第1章 电场 电流 1.1电荷 库仑定律 练习 Word版含解析

01
第一章
电场　电流
一、电荷　库仑定律
/课时过关·能力提升
基础巩固
1对元电荷的理解,下列说法正确的是(　　)
A.元电荷就是电子
B.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量
C.元电荷就是质子
D.物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
解析:元电荷是最小的电荷量,它不是带电体本身,选项A、C错误。元电荷的数值与电子、质子所带电荷量的绝对值相等,选项B正确。任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍,选项D正确。
答案:BD
2对点电荷的理解,下列说法正确的是(　　)
A.均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时可视为点电荷
B.带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷
C.只有直径很小的带电球体才能看作点电荷
D.带电的金属球一定不能视为点电荷
解析:点电荷是一种理想化模型,是就研究的具体问题而言的,一个带电体能否看作点电荷要看带电体的大小对所研究的问题是否是次要因素,对问题的影响是否可以忽略,因此只有选项B正确。
答案:B
3在晴朗干燥的冬日里,如果用塑料梳子梳干燥的头发,会发现头发越梳越蓬松,其主要原因是(　　)
A.梳头时,空气进入头发
B.头发和梳子摩擦后,头发带同种电荷相互排斥
C.梳子对头发有力的作用
D.梳头时,头发的毛囊会收缩
解析:此题考查的重点是摩擦起电的原因,同时了解电荷相互作用规律在生活中的呈现。
答案:B
4下列说法正确的是(　　)
A.点电荷就是体积很小的带电体
B.点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体
C.根据F=??
??
1
??
2
??
2
可知,当??→0时F→∞
D.静电力常量的数值是由实验得出的
解析:点电荷是带电体的理想模型,当带电体本身的线度对所研究的问题没有影响或影响不大时,就可以当成点电荷,选项A、B错误;库仑定律仅适用于真空中的点电荷,当r→0时,库仑定律不成立,选项C错误。
答案:D
5带电微粒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:所有带电物体的电荷量是元电荷(1.60×10-19 C)的整数倍,由此判断只有选项A不符合要求。
答案:A
6用轻小物体甲、乙靠近带负电的轻小物体丙,结果甲被丙吸引,乙被丙推开,由此可确定(　　)
A.甲带正电 B.甲带负电
C.乙带正电 D.乙带负电
解析:本题考查了电荷之间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,但不要忽略了带电体可以吸引不带电的轻小物体这一性质。对题目进行分析可知,乙一定带负电,而甲可能带正电也可能不带电,因此只有选项D正确。
答案:D
7真空中两个点电荷相距r时,静电力为F。如果保持它们的电荷量不变,而将距离增大为2r时,则静电力将变为(　　)
A.
??
4
B.
??
2
C.??D.2??
解析:根据库仑定律公式F=??
??
1
??
2
??
2
可知
F'=
??
??
1
??
2
(2??
)
2
=
??
4
,选项A正确。
答案:A
8如图所示,在所带电荷量为+Q的带电体C右侧有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支柱上。若先将C移走,再把A、B分开,则A　　　?电,B　　　?电(均选填“带”或“不带”);若先将A、B分开,再移走C,则A带　　?电,B带　　?电(均选填“正”或“负”)。?
答案:不带　不带　负　正
能力提升
1关于摩擦起电现象,下列说法正确的是(　　)
A.摩擦起电现象使本没有电子和质子的物体产生了电子和质子
B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量的异种电荷
C.摩擦起电,可能是因为摩擦而导致质子从一个物体转移到了另一个物体形成的
D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电
解析:摩擦起电的实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同,使电子可以在物体之间转移。若一个物体失去电子,其质子数比电子数多,则它带正电;若一个物体得到电子,其质子数比电子数少,则它带负电,即物体带电并不是创造出电荷。故选项B、D正确。
答案:BD
2把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A、B两球原来的带电情况可能是(　　)
A.带有等量异种电荷
B.带有等量同种电荷
C.带有不等量异种电荷
D.一个带电,另一个不带电
解析:相同的球接触后总电荷量平分,如果是异种电荷,则先中和再平分。根据接触后相排斥,可判定原来两球一定不是带等量异种电荷,故选项A错误,正确的为选项B、C、D。
答案:BCD
3
/
用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒靠近不带电的验电器的金属小球a,这时验电器小球a和金属箔b的带电情况是(　　)
A.a带正电,b带负电
B.a带负电,b带正电
C.a、b均带正电
D.a、b均带负电
解析:切入点是毛皮摩擦过的硬橡胶棒应该带负电,同时橡胶棒让验电器发生了感应起电,所以靠近棒的a端带正电,远离棒的b端带负电,即选项A正确。
答案:A
4已知点电荷A的电荷量是点电荷B的2倍,则A对B作用力的大小跟B对A的作用力大小的比值为(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.2∶1 B.1∶2
C.1∶1 D.不一定
解析:电荷间的相互作用力遵循牛顿第三定律,A对B的力与B对A的力是作用力与反作用力的关系,它们大小相等、方向相反。故选项A、B、D错误,选项C正确。
答案:C
5将电荷量为Q的带电体分为电荷量分别为q和(Q-q)的两部分(均可视为点电荷),在距离一定时,要使其相互作用力最大,则q值应为(　　)
A.
??
2
B.
??
3
C.
??
4
D.
??
5
解析:两电荷量q和(Q-q)的和一定,由数学知识可知当两者相等时,它们的积最大,即库仑力最大。
答案:A
6如图所示,q1、q2、q3分别表示一条直线上的三个点电荷,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)如果q2为正电荷,则q1为　　　　电荷,q3为　　　　电荷。?
(2)q1、q2、q3三者的电荷量大小之比为　　　　∶　　　　∶　　　　。?
解析:就q2而言,q1、q3只要带同种电荷便可能使其处于平衡状态。而对于q1和q3,若都带正电荷,各自均受到另外两个电荷的斥力而不能保持平衡;若都带负电荷,q2对其为引力,另外一个电荷对其为斥力,当两力大小相等时才能处于平衡状态,所以q1、q3都带负电荷。根据库仑定律和平衡条件知,对q2有 ??
??
1
??
2
??
1
2
=??
??
2
??
3
??
2
2
,对q1有
??
??
1
??
2
??
1
2
=??
??
1
??
3
(
??
1
+
??
2
)
2
,由以上两式可解得q1∶q2∶q3=
??
1
+
??
2
??
2
2
∶1∶
??
1
+
??
2
??
1
2
。
答案:(1)负　负　(2)
??
1
+
??
2
??
2
2
　1　
??
1
+
??
2
??
1
2
7
如图所示,两个完全相同可视为质点的金属小球A、B,质量都是m,连接小球A、B的绝缘细线长度为l,静电力常量为k,重力加速度为g,另有一个与A、B完全相同的金属小球C带有4q的正电荷,若A、B两球原先均不带电,现将C先与A接触,再与B接触后,移走小球C,则:
(1)连接O、A的细线受力为多大?
(2)连接A、B的细线受力为多大?
解析:当C先后与A、B接触后,带电情况为QA=2q,QB=q
以A、B整体为受力分析对象:FT=GA+GB=2mg
以B为受力分析对象:FT'=mBg+FAB=mg+
2??
??
2
??
2
。
答案:(1)2mg　(2)mg+
2??
??
2
??
2