【推荐K12】2018版高中物理第1章静电与静电场学业分层测评4趋利避害__静电的利用与防止鲁科版选修1_1

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精选高中物理第1章静电与静电场第4节趋利避害_静电的利用与防止教师用书鲁科版选修1_1

第4节趋利避害——静电的利用与防止1.基本知识(1)静电复印、静电除尘、静电喷漆、静电植绒、静电喷药等都是静电的应用．(2)静电处理的种子抗病能力强，且发芽率高；经过静电处理的水，既能杀菌又不易起水垢．2．探究交流静电应用的原理是什么？【提示】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，利用静电力控制带电粒子的运动或分布.1.基本知识(1)方法：将静电荷导走或静电屏蔽．(2)实例①在印染厂里，棉纱、毛线、化学纤维上的静电会吸引空气中的尘埃，使印染质量下降．人们常常采用湿度调节来解决这一问题．设法使车间里保持一定湿度，让电荷随时放出，便可以消除静电危害．②雷电这一静电现象常常会造成巨大的自然灾害，为了避免雷电的危害，通常使用避雷针．避雷针的尖端安装在建筑物的顶部，并通过金属线与埋在地下的金属板相连．遇到雷雨时，云层上的大量静电由避雷针直接导入地下，同时，避雷针的尖端向空中放电，也中和了云层中的部分电荷，这样就避免了建筑物遭受雷击．③在生产和科研中，电磁仪器常会因外界电场干扰而无法正常工作．针对这一类现象，人们常采用静电屏蔽的方法，把这些设备置于接地的封闭(或近似封闭)金属罩中．2．探究交流为什么飞机加油时加油车和飞机之间用一根金属导线相连且接地？【提示】因为飞机降落时轮胎和地之间摩擦产生静电，若不及时导走，飞机就会通过与它接触的物体放电，产生电火花，引起火灾．所以要在加油车和飞机之间用一根金属导线相连且接地，把飞机上的电荷及时导走，防止意外放电.1．桥车尾部拖着一长条橡胶带，有什么用途？【提示】将车体的静电荷导入大地．2．常见的放电现象有哪几种？【提示】火花放电、接地放电、雷电、尖端放电．1．放电产生的原因空气中存在少量的自由电子，当导体上聚集的电荷很多时，会在周围空间产生强电场，空气中的自由电子很快被加速到较大的速度和空气中的分子进行碰撞，使空气中的分子电离，这样，在很短时间内空气中会产生大量的自由电荷，形成强烈的放电现象．2．几种常见的放电现象(1)火花放电当电荷在物体上大量积累时，在物体周围会产生很强的电场．如果电场足够强，原来是绝缘体的空气被强电场击穿变为导体，这一现象称为空气的电离．强大的电流通过电离的空气时发声、发光、产生电火花并放出大量的热，这就是火花放电现象．①云层与云层之间或云层与地面之间产生的闪电、雷鸣是火花放电现象．②在干燥的空气中脱掉化纤衣服时，会看到火花，并听到劈啪声，这也是火花放电现象．③实验室中感应起电机两个导电杆之间产生电火花，也是火花放电现象．(2)接地放电用导线把带电体与大地连接起来，从而使带电体上的电荷导入大地．这就是接地放电现象．①油罐车尾部拖一铁链，把车上的电荷导入大地．②飞机降落时，它与空气摩擦产生的静电通过导电橡胶轮胎导入大地．③计算机房和大型电话交换机房的地板要用导电良好的材料制成，以防止静电的积累．(3)雷电当云层间(或云层与地面间)积累大量的电荷时，空气被电离，发生放电，产生强大的电流，从而产生耀眼的闪光和巨响，这就是电闪和雷鸣．(4)尖端放电现象导体的尖端部位特别容易积累电荷，这使尖端附近的空气中的电场特别强，从而发生尖端放电．①高压输电设备的部件，其表面做得很光滑，就是为了避免因尖端放电而造成电能损失或事故．②避雷针也应用了尖端放电原理．避雷针上的电荷通过针尖放出，逐渐中和云层中的电荷，保护建筑物免遭雷击．原理如图141所示．图141避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是( )A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地D．以上说法都不对【解析】遇到雷雨时，云层上的大量静电由避雷针直接导入地下；同时避雷针的尖端向空中放电，也中和了云层中的部分电荷，从而避免建筑物遭受雷击．【答案】AB1．下列措施中，属于通过放电防止静电危害的是( )A．运送汽油的油罐车后有一条拖在地面上的铁链B．轿车顶部有一根露在外面的天线C．印染车间总保持适当的湿度D．铺在房间的地毯中夹杂着0.05 mm的不锈钢丝导电纤维【解析】油罐车后拖在地面上的铁链，可将车厢中由于摩擦等原因产生的静电及时导入大地，避免电荷越积越多，从而避免产生剧烈的高压放电使油罐车起火爆炸，故A正确．轿车顶部的天线是用来接收无线电信号的，如果不露在外面而置于车内，则天线处于金属外壳包围中，无法接收或影响无线电信号的接收效果，故B错误．印染车间保持适当的湿度，可以将由于摩擦等原因产生的静电及时散失，避免影响印染质量，故C正确．地毯中夹杂导电纤维同样是为了及时导走由于摩擦等原因产生的静电，故D正确．选A、C、D.【答案】ACD1．在什么情况下易产生静电？【提示】两个绝缘体相互摩擦．2．静电在生产、生活中只能产生危害而无利用价值吗？【提示】不是．1．静电的产生两种不同的物体相互摩擦可以起电，甚至干燥的空气与衣物摩擦也会起电．摩擦起的电在能导电的物体上可迅速流失，而在不导电的绝缘体如化纤、毛织物等物体上就不会流失而形成静电，并聚集起来，当达到一定的电压时就产生放电现象，产生火花并发出声响．2．静电的危害(1)印刷厂里，纸页之间的摩擦起电，会使纸页粘在一起难以分开，给印刷带来麻烦．(2)印染厂里棉纱、毛线、人造纤维上的静电，会吸引空气中的尘埃，使印染质量下降．(3)在制药生产中，由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度．(4)在电子计算机的机房中，人体带电可能妨碍电子计算机正常运行．(5)在家庭中，带静电很多的人从电视机旁走过，会给电视的图像和声音带来干扰．(6)静电荷积累到一定程度，会产生火花放电，在地毯上行走的人，与地毯摩擦而带的静电如果足够多，他伸手去拉金属门把手时，手与金属把手间会产生火花放电，严重时会使他痉挛．3．静电的防止基本方法是尽快把产生的静电导走，避免越积越多．具体措施则多种多样：油罐车靠一条拖在地上的铁链把静电导走；飞机机轮上通常装有搭地线，也有用导电橡胶做机轮轮胎的，着陆时它们可将机身的静电导入地下；在地毯中夹杂0.05～0.07毫米的不锈钢丝导电纤维，消除静电的效果很好；在印染厂中保持适当的湿度，潮湿的空气可使静电电荷很快消失．4．静电的应用静电也可以被人们利用．目前，静电的应用已有多种，如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等方面．但依据的物理原理几乎都是让带电的物质微粒在静电力作用下奔向并吸附到电极上．如图142所示是静电除尘装置的示意图，它由金属管A和管中金属丝B组成，有关静电除尘的原理，以下说法正确的是( )图142A．A接高压电源负极，B接高压电源正极B．煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上C．靠近B处电场强度大，B附近空气被电离成阳离子和电子D．煤粉等烟尘在强大电场作用下电离成阴、阳离子，分别吸附在B和A上【解析】除尘器圆筒的外壁连接在高压电源的正极，中间的金属丝连接到高压电源的负极，靠近金属丝的气体在强电场作用下，电离成阳离子和电子，电子飞向筒壁的过程中，附着在煤粉上，使煤粉飞向筒壁，最后在重力作用下落至筒底，故C正确，A、B、D均错误．【答案】 C2．静电喷涂机原理如图143所示．静电喷涂机接高压电源，工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动，微粒最后被吸附到工件表面．关于静电喷涂机的涂料微粒，下列表述正确的有( )图143A．微粒带正电B．微粒带负电C．微粒可能带正电，也可能带负电D．微粒受电场力作用【答案】BD【备课资源】(教师用书独具)尚未握手已出“火花”许多人都有过以上经历，握手时，指尖接触时或者手接触到金属物体时，有“触电”的刺痛感；早晨梳头时越梳越乱，甚至“怒发冲冠”；晚上脱衣服时，会伴着蓝色闪光和“啪啪”响声等等，这些都是静电现象．当感觉到电击时，人身上的静电电压已超过2 000 V；当看到放电火花时，身上的静电电压已经超过3 000 V，这时手指会有针刺般的痛感；当听到放电的“啪啪”声音时，身上的静电电压已高达7 000～8 000V，医学专家说，持久的静电会使人体血液的碱性升高，血钙减少，尿中钙排泄量增加，对于血钙水平低的患者十分不利，尤其对有心血管系统疾病的老年人来说，静电更易使其病情加重或诱发早搏，从中医角度来说，人体静电太强，是体内隐藏某种病症的先兆，不能不防．1．电视机的荧光屏表面经常有很多灰尘，这主要是因为( )A．荧光屏具有吸附灰尘的能力B．房间内灰尘的自然堆积C．电视机工作时，荧光屏表面温度过高D．电视机工作时，荧光屏表面有静电【解析】电视机工作时，荧光屏的表面有静电，会吸引灰尘颗粒，故选项D正确．【答案】 D2．在编织某种地毯时，常在编织过程中夹杂一些不锈钢丝，这是因为( )A．使地毯更好看B．使地毯更耐用C．使地毯更善于传热D．释放静电，使地毯不易沾上灰尘【解析】在地毯中夹杂一些良导体不锈钢丝是为了及时将地毯上积累的静电导走，以防有静电吸附灰尘等不利现象产生，选项D正确．【答案】 D3．高压电气设备的金属元件，表面要很光滑，这样做的目的是( )A．为了美观B．为了减少与外界的接触面积C．为了避免尖端放电D．为了减小和外界的摩擦【答案】 C4．静电在各种产业和日常生活中有着重要的应用，如静电除尘、静电复印等，所依据的基本原理几乎都是让带电的物质微粒在电场作用下奔向并吸附到电极上．现有三个粒子a、b、c从P点向下射入由正、负电荷产生的电场中，它们的运动轨迹如图144所示，则( )【导学号：31870009】图144A．a带负电荷，b带正电荷，c不带电荷B．a带正电荷，b不带电荷，c带负电荷C．a带负电荷，b不带电荷，c带正电荷D．a带正电荷，b带负电荷，c不带电荷【解析】根据“同种电荷相排斥，异种电荷相吸引”判断．正确选项应为B.【答案】 B学业达标测评(四)(建议用时：45分钟)1．下列措施是为了防止静电产生危害的是( )A．静电复印B．静电喷漆C．在高大的建筑物顶端装上避雷针D．在高大的烟囱中安装静电除尘器【解析】静电复印、静电喷漆、静电除尘均是静电的利用，在高大的建筑物顶端装上避雷针是防止静电产生危害，故本题应选C.【答案】 C2．身穿化纤衣服的人在晚上脱衣服时，会看到电火花，并伴有“叭叭”的响声，其原因是( )A．由于化纤衣物间的摩擦产生了静电B．人体本身带电C．空气带电，在衣服上产生放电现象D．以上说法都不正确【解析】正常情况下，物体(包括气体物质)都是电中性的，人体、空气本身不可能带电，故B、C错误．晚上脱衣服时，衣物间的摩擦产生静电，积聚的大量电荷导致火花放电，故A正确．【答案】 A3．关于避雷针的原理的说法正确的是( )A．通过使用绝缘材料，防止雷电击中建筑物B．避雷针实际上是将雷电提前引下来，为了达到快速的目的，避雷针与空气的接触面积越大越好C．避雷针利用尖端放电原理，置于建筑物顶端，提前将雷电引入地下D．避雷针利用静电平衡，平衡天空带电的云层【解析】避雷针所起的作用是导走云层中的静电荷，为了容易产生放电现象，一般做成比较尖的，并且需要接地良好，所以选项A、B均错误，其原理也不是静电平衡，选项D 错误．【答案】 C4．为了防止静电的危害，应尽快把产生的静电导走，下面措施中不是防止静电危害的是( )A．油罐车后面装一条拖地的铁链B．电工钳柄上套有绝缘胶套C．飞机轮上装搭地线D．印刷车间中保持适当的湿度【解析】防止静电危害是不让其产生火花、高压，而钳柄上的绝缘胶套是防止操作时触电的，而不是防止静电的．【答案】 B5．人造纤维比棉纤维容易沾上灰尘，其原因是( )A．人造纤维的导电性好，容易吸引灰尘B．人造纤维的导电性好，容易导走静电，留下灰尘C．人造纤维的绝缘性好，不易除掉灰尘D．人造纤维的绝缘性好，容易积累静电，吸引灰尘【解析】人在工作和生活中，由于衣服的摩擦等原因要产生静电，带电物体能够吸引轻小物体，灰尘容易吸附到衣物上．人造纤维比棉纤维的绝缘性能强，更容易积累静电荷，因此更容易吸引灰尘．【答案】 D6．如图145所示，空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体．当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时，电荷将做( )【导学号：31870010】图145A．向上偏转的类平抛运动B．向下偏转的类平抛运动C．匀速直线运动D．变速直线运动【解析】电荷如何运动，由电荷的受力决定，而电荷的重力不计，则只需考虑电荷是否受电场力．根据电场中导体的特点，即可判断．空心导体处在带正电的带电体附近，根据电场中导体的特点，空心导体起到了静电屏蔽的作用，使得内部电场强度为零，电荷不受电场力的作用，所以做匀速直线运动，C选项正确．【答案】 C7．滚筒式静电分选器由料斗A、导板B、导体滚筒C、刮板D、料槽E、F和放电针G 等部件组成．C与G分别接于直流高压电源的正、负极，并令C接地．如图146所示，电源电压很高，足以使放电针G附近的空气发生电离而产生大量离子．现有导电性能不同的两种物质粉粒a、b的混合物从料斗A下落，沿导板B到达转动的滚筒C上，粉粒a具有良好的导电性，粉粒b具有良好的绝缘性．下列说法正确的是( )图146A．粉粒a落入料槽F，粉粒b落入料槽EB．粉粒b落入料槽F，粉粒a落入料槽EC．若滚筒C不接地而放电针G接地，从工作原理上看，这是允许的D．若滚筒C不接地而放电针G接地，从工业实用角度看，这也是允许的【解析】因为C和G分别接在高压电源的正、负极上，放电针G附近形成很强的电场，使放电针G附近的空气电离而产生大量离子，其中的负离子在奔向正极C的过程中被吸附到粉粒a、b上，a、b因吸附负离子而带负电，被吸引到带正电的滚筒C上，因a具有良好的导电性，a所带电荷被C上的正电荷中和并最终带上和C相同的电荷而被C排斥，落入料槽F；粉粒b因具有良好的绝缘性所带负电荷不会被中和，和C相互吸引被吸引到滚筒C上，直到D处被刮板刮落而落入料槽E中，故A正确，B错．若滚筒C不接地而放电针G接地，同样能使放电针附近空气电离，从工作原理上看，这是允许的，但滚筒C不接地具有高压，不安全，从工业实用角度看，这是不允许的，故C正确，D错．【答案】AC8．盛放在油罐车内的石油产品，振荡时可产生静电，容易引起火灾，所以油罐车尾部有一条拖地的铁链，这是利用了铁具有________的性质．【解析】铁链具有良好的导电性，能把由于振荡产生的静电导入大地，从而防止火灾等危险情况的发生．【答案】良好的导电性9．在干燥的天气里，脱毛衣时会听到噼里啪啦的响声，还会伴有点点火花，若用手接触金属常常被电击，你能用所学过的知识来解释这一现象吗？【解析】由于在脱毛衣时，物体与物体之间发生摩擦，使物体带了电，即摩擦起电，所以电荷在发生中和时就发出了噼里啪啦的声音．在用手和金属接触时发生了放电的现象，所以有被电击的情况．【答案】在脱毛衣时，物体与物体之间发生摩擦，使物体带了电，用手和金属接触时发生了放电的现象，所以有被电击的情况10．在干燥的环境里，复印机工作时常因出现复印纸粘在一起影响复印质量．可用什么方法防止纸粘在一起？试说明理由．【解析】复印纸粘在一起，是因为互相摩擦而产生了静电荷，由于正负电荷互相吸引，使复印纸不易分开．增大空气的湿度，可防止纸粘在一起．因为空气湿度大时，不易产生摩擦起电现象；产生的一些静电荷也容易泄漏而消失，所以复印纸就容易分开了．【答案】见解析11．工厂在加工完金属工件后，需要给工件喷防锈漆．工人把金属工件、喷枪分别接在高压直流电源的两极上，为什么这样做？【解析】喷枪接电源的一极，从中喷出的漆便带上了一种电荷，由于同种电荷相互排斥，形成分布均匀的雾状漆，喷枪与工件之间还会形成电场，细小的带电漆珠在电场力作用下向带异种电荷的工件运动，并吸附在工件表面完成喷漆，静电喷漆因喷出的漆分布均匀，故能有效提高喷漆的质量和效率，并减少对工人的危害．【答案】见解析12．静电的危害很多．它的第一种危害来源于带电体的互相作用．在飞机机体与空气、水汽、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，使飞机变成“聋子”或“瞎子”；在印刷厂里，纸页之间的静电，会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦；在制药厂里，由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度；在电视机工作时荧光屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低；就连衣服上常见而又不易拍掉的灰尘，也是静电捣的鬼．静电的第二大危害是有可能因静电火花点燃某些易燃物品而发生爆炸．漆黑的夜晚，我们脱尼龙、毛料衣服时，会发出火花和“噼啪”的响声，这对人体基本无害．但在手术台上，静电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人．在煤矿中，则会引起瓦斯爆炸，导致工人死伤，矿井报废．存在可燃气体的环境中防止静电常采用哪些措施？【解析】措施一：做静电实验时，通常要求空气干燥，潮湿的环境则难以做成，所以使存在可燃气体的环境中的空气变得潮湿，可防止静电．措施二：地球是一个大的导体，通常有些电器都有接地线．将在可燃气体环境中能产生静电的装备都接上接地线，将产生的静电导入大地，可防止静电．【答案】见解析。

【配套K12】2018版高中物理第1章电与磁章末分层突破学案粤教版选修1_1

第1章电与磁章末分层突破[自我校对]①感应②正③负④排斥⑤吸引⑥k q 1q 2r 2⑦正⑧大小⑨切线⑩正⑪负⑫矢⑬左⑭左运动方向如何．电场强度的定义就是抓住电场的这一性质而导出的．并且通过电荷受的力与电荷量的比值，给出了定义式E ＝F q .接着又结合库仑定律给出了真空中点电荷电场的决定式E ＝k Q r 2.应用时要注意它们的区别．电场线是为了形象地描述电场而假想的线．它能形象地表示出电场强度的大小和方向，并能清楚地描述不同种类的电场，如匀强电场、点电荷的电场、以及等量同种电荷、等量异种电荷的电场等．下列关于电场线的论述，正确的是( )A ．电场线方向就是正试探电荷的运动方向B ．电场线是直线的地方是匀强电场C ．只要初速度为零，正电荷必将在电场中沿电场线方向运动D ．画有电场线的地方有电场，未画电场线的地方不一定无电场【解析】电场线上某点的切线方向表示该点场强方向，也就是正试探电荷在该点受到的电场力方向，而电荷的运动方向决定于电荷的初速度和受力情况，故选项A 错误．电场线是直线的地方，表明该直线所在处各点的场强方向相同，与电场线疏密情况无必然关系，如点电荷电场中电场线为直线，但电场中各点电场线疏密情况不同，故选项B 错误．当电荷初速度为零且只受电场力作用时，若电场线为一直线，则电荷将沿电场线做直线运动．若电场线为一曲线，则电荷将做曲线运动且电荷的运动轨迹一定与电场线不同．因为若电荷运动轨迹与电场线重合，则电荷在每一点的速度方向与所受电场力方向必在一直线上，此时电荷不满足曲线运动的条件，故选项C 错误．在用电场线表示电场的分布情况时，不可能在每点都画上电场线，否则在整个平面上将布满电场线而不能看清电场线的具体情况了，因此常用几条电场线来表示某一区域的电场分布，在没有画电场线的地方，则由周边的情况来判断电场分布，选项D 正确．【答案】 D所受的安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力方向，最后确定运动的方向．2．等效分析法：环形电流可等效为小磁针，条形磁铁可等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或小磁铁．3．特殊位置分析法：把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向，从而确定运动方向．4．转换研究对象法：因为电流之间、电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后用牛顿第三定律，再确定磁体所受电流作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向．如图11所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面．当线圈内通入如图所示方向的电流后，判断线圈如何运动？图11【解析】此问题可以用等效分析法来分析．将图中的环形电流根据安培定等效为一个小磁针，如图(a)所示，所以磁铁和线圈相互吸引，线圈将向磁铁运动．我们还可以将图中的条形磁铁等效为环形电流，根据安培定则，其等效环形电流方向如图(b)所示．由同向平行电流相互吸引可知，磁铁和线圈相互吸引，线圈将向磁铁运动．【答案】线圈将向磁铁运动．1．将一束塑料包扎带一端打结，另一端撕成细条后，用手迅速捋细条，观察到细条散开了，如图12所示，下列关于细条散开现象的分析中，正确的是( )图12A．撕成细条后，由于空气浮力作用使细条散开B．撕成细条后，所受重力减小，细条自然松散C．由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开D．细条之间相互感应起电，相互排斥散开【解析】由于手在捋塑料细条时摩擦起电，细条带同种电荷相互排斥而散开．C选项正确．【答案】 C2．如图13所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a 和c带正电，b带负电，a所带电荷量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是( ) 【导学号：75392047】图13A．F1B．F2C．F3D．F4【解析】据“同电性相斥，异电性相吸”规律，确定小球c受到a和b的库仑力F ac、F bc的方向，若F bc＝F ac，则两力的合力沿水平方向，考虑到a的带电荷量小于b的带电荷量，故F bc大于F ac(如图所示)，F bc与F ac的合力只能为F2.故选B.【答案】 B3．磁感应强度的单位是特斯拉，1特斯拉相当于( )A．1 kg/(A·s2) B．1 kg·m/(A·s2)C．1 kg·m2/s2D．1 kg·m2/(A·s2)【解析】由B＝FIL知，1 T＝1 N/(A·m)，由F＝ma知，1 N＝1 kg·m/s2，所以A正确．【答案】 A4．如图14所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央上方固定一根长直导线，导线与条形磁铁垂直．当导线中通以垂直纸面向里的电流时，用F N表示磁铁对桌面的压力，F f表示桌面对磁铁的摩擦力，则导线通电后与通电前受力相比较( )【导学号：75392048】图14A．F N减小，F f＝0B．F N减小，F f≠0C．F N增大，F f＝0D．F N增大，F f≠0【解析】如图所示，画出一条通电电流为I的导线所在处的磁感线，导线处的磁场方向水平向左，由左手定则知，导线受安培力方向竖直向上．根据牛顿第三定律可知，导线对磁铁的反作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面压力增大，而桌面对磁铁无摩擦力作用．故选C.【答案】 C5．关于带电粒子所受洛伦兹力F洛、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系，下列说法正确的是( )A．F洛、B、v三者必定均相互垂直B．F洛必定垂直于B、v，但B不一定垂直于vC．B必定垂直于F洛、v，但F洛不一定垂直于vD．v必定垂直于F洛、B，但F洛不一定垂直于B【解析】根据左手定则可知F洛永远垂直于B和v决定的平面．【答案】 B。

[配套K12]2018版高中物理第1章电与磁章末综合测评粤教版选修1-1

第1章电与磁章末综合测评(一) (时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10个小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分)1．把一个带正电的金属球A 跟不带电的同样的金属球B 相碰，两球都带等量的正电荷，这是因为( )A ．A 球的正电荷移到B 球上 B ．B 球的负电荷移到A 球上C ．A 球的负电荷移到B 球上D ．B 球的正电荷移到A 球上【解析】 A 、B 两球相碰时，B 球上的电子(负电荷)在A 球上正电荷的吸引力作用下，移到A 球上，B 球失去电子带正电，A 球得到电子，中和部分电荷后，仍带正电．【答案】 B2．真空中两个静止点电荷间的相互作用力为F ，若电量不变，间距为原来的2倍，则两点电荷间的作用力大小变为( ) 【导学号：75392049】A.F 4B.F2 C ．2F D ．4F 【解析】由库仑定律F ＝k q 1q 2r 2知，选项A 正确．【答案】 A3．(多选)静电喷涂机原理如图1所示．静电喷涂机接高压电源，工作时将涂料微粒喷向带正电的被喷涂工件，高速运动的微粒被吸附到工件表面．关于静电喷涂机的涂料微粒，下列说法中正确的有( )图1A ．微粒带正电B．微粒带负电C．微粒受电场力作用D．微粒可带正电，也可带负电【解析】静电喷漆的原理是让带电的漆料微粒在电场力的作用下吸附到工件上，所以B、C正确，A、D错误．【答案】BC4．(多选)下列说法正确的是( ) 【导学号：75392050】A．若某电荷在某处不受到电场力作用，则该处电场强度为零B．若一小段通电导线在某处不受到磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C．电场中某点的电场强度，在数值上等于一个电荷在该点受到的电场力与电荷电量的比值D．磁场中某点的磁感应强度，在数值上等于一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线的长度和电流的乘积的比值【解析】磁场不同于电场，如通电导线与磁场平行，则安培力为零，B错，A正确；由电场强度的定义可知C正确；在导线与磁场垂直时才有B＝FIl，故D错．【答案】AC5．下列说法正确的是( )A．只要有电流，周围就存在磁场B．最早发现电流周围存在磁场的科学家是安培C．如果在直导线下放置一自由小磁针，通电后小磁针必定发生偏转D．奥斯特发现电流的磁效应是偶然的，实际上电与磁没有什么联系【解析】电流的周围必定存在磁场，故A正确．最早发现电流周围存在磁场的是奥斯特，B错误．当通电直导线在下方产生的磁场与小磁针N极指向相同时，小磁针不偏转，故C错误．客观证实电与磁有着密切的联系，故D错误．故选A.【答案】 A6．(多选)在图2中磁体外围的小磁针N、S极分布标的正确的是( )【导学号：75392051】图2A．a B．b C．c D．d【解析】根据同名磁极相互排斥可判断a、c错误；再由异名磁极相互吸引知b、d正确．【答案】BD7．关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是( ) A．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行B．跟电流方向垂直，跟磁场方向平行C．既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直D．既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直【解析】通电直导线在磁场中受到的作用力——安培力，其方向必垂直磁场和电流方向，即垂直磁场和电流所决定的平面．【答案】 C8．(多选)如图3所示，一束带电粒子沿水平方向飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，这带电粒子束可能是( )【导学号：75392052】图3A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束 D．向左飞行的负离子束【解析】小磁针N极指向是磁针所在处磁场的方向，再用安培定则判断带电粒子形成的电流方向向左，可以是正离子向左飞行，也可以是负离子向右飞行．【答案】BC9．如图4所示，带正电的粒子以初速度v沿电场方向进入匀强电场区域，不计重力，粒子在电场中的运动( )图4A．方向不变，速度增大B．方向不变，速度减小C．方向向上，速度不变D．方向向下，速度不变【解析】粒子带正电，所受电场力水平向右，与粒子初速度v的方向相同，故粒子将沿电场方向做匀加速直线运动，故A正确．【答案】 A10．(多选)在回旋加速器中( )【导学号：75392053】A ．高频电源产生的电场用来加速带电粒子B ．D 形盒内有匀强磁场，两D 形盒之间的窄缝有高频电源产生的电场C ．两D 形盒之间的窄缝处有恒定的电场D ．带电粒子在D 形盒中运动时，磁场力使带电粒子速度增大【解析】在D 形盒内，洛伦兹力改变带电粒子的速度方向，不改变速度大小，在两个D 形盒间缝隙内存在高频电源，使带电粒子速度、动能增大．【答案】 AB二、非选择题(本题共6个小题，共60分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分．有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位)11．(8分)真空中的两个点电荷A 、B 相距20 cm ，A 带正电Q A ＝4.0×10－10C ．已知A对B 的吸引力F ＝5.4×10－8N ，则B 在A 处产生的场强大小是______N/C ，方向________；A 在B 处产生的场强大小是________N/C ，方向________．【解析】 B 对A 的吸引力大小也为5.4×10－8N ，由公式E ＝Fq知B 在A 处产生的场强大小E A ＝F Q A ＝135 N/C.由E ＝k Q r 2知A 在B 处产生的场强大小是E B ＝k Q A r2＝90 N/C.【答案】 135 A 指向B 90 A 指向B12．(8分)通电直导线A 与圆形通电导线环B 固定放置在同一水平面上，通有如图5所示的电流时，通电直导线A 受到水平向________的安培力作用．当A 、B 中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A 所受到的安培力方向水平向________.【导学号：75392054】图5【解析】由图可知，直导线A 位于导线环B 产生的垂直向里的磁场中，根据左手定则，可判断导线A 受到的安培力方向向右．当B 中的电流方向改变时，A 导线处于导线B 产生的垂直向外的磁场中，同时导线A 的电流方向改变，依据左手定则可以判定，A 受安培力仍水平向右．【答案】右右13．(10分)真空中有甲、乙两个点电荷，相距为r ，它们间的静电力为F .若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的13，距离变为2r ，则它们之间的静电力变为多少？【解析】根据题目给出的条件，真空中、点电荷符合库仑定律条件．由F ＝kQ 1Q 2r 2可知当Q 甲′＝2Q 甲，Q 乙′＝13Q 乙，r ′＝2r 时F ′＝k 2Q 甲·13Q 乙4r 2＝16k Q 甲·Q 乙r 2＝16F . 【答案】 16F14．(12分)如图6所示，ab 、cd 为两根相距2 m 的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，MN 是质量为3 kg 的金属棒，通以5 A 的电流时，MN 沿导轨做匀速运动；当MN 中电流增加到8 A 时，MN 能获得2 m/s 2的加速度．求匀强磁场的磁感应强度的大小．图6【解析】设电流方向由M 指向N ，沿NM 方向观察，受力分析如图所示MN 沿导轨做匀速运动，有BI 1L ＝f MN 做匀加速运动，有BI 2L －f ＝ma联立得B ＝1 T. 【答案】 1 T15．(10分)日常生活中，磁的应用给我们带来了方便，请你关注自身的生活，看看哪些地方如果应用磁性可以带来方便，写出你的创意. 【导学号：75392055】【解析】如果有铁质的物体(如小刀等)落入了深水中无法取回，则可以用一根足够长的细绳拴一磁体，放入水中将物体吸住，然后拉上来；如果有许多大头针(小铁屑等)撒落在地上，可以用一块磁铁将它们迅速拾起来．【答案】见解析16．(12分)如图7所示，在桌上放两摞书，把一块洁净的玻璃垫起来，使玻璃离开桌面20～30 cm.在宽0.5 cm 的纸条上画出各种舞姿的人形，用剪刀把它们剪下来，放在玻璃下面，然后用一块硬泡沫塑料在玻璃上擦，就可以看到小纸人翩翩起舞了．图7(1)为什么小纸人会翩翩起舞？(2)如果实验前用一根火柴把“跳舞区”烤一烤，实验效果会更好，此现象说明了什么？(3)如果向“跳舞区”哈一口气，小纸人跳得就不活跃了，此现象说明了什么？(4)通过以上实验现象，找出一种防止静电的方法．【解析】(1)玻璃板被泡沫摩擦后产生电荷，玻璃板带电吸引纸人，小纸人被吸到玻璃上后也带上了与玻璃相同的电荷，同种电荷相互排斥，故小纸人就翩翩起舞了．(2)说明在干燥环境中容易起电，其原因就是干燥的空气不会把被摩擦后的玻璃板上产生的电荷导走．(3)说明在潮湿的条件下不易摩擦起电，因为潮湿的空气具有导电能力，把被摩擦后的玻璃板上产生的电荷导走了．(4)增加空气的湿度，可防止静电．【答案】见解析。

2018版高中物理第1章静电与静电场学业分层测评2电荷间的相互作用鲁科版选修

学业分层测评(二) 电荷间的相互作用(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于点电荷的下列说法中正确的是( )A．体积较大的带电体在任何条件下都不可看成点电荷B．足够小(例如体积小于1 mm3)的带电体，一定可以看作点电荷C．由库仑定律可知，两个电荷间的距离趋于无穷小时，库仑力趋于无限大D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计【解析】一个带电体能否看成点电荷，并不只是看它本身尺寸的大小，而是看它的形状和大小对相互作用力的影响能否忽略不计，D正确．当研究两个距离很远的星球间的库仑力时，两星球也可视为点电荷，A错误．两个很小的带电体距离很小时也不可看作点电荷，B错误．库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，当两电荷间的距离趋于无穷小时，电荷不能视为点电荷，库仑定律不能使用了，它们间的库仑力并非无穷大，C错误．【答案】 D2．(多选)库仑定律的适用范围是( )A．真空中两个带电球体间的相互作用B．真空中任意带电体间的相互作用C．真空中两个点电荷间的相互作用D．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律【解析】两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，这两个带电体均可视为点电荷，而且在真空中，则可应用库仑定律，故C、D正确．【答案】CD3．在真空中两个点电荷A、B相距10 cm，A的带电荷量是B的带电荷量的10倍，B受的库仑力是0.1 N，则A受到的库仑力是( ) 【导学号：18152013】A．1 N B．0.1 NC．10 N D．100 N【解析】A、B间的库仑力应是作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，A受的库仑力为0.1 N.【答案】 B4．真空中两个异种点电荷q1、q2相距一定距离．现固定q1，再把q2移到远处的过程中，q2受到的库仑力( )①不断增大②不断减小③是吸引力④是排斥力A．①③B．②③C ．①④D ．②④【解析】由库仑定律可得，把q 2移到远处的过程中，q 2受到的库仑力不断减小，②正确，由于q 1和q 2是异种电荷，所以q 2受到的库仑力是吸引力，③正确．【答案】 B5．两个大小相同的金属球，所带电荷量分别为3Q 和－Q ，相距r 时(r 远大于金属球半径)，它们之间的相互作用力大小为F .现将两球接触后分开，并使它们相距2r ，则它们之间的相互作用力大小将变为( )A.F4 B.F8 C.F 12D.F16【解析】两球接触前的相互作用力大小F ＝k 3Q ·Q r 2＝3kQ2r2.两球接触后，电荷先中和再平分，两球分开后的带电量均为3Q ＋－Q 2＝Q ，所以两球间作用力大小变为F ′＝kQ 22r2＝kQ 24r2. 由以上可知F ′＝F12.【答案】 C6．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．图中所表示的验电器上感应电荷的分布情况正确的是( )【解析】把带电金属球移近不带电的验电器，若金属球带正电，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电，箔片带正电；若金属球带负电，则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电，箔片带负电．选项B 正确．【答案】 B7．两个点电荷相距为d ，相互作用力大小为F ，保持两点电荷的电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小为4F ，则两点电荷之间的距离应是( )【导学号：18152014】A ．4dB ．2d C.d 2D.d4【解析】由库仑定律可知两点电荷间的相互作用力与它们距离的平方成反比，所以当相互作用力大小变为原来4倍时，两电荷间的距离应变为原来的一半，即C 正确．【答案】 C8．两个带正电的小球，放在光滑的水平绝缘板上，它们相距一定距离．若同时释放两球，它们的加速度之比将( )A ．保持不变B ．先增大后减小C ．增大D ．减小【解析】设两球的质量分别为m 1、m 2，两球所受的库仑斥力大小分别为F 1、F 2.由牛顿第二定律可知，a 1＝F 1m 1，a 2＝F 2m 2，由牛顿第三定律可知，两球间的库仑斥力等大反向，故F 1＝F 2，可得出a 1a 2＝m 2m 1，故两球的加速度之比与两球间距大小无关，A 正确．【答案】 A[能力提升]9．(多选)半径相同的金属球A 、B 带有等量电荷，相距一定距离时，两球间的相互作用的库仑力为F .今让第三个与A 、B 相同的不带电的金属球C 先后与A 、B 接触后再移开，此时A 、B 的相互作用力大小可能是( )A.F8 B.3F 8C.3F4D.F4【解析】金属球A 、B 之间存在着相互作用力即库仑力，利用库仑定律F ＝kq 1q 2r 2可知，若当两小球的距离不变时，两球之间的相互作用力的大小与它们之间的带电荷量的乘积成正比．因两个小球的带电性不明确，所以两个小球可能带同种电荷，也可能带异种电荷，故两个小球之间的作用力可能是相互吸引力，也可能是相互排斥力．若两个小球带同种电荷时，C 分别与A 、B 相接触后，电荷量直接平均分配，最后A 、B 的带电荷量剩下原来的12和34.故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的38，即3F 8.若两个小球带异种电荷时，C 先与A 接触，电荷量平均分配；再与B 接触，电荷量先中和后，再平均分配．最后A 、B 的带电荷量剩下原来的12和14，故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的18，即18F .【答案】 AB10．在真空中有两个点电荷，其中一个电荷的电荷量是另一个电荷的4倍，当它们相距0.05 m 时，相互斥力为1.6 N ；当它们相距0.1 m 时，相互斥力为______N ．那么，这两个点电荷的电荷量分别为______C 和______C.【导学号：18152015】【解析】设其中一个的电荷量为q ，则另一个的电荷量为4q ，由库仑定律：F 1＝kq ·4q r 21，F 2＝k q ·4qr 22，将F 1＝1.6 N ，r 1＝0.05 m ，r 2＝0.1 m 代入可解得 F 2＝0.4 N ，q ＝13×10－6 C ，4q ＝43×10－6C.【答案】 0.4 13×10－6 43×10－611．真空中有两个静止的点电荷，相距18 cm ，其中Q 1带正电，电荷量为1.8×10－12C ，它们之间的引力F ＝1.0×10－12N ，求Q 2所带的电荷量及电性．【解析】由于是真空中的两个点电荷，符合运用库仑定律解题的条件．由库仑定律：F ＝k ·Q 1Q 2r2，可得Q 2＝Fr 2kQ 1＝1.0×10－12×0.1829×109×1.8×10－12 C ＝2.0×10－12C. 因为Q 1、Q 2间的作用力为引力，可见Q 2带负电．【答案】 2.0×10－12C 负电12．两个带电小球，质量都是1 kg ，带电荷量都为2.0×10－5C ，相隔较远，以至于两球可看成点电荷，试求它们之间的静电力与万有引力之比.【导学号：18152016】【解析】因为两球都可看成点电荷和质点，所以可直接应用库仑定律和万有引力定律计算静电力和万有引力．F 电F 引＝k Q 1Q 2r 2G m 1m 2r2＝kQ 2Gm 2＝9×109× 2.0×10－526.67×10－11×12＝5.4×1010.【答案】 5.4×1010。

2018版高中物理第1章静电与静电场学业分层测评4趋利避害--静电的利用与防止鲁科版选修1-【经典版】.doc

学业分层测评(四) 趋利避害——静电的利用与防止(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列措施是为了防止静电产生危害的是()A．静电复印B．静电喷漆C．在高大的建筑物顶端装上避雷针D．在高大的烟囱中安装静电除尘器【解析】静电复印、静电喷漆、静电除尘均是静电的利用，在高大的建筑物顶端装上避雷针是防止静电产生危害，故本题应选C.【答案】 C2．身穿化纤衣服的人在晚上脱衣服时，会看到电火花，并伴有“叭叭”的响声，其原因是()【导学号：18152027】A．由于化纤衣物间的摩擦产生了静电B．人体本身带电C．空气带电，在衣服上产生放电现象D．以上说法都不正确【解析】正常情况下，物体(包括气体物质)都是电中性的，人体、空气本身不可能带电，故B、C错误．晚上脱衣服时，衣物间的摩擦产生静电，积聚的大量电荷导致火花放电，故A正确．【答案】 A3．关于避雷针的原理的说法正确的是()A．通过使用绝缘材料，防止雷电击中建筑物B．避雷针实际上是将雷电提前引下来，为了达到快速的目的，避雷针与空气的接触面积越大越好C．避雷针利用尖端放电原理，置于建筑物顶端，提前将雷电引入地下D．避雷针利用静电平衡，平衡天空带电的云层【解析】避雷针所起的作用是导走云层中的静电荷，为了容易产生放电现象，一般做成比较尖的，并且需要接地良好，所以选项A、B均错误，其原理也不是静电平衡，选项D错误．【答案】 C4．为了防止静电的危害，应尽快把产生的静电导走，下面措施中不是防止静电危害的是()【导学号：18152028】A．油罐车后面装一条拖地的铁链B．电工钳柄上套有绝缘胶套C．飞机轮上装搭地线D．印刷车间中保持适当的湿度【解析】防止静电危害是不让其产生火花、高压，而钳柄上的绝缘胶套是防止操作时触电的，而不是防止静电的．【答案】 B5．人造纤维比棉纤维容易沾上灰尘，其原因是()A．人造纤维的导电性好，容易吸引灰尘B．人造纤维的导电性好，容易导走静电，留下灰尘C．人造纤维的绝缘性好，不易除掉灰尘D．人造纤维的绝缘性好，容易积累静电，吸引灰尘【解析】人在工作和生活中，由于衣服的摩擦等原因要产生静电，带电物体能够吸引轻小物体，灰尘容易吸附到衣物上．人造纤维比棉纤维的绝缘性能强，更容易积累静电荷，因此更容易吸引灰尘．【答案】 D6．如图1-4-4所示，空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体．当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时，电荷将做()【导学号：18152029】图1-4-4A．向上偏转的类平抛运动B．向下偏转的类平抛运动C．匀速直线运动D．变速直线运动【解析】电荷如何运动，由电荷的受力决定，而电荷的重力不计，则只需考虑电荷是否受电场力．根据电场中导体的特点，即可判断．空心导体处在带正电的带电体附近，根据电场中导体的特点，空心导体起到了静电屏蔽的作用，使得内部电场强度为零，电荷不受电场力的作用，所以做匀速直线运动，C选项正确．【答案】 C7．(多选)滚筒式静电分选器由料斗A、导板B、导体滚筒C、刮板D、料槽E、F和放电针G等部件组成．C与G分别接于直流高压电源的正、负极，并令C接地．如图1-4-5所示，电源电压很高，足以使放电针G附近的空气发生电离而产生大量离子．现有导电性能不同的两种物质粉粒a、b的混合物从料斗A下落，沿导板B到达转动的滚筒C上，粉粒a具有良好的导电性，粉粒b具有良好的绝缘性．下列说法正确的是()图1-4-5A．粉粒a落入料槽F，粉粒b落入料槽EB．粉粒b落入料槽F，粉粒a落入料槽EC．若滚筒C不接地而放电针G接地，从工作原理上看，这是允许的D．若滚筒C不接地而放电针G接地，从工业实用角度看，这也是允许的【解析】因为C和G分别接在高压电源的正、负极上，放电针G附近形成很强的电场，使放电针G附近的空气电离而产生大量离子，其中的负离子在奔向正极C的过程中被吸附到粉粒a、b上，a、b因吸附负离子而带负电，被吸引到带正电的滚筒C上，因a具有良好的导电性，a所带电荷被C上的正电荷中和并最终带上和C相同的电荷而被C 排斥，落入料槽F；粉粒b因具有良好的绝缘性所带负电荷不会被中和，和C相互吸引被吸引到滚筒C上，直到D处被刮板刮落而落入料槽E中，故A正确，B错误．若滚筒C 不接地而放电针G接地，同样能使放电针附近空气电离，从工作原理上看，这是允许的，但滚筒C不接地具有高压，不安全，从工业实用角度看，这是不允许的，故C正确，D错误．【答案】AC8．盛放在油罐车内的石油产品，振荡时可产生静电，容易引起火灾，所以油罐车尾部有一条拖地的铁链，这是利用了铁具有________的性质．【解析】铁链具有良好的导电性，能把由于振荡产生的静电导入大地，从而防止火灾等危险情况的发生．【答案】良好的导电性[能力提升]9．在干燥的天气里，脱毛衣时会听到噼里啪啦的响声，还会伴有点点火花，若用手接触金属常常被电击，你能用所学过的知识来解释这一现象吗？【导学号：18152030】【解析】由于在脱毛衣时，物体与物体之间发生摩擦，使物体带了电，即摩擦起电，所以电荷在发生中和时就发出了噼里啪啦的声音．在用手和金属接触时发生了放电的现象，所以有被电击的情况．【答案】见解析10．在干燥的环境里，复印机工作时常因出现复印纸粘在一起影响复印质量．可用什么方法防止纸粘在一起？试说明理由．【解析】复印纸粘在一起，是因为互相摩擦而产生了静电荷，由于正负电荷互相吸引，使复印纸不易分开．增大空气的湿度，可防止纸粘在一起．因为空气湿度大时，不易产生摩擦起电现象；产生的一些静电荷也容易泄漏而消失，所以复印纸就容易分开了．【答案】见解析11．工厂在加工完金属工件后，需要给工件喷防锈漆．工人把金属工件、喷枪分别接在高压直流电源的两极上，为什么这样做？【解析】喷枪接电源的一极，从中喷出的漆便带上了一种电荷，由于同种电荷相互排斥，形成分布均匀的雾状漆，喷枪与工件之间还会形成电场，细小的带电漆珠在电场力作用下向带异种电荷的工件运动，并吸附在工件表面完成喷漆，静电喷漆因喷出的漆分布均匀，故能有效提高喷漆的质量和效率，并减少对工人的危害．【答案】见解析12．静电的危害很多．它的第一种危害来源于带电体的互相作用．在飞机机体与空气、水汽、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，使飞机变成“聋子”或“瞎子”；在印刷厂里，纸页之间的静电，会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦；在制药厂里，由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度；在电视机工作时荧光屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低；就连衣服上常见而又不易拍掉的灰尘，也是静电捣的鬼．静电的第二大危害是有可能因静电火花点燃某些易燃物品而发生爆炸．漆黑的夜晚，我们脱尼龙、毛料衣服时，会发出火花和“噼啪”的响声，这对人体基本无害．但在手术台上，静电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人．在煤矿中，则会引起瓦斯爆炸，导致工人死伤，矿井报废．存在可燃气体的环境中防止静电常采用哪些措施？【解析】措施一：做静电实验时，通常要求空气干燥，潮湿的环境则难以做成，所以使存在可燃气体的环境中的空气变得潮湿，可防止静电．措施二：地球是一个大的导体，通常有些电器都有接地线．将在可燃气体环境中能产生静电的装备都接上接地线，将产生的静电导入大地，可防止静电．【答案】见解析。

【教育专用】2018版高中物理第1章静电与静电场学业分层测评3电场及其描述鲁科版选修1_1

学业分层测评(三) 电场及其描述(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下面的说法中不正确的是( )A ．电荷的周围存在电场B ．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而存在的C ．电荷甲对电荷乙的电场力是电荷甲的电场对电荷乙的作用力D ．电场力是不相接触的物体之间的作用力，这种相互作用不经其他物质便可直接进行【解析】电场是电荷周围存在的一种特殊物质，电荷间的相互作用力是通过电场进行的，故A 、B 、C 均正确，D 不正确．【答案】 D2．在电场中某一点放一试探电荷q ，它受到的静电力为F ，则该点的电场强度为E ＝F q ，那么下列说法正确的是( ) 【导学号：18152020】A ．若移去试探电荷，该点电场强度为0B ．若该点放一电荷量为2q 的试探电荷，则该点的电场强度为2EC ．若该点放一电荷量为2q 的试探电荷，则该点的电场强度为E 2D ．若该点放一电荷量为2q 的试探电荷，则该点的电场强度为E【解析】电场强度是根据试探电荷受力情况用比值的方法定义的，公式E ＝F q中，虽然有试探电荷的电荷量q ，但更换试探电荷时，F 与q 的比值不变，电场强度由电场本身决定．【答案】 D3．如图133所示是电场中某区域的电场线分布图，A 是电场中的一点，下列判断中正确的是( )图133A ．A 点的电场强度方向向左B ．A 点的电场强度方向向右C ．因A 点无电场线，所以A 点场强是零D ．正点电荷在A 点受力向左【解析】由题图可以看出，此电场中的电场线是一系列等间距的互相平行的直线，电场线均匀分布，方向相同，该电场中电场强度处处大小相等、方向相同，故A点的电场强度方向向右，因此A、C错，B对；根据电场强度方向的规定可知，正电荷在A点的受力方向向右，即与电场强度方向相同，而负电荷在A点受力向左，故D错．【答案】 B4．如图134甲所示，AB是一个点电荷形成的电场中的一条电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力大小间的函数图象(Fq图象)，指定电场方向由A指向B为正方向，由此可以判定( )【导学号：18152021】图134A．场源可能是正电荷，位置在A侧B．场源可能是正电荷，位置在B侧C．场源可能是负电荷，位置在A侧D．场源可能是负电荷，位置在B侧【解析】因放在a、b处的正电荷所受的电场力的方向均沿由A指向B的方向，故a、b处电场强度的方向均沿A指向B的方向，又由F＝Eq可知，图线的斜率对应电场强度大小，故有E b>E a，由点电荷所形成的电场线的分布特点可知，场源电荷可能为负电荷，且位于B 侧，D正确．【答案】 D5．图135中实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点．若带电粒子在运动过程中只受静电力作用，下列判断错误的是( )图135A．带电粒子带负电荷B．带电粒子带正电荷C．带电粒子所受静电力方向与电场线方向相反D．带电粒子做匀变速运动【解析】由图可以看出，带电粒子通过该电场区域时，不论是由a向b还是由b向a 运动，运动轨迹都向左弯曲，表明带电粒子所受静电力方向与电场方向相反，带电粒子应带负电．因带电粒子在匀强电场中所受的静电力是恒力，故运动的加速度大小和方向不变，做匀变速曲线运动．【答案】 B6．(多选)关于电场线的叙述，正确的是( )【导学号：18152022】A．沿着电场线的方向电场强度越来越小B．在没有电荷的地方，任何两条电场线都不会相交C．电场线是人们假想的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在D．电场线是非闭合曲线，始于正电荷或无穷远，终止于无穷远或负电荷【解析】电场线的疏密反映电场强度的大小，电场线越密的区域，电场强度就越大．在不同电场中沿着电场线的方向电场强度可能变大(如负点电荷的电场)、变小(如正点电荷的电场)、不变(如匀强电场)，或更复杂，故A错误．如果两条电场线相交，根据电场线的物理意义，则该点有两个电场方向，而实际上电场中某点的场强方向是唯一确定的，所以电场中任意两条电场线不会在无电荷处相交，故B正确．电场线是一种物理模型，是为了形象描述电场而引入的，不是实际存在的线，故C正确．静电场中电场线始于正电荷或无穷远，终止于无穷远或负电荷，电场线不是闭合曲线，故D正确．【答案】BCD7．A、B为带电荷量分别为＋Q和－Q的两个等量异种点电荷，c、d为A、B连线上的两点，且Ac＝Bd，如图136所示，关于c、d两点间电场强度的情况是( )图136A．由c到d电场强度由大变小B．由c到d电场强度由小变大C．由c到d电场强度不变D．由c到d电场强度先变小后变大【解析】c、d两点处于A、B两异种点电荷所形成的叠加场，各点场强可由E A＋E B表示，但计算起来较为繁杂，可借助电场线来描绘，如图所示，从电场线分布看，从c→d过程中电场线密→疏→密，因此电场强度先变小后变大．【答案】 D8．一负电荷从电场中A点由静止释放，只受静电力作用，运动到B点的过程中，它运动的v t图象如图137所示，则A、B两点所在区域的电场分布情况可能是下图中的( )图137【解析】由v t图象知，负电荷由A到B速度越来越大，所以静电力对电荷做正功，静电力的方向与过A点场强方向相反，故A、D选项错误．由A向B运动过程中加速度越来越大，故静电力越来越大，电场线越来越密，C对，B错．【答案】 C[能力提升]9．(多选)如图138所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两处的场强，则( ) 【导学号：18152023】图138A．A、B两处的场强方向相同B．因为A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A＝E BC．电场线从A指向B，所以E A>E BD．不知A、B附近电场线的分布情况，E A、E B的大小不能确定【解析】由图可知，A、B两处的场强方向相同，A正确；但只有一条电场线，无法描述电场线分布的疏密程度，故无法比较E A、E B的大小，D正确，B、C均错误．【答案】AD10．(多选)如图139所示是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线，虚线是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．若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可判断出该带电粒子( )图139A ．电性与场源电荷的电性相同B ．在a 、b 两点所受电场力大小F a >F bC ．在a 、b 两点的速度大小v a >v bD ．在a 、b 两点的动能E k a <E k b【解析】根据带电粒子的运动轨迹可知，带电粒子所受电场力的方向跟电场线共线，指向曲线弯曲的内侧，由此可知，带电粒子与场源电荷电性相反，选项A 错误；a 点电场线比b 点密，所以a 点电场强度较大，带电粒子在a 点所受电场力较大，选项B 正确；假设带电粒子由a 点运动到b 点，所受电场力方向与速度方向之间的夹角大于90°，电场力做负功，带电粒子的动能减少，速度减小，即E k a >E k b ，v a >v b ，同理可分析带电粒子由b 点运动到a 点时也有E k a >E k b ，v a >v b ，故选项C 正确，D 错误．【答案】 BC11．电荷量为Q 1＝3.0×10－10 C 的负电荷，在电场中某点受到的电场力F ＝6.3×10－7 N ，方向竖直向上，则该点的场强大小为________N/C ，场强方向为______；如果将负电荷Q 1改换为Q 2＝6.0×10－10 C 的正电荷，那么正电荷受到的电场力大小为________N ；如果该点不放电荷，该点场强大小为________N/C.【导学号：18152024】【解析】根据电场强度公式，E ＝F q ＝F Q 1＝2.1×103 N/C ，方向竖直向下，该点场强的大小和方向不随该点电荷的改变而变化．电荷Q 2在该点所受电场力为F ＝Q 2E ＝6.0×10－10 C×2.1×103 N/C ＝1.26×10－6 N.【答案】 2.1×103 竖直向下 1.26×10－6 2.1×10312．在真空中O 点放一个点电荷Q ＝＋1.0×10－9 C ，直线MN 通过O 点，OM 的距离r ＝30 cm ，M 点放一个试探点电荷q ＝＋1.0×10－10 C ，如图1310所示，求：图1310(1)q 在M 点受到的作用力；(2)M 点的场强；(3)拿走q 后M 点的场强；(4)M 、N 两点的场强哪点大？(5)如果把Q 换成－1.0×10－9C 的点电荷，情况又如何？【解析】 (1)q 在M 点受到的电场力由库仑定律可得F ＝k Qq r 2＝9.0×109×1.0×10－9×1.0×10－100.32 N ＝1.0×10－8N方向由M 指向N .(2)M 点的场强 E ＝F q ＝1.0×10－81.0×10－10N/C ＝100 N/C ，方向由M 指向N .(3)拿走q 后M 点的场强不变，场强与试探电荷q 无关．(4)由E ＝k Q r 2可知，离场源电荷Q 越远，E 越小，由于r OM <r ON ，所以E M >E N .(5)若把Q 换成－1.0×10－9 C 的点电荷，各处的场强大小不变，但方向与原来相反．【答案】见解析。

配套K122018版高中物理第1章电与磁第4节认识电场学案粤教版选修1_1

第四节认识电场[先填空]1．定义：在电场中画出的一系列的从正电荷(无限远)出发到无限远(负电荷)终止的曲线，用这些曲线可以形象地描述电场．2．电场线的特点：曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度的方向一致，曲线的疏密程度描述电场的强弱，越密的地方，电场越强．[再判断]1．电场线是客观存在的物质．(×)2．电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线．(√)[后思考]电场中的电场线是真实存在的吗？【提示】不是．电场线是人们为形象地描述电场而假想的，是一种理想的物理模型．1．电场线的概念在电场中画出的一系列从正电荷(无限远)出发到无限远(负电荷)终止的曲线，曲线上任意一点的切线方向都跟该点的电场方向一致．电场线密的地方电场强，疏的地方电场弱．电场线不相交，不中断．2．电场线的特点(1)电场线是抽象化、理想化的模型，实际并不存在．(2)电场线起于正电荷，止于负电荷．(3)电场线的疏密表示电场强弱．(4)电场线的每一点的切线方向都跟该点电场方向一致．(5)电场线不能相交，因为在电场中的任一点处正电荷只有一个受力方向．1．图141中所画的电场线，正确的是( )图141A．(1)(2)和(4) B．只有(4)C．只有(3) D．(2)和(3)【解析】由电场线的分布特点可知(1)(2)(3)错误，(4)正确．选B.【答案】 B2.如图142所示为两个带等量点电荷周围的电场线分布(电场线方向未标出)，则( )图142A．A只能带正电B．A只能带负电C．若A带正电，则B肯定是带负电的D．若A带正电，则B肯定是带正电的【解析】图示的电场线为两个带等量异种点电荷形成电场的电场线分布，C正确，D 错误；但没有标注电场线的方向，所以不能判断A、B的电性，A、B错误．【答案】 C3．以下关于电场及电场线的说法，正确的是( )【导学号：75392023】A．电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅可以在空间相交，也能相切B．电场是客观存在的，其最根本的性质是对放入电场中的电荷有力的作用C．电场线是客观存在的，不仅反映了电场的分布，也是电荷之间产生相互作用的物质基础D．电场线实质上就是电场的物质表现形式【解析】电场是客观存在的特殊物质，看不见、摸不着，人们借助于电场线来描绘和理解电场，因此电场线是一个物理模型，是人们假想出来的，只有电场才是客观存在的，是电场力产生的物质基础，因此正确的只有B项．【答案】 B[先填空]1．电场强度(1)物理意义：描述电场强弱和方向的物理量．(2)方向：电场强度的方向就是电场中某点电场的方向．(3)矢量：电场强度既有大小，又有方向，是矢量．(4)单位：牛顿/库仑或伏特/米，符号N/C或V/m．2．匀强电场(1)定义：在电场中的某个区域，如果电场强度的大小和方向处处相同，这个区域的电场叫做匀强电场．(2)电场线特点：匀强电场的电场线是一组方向相同的等间距平行线．[再判断]1．电场线上任意一点的切线方向就是该点的场强方向．(√)2．匀强电场就是强度大小不变的电场．(×)[后思考]有人认为，电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹，这种说法对不对？【提示】不对．有以下三种情况．(1)如果电场线是直线，且带电粒子初速度为零或初速度在这条直线上，那么带电粒子的受力与其速度在一条直线上，粒子的运动轨迹和电场线可能重合．(2)如果电场线是直线，带电粒子有一定的初速度且速度不在这条直线上，带电粒子的运动轨迹是曲线，轨迹和电场线不重合．(3)如果电场线是曲线，无论带电粒子是否有初速度，由于受力方向在不断改变，其运动速度不可能与受力方向一致，所以轨迹一定不与电场线重合．1．电场强度的意义电场强度是描述电场强弱的物理量，反映电场力的性质．电场中某点的电荷受到的电场力大小不仅与该点的电场强度有关，还与电荷所带电荷量有关．2．对电场强度的理解在电场中某点，电场强度由该点在电场中的位置所决定，跟电荷所带电荷量无关，是反映电场性质的物理量．注意电场强度的唯一性和确定性，电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点的电荷无关，由产生电场的电荷及空间位置决定．电场中每一点对应着的电场强度与该点是否放置电荷、放置电荷的电荷量及电性无关．即使该处不放入电荷，该处的电场强度大小、方向仍不变．3．电场强度的方向电场强度是矢量，电场中某点电场强度的方向是不变的，可用电荷受力的方法确定：与正电荷的受力方向相同，与负电荷的受力方向相反．4．电场力与电场强度的区别4．A、B为带电荷量分别为＋Q和－Q的两个等量异种点电荷，c、d为A、B连线上的两点，且Ac＝Bd，如图143所示，关于c、d两点间电场强度的情况正确的是( )【导学号：75392024】图143A．由c到d电场强度由大变小B．由c到d电场强度由小变大C．由c到d电场强度不变D．由c到d电场强度先变小后变大【解析】c、d两点处于A、B两异种点电荷所形成的叠加场中，各点场强可由E A＋E B表示，但计算起来较为繁杂，可借助电场线来描绘，如图所示，从电场线分布看，从c→d 过程中电场线密→疏→密，因此电场强度先变小后变大．【答案】 D5．电场中，初速度为零的带正电粒子在匀强电场作用下，运动方向正确的是( )【解析】带正电粒子受电场力的方向与电场线方向相同．【答案】 D6．如图144所示，中实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点．若带电粒子在运动过程中只受静电力作用，下列判断错误的是( )【导学号：75392025】图144A．带电粒子带负电荷B．带电粒子带正电荷C．带电粒子所受静电力方向与电场线方向相反D．带电粒子做匀变速运动【解析】由图可以看出，带电粒子通过该电场区域时，不论是由a向b还是由b向a 运动，运动轨迹都向左弯曲，表明带电粒子所受静电力方向与电场方向相反，带电粒子应带负电．因带电粒子在匀强电场中所受的静电力是恒力，故运动的加速度大小和方向不变，做匀变速曲线运动．故A、C、D正确，B错误．【答案】 B带电粒子的初速度和电场线有夹角，带电粒子做曲线运动，且电场力指向轨迹的凹侧．。

2018版高中物理第1章电与磁第2节点电荷间的相互作用学业分层测评2 粤教版选修1-1

学业分层测评(二)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列关于点电荷的说法中，正确的是( ) A ．只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B ．体积很大的带电体一定不能看成点电荷C ．当两个带电体的大小及形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，两个带电体可看成点电荷D ．一切带电体都可以看成点电荷【解析】带电体能否被看做点电荷，决定于带电体的大小、形状、电荷量分布等对所研究问题的影响是否可以忽略不计．并不是体积小的就可以视为点电荷，而体积大的就不能视为点电荷，在研究的问题里面，只要形状、体积等因素的影响可以忽略就可以视为点电荷．故选项C 正确．【答案】 C2．(多选)库仑定律的适用范围是( )【导学号：75392010】A ．真空中两个带电球体间的相互作用B ．真空中任意带电体间的相互作用C ．真空中两个点电荷间的相互作用D ．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律【解析】在真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，这两个带电体均可视为点电荷，则可应用库仑定律，故C 、D 正确．【答案】 CD3．两个大小相同的金属球，所带电荷量分别为3Q 和－Q ，相距r 时(r 远大于金属球半径)，它们之间的相互作用力大小为F .现将两球接触后分开，并使它们相距2r ，则它们之间的相互作用力大小将变为( )A.F 4B.F 8C.F 12D.F16【解析】两球接触前的相互作用力F ＝k 3Q ·Q r 2＝3kQ 2r2.两球接触后，电荷先中和再平分，两球分开后的带电量均为3Q ＋（－Q ）2＝Q ，所以两球间作用力变为F ′＝kQ 2（2r ）2＝kQ 24r 2.由以上可知F ′＝F12.【答案】 C4．两个半径为R 的金属球所带电荷量分别为Q 1和Q 2，当两球心相距为r 时，相互作用的库仑力大小为( )【导学号：75392011】A ．F ＝k Q 1Q 2r 2 B ．F ＞kQ 1Q 2r 2C ．F ＜kQ 1Q 2r 2D ．无法确定【解析】库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，本题中两球的球心间距r 与球自身半径R 的关系不明确，所以两球间的相互作用力无法确定，即选项D 正确．【答案】 D5.如图122所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定( )图122A ．两球都带正电B ．两球都带负电C ．大球受到的静电力大于小球受到的静电力D ．两球受到的静电力大小相等【解析】两个带电体之间存在着排斥力，故两球带同种电荷，可能都带正电，也可能都带负电，故选项A 、B 错误；静电力遵循牛顿第三定律，两球受到的静电力大小相等，故C 项错误，D 项正确．【答案】 D6．在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，同时由静止释放，则两小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )A ．速度变大，加速度变大B ．速度变小，加速度变小C ．速度变大，加速度变小D ．速度变小，加速度变大【解析】根据库仑定律知，同种电荷的小球由静止释放后，由于互相排斥，两球间的距离增大，排斥力减小，根据牛顿第二定律知加速度减小，但两球运动方向与排斥力同向，应做加速运动，故选项C 正确，A 、B 、D 错误．【答案】 C7．A 、B 两个点电荷之间的距离恒定，当其它电荷移到A 、B 附近时，A 、B 之间的库仑力将( )【导学号：75392012】A ．可能变大B ．可能变小C ．一定不变D ．不能确定【解析】根据库仑定律，两个点电荷间的库仑力只由两个电荷的电荷量和它们间的距离来确定，因此它们间的库仑力不会受到外界的影响．选项C 正确．【答案】 C8．下列关于点电荷的说法，正确的是( ) A ．点电荷是客观存在的带有电荷的几何点B ．如果带电体本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略，即可视为点电荷C ．真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们之间的距离成反比D ．真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们所带的电荷量的乘积成反比【解析】点电荷是理想化的物理模型，客观不存在，故A 错；由库仑定律可知，真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们之间的距离的平方成反比，跟它们所带的电荷量的乘积成正比，故C 错，D 错．【答案】 B[能力提升]9．(多选)半径相同的金属球A 、B 带有等量电荷，相距一定距离时，两球间的相互作用的库仑力为F .今让第三个与A 、B 相同的不带电的金属球C 先后与A 、B 接触后再移开，此时A 、B 的相互作用力大小可能是( )【导学号：75392013】A.F8B.3F8C.3F 4D.F4【解析】金属球A 、B 之间存在着相互作用力即库仑力，利用库仑定律F ＝kq 1q 2r 2可知，若当两小球的距离不变时，两球之间的相互作用力的大小与它们之间的带电荷量的乘积成正比．因两个小球的带电性不明确，所以两个小球可能带同种电荷，也可能带异种电荷，故两个小球之间的作用力可能是相互吸引力，也可能是相互排斥力．若两个小球带同种电荷时，C 分别与A 、B 相接触后，电荷量直接平均分配，最后A 、B 的带电荷量剩下原来的12和34.故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的38，即3F 8.若两个小球带异种电荷时，C 分别与A 、B 相接触后，电荷量先中和后再平均分配，最后A 、B 的带电荷量剩下原来的12和14，故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的18，即18F . 【答案】 AB10．两个质量相等的小球，带电荷量分别为q 1和q 2，用长为L 的两根细线悬挂在同一点，静止时两悬线与竖直方向的夹角均为30°，则小球的质量为________．【解析】对其中一小球受力分析如图，由平衡条件得mg tan 30°＝kq 1q 2（2L sin 30°）2解得m ＝3kq 1q 2gL 2.【答案】3kq 1q 2gL211.距地面为300 m 的高处，有一个带电荷量为q 1＝1 C 的物体，如图123所示，问它能吸起多重的在地面上的带电荷量为q 2＝－1 C 的物体？图123【解析】以在地面上的物体为研究对象，可知要使地面上物体被吸起，必须满足两物体之间的库仑力大于或等于地面上物体的重力，我们取两力相等即可．所以：kq 1q 2r 2＝mg 代入数据可得：m ＝104kg. 【答案】 104kg12．两个带电小球，质量都是1 kg ，带电荷量都为2.0×10－5C ，相隔较远，以至于两球可看做点电荷，试求它们之间的静电力与万有引力之比．【解析】因为两球都可以看做点电荷，所以可以直接应用库仑定律和万有引力定律计算静电力和万有引力．F电F引＝kq1q2r2Gm1m2r2＝kq2Gm2＝9×109×（2.0×10－5）26.67×10－11×12＝5.4×1010.【答案】 5.4×1010。

高中物理第1章静电与静电场学业分层测评2电荷间的相互作用鲁科版选修1_1

学业分层测评(二) 电荷间的相互作用(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于点电荷的下列说法中正确的是( )A．体积较大的带电体在任何条件下都不可看成点电荷B．足够小(例如体积小于1 mm3)的带电体，一定可以看作点电荷C．由库仑定律可知，两个电荷间的距离趋于无穷小时，库仑力趋于无限大D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计【解析】一个带电体能否看成点电荷，并不只是看它本身尺寸的大小，而是看它的形状和大小对相互作用力的影响能否忽略不计，D正确．当研究两个距离很远的星球间的库仑力时，两星球也可视为点电荷，A错误．两个很小的带电体距离很小时也不可看作点电荷，B错误．库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，当两电荷间的距离趋于无穷小时，电荷不能视为点电荷，库仑定律不能使用了，它们间的库仑力并非无穷大，C错误．【答案】 D2．(多选)库仑定律的适用范围是( )A．真空中两个带电球体间的相互作用B．真空中任意带电体间的相互作用C．真空中两个点电荷间的相互作用D．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律【解析】两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，这两个带电体均可视为点电荷，而且在真空中，则可应用库仑定律，故C、D正确．【答案】CD3．在真空中两个点电荷A、B相距10 cm，A的带电荷量是B的带电荷量的10倍，B受的库仑力是0.1 N，则A受到的库仑力是( ) 【导学号：18152013】A．1 N B．0.1 NC．10 N D．100 N【解析】A、B间的库仑力应是作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，A受的库仑力为0.1 N.【答案】 B4．真空中两个异种点电荷q1、q2相距一定距离．现固定q1，再把q2移到远处的过程中，q2受到的库仑力( )①不断增大②不断减小③是吸引力④是排斥力A．①③B．②③C ．①④D ．②④【解析】由库仑定律可得，把q 2移到远处的过程中，q 2受到的库仑力不断减小，②正确，由于q 1和q 2是异种电荷，所以q 2受到的库仑力是吸引力，③正确．【答案】 B5．两个大小相同的金属球，所带电荷量分别为3Q 和－Q ，相距r 时(r 远大于金属球半径)，它们之间的相互作用力大小为F .现将两球接触后分开，并使它们相距2r ，则它们之间的相互作用力大小将变为( )A.F4 B.F8 C.F 12D.F16【解析】两球接触前的相互作用力大小F ＝k 3Q ·Q r 2＝3kQ2r2.两球接触后，电荷先中和再平分，两球分开后的带电量均为3Q ＋－Q 2＝Q ，所以两球间作用力大小变为F ′＝kQ 2r2＝kQ 24r2. 由以上可知F ′＝F12.【答案】 C6．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．图中所表示的验电器上感应电荷的分布情况正确的是( )【解析】把带电金属球移近不带电的验电器，若金属球带正电，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电，箔片带正电；若金属球带负电，则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电，箔片带负电．选项B 正确．【答案】 B7．两个点电荷相距为d ，相互作用力大小为F ，保持两点电荷的电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小为4F ，则两点电荷之间的距离应是( )【导学号：18152014】A ．4dB ．2d C.d 2D.d4【解析】由库仑定律可知两点电荷间的相互作用力与它们距离的平方成反比，所以当相互作用力大小变为原来4倍时，两电荷间的距离应变为原来的一半，即C 正确．【答案】 C8．两个带正电的小球，放在光滑的水平绝缘板上，它们相距一定距离．若同时释放两球，它们的加速度之比将( )A ．保持不变B ．先增大后减小C ．增大D ．减小【解析】设两球的质量分别为m 1、m 2，两球所受的库仑斥力大小分别为F 1、F 2.由牛顿第二定律可知，a 1＝F 1m 1，a 2＝F 2m 2，由牛顿第三定律可知，两球间的库仑斥力等大反向，故F 1＝F 2，可得出a 1a 2＝m 2m 1，故两球的加速度之比与两球间距大小无关，A 正确．【答案】 A[能力提升]9．(多选)半径相同的金属球A 、B 带有等量电荷，相距一定距离时，两球间的相互作用的库仑力为F .今让第三个与A 、B 相同的不带电的金属球C 先后与A 、B 接触后再移开，此时A 、B 的相互作用力大小可能是( )A.F8 B.3F 8C.3F4D.F4【解析】金属球A 、B 之间存在着相互作用力即库仑力，利用库仑定律F ＝kq 1q 2r 2可知，若当两小球的距离不变时，两球之间的相互作用力的大小与它们之间的带电荷量的乘积成正比．因两个小球的带电性不明确，所以两个小球可能带同种电荷，也可能带异种电荷，故两个小球之间的作用力可能是相互吸引力，也可能是相互排斥力．若两个小球带同种电荷时，C 分别与A 、B 相接触后，电荷量直接平均分配，最后A 、B 的带电荷量剩下原来的12和34.故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的38，即3F 8.若两个小球带异种电荷时，C 先与A 接触，电荷量平均分配；再与B 接触，电荷量先中和后，再平均分配．最后A 、B 的带电荷量剩下原来的12和14，故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的18，即18F .【答案】 AB10．在真空中有两个点电荷，其中一个电荷的电荷量是另一个电荷的4倍，当它们相距0.05 m 时，相互斥力为1.6 N ；当它们相距0.1 m 时，相互斥力为______N ．那么，这两个点电荷的电荷量分别为______C 和______C.【导学号：18152015】【解析】设其中一个的电荷量为q ，则另一个的电荷量为4q ，由库仑定律：F 1＝kq ·4q r 21，F 2＝k q ·4qr 22，将F 1＝1.6 N ，r 1＝0.05 m ，r 2＝0.1 m 代入可解得 F 2＝0.4 N ，q ＝13×10－6 C ，4q ＝43×10－6C.【答案】 0.4 13×10－6 43×10－611．真空中有两个静止的点电荷，相距18 cm ，其中Q 1带正电，电荷量为1.8×10－12C ，它们之间的引力F ＝1.0×10－12N ，求Q 2所带的电荷量及电性．【解析】由于是真空中的两个点电荷，符合运用库仑定律解题的条件．由库仑定律：F ＝k ·Q 1Q 2r2，可得Q 2＝Fr 2kQ 1＝1.0×10－1229×109×1.8×10－12 C ＝2.0×10－12C. 因为Q 1、Q 2间的作用力为引力，可见Q 2带负电．【答案】 2.0×10－12C 负电12．两个带电小球，质量都是1 kg ，带电荷量都为2.0×10－5C ，相隔较远，以至于两球可看成点电荷，试求它们之间的静电力与万有引力之比.【导学号：18152016】【解析】因为两球都可看成点电荷和质点，所以可直接应用库仑定律和万有引力定律计算静电力和万有引力．F 电F 引＝k Q 1Q 2r 2G m 1m 2r2＝kQ 2Gm 2＝9×109－526.67×10－11×12＝5.4×1010.【答案】 5.4×1010。

【推荐K12】2018版高中物理第1章电与磁章末综合测评粤教版选修1_1

[K12学习]2018版高中物理第1章电与磁第1节有趣的静电现象学案粤教版选修1-1

第一节有趣的静电现象[先填空]1．物体带电的三种方式摩擦起电、传导起电、感应起电． 2．静电产生的过程(1)如图111所示，把一个空铝罐平放在光滑平面上．拿一个气球在头发上来回摩擦几下，然后移到距离铝罐3～4 cm 处．缓慢地将气球移近铝罐，可以发现摩擦过的气球能够吸引铝罐，说明气球带了电．图111(2)如图112所示，让带有绝缘柄的金属小球A 先与带电体接触，然后与验电器接触．可以发现金属箔片张开，说明金属小球A 带了电．图112(3)如图113所示，让绝缘支柱支持的不带电的金属导体A和B彼此接触，靠近带正电的小球C，可以发现挂在A和B下面的两片金属箔都张开，说明A、B都带了电．图113[再判断]1．用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电．(×)2．感应起电的实质是带电体的电荷飞到了导体上．(×)3．带电体靠近导体，导体感应起电，拿走带电体，导体仍然带电．(×)[后思考]在干燥的冬天，你也许有过这样的经历：当你经过铺有地毯的走道来到房间门口，在伸手接触金属门把手的一刹那，突然听到“啪”的一声，把你“猛击”一下，弄得你虚惊一场(如图114所示)，想一想这是为什么？图114【提示】人在地毯上行走，由于脚与地毯的摩擦，时间久了人身上会带有因摩擦而产生的大量电荷，当人手与金属门把手接触的瞬间放电，会发出“啪”的声响，同时人感到有触电的感觉．1．摩擦起电(1)两个不同的物体相互摩擦，其中一个物体失去电子而带正电，另一个物体获得电子而带等量的负电．(2)不同物质组成的物体，由于原子核对核外电子的束缚能力不同，在摩擦过程中由于摩擦力做功，对核外电子的束缚能力弱的原子失去电子而带正电，对核外电子的束缚能力强的原子获得电子而带负电，且两个物体带等量的正、负电荷．(3)摩擦起电的本质：一个物体失去电子带正电，另一个物体得到这些电子而带负电．即摩擦起电是由物体间电荷的转移引起的．2．传导起电(1)用一个不带电的物体去接触另一个带电的物体，带电物体的净电荷的一部分就会转移到原来不带电的物体上，使原来不带电的物体带电．(2)两个完全相同的导体球发生接触时，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和再平分；两个导体球分离后，各带等量的同种电荷(恰好中和时，两导体球都不带电)．(3)传导起电的本质：两个物体之间发生电荷的转移．3．感应起电(1)用带电的物体靠近没有带电的导体，也能使没有带电的导体带电．例如，将一个带电的物体靠近一个原来没有带电的金属导体，金属导体内部的自由电子就会发生移动，从而在导体表面出现“感应电荷”．(2)感应起电时，原来不带电的导体的两端同时感应出等量的异种电荷，且靠近带电体一端感应出的电荷与带电体带的电荷是异种电荷，远离带电体一端感应出的电荷与带电体带的电荷是同种电荷．(3)感应起电的本质：感应起电不是创造了电荷，而是使导体中的正、负电荷分开，使电荷从导体的一部分转移到另一部分，即导体中发生电荷的转移．感应起电过程只是导体内部的电荷重新分布使导体两端显出不同电性，而实质上导体仍不带电，导体上正负电荷的数目仍然相等．1．用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近一个塑料小球时( )【导学号：75392000】A．若塑料小球被硬橡胶棒吸引，说明塑料小球必定带正电B．若塑料小球被硬橡胶棒吸引，说明塑料小球必定带负电C．若塑料小球被硬橡胶棒排斥，说明塑料小球必定带正电D．若塑料小球被硬橡胶棒排斥，说明塑料小球必定带负电【解析】用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带上负电荷，塑料小球被吸引时，小球可能不带电(带电体能吸引轻小物体)，也可能带正电，但塑料小球如果被排斥，则小球必定带电，且与橡胶棒带同种电荷．【答案】 D2．如图115所示，当带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上的电荷移动情况是( )图115A．枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动B．枕形金属导体上的带负电的电子向A端移动，正电荷不移动C．枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D．枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A端和B端移动【解析】感应起电的实质：当一个带电体靠近导体时，由于电荷之间的相互吸引或排斥，导体中的自由电荷趋近或远离带电体，使导体上靠近带电体的一端带异种电荷，远离的一端带同种电荷．即负电荷在物体的不同部分之间转移，但正电荷不移动．【答案】 B3．(多选)关于电现象，下列叙述正确的是( )【导学号：75392001】A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电B．摩擦可以起电是普遍存在的现象，相互摩擦的任意两个物体总是同时带等量异种电荷C．带电现象的本质是电子的转移，呈电中性的物体得到电子就一定显负电性，失去电子就一定显正电性D．两种物质相互摩擦，容易失去电子的物体带正电【解析】玻璃棒并不是跟任何物体摩擦都带正电．两种物质比较，看哪一种更容易失去电子，才能决定摩擦起电的结果，A、B错误．使物体带电的实质就是电荷重新分布，使原来不带电的物体带了电，C、D正确．【答案】CD两种不同物质相互摩擦，容易失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电．[先填空]1．物质的结构物质是由原子组成的，原子则由带有电荷的原子核和电子组成，原子核带正电荷，电子带负电荷．原子所带的正电荷与负电荷相等，因此物质不显电性．2．电荷守恒定律电荷既不能被创造也不能被消灭，它们只能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另一部分，在转移的过程中，电荷的总量不变．[再判断]1．物体带电的实质是电荷的转移．(√)2．三种起电方式中，感应起电违背了电荷守恒定律．(×) 3．摩擦起电的两物体带等量异种电荷．(√) [后思考]有的同学说用摩擦起电的方式可以创生电荷，这样自然界中的电荷就会越来越多，你认为这种说法对吗？电荷的存在又遵循怎样的规律呢？【提示】这种说法不正确．这些电荷遵循电荷守恒定律．1．“中性”、“中和”的本质电中性的物体是有电荷存在的，只是代数和为零，对外不显电性；电荷的中和是指等量正、负电荷完全抵消的过程，但正、负电荷本身依然存在，并不是正、负电荷的消失．2．“总量”的含义：指电荷的代数和． 3．起电过程中电荷变化不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷．本质都是电子发生了转移，也就是说物体所带电荷的重新分配．4．守恒的广泛性电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律．5．完全相同的金属球接触带电时电荷量的分配情况(1)用带电荷量是Q 的金属球与不带电的金属球接触后，两小球均带Q2的电荷量，电性与原带电金属球电性相同．(2)用带电荷量Q 1与带电荷量Q 2的金属球接触再分开，则每个小球所带的电荷量均为总电荷量的一半，即Q 1′＝Q 2′＝Q 1＋Q 22，电性与两球原来所带电荷总量的电性相同．4．有两个完全相同的带电绝缘金属球A 、B ，分别带有电荷量Q A ＝6.4×10－9C ，Q B ＝－3.2×10－9C ，让两绝缘金属球接触．在接触后，A 、B 带电荷量各是多少？此过程中电荷发生了怎样的转移，转移了多少？【解析】当两球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．由于两球相同，剩余正电荷必均分，即接触后两球带电荷量Q A ′＝Q B ′＝Q A ＋Q B2＝6.4×10－9－3.2×10－92C ＝1.6×10－9C.在接触过程中，电子由B 球转移到A 球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B 球带Q B ′的正电荷．这样，共转移的电子电荷量为：ΔQ ＝Q B －Q B ′＝(－3.2×10－9－1.6×10－9)C＝－4.8×10－9C.【答案】均为1.6×10－9C 电子由B 球转移到了A 球，转移了－4.8×10－9C 5．上题中A 、B 两球固定好后，让第三个与它们相同的小球C 反复与A 、B 接触，最终A 、B 两球的带电量和电性如何？【解析】由于三球完全相同，反复接触后相当于三球同时接触，则三球均分中和后的电荷量，故A 、B 均带正电，电荷量为Q ＝Q A ＋Q B 3＝6.4×10－9－3.2×10－93C＝1615×10－9C. 【答案】均为1615×10－9C 均为正电6．(多选)如图116所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是( )【导学号：75392002】图116A ．先把两球分开，再移走棒B ．先移走棒，再把两球分开C ．先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开D ．棒的带电量不变，两导体球不能带电【解析】带电棒靠近两导体球时，会在甲球感应出异种电荷，乙球聚集同种电荷．此时若先分开甲、乙，再拿走棒，甲带与带电棒电性相反的电荷，乙带与之相同的电荷；若先移走带电棒，甲、乙两球将呈电中性，再分开甲、乙两球，两球都不带电，故选项A 对，选项B 、D 错；将带电棒与两球接触，带电棒上的电荷将转移到两球上，分开后两球带与带电棒同种性质的电荷，故选项C对．【答案】AC分析此类问题时，一定注意将导体分开和移走带电体的先后顺序，二者是不同的．。

【配套K12】2018版高中物理第1章静电场章末分层突破学案鲁科版选修3_1

第1章静电场章末分层突破[自我校对]①转移 ②kQ 1Q 2r 2③点电荷 ④F q⑤kQ r2 ⑥相同 ⑦平行四边形定则 ⑧强弱 ⑨越强 ⑩场强 ⑪正电荷 ⑫负电荷 ⑬相交 ⑭闭合 ⑮为零 ⑯外表面⑰垂直⑱不影响⑲不影响__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．等量异种点电荷图11(1)两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电荷，O点场强最小，但不为零．(2)两点电荷连线的中垂面(线)上，电场线方向均相同，即场强方向均相同，且总与中垂面(线)垂直．在中垂线上到O点等距离处各点的场强相同(O为两点电荷连线中心)．(3)在中垂面(线)上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面(线)垂直，因此，在中垂面(线)上移动电荷时电场力不做功．2．等量同种点电荷图12(1)两点电荷连线中点O处场强为零，此处无电场线．(2)中点O附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零．(3)两点电荷连线中垂面(线)上，场强方向总沿面(线)远离O(等量正电荷)．(4)在中垂面(线)上从O 点到无穷远，电场线先变密后变疏，即场强先变强后变弱．(多选)如图13所示，在y 轴上关于O 点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷＋Q ，在x 轴上C 点有点电荷－Q ，且CO ＝OD ，∠ADO ＝60°，则下列判断正确的是( )图13A ．O 点电场强度为零B ．D 点电场强度为零C ．若点电荷＋q 从O 点向C 点运动，动能减少D ．若点电荷－q 从O 点向C 点运动，动能减少【解析】场强是矢量，叠加时遵循平行四边形定则，由E ＝kQr2和几何关系可以得出，选项A 错，B 对．在O 、C 之间，合场强的方向向左，把负电荷从O 点移动到C 点，电场力做负功，动能减少，而移动正电荷则相反，选项C 错，D 对．【答案】 BD1.带电体在电场中受到电场力作用，还可能受到其他力的作用，如重力、弹力、摩擦力等． 2．解题方法(1)物体在各力的作用下，若处于平衡状态，即静止或做匀速直线运动，物体所受合外力为零，利用力的平衡条件解题．(2)物体在各力的作用下做变速运动(直线或曲线)，物体所受合外力不为零，利用牛顿第二定律解题．总之，处理这类问题，就像处理力学问题一样，只是分析受力时注意别忘了电场力．如图14所示，光滑斜面倾角为37°.一质量为m 、电荷量为q 、带有正电的小物块，置于斜面上．当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变为原来的12，求：图14(1)原来的电场强度为多大？ (2)物体运动的加速度大小；(3)沿斜面下滑距离为L 时的速度大小．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2) 【解析】 (1)平衡时，物块受重力mg ，电场力qE ，斜面的支持力N 的作用，如图甲所示，有：qE ＝mg tan 37°图甲得：E ＝mg q tan 37°＝mg q ·s in 37°cos 37°＝3mg 4q.(2)当E ′＝E2时，将滑块受的力沿斜面方向和垂直斜面方向正交分解，如图乙所示，沿斜面方向，有：图乙mg sin 37°－qE2cos 37°＝ma得：a ＝g sin 37°－q 2×3g 4qcos 37°＝0.3g ＝3 m/s 2.(3)物块沿斜面做匀加速直线运动，初速度为0，加速度为a ，位移为L ，由v 2t －v 20＝2aL ，得：v t ＝2aL ＝2×3L ＝6L .【答案】 (1)3mg 4q(2)3 m/s 2(3)6L带电体的力电综合问题的分析方法1．(多选)如图15所示，把A 、B 两个相同的导电小球分别用长为0.10 m 的绝缘细线悬挂于O A 和O B 两点．用丝绸摩擦过的玻璃棒与A 球接触，棒移开后将悬点O B 移到O A 点固定．两球接触后分开，平衡时距离为0.12 m ．已测得每个小球质量是8.0×10－4kg ，带电小球可视为点电荷，重力加速度g ＝10 m/s 2，静电力常量k ＝9.0×109N·m 2/C 2，则( )图15A ．两球所带电荷量相等B ．A 球所受的静电力为1.0×10－2N C ．B 球所带的电荷量为46×10－8 C D ．A 、B 两球连线中点处的电场强度为0【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒接触A 球，使A 球带正电，由题意知A 、B 两球接触后分开，则两球所带电荷量相等，选项A 正确；两球平衡后受力如图所示，球B 所受静电力F ＝mg tan α＝6.0×10－3 N ，球A 、B 所受静电力大小相等，选项B 错误；由F ＝kq 1q 2L2及q 1＝q 2知，小球所带电荷量q ＝46×10－8C ，选项C 正确；A 、B 两球所带电荷在其连线的中点处产生的电场强度大小相等、方向相反，场强为0，选项D 正确．【答案】 ACD2．如图16所示是α粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹，M 、N 、P 、Q 是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止．图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是( )图16A ．M 点B ．N 点C ．P 点D ．Q 点【解析】 α粒子(氦原子核)和重金属原子核都带正电，互相排斥，加速度方向与α粒子所受斥力方向相同．带电粒子加速度方向沿相应点与重金属原子核连线指向曲线的凹侧，故只有选项C 正确．【答案】 C3．直角坐标系xOy 中，M 、N 两点位于x 轴上，G 、H 两点坐标如图17.M 、N 两点各固定一负点电荷，一电量为Q 的正点电荷置于O 点时，G 点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k 表示．若将该正点电荷移到G 点，则H 点处场强的大小和方向分别为( )图17A.3kQ4a2，沿y 轴正向 B.3kQ4a2，沿y 轴负向 C.5kQ4a2，沿y 轴正向 D.5kQ4a2，沿y 轴负向【解析】处于O 点的正点电荷在G 点处产生的场强E 1＝k Q a2，方向沿y 轴负向；又因为G 点处场强为零，所以M 、N 处两负点电荷在G 点共同产生的场强E 2＝E 1＝k Q a2，方向沿y轴正向；根据对称性，M 、N 处两负点电荷在H 点共同产生的场强E 3＝E 2＝k Q a2，方向沿y 轴负向；将该正点电荷移到G 处，该正点电荷在H 点产生的场强E 4＝k Q a2，方向沿y 轴正向，所以H 点的场强E ＝E 3－E 4＝3kQ4a2，方向沿y 轴负向．【答案】 B4．如图18所示，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷．已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( )图18A ．k 3q R2B ．k 10q 9R 2C ．kQ ＋qR 2D ．k 9Q ＋q 9R2【解析】已知a 处点电荷和带电圆盘均在b 处产生电场，且b 处场强为零，所以带电圆盘在b 处产生的电场场强E 1与q 在b 处产生的电场场强E ab 等大反向，即E 1＝E ab ＝kqR2，带电圆盘在d 处产生的电场场强E 2＝E 1且方向与E 1相反，q 在d 处产生的电场场强E ad ＝kq R2，则d 处场强E d ＝E 2＋E ad ＝kq R 2＋kq 9R 2＝k 10q9R2，选项B 正确．【答案】 B。

[推荐学习]2018版高中物理第1章电与磁第2节点电荷间的相互作用学业分层测评2粤教版选修1_1

学业分层测评(二)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列关于点电荷的说法中，正确的是( ) A ．只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B ．体积很大的带电体一定不能看成点电荷C ．当两个带电体的大小及形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，两个带电体可看成点电荷D ．一切带电体都可以看成点电荷【解析】带电体能否被看做点电荷，决定于带电体的大小、形状、电荷量分布等对所研究问题的影响是否可以忽略不计．并不是体积小的就可以视为点电荷，而体积大的就不能视为点电荷，在研究的问题里面，只要形状、体积等因素的影响可以忽略就可以视为点电荷．故选项C 正确．【答案】 C2．(多选)库仑定律的适用范围是( )【导学号：75392010】A ．真空中两个带电球体间的相互作用B ．真空中任意带电体间的相互作用C ．真空中两个点电荷间的相互作用D ．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律【解析】在真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，这两个带电体均可视为点电荷，则可应用库仑定律，故C 、D 正确．【答案】 CD3．两个大小相同的金属球，所带电荷量分别为3Q 和－Q ，相距r 时(r 远大于金属球半径)，它们之间的相互作用力大小为F .现将两球接触后分开，并使它们相距2r ，则它们之间的相互作用力大小将变为( )A.F 4B.F 8C.F 12D.F16【解析】两球接触前的相互作用力F ＝k 3Q ·Q r 2＝3kQ 2r2.两球接触后，电荷先中和再平分，两球分开后的带电量均为3Q ＋（－Q ）2＝Q ，所以两球间作用力变为F ′＝kQ 2（2r ）2＝kQ 24r 2.由以上可知F ′＝F12.【答案】 C4．两个半径为R 的金属球所带电荷量分别为Q 1和Q 2，当两球心相距为r 时，相互作用的库仑力大小为( )【导学号：75392011】A ．F ＝k Q 1Q 2r 2 B ．F ＞kQ 1Q 2r 2C ．F ＜kQ 1Q 2r 2D ．无法确定【解析】库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，本题中两球的球心间距r 与球自身半径R 的关系不明确，所以两球间的相互作用力无法确定，即选项D 正确．【答案】 D5.如图122所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定( )图122A ．两球都带正电B ．两球都带负电C ．大球受到的静电力大于小球受到的静电力D ．两球受到的静电力大小相等【解析】两个带电体之间存在着排斥力，故两球带同种电荷，可能都带正电，也可能都带负电，故选项A 、B 错误；静电力遵循牛顿第三定律，两球受到的静电力大小相等，故C 项错误，D 项正确．【答案】 D6．在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，同时由静止释放，则两小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )A ．速度变大，加速度变大B ．速度变小，加速度变小C ．速度变大，加速度变小D ．速度变小，加速度变大【解析】根据库仑定律知，同种电荷的小球由静止释放后，由于互相排斥，两球间的距离增大，排斥力减小，根据牛顿第二定律知加速度减小，但两球运动方向与排斥力同向，应做加速运动，故选项C 正确，A 、B 、D 错误．【答案】 C7．A 、B 两个点电荷之间的距离恒定，当其它电荷移到A 、B 附近时，A 、B 之间的库仑力将( )【导学号：75392012】A ．可能变大B ．可能变小C ．一定不变D ．不能确定【解析】根据库仑定律，两个点电荷间的库仑力只由两个电荷的电荷量和它们间的距离来确定，因此它们间的库仑力不会受到外界的影响．选项C 正确．【答案】 C8．下列关于点电荷的说法，正确的是( ) A ．点电荷是客观存在的带有电荷的几何点B ．如果带电体本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略，即可视为点电荷C ．真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们之间的距离成反比D ．真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们所带的电荷量的乘积成反比【解析】点电荷是理想化的物理模型，客观不存在，故A 错；由库仑定律可知，真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们之间的距离的平方成反比，跟它们所带的电荷量的乘积成正比，故C 错，D 错．【答案】 B[能力提升]9．(多选)半径相同的金属球A 、B 带有等量电荷，相距一定距离时，两球间的相互作用的库仑力为F .今让第三个与A 、B 相同的不带电的金属球C 先后与A 、B 接触后再移开，此时A 、B 的相互作用力大小可能是( )【导学号：75392013】A.F8B.3F8C.3F 4D.F4【解析】金属球A 、B 之间存在着相互作用力即库仑力，利用库仑定律F ＝kq 1q 2r 2可知，若当两小球的距离不变时，两球之间的相互作用力的大小与它们之间的带电荷量的乘积成正比．因两个小球的带电性不明确，所以两个小球可能带同种电荷，也可能带异种电荷，故两个小球之间的作用力可能是相互吸引力，也可能是相互排斥力．若两个小球带同种电荷时，C 分别与A 、B 相接触后，电荷量直接平均分配，最后A 、B 的带电荷量剩下原来的12和34.故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的38，即3F 8.若两个小球带异种电荷时，C 分别与A 、B 相接触后，电荷量先中和后再平均分配，最后A 、B 的带电荷量剩下原来的12和14，故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的18，即18F . 【答案】 AB10．两个质量相等的小球，带电荷量分别为q 1和q 2，用长为L 的两根细线悬挂在同一点，静止时两悬线与竖直方向的夹角均为30°，则小球的质量为________．【解析】对其中一小球受力分析如图，由平衡条件得mg tan 30°＝kq 1q 2（2L sin 30°）2解得m ＝3kq 1q 2gL 2.【答案】3kq 1q 2gL11.距地面为300 m 的高处，有一个带电荷量为q 1＝1 C 的物体，如图123所示，问它能吸起多重的在地面上的带电荷量为q 2＝－1 C 的物体？图123【解析】以在地面上的物体为研究对象，可知要使地面上物体被吸起，必须满足两物体之间的库仑力大于或等于地面上物体的重力，我们取两力相等即可．所以：kq 1q 2r 2＝mg 代入数据可得：m ＝104kg. 【答案】 104kg12．两个带电小球，质量都是1 kg ，带电荷量都为2.0×10－5C ，相隔较远，以至于两球可看做点电荷，试求它们之间的静电力与万有引力之比．【解析】因为两球都可以看做点电荷，所以可以直接应用库仑定律和万有引力定律计算静电力和万有引力．F电F引＝kq1q2r2Gm1m2r2＝kq2Gm2＝9×109×（2.0×10－5）26.67×10－11×12＝5.4×1010.【答案】 5.4×1010。

2018版高中物理第1章静电与静电场学业分层测评1认识静电鲁科版选修1_12019011111

学业分层测评(一) 认识静电(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(多选)关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是()A．摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷B．摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C．感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体的另一个部分D．感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了【解析】摩擦起电的实质：两物体互相摩擦时，束缚不紧的电子从一个物体转移到另一个物体上．感应起电的实质：带电体靠近导体时，由于电荷之间的相互吸引或排斥，导体中的自由电荷趋向或远离带电体，使靠近导体一端带异种电荷，远离的另一端带同种电荷，即电荷在物体不同部分之间的转移．根据电荷守恒定律，电荷不能被创造．选项B、C正确．【答案】BC2．将一束塑料包扎带一端打结，另一端撕成细条后，用手迅速捋细条，观察到细条散开了，如图115所示，下列关于细条散开现象的分析中，正确的是()【导学号：18152005】图115A．撕成细条后，由于空气浮力作用使细条散开B．撕成细条后，所受重力减小，细条自然松散C．由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开D．细条之间相互感应起电，相互排斥散开【解析】由于手在捋塑料细条时摩擦起电，细条带同种电荷相互排斥而散开．C选项正确．【答案】 C3．(多选)关于摩擦起电现象，下列说法正确的是()A．摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷C．摩擦起电，可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电【解析】两种不同材料的绝缘体相互摩擦，使电子发生转移，失去电子的带正电，得到电子的带负电，质子并不发生转移，而且相互摩擦的两个物体同时带上等量异种电荷，故B、D均正确．【答案】BD4．下列现象中不属于摩擦起电的是()A．被丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑B．在干燥的冬季脱毛绒衣时，会听到轻微的噼啪声C．擦黑板时粉笔灰纷纷飞扬，四处飘落D．穿着化纤类织物的裤子走路时，裤腿上常容易吸附灰尘【解析】摩擦起电后物体带静电，能吸引轻小物体，也能产生火花放电，故选项C正确．【答案】 C5．(多选)下列关于物质的电结构的说法正确的是()【导学号：18152006】A．物质是由原子组成的，原子是由带正电的原子核和绕核旋转的带负电的电子组成的B．原子核是由质子和中子组成的C．质子带正电，电子带负电，中子不带电D．电中性的物体若内部的原子失去电子，则该物体带了负电【解析】电中性的物体若内部的原子失去电子，则该物体带了正电．故D错误．【答案】ABC[能力提升]6．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况不可能的是()A．带有等量异种电荷B．带有等量同种电荷C．带有不等量异种电荷D．一个带电，一个不带电【解析】两个完全相同的金属球相互接触，电荷的分配原则是：同种电荷时相互平分，异种电荷时先中和再平分，所以两球接触后再分开，表现为相互排斥，则两球一定不可能带等量异种电荷．故选A.【答案】 A7．把一个带正电的金属球A跟不带电的同样的金属球B相碰，两球都带等量的正电荷，这是因为()【导学号：18152007】A．A球的正电荷转移到B球上B．B球的负电荷转移到A球上C．A球的负电荷转移到B球上D．B球的正电荷转移到A球上【解析】A、B两球相碰时，B球上的电子(负电荷)在A球上正电荷的吸引力作用下，转移到A球上，B球失去电子带正电，A球得到电子，中和部分电荷后，仍带正电．【答案】 B8．两个大小材质完全相同的金属小球a、b，带电量分别为＋3q和－q，两小球接触后分开，小球带电量为()A．a为＋3q，b为－q B．a为－q，b为＋3qC．a为＋2q，b为－2q D．a为＋q，b为＋q【解析】完全相同的金属接触后平分电荷，故选项D对．【答案】 D9．有A、B、C三个塑料小球，A和B、B和C、C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则()【导学号：18152008】A．B、C球均带负电B．B球带负电，C球带正电C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电D．B、C球都不带电【解析】因为A和B、C和A是相互吸引的，如果A带正电，说明B、C不可能带正电，但是B和C也是互相吸引的，因此B、C不能带同号电荷且必有一个带电，由此可见C项正确．【答案】 C10．如图116所示，当带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上的电荷移动情况是()图116A．枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动B．枕形金属导体上的带负电的电子向A端移动，正电荷不移动C．枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D．枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A端和B端移动【解析】感应起电的实质：当一个带电体靠近导体时，由于电荷之间的相互吸引或排斥，导体中的自由电荷趋近或远离带电体，使导体上靠近带电体的一端带异种电荷，远离的一端带同种电荷，即负电荷在物体的不同部分之间转移，但正电荷不移动．【答案】 B11．(多选)如图117所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是()【导学号：18152009】图117A．先把两球分开，再移走棒B．先移走棒，再把两球分开C．先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开D．棒的带电情况不变，两导体球不能带电【解析】带电棒靠近两导体球时，会在甲球感应出异种电荷，乙球聚集同种电荷．此时若先分开甲、乙，再拿走棒，甲带上与带电棒电性相反的电荷，乙带上与之相同的电荷；若先移走带电棒，甲、乙两球将呈电中性，再分开甲、乙两球，两球都不带电，故选项A对，选项B、D错．将带电棒与两球接触，分开后两球带上与带电棒同种性质的电荷，故选项C对．【答案】AC12．如图118所示的带电小球与手指之间可以产生相互吸引，带电的梳子可以吸引不带电的小球．你能解释为什么会出现这种现象吗？图118【解析】因为带电体在靠近不带电体时，不带电体靠近带电体的一端由于静电感应，会带上与带电体相异的电荷，异种电荷相互吸引．如本题中带电的小球靠近不带电的手指时，手指上感应出了异种电荷，手指与带电小球之间有吸引作用，所以就出现了题图中所述现象；同理不带电的小球靠近带电的梳子时，会因感应起电，而出现题图所描述的现象．【答案】见解析。

2018版高中物理选修3-1学案：第一章静电场 1-2 静电

第2讲静电力库仑定律[目标定位] 1.知道点电荷的概念，了解理想化模型.2.理解库仑定律的内容及适用条件，并会应用公式进行相关计算.3.通过静电力和万有引力的对比，体会自然规律的多样性和统一性.一、静电力与点电荷模型1.电荷间作用力大小的影响因素：两带电体之间的相互作用力与其形状、大小、电荷量、电荷分布、二者之间的距离等因素有关.2.点电荷：本身的大小比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷. 想一想体积很小的带电体一定可以看做点电荷吗？答案不一定，带电体看做点电荷的条件是带电体离得较远，它的形状、大小与电荷在其上的分布状况均无关紧要，所以体积小的带电体不一定可以看做点电荷. 二、库仑定律 1.库仑定律(1)内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力F 的大小，跟它们的电荷量Q 1、Q 2的乘积成正比，跟它们的距离r 的二次方成反比；方向沿着它们的连线，同种电荷相斥，异种电荷相吸.(2)公式：F ＝k Q 1Q 2r ，式中k ＝9.0×118N·m 2/C 2，叫静电力常量.(3)适用条件：①真空中；②点电荷. 2.静电力叠加原理对于两个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的总的静电力，等于其他电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和.这个结论通常叫做静电力叠加原理. 想一想对于F ＝k Q 1Q 2r2，当r →0时，能否说F 趋向无穷大？答案不能；库仑定律适用于真空中的点电荷，当距离r →0时，带电体不能看作是点电荷了，此公式不能直接使用了. 三、静电力与万有引力的比较共同点：1.都与距离的二次方成反比；2.都有与作用力有关的物理量(电荷量或质量)的乘积，且都与乘积成正比；3.都有一个常量；4.力的方向都在两个物体的连线上. 不同点：1.万有引力与两个物体质量有关，只能是引力，适用于质点；2.库仑定律与两个物体电荷量有关，可能是引力，也可能是斥力，适用于真空中的点电荷. 想一想如图1所示，有人说：“两个质量分别为m 1和m 2的均匀金属球体，它们之间的万有引力大小为F ＝G m 1m 2r 2，若两球带电量分别为q 1、q 2，它们之间的库仑力的大小F ＝k q 1q 2r 2，对吗？为什么？图1答案不对.质量均匀的球体可以认为其质量集中在球心，可以看成质点；但靠得较近的球体不能看成点电荷，由于电荷间的相互作用，电荷会在球上移动，带同种电荷时F ＜k q 1q 2r 2，带异种电荷时F ＞k q 1q 2r2.一、对点电荷的理解1.点电荷是理想化的物理模型，只有电荷量，没有大小、形状，类似于力学中的质点，实际并不存在.2.一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定.3.点电荷的电荷量可能较大也可能较小，但一定是元电荷的整数倍. 例1 关于点电荷，下列说法中正确的是( ) A.点电荷就是体积小的带电体 B.球形带电体一定可以视为点电荷 C.带电少的带电体一定可以视为点电荷D.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷答案 D解析点电荷不能理解为体积很小的带电体，也不能理解为电荷量很少的带电体.同一带电体，有时可以看做点电荷，有时则不能，如要研究它与离它较近的电荷间的作用力时，就不能看成点电荷，而研究它与离它很远的电荷间的作用力时，就可以看做点电荷.带电体能否看成点电荷，要依具体情况而定，A 、B 、C 均错.二、对库仑定律的理解和应用 1.静电力的确定(1)大小计算：利用库仑定律计算静电力时不必将表示电性的正、负号代入公式，只代入q 1和q 2的绝对值即可.(2)方向判断：利用同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来判断.2.两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律，即不论电荷量大小如何，两点电荷间的库仑力大小总是相等的.注意 (1)库仑定律只适用于点电荷的带电体之间的相互作用.(2)两个形状规则的均匀球体相距较远时可以看作点电荷；相距较近时不能看作点电荷，此时球体间的作用力会随着电荷的分布而变化.例2 有三个完全一样的金属球A 、B 、C ，A 球带的电荷量为7Q ，B 球带的电荷量为－Q ，C 球不带电，将A 、B 两球固定，然后让C 球先跟A 球接触，再跟B 球接触，最后移去C 球，则A 、B 球间的作用力变为原来的多少倍？答案 58解析设A 、B 两球间的距离为r ，由库仑定律知，开始时A 、B 两球之间的作用力为F ＝k 7Q ×Q r2.当A 、C 两球接触时，据电荷均分原理可知，两球均带电荷量为72Q .当B 、C 两球接触时，两球均带电荷量为12×(72Q －Q ) ＝54Q .故现在A 、B 两球间的作用力F ′＝k 72Q ×54Q r 2＝58F . 所以F ′F ＝58.借题发挥若两个金属小球的电荷量分别为Q 1、Q 2，第三个完全相同的不带电的金属球与它们无限次接触后，三个金属球平分总电荷量，即Q 1′＝Q 2′＝Q 3′＝Q 1＋Q 23.三、静电力的叠加空间中有多个电荷时，某电荷所受的静电力是其他所有电荷单独对其静电力的矢量和.遵循平行四边形定则.例3 如图2所示，在A 、B 两点分别放置点电荷Q 1＝＋2×10－14C 和Q 2＝－2×10－14C ，在AB 的垂直平分线上有一点C ，且AB ＝AC ＝BC ＝6×10－2m.如果有一个电子在C 点，它所受的库仑力的大小和方向如何？图2答案 8.0×10－21N 方向平行于AB 向左解析电子在C 点同时受A 、B 点电荷对其的作用力F A 、F B ，如图所示，由库仑定律得F A ＝F B ＝k Q 1qr 2＝9.0×118×2×10－14×1.6×10－19(6×10－2)2N ＝8.0×10－21N.由平行四边形定则和几何知识得：静止在C 点的电子受到的库仑力F ＝F A ＝F B ＝8.0×10－21N ，方向平行于AB 向左.借题发挥当多个带电体同时存在时，每两个带电体间的库仑力都遵守库仑定律.某一带电体同时受到多个库仑力作用时可利用力的平行四边形定则求出其合力.这就是库仑力的叠加原理.四、静电力作用下的平衡问题1.静电力可以与其他的力平衡，可以使物体发生形变，也可以产生加速度.分析问题的思路与方法完全是力学问题的思路与方法.2.静电力作用下的共点力的平衡分析静电力平衡的基本方法：(1)明确研究对象；(2)画出研究对象的受力分析图；(3)根据平衡条件列方程；(4)代入数据计算或讨论.例4 如图3所示，把质量为3g 的带电小球B 用绝缘细绳悬起，若将电荷量为Q ＝－4.0×10－6C 的带电球A 靠近B ，当两个带电小球在同一高度相距r ＝20cm 时，绳与竖直方向成α＝30°角，A 、B 两球均静止.求B 球的电荷量q (g 取10m/s 2).图3答案－39×10－7C 解析对球B 受力分析，如图.根据共点力平衡条件，结合几何关系得到： T sin30°＝F T cos30°＝mg 解得：F ＝mg tan30° 根据库仑定律，有：F ＝k Qq r 2解得：q ＝39×10－7C 即B 球的电荷量是q ＝39×10－7C ，由于AB 是排斥作用，故B 带负电.对点电荷的理解1.下列说法中正确的是( )A.点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是不存在的B.点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体C.根据F ＝kQ 1Q 2r2可知，当r →0时，F →∞D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计答案 AD解析点电荷是一种理想模型，一个带电体能否看成点电荷不是看其大小，而是应具体问题具体分析，是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计.因此大的带电体一定不能看成点电荷和小的带电体一定能看成点电荷的说法都是错误的，所以A 、D 对.库仑定律公式的理解和应用2.两个相同的金属小球(可看作点电荷)，带有同种电荷，且电荷量之比为1∶7，在真空中相距为r ，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们之间的库仑力是原来的( ) A.7B.37C.97D.167答案 D解析若两球原来所带电荷量分别为Q 和7Q ，先接触再分开后电荷量均为4Q ，根据库仑定律的公式F ＝k q 1q 2r 2，它们之间的库仑力是原来的167，故D 正确.静电力的叠加3.下列选项中的各14圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各14圆环间彼此绝缘.坐标原点O 处有一可看做点电荷的带电体，该点电荷受到的电场力最大的是( )答案 B解析 A 图中坐标原点O 处点电荷受到的电场力是14带电圆环给的；B 图中坐标原点O 处点电荷是第一象限14带正电圆环和第二象限14带负电圆环叠加的结果，作用力比单独一个14带正电圆环给的大；C图中第一象限14带正电圆环和第三象限14带正电圆环产生的作用力相互抵消，所以坐标原点O处点电荷受到的作用力是第二象限14带电圆环产生的；同理D 图中第一象限与第三象限的14带电圆环、第二象限与第四象限的14带电圆环对点电荷的作用力也相互抵消，所以坐标原点O处电荷受力为零.故选B.库仑力作用下的平衡4.两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内，两棒与水平面间均成45°角，棒上各穿有一个质量为m 、带电荷量为Q 的相同小球，如图4所示.现两小球均处于静止状态，求两球之间的距离L .图4答案kQ 2mg解析对其中一个小球受力分析，受竖直向下的重力、垂直于棒的弹力、水平方向的库仑力，三者的合力为零.库仑力F ＝k Q 2L 2，有平衡关系Fmg＝tan45°，解之得L ＝kQ 2mg.。

高中物理第1章静电与静电场第4节趋利避害——静电的利用与防止随堂演练(含解析)鲁科版选修1-1

第4节趋利避害-—静电的利用与防止1．人们在晚上脱衣时，有时会看到火花四溅,并伴有叭叭的响声,这是因为（）A．衣服由于摩擦而产生静电B．人体本身是带电体C．空气带电,在衣服上放电所致D．以上说法均不正确解析:选A。

人体及空气均是电中性的，正常情况下不可能带电,则B、C错误；夜晚脱衣时，由于衣服间的摩擦而产生的静电放电致使火花四溅，A正确．2．有关静电的以下说法中不正确的是（）A．干燥天气里穿化纤衣物的人接触金属物品时常有被电击的感觉B．室内栽花种草可有效防止静电C．家用电器上装一根接地线能防止静电危害D．地毯中夹杂着很细的不锈钢纤维能防止静电危害解析：选C.A是摩擦起电，属静电现象,A正确;室内栽花种草可调节气温度，能有效防止静电,B正确；C主要用来防止漏电触电，C错误；D中不锈钢纤维可把静电荷及时导走，从而防止静电危害，D正确．3．下列说法不正确的是（）A．静电除尘的原理是让灰尘带上电荷，然后在电场力的作用下,奔向并吸附到异性电极上B．静电复印的原理是让油墨带上电荷，然后在电场力的作用下奔向并吸附在带异种电荷的白纸上C．静电喷涂的原理是让油漆带上电荷,然后在电场力的作用下奔向并吸附到吸引油漆的工件上D．静电复印中的硒鼓上字迹的像实际是曝光的地方解析：选D。

灰尘很容易吸附电子，这时吸附负电荷的灰尘在电场力作用下，被吸附到带正电荷的圆筒上；静电复印和静电喷涂是分别使油墨和油漆带电,在电场力作用下吸附到带异种电荷的预期部位；静电复印曝光时，在光学系统作用下，将原稿图像投射到感光板上,并使其形成静电潜像的过程,曝光时，感光板亮区光导体导通,表面电荷迅速消失（亮衰）,暗区光导体绝缘表面电荷基本保持（暗衰）．4．下列关于避雷针的说法不正确的是（）A．避雷针的物理原理就是尖端放电B．避雷针的尖端安装在建筑物的顶部，并与大地绝缘C．避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放出，中和云中的电荷D．避雷针可保护建筑物,使建筑物免遭雷击解析：选B.避雷针的放电原理是尖端放电,故A项正确．避雷针的尖端安装在建筑物的顶端，并通过金属线与埋在地下的金属板相连，从而使感应出的电荷与云中电荷中和，保护建筑物免遭雷击，可知C、D正确，B错误．5．在气候干燥的季节，小明脱掉外衣后去拉金属门把手时，被电击得吓了一跳．他赶紧缩回了手，觉得奇怪．他决定再试一下，用手小心地去摸金属把手，又一切正常．这是什么原因？解析：由于摩擦,身体上会积累大量的静电荷,用手拉金属门把手时，会产生火花放电现象,人会感到被电击．答案：在干燥的天气脱去外衣时，由于摩擦，身体上会积累大量电荷，此时用手拉金属门把手时，会产生火花放电现象，人会感到被电击．在此过程中，人身上的电荷被中和,因此缩回手后再去摸门把手时就不会再被电击了．[课时作业］一、选择题1．静电除尘原理是应用了静电的（)A．同种电荷相斥B．异种电荷相吸C．静电吸引轻小物体D．将静电荷导走解析：选C.利用了静电吸引轻小物体的性质，选项C正确．2．避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是（)A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷C．云层与避雷针发生摩擦,避雷针上产生的电荷被导入大地D．以上说法都不对解析:选B。

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学业分层测评(四) 趋利避害——静电的利用与防止
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列措施是为了防止静电产生危害的是( )
A．静电复印
B．静电喷漆
C．在高大的建筑物顶端装上避雷针
D．在高大的烟囱中安装静电除尘器
【解析】静电复印、静电喷漆、静电除尘均是静电的利用，在高大的建筑物顶端装上避雷针是防止静电产生危害，故本题应选C.
【答案】 C
2．身穿化纤衣服的人在晚上脱衣服时，会看到电火花，并伴有“叭叭”的响声，其原因是( )
【导学号：18152027】A．由于化纤衣物间的摩擦产生了静电
B．人体本身带电
C．空气带电，在衣服上产生放电现象
D．以上说法都不正确
【解析】正常情况下，物体(包括气体物质)都是电中性的，人体、空气本身不可能带电，故B、C错误．晚上脱衣服时，衣物间的摩擦产生静电，积聚的大量电荷导致火花放电，故A正确．
【答案】 A
3．关于避雷针的原理的说法正确的是( )
A．通过使用绝缘材料，防止雷电击中建筑物
B．避雷针实际上是将雷电提前引下来，为了达到快速的目的，避雷针与空气的接触面积越大越好
C．避雷针利用尖端放电原理，置于建筑物顶端，提前将雷电引入地下
D．避雷针利用静电平衡，平衡天空带电的云层
【解析】避雷针所起的作用是导走云层中的静电荷，为了容易产生放电现象，一般做成比较尖的，并且需要接地良好，所以选项A、B均错误，其原理也不是静电平衡，选项D 错误．
【答案】 C
4．为了防止静电的危害，应尽快把产生的静电导走，下面措施中不是防止静电危害的是( )
【导学号：18152028】A．油罐车后面装一条拖地的铁链
B．电工钳柄上套有绝缘胶套
C．飞机轮上装搭地线
D．印刷车间中保持适当的湿度
【解析】防止静电危害是不让其产生火花、高压，而钳柄上的绝缘胶套是防止操作时触电的，而不是防止静电的．
【答案】 B
5．人造纤维比棉纤维容易沾上灰尘，其原因是( )
A．人造纤维的导电性好，容易吸引灰尘
B．人造纤维的导电性好，容易导走静电，留下灰尘
C．人造纤维的绝缘性好，不易除掉灰尘
D．人造纤维的绝缘性好，容易积累静电，吸引灰尘
【解析】人在工作和生活中，由于衣服的摩擦等原因要产生静电，带电物体能够吸引轻小物体，灰尘容易吸附到衣物上．人造纤维比棉纤维的绝缘性能强，更容易积累静电荷，因此更容易吸引灰尘．
【答案】 D
6．如图144所示，空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体．当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时，电荷将做( )
【导学号：18152029】
图144
A．向上偏转的类平抛运动
B．向下偏转的类平抛运动
C．匀速直线运动
D．变速直线运动
【解析】电荷如何运动，由电荷的受力决定，而电荷的重力不计，则只需考虑电荷是否受电场力．根据电场中导体的特点，即可判断．
空心导体处在带正电的带电体附近，根据电场中导体的特点，空心导体起到了静电屏蔽的作用，使得内部电场强度为零，电荷不受电场力的作用，所以做匀速直线运动，C选项正确．
【答案】 C
7．(多选)滚筒式静电分选器由料斗A、导板B、导体滚筒C、刮板D、料槽E、F和放电针G等部件组成．C与G分别接于直流高压电源的正、负极，并令C接地．如图145所示，电源电压很高，足以使放电针G附近的空气发生电离而产生大量离子．现有导电性能不同的两种物质粉粒a、b的混合物从料斗A下落，沿导板B到达转动的滚筒C上，粉粒a具有良好的导电性，粉粒b具有良好的绝缘性．下列说法正确的是( )
图145
A．粉粒a落入料槽F，粉粒b落入料槽E
B．粉粒b落入料槽F，粉粒a落入料槽E
C．若滚筒C不接地而放电针G接地，从工作原理上看，这是允许的
D．若滚筒C不接地而放电针G接地，从工业实用角度看，这也是允许的
【解析】因为C和G分别接在高压电源的正、负极上，放电针G附近形成很强的电场，使放电针G附近的空气电离而产生大量离子，其中的负离子在奔向正极C的过程中被吸附到粉粒a、b上，a、b因吸附负离子而带负电，被吸引到带正电的滚筒C上，因a具有良好的导电性，a所带电荷被C上的正电荷中和并最终带上和C相同的电荷而被C排斥，落入料槽F；粉粒b因具有良好的绝缘性所带负电荷不会被中和，和C相互吸引被吸引到滚筒C上，直到D处被刮板刮落而落入料槽E中，故A正确，B错误．若滚筒C不接地而放电针G接地，同样能使放电针附近空气电离，从工作原理上看，这是允许的，但滚筒C不接地具有高压，不安全，从工业实用角度看，这是不允许的，故C正确，D错误．
【答案】AC
8．盛放在油罐车内的石油产品，振荡时可产生静电，容易引起火灾，所以油罐车尾部有一条拖地的铁链，这是利用了铁具有________的性质．
【解析】铁链具有良好的导电性，能把由于振荡产生的静电导入大地，从而防止火灾等危险情况的发生．
【答案】良好的导电性
[能力提升]
9．在干燥的天气里，脱毛衣时会听到噼里啪啦的响声，还会伴有点点火花，若用手接触金属常常被电击，你能用所学过的知识来解释这一现象吗？
【导学号：18152030】【解析】由于在脱毛衣时，物体与物体之间发生摩擦，使物体带了电，即摩擦起电，
所以电荷在发生中和时就发出了噼里啪啦的声音．在用手和金属接触时发生了放电的现象，所以有被电击的情况．
【答案】见解析
10．在干燥的环境里，复印机工作时常因出现复印纸粘在一起影响复印质量．可用什么方法防止纸粘在一起？试说明理由．
【解析】复印纸粘在一起，是因为互相摩擦而产生了静电荷，由于正负电荷互相吸引，使复印纸不易分开．增大空气的湿度，可防止纸粘在一起．因为空气湿度大时，不易产生摩擦起电现象；产生的一些静电荷也容易泄漏而消失，所以复印纸就容易分开了．【答案】见解析
11．工厂在加工完金属工件后，需要给工件喷防锈漆．工人把金属工件、喷枪分别接在高压直流电源的两极上，为什么这样做？
【解析】喷枪接电源的一极，从中喷出的漆便带上了一种电荷，由于同种电荷相互排斥，形成分布均匀的雾状漆，喷枪与工件之间还会形成电场，细小的带电漆珠在电场力作用下向带异种电荷的工件运动，并吸附在工件表面完成喷漆，静电喷漆因喷出的漆分布均匀，故能有效提高喷漆的质量和效率，并减少对工人的危害．
【答案】见解析
12．静电的危害很多．它的第一种危害来源于带电体的互相作用．在飞机机体与空气、水汽、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，使飞机变成“聋子”或“瞎子”；在印刷厂里，纸页之间的静电，会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦；在制药厂里，由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度；在电视机工作时荧光屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低；就连衣服上常见而又不易拍掉的灰尘，也是静电捣的鬼．静电的第二大危害是有可能因静电火花点燃某些易燃物品而发生爆炸．漆黑的夜晚，我们脱尼龙、毛料衣服时，会发出火花和“噼啪”的响声，这对人体基本无害．但在手术台上，静电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人．在煤矿中，则会引起瓦斯爆炸，导致工人死伤，矿井报废．
存在可燃气体的环境中防止静电常采用哪些措施？
【解析】措施一：做静电实验时，通常要求空气干燥，潮湿的环境则难以做成，所以使存在可燃气体的环境中的空气变得潮湿，可防止静电．
措施二：地球是一个大的导体，通常有些电器都有接地线．将在可燃气体环境中能产生静电的装备都接上接地线，将产生的静电导入大地，可防止静电．
【答案】见解析。