功；t2时刻以后，乙反向向右运动，则斥力对乙做正功，故选项错误；故选BC.
17． 正 4Q B的左侧 40
【详解】
由于A处放一电荷量为4Q的正点电荷，B处放一电荷量为Q的负点电荷，根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，要使整个系统在库仑力作用下都处于平衡状态，对C电荷受力分析，确保C受到A、B两电荷的力方向相反，因此C应放在B的左侧且带正电才能满足A、B同时处于平衡，C同时也平衡。
设点电荷C置于B的左侧且距离B为x，带电荷为q，对A由库仑定律可知
B处于平衡
联立方程解得
q=+4Q
所以
x=L=40cm
电荷C带正电，电荷量为4Q，它应放在B的左侧距B点40cm处。
18． 水平向左
【详解】
导体处于静电平衡，所以内部和场强为零，故
方向水平向左。
19．见解析
【解析】
A．元电荷是最小的电荷量，不是电荷，故A错误；
B．物体所带的电荷量一定是元电荷的整数倍，故B错误。
20．(1)-5×10﹣8C (2)
【详解】
解：对球A受力分析，如图
根据共点力平衡条件，结合几何关系得到
解得：
即A球受的库仑力为0.02N
根据库仑定律，有
故
即A球的带电量是﹣5×10﹣8C
（2）当库仑力垂直细绳时，A、B间库仑力最小；
则为：
21．
【详解】
对B球受力分析如图所示，
根据平衡条件得：
联立解得：
22．
【详解】
画出感应电荷形成的附加电场在圆盘A内的三条电场线(实线)，如图所示；
导体A处于静电平衡状态，因此内部每点的合场强都为零，即导体A内的每一点，感应电荷产生的电场强度都与点电荷Q在那点的电场强度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷Q的电场线重合，且方向相反。
答案第1页，共2页