2014年高二物理期末考試卷分析

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    1.下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說法中,正確的是(  )
    A.體積大的帶電體一定不是點(diǎn)電荷
    B.當(dāng)兩個帶電體的形狀對它們間相互作用力的影響可忽略時,這兩個帶電體可看做點(diǎn)電荷
    C.點(diǎn)電荷就是體積足夠小的電荷
    D.點(diǎn)電荷是電荷量和體積都很小的帶電體
    解析:選B.帶電體能否看成點(diǎn)電荷,不能以體積大小、電荷量多少而論,故A、C、D錯.一個帶電體能否看成點(diǎn)電荷,要依具體情況而定,只要在測量精度要求的范圍內(nèi),帶電體的形狀、大小等因素的影響可以忽略,即可視為點(diǎn)電荷.故B正確.
    2.A、B兩個點(diǎn)電荷之間的距離恒定,當(dāng)其他電荷移到A、B附近時,A、B之間的庫侖力將(  )
    A.可能變大         B.可能變小
    C.一定不變 D.不能確定
    解析:選C.根據(jù)庫侖定律,兩個點(diǎn)電荷間的庫侖力只跟兩個電荷的電荷量和它們間的距離有關(guān),它們間的庫侖力不會受到外界的影響,選項C正確.
    3.兩個分別帶有電荷量-Q和+4Q的相同金屬小球A和B(均可視為點(diǎn)電荷),固定在相距為r的兩處,它們間的庫侖力為F,用一個帶有絕緣柄的與A、B完全相同的金屬小球C.無數(shù)次地先后接觸A、B兩球,則最終A、B間的庫侖力為(  )
    A.916 F B.14 F
    C.34F D.716 F
    解析:選B.A、B兩球原庫侖力F=k4Q×Qr2,后經(jīng)C球無數(shù)次接觸A、B兩球后,將電荷3Q平均分布在三個小球上,則A、B兩球的庫侖力變?yōu)镕′=kQ×Qr2=14 F,故B正確.
    4.如圖1-2-7所示,兩根細(xì)線掛著兩個質(zhì)量相同的小球A、B,上、下兩根細(xì)線的拉力分別為FA、FB.現(xiàn)使兩球帶同種電荷,此時上、下細(xì)線受到的拉力分別為FA′、FB′,則(  )
    圖1-2-7
    A.FA=FA′,F(xiàn)B>FB′
    B.FA=FA′,F(xiàn)B
    C.FAFB′
    D.FA
    解析:選B. 兩小球都不帶電時,F(xiàn)A=GA+FB,F(xiàn)B=GB;使兩球帶同種電荷后,F(xiàn)A′+F斥=GA+FB′,F(xiàn)B′=GB+F斥.FA=FA′,故FB
    一、選擇題
    1.下列說法中正確的是(  )
    A.點(diǎn)電荷就是體積很小的帶電體
    B.點(diǎn)電荷就是體積和帶電荷量都很小的帶電體
    C.據(jù)F=kQ1Q2r2可知,當(dāng)r→0時F→∞
    D.靜電力常量的數(shù)值是由實(shí)驗得出的
    解析:選D.點(diǎn)電荷是帶電體的理想模型,實(shí)際帶電體在體積和形狀對問題的研究沒有影響或影響不大時,都可以當(dāng)成點(diǎn)電荷.A、B錯誤.庫侖定律僅適用于真空中的點(diǎn)電荷,當(dāng)r→0時,庫侖定律不成立,C錯誤.
    2.關(guān)于庫侖定律,以下說法中正確的是(  )
    A.庫侖定律適用于點(diǎn)電荷,點(diǎn)電荷其實(shí)就是體積很小的帶電體
    B.庫侖定律是實(shí)驗定律
    C.庫侖定律僅適用于靜止的電荷間相互作用
    D.根據(jù)庫侖定律,當(dāng)兩個點(diǎn)電荷間的距離趨近于零時,則庫侖力趨近于無窮大解析:選B.一個帶電體能否看做點(diǎn)電荷不以它的體積大小來確定,體積小的帶電體不一定能視為點(diǎn)電荷,A錯.庫侖定律是在大量的實(shí)驗探究基礎(chǔ)上總結(jié)出來的,B對.庫侖定律適用于真空中的點(diǎn)電荷,電荷間的庫侖力與電荷的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),C錯.當(dāng)兩帶電體很近時,它們已不能看做是點(diǎn)電荷,庫侖定律不再適用,不能再用 F=kq1q2r2來計算電荷間的庫侖力,D錯.
    3.真空中A、B兩個點(diǎn)電荷相距10 cm,A帶電荷量是B帶電荷量的50倍,B受到的庫侖力是1 N,則A受到的庫侖力為(  )
    A.50 N         B.0.02 N
    C.1 N D.無法確定
    解析:選C.兩電荷之間庫侖力是一對作用力與反作用力,由牛頓第三定律可知兩個力大小相等,故正確答案為C.
    4.兩個半徑均為1 cm的導(dǎo)體球,分別帶上+Q和-3Q的電荷量,兩球心相距90 cm,相互作用力大小為F,現(xiàn)將它們碰一下后,放在兩球心間相距3 cm處,則它們的相互作用力大小變?yōu)?  )
    A.3000 F B.1200 F
    C.900 F D.無法確定
    解析:選D. 兩導(dǎo)體球接觸后,電荷量先中和再平分,然后放在相距3 cm處,此時兩個導(dǎo)體球不能簡化成點(diǎn)電荷,庫侖定律不成立,因此兩球間的相互作用力大小無法確定.
    5.兩個完全相同的金屬小球相距為r(可視為點(diǎn)電荷),帶有同種電荷,所帶電荷量不等,電荷間相互作用力為F,若將它們接觸后放回到原來的位置,這時的相互作用力為F′,則(  )
    A.F′一定大于F       B.F′可能等于F
    C.F′一定小于F D.不能確定
    解析:選A.由庫侖定律知,只要比較兩者電荷量的乘積的大小,即可得出結(jié)論.當(dāng)兩者接觸后電荷量平分q+Q2,證明(q+Q2)2>qQ,如下:(q+Q2)2-qQ=(q-Q2)2>0,選項A正確.
    6.如圖1-2-8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(diǎn)上.a和c帶正電,b帶負(fù)電,a所帶電荷量的大小比b的小.已知c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(yīng)是(  )
    圖1-2-8
    A.F1 B.F2
    C.F3 D.F4
    解析:選B.據(jù)“同電相斥、異電相吸”規(guī)律,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.
    7.如圖1-2-9所示,用兩根同樣的絕緣細(xì)線把甲、乙兩個質(zhì)量相等的帶電小球懸掛在同一點(diǎn)上,甲、乙兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài).已知兩球帶同種電荷,且甲球的電荷量大于乙球的電荷量,F(xiàn)1、F2分別表示甲、乙兩球所受的庫侖力,則下列說法中正確的是(  )
    圖1-2-9
    A.F1一定大于F2
    B.F1一定小于F2
    C.F1與F2大小一定相等
    D.無法比較F1與F2的大小
    解析:選C.兩個電荷間相互作用的庫侖力遵守牛頓第三定律,甲、乙兩球所受的庫侖力等大反向,作用在一條直線上,選項C正確.
    8.兩個帶有同種電荷的小球A、B,放在光滑絕緣水平面上,其中小球A固定,小球B只在庫侖力作用下由靜止開始沿水平面運(yùn)動,在運(yùn)動過程中,小球B的加速度a和速度v的變化是(  )
    A.a一直在增大 B.a一直在減小
    C.v一直在增大 D.v一直在減小解析:選BC.本題考查的知識點(diǎn)是牛頓第二定律和庫侖定律.B在A的靜電斥力的作用下,向遠(yuǎn)離A的方向做加速運(yùn)動,C對,D錯.A、B間隔越來越遠(yuǎn),由牛頓第二定律得kqAqBr2=mBaB,r逐漸變大,則aB逐漸減小,故A錯,B對.
    二、非選擇題
    9.真空中兩個點(diǎn)電荷相距1 m,它們之間的庫侖力大小為9×10-5N若將它們合在一起,變?yōu)橐粋€電量為4×10-7 C的點(diǎn)電荷.試求原來兩個點(diǎn)電荷的電量?
    解析:若兩點(diǎn)電荷為同性電荷,則它們均帶正電,設(shè)電量分別為q1和q2.
    則q1+q2=4×10-7 C①
    q1•q2=r2kF=10-14 C2②
    解①②兩式得q1、q2大小為(2+3)×10-7 C和(2-3)×10-7 C.
    若兩點(diǎn)電荷為異性電荷,設(shè)它們的電量分別為q1和q2.
    則q1+q2=4×10-7 C③
    -q1•q2=r2kF=10-14C2④
    解③④得q1為(2+5)×10-7 C,q2為(2-5)×10-7 C.
    答案:(2+3)×10-7 C和(2-3)×10-7 C或者(2+5)×10-7 C和(2-5)×10-7 C
    10.兩個正電荷q1和q2電量都是3 C,靜止于真空中的A、B兩點(diǎn),相距r=2 m.
    (1)在它們的連線AB的中點(diǎn)O放入正電荷Q,求Q受的靜電力.
    (2)在它們連線上A點(diǎn)左側(cè)P點(diǎn),AP=1 m,放置負(fù)電荷q3,q3=-1 C,求q3所受靜電力.
    解析:(1)依據(jù)庫侖定律知道q1、q2對Q的庫侖力大小相等,方向相反,故合力為零.
    (2)如圖,q3受q1的引力F31,受q2的引力F32,方向均向右,合力為F3=F31+F32=kq1q3r2PA+kq2q3r2BP=3×1010 N.
    答案:(1)零 (2)3×1010 N,方向向右