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章末綜合測(cè)評(píng)(一)(時(shí)間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共10小題,每小題6分,共60分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中第1~6題只有一項(xiàng)符合題目要求,第7~10題有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)1.打開(kāi)自來(lái)水開(kāi)關(guān),讓水慢慢如線狀流下,把用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒靠近水流,將看到()A.水流仍豎直向下流B.水流向靠近玻璃棒的方向偏轉(zhuǎn)C.水流向遠(yuǎn)離玻璃棒的方向偏轉(zhuǎn)D.若換用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒靠近水流,看到的現(xiàn)象會(huì)和玻璃棒的方向相反【解析】帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì),不論帶電體帶何種電荷,都對(duì)水流具有吸引力作用,故只有B正確.【答案】B2.如圖1所示,原來(lái)不帶電的絕緣金屬導(dǎo)體,在其兩端下面都懸掛著金屬驗(yàn)電箔;若使帶負(fù)電的絕緣金屬球A靠近導(dǎo)體的右端,可能看到的現(xiàn)象是()圖1A.只有右端驗(yàn)電箔張開(kāi),且右端帶正電B.只有左端驗(yàn)電箔張開(kāi),且左端帶負(fù)電C.兩端的驗(yàn)電箔都張開(kāi),且左端帶負(fù)電,右端帶正電D.兩端的驗(yàn)電箔都不張開(kāi),且左端帶正電,右端帶負(fù)電【解析】帶負(fù)電的絕緣金屬球靠近導(dǎo)體右端,由于發(fā)生感應(yīng)起電,導(dǎo)體右端帶正電,左端帶負(fù)電,兩端的驗(yàn)電箔都張開(kāi),故C正確.【答案】C3.下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法中正確的是()A.體積較大的帶電體在任何條件下都不可看成點(diǎn)電荷B.足夠小(例如體積小于1mm3)的電荷,一定可以看作點(diǎn)電荷C.由庫(kù)侖定律可知,兩個(gè)電荷間的距離趨于無(wú)窮小時(shí),庫(kù)侖力趨于無(wú)限大D.一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷,不是看它尺寸的絕對(duì)值,而是看它的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響是否能忽略不計(jì)【解析】一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷,并不只是看它本身尺寸的大小,而是看它的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響能否忽略不計(jì),D正確.當(dāng)研究?jī)蓚€(gè)距離很遠(yuǎn)的星球間的庫(kù)侖力時(shí),兩星球也可視為點(diǎn)電荷,A錯(cuò)誤.兩個(gè)很小的帶電體距離很小時(shí)也不可看作點(diǎn)電荷,B錯(cuò)誤.庫(kù)侖定律的適用條件是真空中的點(diǎn)電荷,當(dāng)兩電荷間的距離趨于無(wú)窮小時(shí),電荷不能視為點(diǎn)電荷,庫(kù)侖定律不能適用了,它們間的庫(kù)侖力并非無(wú)窮大,C錯(cuò)誤.【答案】D4.如圖2所示,懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)帶電荷量不變的小球A.在兩次實(shí)驗(yàn)中,均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球B.當(dāng)B到達(dá)懸點(diǎn)O的正下方并與A在同一水平線上,A處于受力平衡時(shí),懸線偏離豎直方向的角度為θ,若兩次實(shí)驗(yàn)中B的電荷量分別為q1和q2,θ分別為30°和45°則eq\f(q2,q1)為()【導(dǎo)學(xué)號(hào):29682101】圖2A.2B.3C.2eq\r(3)D.3eq\r(3)【解析】設(shè)細(xì)線長(zhǎng)為l,A的帶電荷量為與B處在同一水平線上,以A為研究對(duì)象,受力分析,作出受力圖,如圖所示.根據(jù)平衡條件可知,庫(kù)侖力跟重力的合力與細(xì)線的拉力等大反向,由幾何關(guān)系列式得tanθ=eq\f(F,mg),其中F=keq\f(qQ,lsinθ2),兩式整理得:q=eq\f(mgl2tanθsin2θ,kQ),將題干中的兩種情況代入得:eq\f(q2,q1)=eq\f(tan45°sin245°,tan30°sin230°)=2eq\r(3).【答案】C5.兩個(gè)大小相同的金屬球,所帶電荷量分別為3Q和-Q,相距r時(shí)(r遠(yuǎn)大于金屬球半徑),它們之間的相互作用力大小為F.現(xiàn)將兩球接觸后分開(kāi),并使它們相距2r,則它們之間的相互作用力大小將變?yōu)?)【導(dǎo)學(xué)號(hào):29682102】\f(F,4) \f(F,8)\f(F,12) \f(F,16)【解析】?jī)汕蚪佑|前的相互作用力大小F=keq\f(3Q·Q,r2)=eq\f(3kQ2,r2).兩球接觸后,電荷先中和再平分,兩球分開(kāi)后的帶電量均為eq\f(3Q+-Q,2)=Q,所以兩球間的作用力大小變?yōu)镕′=eq\f(kQ2,2r2)=eq\f(kQ2,4r2).由以上可知F′=eq\f(F,12).【答案】C6.如圖3,三個(gè)點(diǎn)電荷a、b、c位于正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,a、c帶正電,b帶負(fù)電,a所帶電荷量比b所帶電荷量少,關(guān)于c受到a和b的靜電力的合力方向,下列判斷正確的是()圖3A.從原點(diǎn)指向第Ⅰ象限B.從原點(diǎn)指向第Ⅱ象限C.從原點(diǎn)指向第Ⅲ象限D(zhuǎn).從原點(diǎn)指向第Ⅳ象限【解析】a、c帶正電,b帶負(fù)電,則a對(duì)c的作用力為斥力,b對(duì)c的作用力為引力,a所帶電荷量比b所帶電荷量少,則a對(duì)c的作用力小于b對(duì)c的作用力,所以c受到a和b的靜電力的合力方向從原點(diǎn)指向第Ⅳ象限,選項(xiàng)D正確.【答案】D7.如圖4所示,用兩根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點(diǎn),A上帶有Q=×10-6C的正電荷.兩線夾角為120°,兩線上的拉力大小分別為F1和的正下方m處放有一帶等量異種電荷的小球B,B與絕緣支架的總質(zhì)量為kg(重力加速度g取10m/s2;靜電力常量k=×109N·m2/C2,A、B球可視為點(diǎn)電荷),則()【導(dǎo)學(xué)號(hào):29682103】圖4A.支架對(duì)地面的壓力大小為NB.兩線上的拉力大小F1=F2=NC.將B水平右移,使M、A、B在同一直線上,此時(shí)兩線上的拉力大小F1=N,F(xiàn)2=ND.將B移到無(wú)窮遠(yuǎn)處,兩線上的拉力大小F1=F2=N【解析】A對(duì)B有豎直向上的庫(kù)侖力,大小為FAB=eq\f(kQ2,l2)=N;對(duì)B與支架整體分析,豎直方向上合力為零,則FN+FAB=mg,可得FN=mg-FAB=N,由牛頓第三定律知F′N=FN,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.因兩細(xì)線長(zhǎng)度相等,B在A的正下方,則兩繩拉力大小相等,小球A受到豎直向下的重力、庫(kù)侖力和F1、F2作用而處于平衡狀態(tài),因兩線夾角為120°,根據(jù)力的合成特點(diǎn)可知:F1=F2=GA+FAB=N;當(dāng)B移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí),F(xiàn)1=F2=GA=1N,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.當(dāng)B水平向右移至M、A、B在同一條直線上時(shí),如圖所示,對(duì)A受力分析并沿水平和豎直方向正交分解,水平方向:F1cos30°=F2cos30°+F′cos30°豎直方向:F1sin30°+F2sin30°=GA+F′sin30°由庫(kù)侖定律知,A、B間庫(kù)侖力大小F′=eq\f(kQ2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(l,sin30°)))\s\up12(2))=eq\f(FAB,4)=N,聯(lián)立以上各式可得F1=N,F(xiàn)2=N,選項(xiàng)C正確.【答案】BC8.原來(lái)甲、乙、丙三物體都不帶電,今使甲、乙兩物體相互摩擦后,乙物體再與丙物體接觸,最后,得知甲物體帶正電荷×10-15C,丙物體帶電荷量的大小為8×10-16C.則對(duì)于最后乙、丙兩物體的帶電情況,下列說(shuō)法中正確的是()A.乙物體一定帶有負(fù)電荷8×10-16CB.乙物體可能帶有負(fù)電荷×10-15CC.丙物體一定帶有正電荷8×10-16CD.丙物體一定帶有負(fù)電荷8×10-16C【解析】由于甲、乙、丙原來(lái)都不帶電,即都沒(méi)有凈電荷,甲、乙摩擦導(dǎo)致甲失去電子帶×10-15C的正電荷,乙物體得到電子而帶×10-15C的負(fù)電荷;乙物體與不帶電的丙物體相接觸,從而使一部分負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到丙物體上,故可知乙、丙兩物體都帶負(fù)電荷,由電荷守恒可知乙最終所帶負(fù)電荷為×10-15C-8×10-16C=8×10-16C,故A、D正確.【答案】AD9.如圖5是消除煙氣中煤粉的靜電除塵器示意圖,它由金屬圓筒和懸在管中的金屬絲B組成,帶煤粉的煙氣從下方進(jìn)氣口進(jìn)入,煤粉帶負(fù)電,脫塵后從上端排氣孔排出,要讓除塵器正確工作,應(yīng)該是()圖5A.AB應(yīng)接直流電源,且A為正極B.AB應(yīng)接交流電源,且B接火線C.其外殼A應(yīng)接地,原因是以防觸電D.其外殼A應(yīng)接地,其原因是導(dǎo)走電荷以防爆炸【解析】AB應(yīng)接直流電源,由于煤粉帶負(fù)電,故A應(yīng)為正極,A正確,B錯(cuò)誤.外殼A接地原因是防止觸電為了安全,C正確,D錯(cuò)誤.【答案】AC10.如圖6所示,可視為點(diǎn)電荷的小球A、B分別帶負(fù)電和正電,B固定,其正下方的A靜止在絕緣斜面上,則A受力個(gè)數(shù)可能為()圖6A.A可能受到2個(gè)力作用B.A可能受到3個(gè)力作用C.A可能受到4個(gè)力作用D.A可能受到5個(gè)力作用【解析】若庫(kù)侖力等于A的重力,則斜面對(duì)A不產(chǎn)生彈力作用,此時(shí)A只受到重力和庫(kù)侖力的作用,選項(xiàng)A正確;若庫(kù)侖力小于A的重力,則A還要受到斜面的支持力的作用,由力的平衡知識(shí)可以判斷,A一定還要受到斜面的摩擦力作用,即此時(shí)A受到4個(gè)力作用,選項(xiàng)C正確.【答案】AC二、計(jì)算題(本題共3小題,共40分.按題目要求作答.)11.(12分)有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B,分別帶有電荷量QA=×10-9C,QB=-×10-9C,讓兩絕緣金屬小球接觸,在接觸的過(guò)程中,電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少?【解析】接觸過(guò)程中,由于B球帶負(fù)電,B球上多余的電子轉(zhuǎn)移到A球,這樣中和A球上的一部分電荷直至B球?yàn)橹行圆粠щ?,接著B(niǎo)球上的電子會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)移到A球,直到兩球帶上等量的正電荷.QA′=QB′=eq\f(QA+QB,2)=eq\f×10-9-×10-9,2)C=×10-9C.共轉(zhuǎn)移的電子電荷量為ΔQ=-QB+QB′=×10-9C+×10-9C=×10-9C.轉(zhuǎn)移的電子數(shù)n=eq\f(ΔQ,e)=eq\f×10-9C,×10-19C)=×1010(個(gè)).【答案】電子由球B轉(zhuǎn)移到球A,轉(zhuǎn)移了×1010個(gè)12.(14分)如圖7所示,把質(zhì)量為2g的帶負(fù)電的小球A用絕緣細(xì)繩懸掛起來(lái),再將帶電荷量為Q=×10-6C的帶正電的小球B靠近A,當(dāng)兩個(gè)帶電小球在同一高度并且相距30cm時(shí),繩與豎直方向成45°角.(g取10m/s2)圖7(1)B球受到的庫(kù)侖力多大?(2)A球所帶的電荷量是多少?【解析】(1)球A受力如圖,由力的平衡條件得:F=mgtanα=2×10-2N.由牛頓第三定律知B球受到的庫(kù)侖力為2×10-2N.(2)由庫(kù)侖定律知:F=keq\f(QqA,r2)得:qA=eq\f(Fr2,kQ)=eq\f(2×10-2×,9×109××10-6)C=×10-8C.【答案】(1)2×10-2N(2)×10-8C13.(14分)如圖8所示,傾角為30°的直角三角形的底邊BC長(zhǎng)為2L,處在水平位置,O為底邊中點(diǎn),直角邊AB為光滑絕緣導(dǎo)軌,OD垂直AB.現(xiàn)在O處固定一帶正電的物體,讓一質(zhì)量為M、帶正電的小球從導(dǎo)軌頂端A由靜止開(kāi)始滑下(始終不脫離導(dǎo)軌),測(cè)得它滑到D處受到的庫(kù)侖力大小為F,求它滑到B處的速度和加速度的大小.(重力加速度為g)【導(dǎo)學(xué)號(hào):29682104】圖8【解析】帶電小球沿光滑絕緣軌道從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,受到重力Mg、軌道支持力N及庫(kù)侖斥力F三個(gè)力的作用,其中支持力不做功,庫(kù)侖斥力關(guān)于D點(diǎn)對(duì)稱,所做的功等效于零,即WF=0由動(dòng)能定理可得:WG=Mg·(2Lcos30°)·sin30°=eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,B)解得:vB=eq\r(\r(3)gL)帶電小球受到的合外力沿軌道AB斜向下,因?yàn)閹щ娦∏蛟贒點(diǎn)受到的庫(kù)侖力為F=keq\f(Q1Q2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\
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