人教版物理选修1-1练习：第1章 电场 电流 检测B Word版含解析

第一章检测(B)
(时间:60分钟　满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的题只有一个选项符合题目要求,有的题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.两百多年前,诺莱特让700个修道士手拉手做“电震实验”。实验中装水的大玻璃罐起到了储存电荷的作用,其实它就是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.变阻器 B.电容器 C.变压器 D.传感器
解析:储存电荷的器件应为电容器。
答案:B
2.用毛皮摩擦橡胶棒,会使橡胶棒带负电,摩擦前后,橡胶棒上的质子数将(　　)
A.增加 B.减少
C.不变 D.先增加后减少
解析:橡胶棒带负电是因为通过与毛皮摩擦,从毛皮中得到电子,而原子核在摩擦过程中不会在物体间转移,所以橡胶棒中的质子数不会改变。
答案:C
/
3.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器,图中实线为除尘器内电场的电场线,虚线为带负电粉尘的运动轨迹,P、Q为运动轨迹上的两点,下列关于带电粉尘在P、Q两点所受静电力的大小关系正确的是(　　)
A.FP=FQ B.FP>FQ
C.FP解析:P点的电场线比Q点的稀疏,所以EP答案:C
4.通过阻值为R的电阻的电流为I时,在时间t内产生的热量为Q;若电阻的阻值为2R,电流为
??
2
,则在时间??内产生的热量为(　　)
A.4Q B.2Q C.
??
2
D.
??
4
解析:根据焦耳定律Q=I2Rt,电阻为2R时,Q'=
??
2
2
·2R·t,所以Q'=
??
2
。
答案:C
5.对一盏标有“220 V　60 W”的灯泡,下列说法正确的是0(　　)
A.该灯泡的额定电压是220 V
B.该灯泡的额定功率是60 W
C.该灯泡的额定电流是3.67 A
D.该灯泡接在电压是200 V的电源两端,灯泡会损坏
解析:用电器铭牌上所标电压、功率为额定电压、额定功率,选项A、B正确;由P=UI得I=
??
??
≈0.27 A,选项C错误;若灯泡接在200 V电压两端,实际电压小于额定电压,灯泡亮度比正常发光时要暗,灯泡不会损坏,选项D错误。
答案:AB
/
6.在一个等边三角形ABC顶点B和C处各放一个电荷时,测得A处的电场强度大小为E,方向与BC边平行且沿B指向C,如图所示。拿走C处的点电荷后,A处电场强度情况将是(　　)
A.大小仍为E,方向从A指向B
B.大小仍为E,方向从B指向A
C.大小变为
??
2
,方向不变
D.不能作出结论
解析:移走C前,A处电场由B、C处两电荷产生的电场叠加而成,由平行四边形定则及等边三角形相关知识知,B、C处两电荷在A处产生的电场强度大小均为E,且B处为正电荷,产生电场由B指向A,C处为负电荷,产生电场由A指向C。所以撤去C处点电荷后,A处电场只由B处电荷产生,所以选项B正确。
答案:B
7.如图所示,AB是点电荷电场中的一根电场线,在线上O点放一个自由静止的负电荷后,它将沿电场线向B运动,则下列判断中正确的是(　　)
A.电场线方向由B指向A,该电荷受到的电场力越来越小
B.电场线方向由B指向A,该电荷受到的电场力大小变化无法确定
C.电场线方向由A指向B,该电荷受到的电场力大小不变
D.电场线方向由B指向A,该电荷受到的电场力越来越大
解析:负电荷在O点受力方向是由O指向B,则电场强度方向应由B指向A,一条电场线无法知道电场线的疏密程度,也就无法知道电场强度的大小和电荷受力的大小变化。
答案:B
/
8.两个大小相同的小球带有同种电荷,质量分别为m1和m2,电荷量分别为q1和q2。用细绝缘线悬挂后,因静电力的作用,两悬线张开,分别与竖直方向成夹角α1和α2,且两小球处在同一水平线上,如图所示。若α1=α2,则下述结论正确的是(　　)
A.q1一定等于q2
B.一定满足
??
1
??
1
=
??
2
??
2
C.m1一定等于m2
D.必须同时满足q1=q2,m1=m2
解析:对于小球m1来说,它受到重力m1g、拉力FT和库仑力F=??
??
1
??
2
??
2
的作用,且在三力作用下处于平衡状态,则有tan α1=
??
??
1
??
,同理,对小球m2有tan α2=
??
??
2
??
。由于α1=α2,因此m1=m2。α1、α2与q1、q2无关。
答案:C
/
9.如图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。若粒子在运动中只受静电力作用。根据此图可以作出正确判断的是(　　)
A.带电粒子所带电荷的符号
B.粒子在a、b两点的受力方向
C.粒子在a、b两点何处速度大
D.a、b两点电场的强弱
解析:由运动轨迹知粒子在各点的运动方向沿该点的切线方向,根据运动方向、受力方向和轨迹三者的关系知粒子受静电力方向一定指向轨迹曲线内侧,故选项B正确;根据粒子的初速度方向和受力方向可判断出静电力做功情况,进而判断出速度变化情况,选项C正确;再由电场线的疏密程度判断两点电场的强弱,选项D正确。
答案:BCD
10.M和N是两个原来都不带电的物体,它们相互摩擦后M带正电荷1.6×10-10 C,且它们与外界无电荷的转移,则下列判断中正确的有(　　)
A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B.摩擦过程中电子从M转移到N
C.N在摩擦后一定带负电荷1.6×10-10 C
D.M在摩擦过程中失去了1.6×10-10个电子
解析:摩擦前M和N各自内部都有电荷,正电荷和负电荷数量相等,电性相反,对外不显电性,故选项A错误;因为摩擦后M带正电荷,则在摩擦过程中M失去电子,N得到电子,电子由M转移到N,根据电荷守恒定律,N得到电子1.6×10-10 C,故选项B、C正确;一个电子的电荷量为 1.6×10-19 C,则M失掉的电子数为109个,故选项D错误。
答案:BC
二、填空题(本题共2小题,共16分。把答案直接填在横线上)
11.(8分)两个点电荷甲和乙同处于真空中。
(1)甲的电荷量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的　　　　倍。?
(2)把每个电荷的电荷量都增大为原来的4倍,那么它们之间的距离必须变为原来的　　　　倍才能使其间的相互作用力不变。?
解析:甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是作用力与反作用力,所以两者大小相等;由库仑定律F=??
??
??
·
??
??
??
2
得:当两者的电荷量都增大为原来的4倍时,要使作用力不变,距离必须变为原来的4倍。
答案:(1)1　(2)4
12.(8分)下表中是两个电池外壳上的说明文字。
某型号进口电池
某型号国产电池
Cd　RECHARGEABLE1.2 V 500 mA·hSTANDARDCHARGE15 h at 50 mA
GNY0.6(KR-AA)
1.2 V 600 mA·h
RECHARGEABLE
STANDARD CHARGE
15 h at 60 mA
上述进口电池的电动势是　　　　 V。上述国产电池最多可放电　　　　 mA·h;若该国产电池平均工作电流为0.03 A,则最多可使用　　　　 h。?
解析:由表中数据知,两电池的电动势都是1.2 V,且国产电池的最大放电量是600 mA·h。若该国产电池平均工作电流为0.03 A,则由电流定义式知该国产电池的放电时间
t=
??
??
=
600mA·h
0.03A
=
600mA·h
30mA
=20 h。
答案:1.2　600　20
三、计算题(本题共4小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
13.(9分)用细线将质量为4×10-3 kg的带电小球P悬挂在O点,当在空间加一方向水平向右、大小为1×104 N/C 的匀强电场时,小球偏转37°后处于静止状态,如图所示。
/
(1)分析小球的带电性质。
(2)求小球所带的电荷量。
(3)求细线的拉力。
解析:对小球进行受力分析,如图所示。
/
(1)由小球受到的静电力方向与电场强度方向相同可知,小球带正电。
(2)设小球所带的电荷量为q,
由F电=qE=mgtan 37°,得
q=
????tan37°
??
≈3×10-6 C。
(3)细线的拉力F=
????
cos37°
≈5×10-2 N。
答案:(1)正电　(2)3×10-6 C　(3)5×10-2 N
14.(11分)如图所示,电解槽中如果在4 s内各有8 C的正、负电荷通过面积为0.8 m2的横截面AB,则:
/
(1)在图中标出正、负离子定向移动的方向。
(2)电解槽中的电流方向如何?
(3)4 s内通过横截面AB的电荷量为多少?
(4)电解槽中的电流为多大?
解析:(1)电源与电解槽中的两极相连后,左侧电极与电源正极相连,右侧电极与电源负极相连,电解槽是用电器,所以在电解槽内部应有电流由左极板向右极板流动,故正离子向右移动,负离子向左移动。
(2)电解槽中的电流方向由左向右。
(3)8 C的正电荷向右通过横截面AB,而8 C的负电荷向左通过该横截面,相当于又有8 C正电荷向右通过横截面,故4 s内通过横截面AB的电荷量为16 C。
(4)由电流的公式得I=
??
??
=
16
4
A=4 A。
答案:(1)如图所示
/
(2)由左向右　(3)16 C　(4)4 A
15.(12分)一台电动机线圈电阻为0.5 Ω,正常工作时通过的电流为20 A,在10 s中转化的机械能为4.2×104 J。则:
(1)10 s内电动机产生了多少热量?
(2)10 s内电流做了多少功?
解析:(1)Q=I2Rt=(20 A)2×0.5 Ω×10 s=2×103 J。
(2)电流做的功一部分转化为热能,一部分转化为机械能,即W=Q+E机。
故W=2×103 J +4.2×104 J=4.4×104 J。
答案:(1)2×103 J　(2)4.4×104 J
16.(12分)电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器,它们一般具有加热和保温功能,其工作原理大致相同。某种电热式用电器的简化电路图,如图所示,主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S。
/
(1)当自动开关S闭合和断开时,用电器分别处于什么状态?
(2)用电器由照明电路供电(U=220 V),设加热时用电器的电功率为400 W,保温时用电器的电功率为40 W,则R1和R2分别为多大?
解析:(1)S闭合,处于加热状态,S断开,处于保温状态。
(2)由电功率公式得P1=
??
2
??
1
,??2=
??
2
??
1
+
??
2
。
代入数据可得R1=121 Ω,R2=1 089 Ω。
答案:(1)见解析　(2)121 Ω　1 089 Ω