高中物理教科版1本冊總復習總復習學業(yè)分層測評2

學業(yè)分層測評(二)(建議用時：45分鐘)[學業(yè)達標]1．(多選)關于點電荷的下列說法中正確的是()【導學號：33410012】A．真正的點電荷是不存在的B．點電荷是一種理想化模型C．足夠小的電荷就是點電荷D．球形帶電體都可以看做點電荷【解析】點電荷是一種理想化模型，帶電體的形狀和大小，對研究結(jié)果的影響可以忽略時，才可將帶電體看做點電荷，并不是由帶電體的帶電量大小或形狀完全決定的，故A、B正確，C、D錯誤．【答案】AB2．(2023·濟南檢測)如圖1-2-2所示，兩個帶電球，大球的電荷量大于小球的電荷量，可以肯定()圖1-2-2A．兩球都帶正電B．兩球都帶負電C．大球受到的靜電力大于小球受到的靜電力D．兩球受到的靜電力大小相等【解析】兩球相互排斥，說明它們帶有相同性質(zhì)的電荷，但它們具體帶何種性質(zhì)的電荷不確定，A、B錯．根據(jù)庫侖定律及牛頓第三定律，兩球受到的靜電力大小相等，方向相反，C錯，D對．【答案】D3．真空中有甲、乙兩個點電荷，相距為r，它們間的靜電力為F.若甲的電量變?yōu)樵瓉淼?倍，乙的電量變?yōu)樵瓉淼?/3，距離變?yōu)?r，則它們之間的靜電力變?yōu)?)【導學號：33410013】A．3F/8 B．F/C．8F/3 D．2F【解析】設甲、乙兩點電荷原帶電量分別為Q甲、Q乙，距離為r，由庫侖定律得：F＝keq\f(Q甲Q乙,r2)，當Q′甲＝2Q甲，Q′乙＝eq\f(1,3)Q乙，r′＝2r時，F(xiàn)′＝keq\f(2Q甲·\f(1,3)Q乙,4r2)＝eq\f(1,6)keq\f(Q甲·Q乙,r2)＝eq\f(1,6)F，故答案應選B.【答案】B4.如圖1-2-3所示，兩個質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a與b，殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們分別固定于絕緣支座上，兩球心間的距離l為球半徑的3倍．若使它們帶上等量異種電荷，兩球電荷量的絕對值均為Q，那么，a、b兩球之間的萬有引力F引、庫侖力F庫分別為()圖1-2-3A．F引＝Geq\f(m2,l2)，F(xiàn)庫＝keq\f(Q2,l2)B．F引≠Geq\f(m2,l2)，F(xiàn)庫≠keq\f(Q2,l2)C．F引≠Geq\f(m2,l2)，F(xiàn)庫＝keq\f(Q2,l2)D．F引＝Geq\f(m2,l2)，F(xiàn)庫≠keq\f(Q2,l2)【解析】萬有引力定律適用于兩個可看成質(zhì)點的物體，雖然兩球心間的距離l只有半徑的3倍，但由于殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，兩球殼可看做質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點．因此，可以應用萬有引力定律．對于a、b兩帶電球殼，由于兩球心間的距離l只有半徑的3倍，不能看成點電荷，不滿足庫侖定律的適用條件，故D正確．【答案】D5．A、B兩個帶同種電荷的絕緣金屬小球，半徑為r，球心相距3r，A帶電荷量Q1，B帶電荷量Q2，則A、B間相互作用力為()A．無法確定 B．等于keq\f(Q1Q2,9r2)C．大于keq\f(Q1Q2,9r2) D．小于keq\f(Q1Q2,9r2)【解析】因為兩球心距離與球的半徑相差不大，所以兩帶電絕緣金屬小球不能看做點電荷，必須考慮電荷在球上的實際分布．由于Q1、Q2是同種電荷，相互排斥，分布于最遠的兩側(cè)，電荷中心距離大于3r，所以靜電力小于keq\f(Q1Q2,9r2)，D正確．【答案】D6．如圖1-2-4所示，三個完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上．a(chǎn)和c帶正電，b帶負電，a所帶電荷量的大小比b的?。阎猚受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示，它應是()【導學號：33410014】圖1-2-4A．F1 B．F2C．F3 D．F4【解析】據(jù)同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引，確定電荷c受到a和b的庫侖力方向，考慮a的帶電荷量小于b的帶電荷量，因此Fb大于Fa，F(xiàn)b與Fa的合力只能為F2，故選項B正確．【答案】B7．人類已探明某星球帶負電，假設它是一個均勻帶電的球體，將一帶負電的粉塵置于該星球表面h處，恰處于懸浮狀態(tài)．現(xiàn)設科學家將同樣的帶電粉塵帶到距星球表面2h處于無初速釋放，則此帶電粉塵將()A．向星球地心方向下落B．飛向太空C．仍在那里懸浮D．沿星球自轉(zhuǎn)的線速度方向飛出【解析】均勻帶電的星球可視為點電荷．粉塵原來能懸浮，說明它所受的庫侖力與萬有引力相平衡，即eq\f(kQq,r2)＝Geq\f(Mm,r2)，可以看出，r增大，等式仍然成立，故選C.【答案】C8．有三個完全一樣的球A、B、C，A球帶電荷量為7Q，B球帶電荷量為－Q，C球不帶電，將A、B兩球固定，然后讓C球先跟A球接觸，再跟B球接觸，最后移去C球，則A、B球間的作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?？【解析】設A、B兩球間的距離為r，由庫侖定律知，開始時A、B兩球之間的作用力為F＝keq\f(7Q×Q,r2)據(jù)電荷均分原理可知，當A、C兩球接觸時，兩球均帶電eq\f(7,2)Q當B、C兩球接觸時，兩球均帶電eq\f(1,2)(eq\f(7,2)Q－Q)＝eq\f(5,4)Q故后來A、B兩球間的作用力F′＝keq\f(\f(7,2)Q×\f(5,4)Q,r2)＝eq\f(5,8)F.【答案】eq\f(5,8)[能力提升]9．三個相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠大于小球的直徑．球1的帶電量為q，球2的帶電量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠，此時球1、2之間作用力的大小為F.現(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠處，此時1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變．由此可知()【導學號：33410015】A．n＝3 B．n＝4C．n＝5 D．n＝6【解析】設小球1、2之間的距離為r.球3沒接觸前，F(xiàn)＝keq\f(q·nq,r2)；球3分別與球1、2接觸后，q2＝eq\f(nq,2)，q1＝eq\f(\f(nq,2)＋q,2)＝eq\f(2＋nq,4)，則F＝keq\f(\f(nq,2)·\f(2＋nq,4),r2)，聯(lián)立解得：n＝6，故D正確．【答案】D10．如圖1-2-5所示，在光滑、絕緣的水平面上，沿一直線依次排列三個帶電小球A、B、C(可視為質(zhì)點)．若它們恰能處于平衡狀態(tài)，則這三個小球所帶電荷量及電性的關系，可能為下面的()圖1-2-5A．－9q、4q、－36q B．4q、9q、36qC．－3q、2q、8q D．3q、－2q、6q【解析】據(jù)三個點電荷平衡規(guī)律：兩同夾異、兩大夾小，可知A、D可能正確．再由keq\f(QAQC,r\o\al(2,AC))＝keq\f(QAQB,r\o\al(2,BA))＝keq\f(QBQC,r\o\al(2,BC))及rAC＝rAB＋rBC得eq\r(QAQC)＝eq\r(QAQB)＋eq\r(QBQC)，其中QA、QB、QC是電荷量的大小，代入可知，只有A正確．【答案】A11．如圖1-2-6所示，A、B是兩個帶等量同種電荷的小球，A固定在豎直放置的10cm長的絕緣支桿上，B靜止于光滑絕緣傾角為30°的斜面上且恰與A等高，若B的質(zhì)量為30eq\r(3)g，則B帶電荷量是多少？(取g＝10m/s2)圖1-2-6【解析】因為B靜止于光滑絕緣傾角為30°的斜面上且恰與A等高，設A、B之間的水平距離為L.依據(jù)題意可得tan30°＝eq\f(h,L)，L＝eq\f(h,tan30°)＝eq\f(10,\f(\r(3),3))cm＝10eq\r(3)cm對B進行受力分析，如圖所示，依據(jù)物體的平衡條件解得庫侖力：F＝mgtan30°＝30eq\r(3)×10－3×10×eq\f(\r(3),3)N＝N依據(jù)F＝keq\f(Q1Q2,r2)得：F＝keq\f(Q2,L2).解得Q＝eq\r(\f(FL2,k))＝eq\r(\f,9×109))×10eq\r(3)×10－2C＝×10－6C.【答案】×10－6C12．如圖1-2-7所示，用三根長度相同的絕緣細線將三個帶電小球連接后懸掛在空中．三個帶電小球質(zhì)量相等，A球帶正電．平衡時三根絕緣細線都是直的，但拉力都為零．【導學號：33410016】圖1-2-7(1)指出B球和C球分別帶何種電荷；并說明理由．(2)若A球帶電荷量為Q，則B球的帶電荷量為多少？【解析】(1)因為A球與B球間細線無拉力，A球與C球間細線也無