物理选修3-1习题库汇总

第一章第1节电荷及其守恒定律课后强化演练一、选择题1．对于一个已经带电的物体，下列说法中正确的是()A．物体上一定有多余的电子B．物体上一定缺少电子C．物体的带电量一定是e＝1.6×10－19C的整数倍D．物体的带电量可以是任意的一个值解析：带电物体若带正电则物体上缺少电子，若带负电则物体上有多余的电子，A、B项错误；物体的带电量一定等于元电荷或者等于元电荷的整数倍，C项正确，D项错误．答案：C2．导体A带5q的正电荷，另一完全相同的导体B带q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电量为()A．－qB．qC．2qD．4q解析：两个完全一样的导体接触后先中和再平分，要平分总电荷量，所以qB＝＝2q，故C对．答案：C3．(2015·常德汇文中学期中)保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患．小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的哪一个()A．6.2×10－19CB．6.4×10－19CC．6.6×10－19CD．6.8×10－19C解析：人们把电子电荷量的大小叫做元电荷，任何带电体所带电荷都是元电荷的整数倍，即1.6×10－19C的整数倍，将四个选项中的电量除以电子电量得数为整数倍的便是可能正确的数字，B选项正确．答案：B4．(2015·深圳中学期中)对物体带电现象的叙述，正确的是()A．不带电的物体一定没有电荷B．带电物体一定具有多余的电子C．一根带电的导体棒放在潮湿的房间，过了一段时间后，发现导体棒不带电了，这过程中电荷不守恒D．摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程解析：不带电的物体表明没有多余的电荷，不是没有电荷，A选项错误；带负电的物体具有多余的电子，带正电的物体具有多余的正电荷，B选项错误；导体棒原来带电，过了一段时间后，不带电了，是因为电荷被中和了，电荷仍然守恒，C选项错误；摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程，D选项正确．答案：D5．如图所示使物体A、B带电的实验为()A．摩擦起电B．传导起电C．感应起电D．以上都不对解析：物体A、B靠近带电体，导体的近端A感应异种电荷，远端B感应同种电荷，先分开物体A、B，再拿走带电体，则物体A、B带上异种电荷，此现象属于感应起电，故C选项正确．答案：C6．用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是()A．摩擦使笔套带电B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和解析：笔套与头发摩擦带电，A正确．笔套靠近圆环时，圆环发生静电感应，其上、下部感应出异号电荷，笔套与圆环有静电吸引力，当圆环所受静电力的合力大于重力时圆环将被吸引到笔套上，B、C正确．当笔套碰到圆环时，其整体所带电荷量与笔套之前所带电荷量相同，D错．答案：ABC二、非选择题7．如图所示，A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体，其中C球带正电，A、B是两个完全相同的枕形导体且不带电．试问：(1)如何使A、B都带等量正电？(2)如何使A、B都带等量负电？(3)如何使A带负电B带等量的正电？解析：(1)解法一：把A、B紧密靠拢，让C靠近B，则在B端感应出负电荷，A端感应出等量正电荷，把A与B分开，移走C后再用手摸一下B，再把A与B接触一下，则A和B就带等量正电．解法二：把A、B紧密靠拢，让C接触A或B，然后移去C，再把A与B分开，则A、B就带等量正电．(2)把A、B紧密靠拢，让C靠近B，则在B端感应出负电荷，A端感应出等量正电荷，再用手摸一下A或B，移走C以后再把A与B分开，则A和B就带等量负电．(3)把A、B紧密靠拢，让C靠近A，则在A端感应出负电荷，B端感应出等量正电荷，把A与B分开后，移去C，则A带负电B带等量的正电．答案：见解析8．多少个电子的电荷量等于－32.0μC？干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走，身上聚集了－48.0μC的净电荷．此人身上有多少个净剩余电子？他的质量增加了多少？(电子质量me＝9.1×10－31kg，电子电荷量e＝－1.6×10－19C,1μC＝10－6C)．解析：n1＝＝个＝2.0×1014个．人身上聚集的电子个数n2＝＝个＝3.0×1014个．由于人身上多了n2个电子，他的质量增加m＝n2me＝3.0×1014×9.1×10－31kg＝2.73×10－16kg.答案：2.0×1014个3.0×1014个2.73×10－16kg第一章第2节库仑定律课后强化演练一、选择题1．(2014·北京模拟)真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F.如果保持这两个点电荷之间的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的4倍，那么它们之间静电力的大小变为()A．B．C．4FD．16F解析：根据库仑定律得F＝k，当电荷量变为原来的4倍时，F′＝k＝16F，故D选项正确．答案：D2．(2015·南平市松溪一中期中)关于点电荷以下说法正确的是()A．足够小的电荷就是点电荷B．一个电子，不论在任何情况下都可视为点电荷C．点电荷不是一种理想化的模型D．一个带电体能否看成点电荷，不是看尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计解析：电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，并不是足够小的电荷就是点电荷，同理，电子并不是在任何情况下都可以视为点电荷，A、B选项错误；点电荷是一种理想化的模型，C选项错误；一个带电体能否看成点电荷，不是看尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计，D选项正确．答案：D3．两点电荷相距为d，相互作用力为F，保持两点电荷电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力的大小变为4F，则两电荷之间的距离应变为()A．4dB．2dC．d/2D．不能确定解析：设两点电荷带电荷量分别为q1和q2，则F＝k，又因为4F＝k，所以dx＝d，故选项C正确．答案：C4．两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置，当它们都带1.5×10－5C的正电时，相互作用力为F1，当它们分别带＋1.5×10－5C和－1.5×10－5C的电量时，相互作用力为F2，则()A．F1＝F2B．F1＜F2C．F1＞F2D．无法判断解析：由于相距较近，两个带电小球不能看做点电荷，由于电荷间的相互作用，当它们都带正电荷时，等效成点电荷的距离大于1m，当它们带有等量异种电荷时，等效成点电荷的距离小于1m，由F＝k知，F1＜F2，B正确．答案：B5．A、B、C三点在同一直线上，AB∶BC＝1∶2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷．当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的静电力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受静电力为()A．－F/2B．F/2C．－FD．F解析：如图所示，设B处的点电荷带电荷量为正，AB＝r，则BC＝2r，根据库仑定律F＝，F′＝，可得F′＝，故选项B正确．答案：B6．两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，则下列说法正确的是()A．若m1m2，则θ1θ2B．若m1＝m2，则θ1＝θ2C．若m1m2，则θ1θ2D．若q1＝q2，则θ1＝θ2解析：以m1为研究对象，对m1受力分析如图所示．由共点力平衡得FTsinθ1＝F斥①FTcosθ1＝m1g②由得tanθ1＝，同理tanθ2＝，因为不论q1、q2大小如何，两带电小球所受库仑力属于作用力与反作用力，永远相等，故从tanθ＝知，m大，则tanθ小，θ亦小(θ)，m相等，θ亦相等，故B、C正确．答案：BC二、非选择题7．有两个带正电的小球，电荷量分别为Q和9Q，在真空中相距l.如果引入第三个小球，恰好使得3个小球只在它们相互的静电力作用下都处于平衡状态，第三个小球应带何种电荷，应放在何处，电荷量又是多少？解析：没有引入第三个小球前，两球之间存在斥力作用；F21和F12，它们互为作用力和反作用力．欲使两球平衡，则必须受到F31和F32这两个力作用．而这两个力是由引入的第三个带电小球施加的，因此第三个小球应放在这两球之间，且带负电．如图所示．设第三个小球电荷量为－q，与第一个小球的距离为x.因为第三个小球处于平衡状态，因此F13和F23为一对平衡力，即F13＝F23，由库仑定律得k＝k所以x＝，又因为F21与F31为一对平衡力，即F31＝F21，由库仑定律得k＝k，所以q＝Q.答案：第三个小球应带负电荷，电荷量为－Q.放在前两个小球的中间，且距电荷量为Q的小球8．(2015·成都模拟)如图所示，电荷量Q＝2×10－7C的正点电荷A固定在空间中O点，将质量m＝2×10－4kg、电荷量q＝1×10－7C的另一正点电荷B从O点正上方高于0.5m的某处由静止释放，B运动过程中速度最大位置在P.若静电力常量k＝9×109N·m2/C2，重力加速度g＝10m/s2.求(1)B运动到距O点l＝0.5m处的加速度大小；(2)P、O间的距离L.解析：(1)分析电荷B的受力，得：mg－k＝ma，代入数据，a＝6.4m/s2.(2)速度最大时，加速度为零，mg＝k，代入数据得，L＝0.3m.答案：(1)6.4m/s2(2)0.3m一章第3节第1课时电场电场强度点电荷的电场电场强度的叠加课后强化演练一、选择题1．(2014·长宁区一模)对电场强度公式E＝Kq/r2有几种不同理解，其中正确的是()A．只要带电体电量为Q，在距离r处激发的电场都能用此公式计算场强EB．以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强E相同C．当离点电荷距离r→0时，场强E→∞D．当离点电荷距离r→∞时，场强E→0解析：电场强度公式E＝适用于点电荷形成的电场，对于不能看作点电荷的带电体，本公式不再适用，故A选项错误；电场强度是矢量，点电荷Q为中心，r为半径的球面上各处的场强E大小相等，方向不同，故B选项错误；当离点电荷距离r→0时，此时带电体不能看作点电荷，公式不成立，故C选项错误；当离点电荷距离r→∞时，根据公式可得场强E→0，故D选项正确．答案：D2．(2015·北京六十七中期中)关于电场强度，下列说法中正确的是()A．在电场中某点不放电荷，则该点的电场强度一定为零B．电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力的大小C．正电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向D．负电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向解析：电场强度与放入电场中试探电荷无关，在电场中某点不放电荷，则该点的电场强度不一定为零，A选项错误；根据电场强度的定义式E＝，电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力的大小，B选项正确；正电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向，负电荷在电场中某点所受电场力的方向与这点电场强度的方向相反，C选项正确，D选项错误．答案：BC3．关于电场，下列叙述正确的是()A．以点电荷为圆心、r为半径的球面上，各点的场强都相同B．正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大C．在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为E＝F/q，取走q后，该点场强不为零D．电荷所受静电力很大，该点的电场强度一定很大解析：场强是矢量，不仅有大小，而且有方向，以点电荷Q为圆心、半径为r的球面上，场强的大小E＝kQ/r2，但方向不同，故A错误；在正电荷和负电荷周围确定场强的方法相同，试探电荷q放到被考查点，q所受的电场力为F，那么E＝F/q.由此可见，何处场强大，何处场强