2011年高二物理一课一练：1.8静电与新技术(粤教版选修3-1)(精)
物理粤教版选修3-1课后训练：第一章第一节认识静电含解析
认识静电练习一、单项选择题1．关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的是（）．A．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生了新电荷B．摩擦起电是因为产生了新电荷,感应起电是因为电荷的转移C．不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移D．以上说法均不正确2．如图所示，绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a 的表面镀有铝膜，在a的旁边有一绝缘金属球b．开始时,a、b都不带电，现使b带电,则( ）．A．a、b之间不发生相互作用B．b吸引a，吸住后不放开C．b立即把a排斥开D．b先吸引a，接触后又把a排斥开二、双项选择题3．将一根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒去靠近用丝线悬挂的泡沫塑料小球，若泡沫小球（）．A．被吸引，则它原来一定带正电B．被吸引，则它原来可能带正电，也可能不带电C．被排斥,则它原来可能带正电,也可能带负电D．被排斥，则它原来一定带负电4．如图所示，a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸引d,c排斥a，b排斥c，d吸引b,则（）．A．仅有两个小球带同种电荷B．仅有三个小球带同种电荷C．c、d小球带同种电荷D．c、d小球带异种电荷5．下面关于电现象的叙述中,正确的是（）．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,相互摩擦的两个物体总是同时带等量的异种电荷C．带电现象的本质是电子的转移，呈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．摩擦起电的过程，是通过摩擦创造了等量异种电荷的过程6．如图所示,有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B（不接触）时，验电器的金箔张角减小，则（）．A．金属球可能不带电B．金属球可能带负电C．金属球可能带正电D．金属球一定带负电7．已知π＋介子、π－介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克u或反夸克d）组成的，它们的带电荷量如下表所示，表中e为元电荷．A．π＋由u和d组成B．π＋由d和u组成C．π－由u和d组成D．π－由d和u组成三、非选择题8．两个相同的金属小球，A带2×10－6 C正电荷，B带6×10－6C 负电荷，当两个小球接触后，再分开，它们各带多少电荷，什么电荷？参考答案1．答案:C 解析：不论哪种起电方式，都是实现了电荷的转移;感应起电中，会在导体上靠近和远离施加感应的电荷的两端产生等量的异种电荷，但是不会创造电荷．2．答案：D 解析:金属球b带电后，会使a球左端带上与b球异种的电荷，右端带上与b球同种的电荷，由于异种电荷相互吸引,a、b接触后，就会带上同种电荷，同种电荷相互排斥．3．答案：BD 解析:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，若被吸引,则泡沫小球带正电或不带电，若被排斥，则它一定带负电．4．答案：BD 解析：由a吸引d，d吸引b可知，a与b带同种电荷,且与d带异种电荷;由c排斥b可知，c与a、b带同种电荷，c与d带异种电荷，B、D项正确．5．答案：BC 解析：两物体摩擦时，谁带正电荷，谁带负电荷取决于两物体的性质，而不是由单一某个物体决定的，A错．摩擦起电并不是创造了电荷，而是电荷发生了转移,D 错．6．答案：AB 解析：验电器的金箔之所以张开,是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相排斥，张开角度的大小决定于两金箔带电荷量的多少．如果A 球带负电，靠近验电器的B 球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金箔张角减小，选项B 正确，同时否定选项C ；如果A 球不带电,在靠近B 球时，发生静电感应现象使A 球靠近B 球的端面出现负的感应电荷,而背向B 球的端面出现正的感应电荷．A 球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用,由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用，从而使金箔张角减小，选项A 正确，同时否定选项D ．7．答案：AD 解析:π+带电荷量为＋e ，u 带电荷量为23e +，d 带电荷量为13e +，故π﹣由u 和d 组成，A 对，B 错;π－带电荷量为－e ，应由d 和u 组成,C 错，D 对．8．答案：见解析解析：A 、B 两球发生接触,正负电荷发生中和,剩余的电荷A 、B 两球平分，Q A ′＝Q B ′＝2A B QQ +＝2×10－6 C ，为负电荷．。
高中物理选修3-1《静电与新技术》练习试卷
粤教版高中物理选修3-1《静电与新技术》练习试卷选择题下列哪些现象利用了静电( )A.常用的复印机复印文稿等B.常用的家用照相机成像在底片上C.针式打印机打印文字图象D.数码照相机照相地毯中夹入少量的金属纤维是为了( )A.避免人走动时产生静电B.将人走动时产生的静电及时导走C.增大地毯的强度和韧性D.对地毯起装饰作用在下列措施中，哪些能将产生的静电尽快导走( )A.飞机轮子上搭地线B.印染车间保持湿度C.复印图片D.电工钳柄装有绝缘套如图所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连.开始，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出.当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到不再有烟从玻璃管中冒出来了.过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘，这是因为( )A.烟尘在高压电场作用下带上了负电B.烟尘在高压电场作用下带上了正电C.带负电的烟尘吸附在线圈上，因此看不到有烟冒出D.带正电的烟尘吸附在直导线上，因此看不到有烟冒出计算题夏季的雷雨天气，云团可能带电而使云团间形成电场，如果空气中的电场强度达到2×106 V/m时，就可把空气击穿，引起雷电.测得夏季雷雨中某次闪电的火花长500 m，通过的电荷量约为30 C.求：该次闪电放出的能量为多少?在工厂里，靠近传送带的工人经常受到电击，经研究发现，这是由于传送带在传送过程中带上了电.(1)解释为什么靠近传送带的物体会带电;(2)你可以用什么方法来解决这个问题.你是否有过这样的经历，当你用手去触摸一个金属物体的时候，手感到猛的麻了一下，这是什么原因?试分析.取一根尖嘴玻璃管(尖嘴内径0.6 mm左右)，管的另一端用橡皮管与水龙头相连，玻璃管尖嘴口向上，并固定在铁架台上.如图所示，打开水龙头，使尖嘴喷射出一定高度的喷泉，用带电的有机玻璃棒置于喷泉的上方30 cm处，试观察喷泉会受到什么影响?什么原因导致出现这种现象?。
2020高中物理 1.8 静电与新技术每课一练1 粤教版选修3-1
1.8 静电与新技术每课一练（粤教版选修3-1）
1.下列哪些措施是利用了静电( )
A.精密仪器外包有一层金属外壳
B.家用电器如洗衣机接有地线
C.手机一般装有一根天线
D.以上都不是
答案:D
2.下列哪些做法属于防止静电危害的措施……( )
A.印刷厂要保持适当的湿度
B.油罐车运油时要安装一条拖地的金属链
C.在地毯中夹杂细钢丝导电纤维
D.做静电实验时，实验室要通气，以避免空气中有过多的二氧化碳、水蒸气或各种离子
答案:ABCD
3.地毯中夹入少量的金属纤维是为了…()
A.避免人走动时产生静电
B.将人走动时产生的静电及时导走
C.增大地毯的强度和韧性
D.对地毯起装饰作用
答案:B
4.如图1-8-1所示是静电除尘装置示意图，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1-8-1
A.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
答案:C
5.下列说法正确的是( )
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奔向并吸附到带异种电荷的白纸上
C.静电喷墨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
答案:ABC。
高中物理 第1章 第8节静电与新技术课件 粤教版选修31
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图1－8－4
一种静电除尘 器，由两块相距 1 cm 的平行金属板A、B组 成，如图1－8－5所示，两板接上电压为9 kV的直流电源，如果有一尘埃，其质量为10 mg，带电荷量为4.8×10－9 C．试通过 (tōngguò)比较尘埃所受重力和电场力的大 小说明除尘原理．
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【思考】 家用电视机荧光屏表面经常有许多(xǔduō)灰 尘，其主要原因是什么？
【答案】静电产生后吸引轻小的灰尘．
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静电(jìngdiàn)除尘装置
在静电应用技术中，有一种较常见的装置，那就是静电除 尘装置．在此装置中，通过金属圆筒与金属线之间的高电压的 正极(zhèngjí)和负极，在两者之间产生场强很强的电场，而且 靠近金属丝附近场强更大．金属丝附近的强电场将周围空气电 离成电子和正离子．筒里面的灰尘很容易吸附电子，因此这些 带负电的灰尘就被吸附到金属圆筒上，从而达到静电除尘的目 的．
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【答案】D [ABC均是利用静电，先让微粒带电，然后在 电场力作用(zuòyòng)下奔向并吸附在异性电极上，都是正确 的；静电复印中的字迹是光照射不到的地方，D错．]
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综 合·拓 展·提 高
【例3】 为研究静电除尘，有人设 计了一个盒状容器．容器侧面是绝缘 的透明玻璃，它的上下底面是面积S＝ 0.04 m2的金属板，间距L＝0.05 m，当 连 接 到 U ＝ 2 500 V 的 高 电 压 电 源 (diànyuán)正负极时，能在两金属极板 间产生一个匀强电场．如图 1－8－6 所示．
【答案】C
图1－8－2
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知识梳理
一、静电除尘 静电除尘的原理是让灰尘带上电荷，然后在__电__场__(_d_ià的n c作hǎng) 用下，奔向并吸附到异性电极上． 二、防止静电危害 防止静电灾害的基本原则是：控制静电的产生，把产生的 静电迅速引走以避免静电的积累．通过工艺控制可以减少 (jiǎnshǎo)因摩擦而产生的静电．避免静电积累的常用方法有 静电接地、增加湿度、非导电材料的抗静电处理等．
高二物理粤教版选修3-1课时作业：1.7-1.8了解电容器静电与新技术
1.7-1.8 了解电容器 静电与新技术1.(对电容器及电容的理解)(单选)某电容器上标有“25 μF 450 V ”字样，下列对该电容器的说法中正确的是( )A ．要使该电容器两极板之间电压增加1 V ，所需电荷量为2.5×10－5 CB ．要使该电容器带电荷量为1C ，两极板之间需加电压2.5×10－5 V C ．该电容器能够容纳的电荷量最多为2.5×10－5 CD ．该电容器能够承受的最大电压为450 V 答案 A解析 由电容器的定义式C ＝Q U 可得C ＝ΔQΔU ，所以ΔQ ＝C ·ΔU ＝2.5×10－5×1 C ＝2.5×10－5 C ，A 正确．若Q ＝1 C ，则U ＝QC ＝4×104 V ，B 错误．当电容器的电压为450 V 时，电容器的电荷量最多，Q ′＝CU ′＝2.5×10－5×450 C ＝1.125×10－2 C ，C 错误.450 V 是电容器的额定电压，低于击穿电压，D 错误．2．(平行板电容器的两类典型问题)(单选)用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图6所示)．设两极板正对面积为S ，极板间的距离为d ，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若( )图6A ．保持S 不变，增大d ，则θ变大B ．保持S 不变，增大d ，则θ变小C ．保持d 不变，减小S ，则θ变小D ．保持d 不变，减小S ，则θ不变 答案 A解析 静电计指针偏角体现电容器两板间电压大小．在做选项所示的操作中，电容器电荷量Q保持不变，C＝QU＝εr S4πkd.保持S不变，增大d，则C减小，U增大，偏角θ增大，选项A正确，B错误；保持d不变，减小S，则C减小，偏角θ也增大，故选项C、D均错．3．(平行板电容器的两类典型问题)(双选)连接在电池两极上的平行板电容器，当两板间的距离减小时()A．电容器的电容C变小B．电容器极板的带电荷量Q变大C．电容器两极板间的电势差U变大D．电容器两极板间的电场强度E变大答案BD解析平行板电容器的电容C＝εr S4πkd.当两极板间距离d减小时，电容C变大，选项A错误．平行板电容器连接在电池两极上，两极板间的电压为定值，选项C错误．根据电容定义式，C＝Q/U，Q＝CU，U不变，C变大，所以Q变大，选项B正确．平行板电容器两极板间的电场是匀强电场，E＝U/d，U不变，d减小，所以E变大，选项D 正确．题组一对电容器及电容的理解1．(单选)下列关于电容器和电容的说法中，不正确．．．的是()A．根据C＝Q/U可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比B．对于确定的电容器，其所带电荷量与两板间的电压成正比C．无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变D．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板间的电压无关答案 A解析由于电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是电容器的一种特性．一个电容器对应唯一的电容值，不能说电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比．因此A 错误，C 、D 正确．由于电容是定值，由Q ＝CU 知，其所带电荷量与两板间的电压成正比，故B 正确．2．(双选)下列选项描述的是对给定的电容器充电时电荷量Q 、电压U 、电容C 之间相互关系的图象，其中正确的是( )答案 CD3．(单选)下列关于电容器的说法中，正确的是( ) A ．电容越大的电容器，带电荷量也一定越多 B ．电容器不带电时，其电容为零C ．由C ＝Q /U 可知，C 不变时，只要Q 不断增加，则U 可无限制地增大D ．电容器的电容跟它是否带电无关 答案 D4．(双选)有一个正在充电的电容器，若使它带的电荷量减少了3×10－6 C ，则其电压降为原来的13，则( )A ．电容器原来带的电荷量是9×10－6 CB ．电容器原来带的电荷量是4.5×10－6C C ．电容器原来的电压可能是5 VD ．电容器原来的电压可能是5×10－7 V 答案 BC解析 由题意知C ＝Q U ＝Q －3×10－6U /3，解得Q ＝4.5×10－6 C ．当U 1＝5 V 时，C 1＝Q U 1＝4.5×10－65 F ＝0.9 μF ；当U 2＝5×10－7 V 时，C 2＝Q U 2＝4.5×10－65×10－7 F ＝9 F ．电容器的电容不可能达到9 F ，故原电压值不可能是5×10－7V . 题组二 平行板电容器的电容及两类典型问题 5．(单选)要使平行板电容器的电容增大，则( )A．增大电容器的带电荷量B．增大电容器两极间的电压C．增大电容器两极板的正对面积D．增大电容器两极板的距离答案 C解答平行板电容器的电容大小C＝εr S4πkd，与带电荷量和电压无关，所以A、B、D错．6．(双选)关于已充上电的某个平行板电容器，下列说法正确的是()A．两极板上一定带等量异号电荷B．两极板所带的电荷量为两极板所带电荷量的绝对值之和C．电容器带电荷量多，说明它容纳电荷的本领大D．某电容器带电荷量越多，两极板间的电势差就越大答案AD解析电容器充电后两极板上一定带等量异号电荷，A对；两极板所带的电荷量指一个极板所带电荷量的绝对值，B错；描述电容器容纳电荷本领的是电容，C错；由U＝QC知，电容器带电荷量越多，两极板间的电势差就越大，D对．7．(单选)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是()A．C和U均增大B．C增大，U减小C．C减小，U增大D．C和U均减小答案 B解析由平行板电容器电容决定式C＝εr S4πkd知，当插入电介质后，εr变大，则在S、d不变的情况下C增大；由电容定义式C＝QU得U＝QC，又电荷量Q不变，故两极板间的电势差U减小，选项B正确．8．(双选)绝缘金属平行板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度，若减小两极板a、b间的距离，同时在两极板间插入电介质，如图1所示，则()图1A．电容器两极板的电势差会减小B．电容器两极板的电势差会增大C．静电计指针的偏转角度会减小D．静电计指针的偏转角度会增大答案AC解析绝缘金属平行板电容器充电后电荷量Q不变，若减小两极板a、b间的距离，同时在两极板间插入电介质，电容变大，由C＝QU知U变小，静电计指针的偏转角度会减小．9．(单选)如图2所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在减小电容器两极板间距离的过程中()图2A．电阻R中没有电流B．电容器的电容变小C．电阻R中有从a流向b的电流D．电阻R中有从b流向a的电流答案 D解析在减小电容器两极板间距离的过程中，电容器始终与电源相连，则两极板间电压U不变，由C＝εr S4πkd知d减小，电容C增大，由Q＝UC知电容器所带电荷量Q增加，电容器充电，电路中有充电电流，电流从电容器负极板通过电阻流向正极板，所以电阻R中的电流方向是从b流向a，故D正确．题组三静电的防止与应用10．(单选)在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地，这样做是为了()A．除菌消毒B．消除静电C．利用静电D．防止漏电答案 B11．(单选)为了防止静电的危害，应尽快把产生的静电导走，下列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答案 B解析B项中的做法是为了绝缘，防止触电．题组四综合应用12．(单选)如图3所示，把一个平行板电容器接在电压U＝10 V的电源上．现进行下列四步操作：(1)合上K；(2)在两板中央插入厚为d2的金属板；(3)断开K；(4)抽出金属板．则此时电容器两板间的电势差为()图3 A．0B．10 V C．5 V D．20 V 答案 D解析根据C＝εr S4πkd分析每一步操作造成的影响如下：(1)合上K，电源对电容器充电，电容器两端电压为U，设电容为C，则带电荷量Q1＝CU，板间形成一个匀强电场，电场强度为E1＝U d.(2)插入金属板，板的两侧出现等量异号的感应电荷，上、下形成两个匀强电场区域，其宽度均为d4.由于整个金属板为等势体，则M 板与金属板之间、金属板与N 板之间的电势差均为U2，因此，其电场强度增为原来的2倍，即E 2＝2E 1.显然，在插入过程中，电源必须对M 、N 两板继续充电，使板上电荷量增为原来的2倍，即Q 2＝2Q 1. (3)断开K ，M 、N 两板的电荷量保持不变，即Q 3＝Q 2＝2Q 1.(4)抽出金属板，电容器的电容仍为C ，而电荷量为2Q 1，所以两板间电势差变为2Q 1C ＝2U ＝20 V .13．(单选)如图4所示是测定液面高度h 的电容式传感器示意图，E 为电源，G 为灵敏电流计，A 为固定的导体芯，B 为导体芯外面的一层绝缘物质，C 为导电液体．已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为：电流从左边接线柱流进电流计，指针向左偏．如果在导电液体的深度h 发生变化时观察到指针正向左偏转，则( )图4A ．导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在增大B ．导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在增大C ．导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在减小D ．导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在减小 答案 D解析 电流计指针向左偏转，说明流过电流计G 的电流由左→右，则导体芯A 所带电荷量在减小，由Q ＝CU 可知，由导体芯A 与导电液体形成的电容器的电容在减小，则液体的深度h 在减小，故D 正确．14．如图5所示，平行板电容器的两个极板A 、B 分别接在电压为60 V 的恒压电源上，两极板间距为3 cm ，电容器带电荷量为6×10－8C ，A 极板接地．求：图5(1)平行板电容器的电容；(2)平行板电容器两板之间的电场强度；(3)距B板2 cm的M点处的电势．答案(1)1×10－9 F(2)2×103 V/m，方向竖直向下(3)－20 V解析(1)由电容定义式C＝QU＝6×10－860F＝1×10－9 F(2)两板之间为匀强电场E＝Ud＝603×10－2V/m＝2×103 V/m，方向竖直向下．(3)M点距A板的距离为d AM＝d－d BM＝1 cm A与M间电势差U AM＝Ed AM＝20 V又U AM＝φA－φM，φA＝0可得φM＝－20 V.。
【粤教版】选修31物理：1.8静电与新技术学案含答案
第八节 静电与新技术1．通过具体的事例了解静电在新技术上的应用．2．知道静电除尘的原理．3．能分析日常生活的静电现象，对有害静电提出有效的防止措施．1．静电在技术上有许多应用，比如激光打印、喷墨打印、静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等．2．利用静电进行除尘的最大特点是，先使空气中的尘埃带上负电，并在电场力的作用下被吸附到金属线上，当尘埃积累到一定程度时，可以在重力的作用下落入漏斗中，实现了除尘作用．3．防止静电危害的基本原则是：控制静电的产生，把产生的静电迅速引走以避免静电的积累．晚上脱衣服睡觉时，黑暗中听到“噼啪”的声响，而且伴有蓝光；若再拉门把手时，常会感到指尖针刺般疼痛，这些都是静电与人们开的“玩笑”．一、毛衣为什么会带电当两个不同的物体互相摩擦时就会使得一个物体失去一些电荷，如电子转移到另一个物体使其带负电，而这个物体则因失去电子而带正电．若在分离过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电．在冬季，空气较干燥，皮肤与衣服、衣服与衣服之间长期摩擦，摩擦是一个不断接触与分离的过程，这样就造成正、负电荷不平衡，这样衣服在未脱之前就已经带电．于是当我们脱毛衣时，毛衣与其他干燥的衣服上的正电和负电发生放电现象，发出声音和亮光．二、毛衣为什么脱下时才发光在毛衣脱下之前毛衣和其他干燥的衣服已构成了平行板电容器，两个“极板”间有电场存在，他们之间有一定的电势差(电压)．当毛衣脱下时，两个“极板”(两层衣服)之间的距离增大，由平行板电容器的电容决定式C ＝εr S 4πkd，知d 增大C 减小；再由电容的定义式C ＝Q U知，当Q 一定时，C 减小U 增大，所以说在所带电荷量有限的情况下，毛衣能放电、发光是由于毛衣和其他干燥的衣服距离增大，电压升高击穿空气造成的．一、单项选择题1．以煤做燃料的工厂、电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉如图所示，这不仅浪费燃料，而且严重地污染环境，为了消除烟气中的煤粉，下列方法最好的是(B )A．通过活性炭吸收 B．应用静电除尘技术C．将烟气通过水来净化 D．把烟囱建高一点解析：从经济方便的角度考虑，最好的是用静电除尘．2．对于静电的认识正确的是(D)A．静电只会给人类无穷的伤害，只有弊的一面B．静电永远都是造福人类的，只有利的一面C．产生静电现象是由于创造了电荷的结果D．静电是一把双刃剑，有利也有弊解析：静电现象的产生是由于电荷的转移与积累，而不是创造电荷．3．地毯中加入少量的金属纤维是为了(B)A．避免人走动时产生静电B．将人走动时产生的静电及时导走C．增加地毯的强度和韧性D．对地毯起装饰作用解析：人在地毯上走动时，鞋底与地毯之间会产生静电，会对生活带来不便和危害，阻止静电的产生是不可能的，但可以采取措施及时将静电导走．在地毯中加入少量金属纤维就是为了将产生的静电荷导向地面，故B正确．4．在冬天的时候，人们经常会被门的金属拉环给电一下，下列说法正确的是(B)A．由于室内电线漏电使得门带电B．由于在各种摩擦中使人带电，当手靠近拉环时发生放电现象C．由于空气带电，使得人和门都带电D．以上说法均不正确二、不定项选择题5．下列避雷小常识正确的是(A)A．在建房子时安装避雷针B．在雷雨天放风筝C．跑到大树底下避雨D．在雷雨天气尽量用手机打电话6．下列哪些做法属于防止静电危害的措施(BCD)A．制药车间要尽量保持干燥B．油罐车运油时要安装一条拖地的金属链C．在地毯中夹杂导电纤维D．寒冷的冬天少穿含纤维的衣服解析：静电防止的措施是多样的，可以控制静电不产生或少产生，若不可避免地产生了静电，还可以采取导电的方式防止静电积聚．7．下列现象哪些是利用静电的(BC)A．在建房子时用大量的钢筋混凝土B．激光打印C．煤电厂用高压电锁住黑烟D．居民用铝材做防盗窗8．下列哪些措施是为了防止静电的危害(AC)A．油罐车的后边有条铁链搭到地上B．农药喷洒飞机喷洒的农药雾滴带正电C．家用电器如洗衣机接有地线D．手机一般都装有天线解析：油罐车的后边有条铁链搭到地上，目的是把油罐车产生的静电荷导到地下，保证油罐车的安全，家用电器也一样，A、C对．农药喷洒飞机喷洒的农药雾滴带正电，而叶子上都带有负电，农药不会被风吹走，B错误．手机接有天线的目的是为了很好地接收信号，D错误．9．下图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧．对矿粉分离的过程，下列表述正确的有( ABCD) A．带正电的矿粉落在左侧B．电场力对矿粉做正功C．带负电的矿粉电势能变小D．带正电的矿粉电势能变小解析：电场线的方向是由右向左，所以正电荷受到向左的电场力，负电荷受到向右的电场力，电场力对正电荷或负电荷都是做正功，电势能减少．三、非选择题(按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)10．避雷针利用尖端放电原理来避电：带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击．11．下列有关生活中的静电，哪些是利用静电技术的①③⑤，哪些是为防止静电危害而采取措施的②④.①静电除尘②飞机轮胎用导电橡胶制成③静电复印④雷雨天不能在高大树木下避雨⑤静电喷涂12．利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘，静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电源正极和负极，其装置示意图如图所示．A、B之间有很强的电场，距B越近，场强越大(填“越大”或“越小”)．B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到A(填“A”或“B”)上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中．。
粤教版物理选修3-1：综合练习题(含详细答案)
粤教版物理选修3-1综合练习题一、单选题1.如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示，则下列说法正确的是()A．C带正电，且QC＜QBB．C带正电，且QC＞QBC．C带负电，且QC＜QBD．C带负电，且QC＞QB2.电炉通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉连接的铜导线却不太热，原因是()A．通过电炉丝的电流大，而铜导线电流小B．电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，所以不热C．铜导线的电阻比电炉丝小得多，在串联的情况下铜导线的发热量小D．电炉丝两端的电压比铜导线两端的电压小得多3.如图所示，一根金属棒MN，两端用弹簧悬挂于天花板上，棒中通有方向从M流向N的电流．若在图中的虚线范围内加一磁场，可以使弹簧的弹力增大(弹力的方向不变)．关于该磁场的方向，以下判断中正确的是()A．垂直纸面向里B．垂直纸面向外C．平行纸面向上D．平行MN向左4.如图所示，AC是一个用长为L的导线弯成的、以O为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中．当在该导线中通以由C到A，大小为I的恒定电流时，该导线受到的安培力的大小和方向是()A． 2BIL，垂直AC的连线指向左下方B．，垂直AC的连线指向左下方C．，平行于OC向右D．BIL，平行于OC向左5.将两只可调电阻R1(0～10Ω)、R2(0～100Ω)连接成如图a和b所示的电路，用于调节电路的电阻．关于它们的作用，下列说法正确的是()A．图a中R1是微调电阻，R2是粗调电阻B．图b中R1是微调电阻，R2是粗调电阻C．图a、图b中R1都是微调电阻D．图a、图b中R2都是粗调电阻6.如图为一门电路的两个输入端A、B与输出端Z的电压信号图，由此可推断该门电路是()A．“与”门B．“或”门C．“非”门D．“与非”门7.如图所示的电路中，开关S闭合后，灯泡A和B都正常发光．由于电路故障，灯泡B变暗(没有熄灭)，灯泡A变亮，则电路中可能发生的故障是()A．R1短路B．R1断路C．R2短路D．R2断路8.关于磁铁的两个磁极，下列说法中正确的是()A．可以分开B．不能分开C．一定条件下可以分开D．磁铁很小时就只有一个磁极9.如图所示，将两不带电的绝缘导体AB、CD放在带负电的导体Q的附近，达到静电平衡状态后，下列说法正确的是()A．用导线连接A、B两端，连通瞬间有电流通过导线，方向由A到BB．用导线连接A、C两端，连通瞬间没有电流通过导线C．用导线连接A、D两端，连通瞬间有电流通过导线，方向由A到DD．用导线连接B、C两端，连通瞬间有电流通过导线，方向由C到B10.如图所示，MN是电场中的一条电场线，一电子从a点运动到b点速度在不断地增大，则下列结论中正确的是()A．该电场是匀强电场B．电场线的方向由N指向MC．电子在a处的加速度小于在b处的加速度D．因为电子从a到b的轨迹跟MN重合，所以电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹二、多选题11.（双选）如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R＝0.50m的绝缘光滑槽轨，槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.50T.有一个质量m＝0.10g，带电量为q＝＋1.6×10－3C的小球在水平轨道上向右运动．若小球恰好能通过最高点，则下列说法正确的是()A．小球在最高点所受的合力为零B．小球到达最高点时的机械能与小球在水平轨道上的机械能相等C．如果设小球到达最高点的线速度是v，则小球在最高点时式子mg＋qvB＝m成立D．如果重力加速度取10m/s2，则小球的初速度v0＝4.6m/s12.(多选)下列关于磁电式电流表的说法中正确的是()A．磁电式电流表内部的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的B．磁电式电流表的指针偏转角度的大小与被测电流的大小成反比C．磁电式电流表的优点是灵敏度高，缺点是允许通过的电流很弱D．磁电式电流表的工作原理是安培力对通电线框的转动作用13.(多选)关于多用电表上的欧姆刻度线，下列说法中正确的是()A．零欧姆刻度线与零电流刻线重合B．零欧姆刻度线与电流表满偏刻度线重合C．欧姆刻度线是不均匀的，欧姆值越大，刻度线越密D．欧姆刻度线是不均匀的，欧姆值越小，刻度线越密14.（双选）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断()A．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大B．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小C．只要x相同，则离子质量一定相同D．只要x相同，则离子的比荷一定相同三、实验题15.某同学在做练习使用多用电表的实验：(1)测量某电阻时，用“×10”欧姆挡，发现指针偏转角过小，他应该换用欧姆挡________．(填“×1”或“×100”)，换挡后，在测量前要先________．.实验结束后，拔下红黑表笔，把多用电表的选择开关扳到OFF挡；(2)如图所示，用多用电表测量电路中的电流．图中多用电表测得的是通过电阻的电流(填甲、乙或甲和乙)，实验结束后断开开关，拔下红黑表笔，把多用电表的选择开关扳到OFF挡．16.在“测定金属丝的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时其刻度的位置如图所示．(1)从图中可读出金属丝的直径为________mm.(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时(金属丝的电阻约为20Ω)，除被测金属丝外，还有如下实验器材供选择：A．直流电源：电动势约12V，内阻很小；B．电流表A1：量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω；C．电流表A2：量程0～3.0A，内阻约为0.1Ω；D．电压表V：量程0～3V，内阻约为10kΩ；E．滑动变阻器R：最大阻值20Ω；F．开关、导线若干．为了提高实验的测量精度，在可供选择的器材中，应该选用的电流表是________(填A1或A2)．(3)根据所选的器材，在虚线框中画出完整的实验电路图(要求电阻丝上的电压从零开始变化)．四、计算题17.带电小球的质量为m，当匀强电场方向水平向右时，小球恰能静止在光滑圆槽形轨道的A点，图中θ＝30°，如图所示，当将电场方向转为竖直向下时(保持匀强电场的电场强度大小不变)，求小球从A点起滑到最低点时对轨道的压力．18.如图所示为国庆群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气势磅礴而且还是一辆电动车，充一次电可以走100公里左右．假设这辆电动彩车总质量为6.75×103kg，当它匀速通过天安门前500m的检阅区域时用时250s，驱动电机的输入电流I＝10A，电压为300V，电动彩车行驶时所受阻力为车重的0.02倍．g取10m/s2，不计摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求：(1)驱动电机的输入功率；(2)电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率；(3)驱动电机的内阻和机械效率．19.如图，R1＝14Ω，R2＝9Ω，当开关处于1时，理想电流表读数为0.2A，当开关处于2时，电流表读数为0.3A，求电源的电动势和内阻．五、填空题20.一矩形线圈面积S＝10－2m2，它和匀强磁场方向之间的夹角θ1＝30°，穿过线圈的磁通量Ф＝1×10－3Wb，则磁场的磁感应强度B＝______________；若线圈以一条边为轴转180°，则穿过线圈的磁通量的变化量为____________；若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为θ2＝0°，则Ф0＝________________.21.A、B两根粗细相同的不同导线，电阻率之比1∶2，长度之比为4∶1，则它们的电阻之比RA∶RB ＝____________；然后分别加上相同的电压，相同时间内通过两导线横截面的电荷量之比qA∶qB＝____________；消耗的电功率之比PA∶PB＝____________.22.图中金属球A的半径为R，电荷量为Q，点电荷B的电荷量为q.B与A球的球心间的距离为r，当B不存在而只有A存在且达到静电平衡时，电荷Q在球心O处的电场强度等于________，这是因为________，当点电荷B也同时存在并达到静电平衡时，球心O处的电场强度等于________，金属球上的电荷在球心O处产生的电场强度大小等于________，这是因为________．23.如图电路中，电源有内阻，开关S1、S2、S3、S4均闭合，在平行板电容器C的极板间悬浮着一带电油滴P，(1)若只断开S1，则P将________．(2)若只断开S2，则P将________．(3)若只断开S3，则P将________．(4)若只断开S4，则P将________．24.闪电是云层与云层或云层与高大建筑物间放电所致，在放电过程中将释放大量能量.2015年8月10日，广州海珠湖公园一木屋被雷电击中，三人受伤．据有关专家估算雷击时释放能量约为3.2×106J，假若从云层移向木屋的电量为32 C，则云层与木屋间电势差为________V，相当于释放电子________个．答案解析1.【答案】C【解析】因A、B都带正电，所以静电力表现为斥力，即B对A的作用力沿BA的延长线方向，而不论C带正电还是带负电，A和C的作用力方向都必须在AC连线上，由平行四边形定则知，合力必定为两个分力的对角线，所以A和C之间必为引力，且FCA＜FBA，所以C带负电，且QC＜QB. 2.【答案】C【解析】电炉在使用时，电炉丝和导线串联，I电炉丝＝I导线，通电时间t相同，R电炉丝＞R导线，由Q＝I2Rt，电流产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象，故A错误，C正确．由以上分析知，电炉丝与铜导线消耗的电能不同，电炉丝两端的电压比铜导线大的多，故B、D错误．3.【答案】B【解析】磁场方向垂直纸面向里，金属棒所受的安培力方向竖直向上，根据平衡，知弹簧的拉力减小．故A错误．磁场方向垂直纸面向外，金属棒所受的安培力方向竖直向下，根据平衡，知弹簧的拉力增大．故B 正确．磁场方向平行于纸面向上，则安培力方向垂直纸面向外，当平衡时，弹簧拉力的方向不在竖直方向上．故C错误．磁场方向平行MN向左，则电流的方向与磁场的方向平行，不受安培力的作用，拉力不变．故D 错误．4.【答案】B【解析】直导线折成半径为R的圆弧形状，在磁场中的有效长度为L′＝R，又L＝联立解得L′＝则安培力为：F＝BIL′＝安培力的方向与等效长度的直线垂直，根据左手定则可得，安培力的方向垂直AC的连线指向左下方．5.【答案】A【解析】图a中两电阻串联，则电流处处相等，因此电阻两端的电压与电阻阻值成正比，由于电阻R1(0～10Ω)、R2(0～100Ω)，所以R1是微调电阻，R2是粗调电阻；对于图b中两电阻并联，则电压相等，因此电流与电阻阻值成反比，所以R1是粗调电阻，R2是微调电阻，故A正确，B、C、D错误．6.【答案】B【解析】若该门电路是“与”门，输入都为“1”，输出才为“1”．验证发现A错误．若该门电路为“或”门，输入只要有“1”，输出就为“1”，验证发现B正确．若该门电路为“非”门，输入只要有“1”，输出就为“0”，验证发现C错误．如果该门电路为与非门，输入只要有“0”输出就为“1”，验证发现D 错误．7.【答案】B【解析】电阻R1与灯A并联，电阻R2与灯B并联，然后是串联在电路中，根据“串反并同”，即串联电器的电压电流都与该电阻反向变化，并联电器的电压电流都与该电阻同向变化．短路就是电阻变小为0，断路就是电阻变大为无穷大．据此判断，R1短路会使得与之串联的电阻R2与灯B电流变大，B灯变亮，与之并联的灯A电流变小(被短路，电流减小为0)，A灯熄灭，选项A错误．R1断路会使得与之串联的电阻R2与灯B电流变小，B灯变暗，与之并联的灯A电流变大，A 灯变亮，选项B对．R2短路使得与之串联的电阻R1与灯A电流变大，A灯变亮，与之并联的灯B 电流变小(被短路减小到0)，B灯熄灭，选项C错误．R2断路使得与之串联的电阻R1与灯A电流变小，A灯变暗，与之并联的灯B电流变大，B灯变亮，选项D错误．8.【答案】B【解析】9.【答案】D【解析】根据静电感应规律可以判断枕形导体A端带正电荷，B端带负电荷．处于静电平衡的导体是等势体，用导线连接A、B两端，连通瞬间没有电流通过导线，故A错误；根据沿着电场线的方向，电势降低可知，导体AB的电势低于CD的电势，当用导线连接A、C两端，连通瞬间有电子从AB流向CD，有电流通过导线，故B错误；处于静电平衡的整个导体是等势体，AB的电势低于CD的电势，当用导线连接A、D两端时，电子从A流向D，导线中电流方向由D到A；当用导线连接B、C两端时，导线中电子从B流向C，连通瞬间有电流通过导线，方向由C到B，故C错误，D正确．10.【答案】B【解析】仅从一条直的电场线不能判断出该电场是否为匀强电场，因为无法确定电场线的疏密程度，所以该电场可能是匀强电场，可能是正的点电荷形成的电场，也可能是负的点电荷形成的电场，A错．电子从a到b做的是加速运动，表明它所受的静电力方向是由M指向N，由于电子所受的静电力方向跟场强方向相反，所以电场线的方向由N指向M，B对．由于无法判断电场的性质，因此不能比较电子在A、B两处所受静电力的大小，即不能比较加速度的大小，C错．电场线不是电荷运动的轨迹，只有在特定的情况下，电场线才可能与电荷的运动轨迹重合，D错．11.【答案】BD【解析】小球在最高点速度不为零，所受的合力不为零，A错，小球运动中洛伦兹力以及轨道的弹力不做功，只有重力做功，机械能守恒，B对，如果设小球到达最高点的线速度是v，则小球在最高点时式子mg－qvB＝m成立，C错，根据机械能守恒可以计算出小球的初速度v0＝4.6m/s，D 对12.【答案】ACD【解析】蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的，不是匀强磁场，故A正确；电流表由于蹄形磁铁和铁芯间的磁场是辐向均匀分布的，因此不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行．因此，磁力矩与线圈中电流成正比(与线圈位置无关)．当线圈转动时，螺旋弹簧将被扭动，产生一个阻碍线圈转动的阻力矩，其大小与线圈转动的角度成正比，当磁力矩与螺旋弹簧中的阻力矩相等时，线圈停止转动，此时指针偏向的角度与电流成正比，故电流表的刻度是均匀的．故B错误；磁电式电流表的优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流，故C正确；磁电式电流表的工作原理是安培力对通电线框的转动作用，故D正确．13.【答案】BC【解析】因为多用电表在不使用时，指针是在电流表的零刻度线上，但是此时欧姆表的两个表笔并没有相接触，表笔之间的电阻无穷大，所以电流表的零刻度线对应的是欧姆表的无穷大刻度线，当电流表示数最大即处于满偏刻度上时，对应的电阻最小，所以零欧姆刻度线与电流表满偏刻度线重合，A错误，B正确，从欧姆表的刻度盘上得知欧姆表的刻度线是不均匀的，欧姆值越大，刻度线越密，C正确，D错误．14.【答案】AD【解析】由动能定理qU＝mv2.离子进入磁场后将在洛伦兹力的作用下发生偏转，由圆周运动的知识，有：x＝2r＝，故x＝，分析四个选项，A、D正确，B、C错误．15.【答案】(1)×100欧姆调零(2)乙【解析】(1)由于偏角过小，说明电阻阻值过大，因此需换用高挡位测量，因此应选“×100”挡位，但测量前，只要换挡就应重新欧姆调零；(2)在电路中，多用电表与电阻乙串联，因此测量的是乙电阻的电流．16.【答案】(1)0.530(0.530～0.532)(2)A1(3)【解析】(1)螺旋测微器的读数：先读固定刻度值(0.5mm)，再加上可动刻度(3.0×0.01mm)，为0.530mm；(2)因为电压表量程为3V，所以通过电流表的最大电流I m＝＝A＝0.15A，故电流表选A1.(3)滑动变阻器应选择分压式接法，因为如果限流式接法会超过电压表的量程；因为＝500，＝40，所以电流表选择外接法，实验电路图如图所示．17.【答案】2(＋1)mg方向竖直向下【解析】设小球带电量为q，电场强度大小为E，当场强方向向右时，小球在A点受力如图所示．由平衡条件得：qE＝＝mg.当场强方向竖直向下时，电场力的方向变为竖直向下，小球从A到B的过程中，重力、电场力都做正功．由动能定理得：(mg＋qE)R(1－sin 30°)＝mv2－0所以v＝.设小球到B点时受到的支持力为F N′.则F N′－(mg＋qE)＝代入数据解得F N′＝2(＋1)mg.由牛顿第三定律知，小球对轨道的压力F N″＝2(＋1)mg，方向竖直向下．18.【答案】(1)3000W(2)2700W(3)3Ω90%【解析】(1)驱动电机的输入功率P入＝UI＝300×10W＝3000W.(2)电动彩车通过天安门前的速度v＝＝2m/s电动彩车行驶时所受阻力为F f＝0.02mg＝0.02×6.75×103×10N＝1.35×103N电动彩车匀速行驶时F＝F f，故电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率P机＝Fv＝2700W.(3)设驱动电机的内阻为R，由能量守恒定律得P入t＝P机t＋I2Rt解得驱动电机的内阻R＝3Ω驱动电机的机械效率η＝×100%＝90%.19.【答案】E＝3V r＝1Ω【解析】根据闭合回路欧姆定律可得，当开关在1位置时，有E＝14×0.2＋0.2r当开关在2位置时有：E＝9×0.3＋0.3r联立解得E＝3V，r＝1Ω20.【答案】0.2 T2×10－3Wb0【解析】线圈的磁通量Ф＝B·S⊥＝BS sin 30°，所以B＝＝＝0.2 T若线圈以一条边为轴转180°，则穿过线圈的磁通量的变化量ΔФ＝Ф－Ф′＝1×10－3Wb－(－1×10－3)Wb＝2×10－3Wb线圈平面和磁场方向之间的夹角变为0°，则Ф0＝0.21.【答案】2∶11∶21∶2【解析】A、B两根导线粗细相同，横截面积相等．根据电阻定律R＝ρ得，RA∶RB＝ρAlA∶ρBlB＝2∶1由欧姆定律得，电流I＝，电压U相同，则电流之比IA∶IB＝RB∶RA＝1∶2由电量q＝It得，相同时间内通过两导线横截面的电荷量之比qA∶qB＝IA∶IB＝1∶2消耗的电功率之比PA∶PB＝UIA∶UIB＝1∶222.【答案】0处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零0k导体要处于静电平衡状态，其内部电场强度必处处为零【解析】金属球A处于静电平衡状态时，内部电场强度处处为零，由于点电荷B在球心O处的电场强度大小为k，根据电场强度叠加原理，(重新分布后的)金属球上的电荷在球心O处产生的电场强度大小必为k.23.【答案】(1)静止(2)向上做匀加速直线运动(3)向下做加速直线运动(4)静止【解析】(1)只断开S1，电容器两端电压保持不变，故P将静止．(2)只断开S2，电容器两端电压变大，极板间场强变大，油滴P向上做匀加速直线运动．(3)只断开S3，电容器将放电，电场逐渐消失，油滴P向下做加速直线运动．(4)只断开S4，电容器两端电压保持不变，故油滴P将静止．24.【答案】1×1052×1020【解析】雷击时释放能量约3.2×106J，故电场力做功W＝3.2×106J，U＝＝V＝1×105V，相当于释放的电子数n＝＝＝2×1020(个)．。
粤教版高中物理选修3-1第1章第二节知能优化训练.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理[学生用书 P 10～P 11]1．(单选)关于库仑定律，以下说法中正确的是( )A ．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的带电体B ．库仑定律是实验定律C ．库仑定律仅适用于静止的电荷间相互作用D ．根据库仑定律，当两个点电荷间的距离趋近于零时，则库仑力趋近于无穷大解析：选 B.一个带电体能否看成点电荷不以它的体积大小来确定，体积小的带电体不一定能视为点电荷，A 错．库仑定律是在大量的实验探究基础上总结出来的，B 对．库仑定律适用于真空中的点电荷，电荷间的库仑力与电荷的运动状态无关，C 错．当两带电体很近时，它们已不能看成是点电荷，库仑定律不再适用，不能再用kq 1q 2r 2来计算电荷间的库仑力，D 错．2．(单选)两个点电荷相距r 时相互作用力为F ，则( ) A ．电荷量不变距离加倍时，作用力变为F /2B ．其中一个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时，作用力为4FC ．每个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时，作用力为4FD ．每个电荷的电荷量和两电荷间距都增加相同倍数时，作用力不变解析：选D.由F ＝kQ 1Q 2r 2，若Q 1、Q 2不变而r 变为原来的两倍，则F 要变为原来的1/4，A 不正确．若其中一个电荷电荷量和两电荷间距都减半，则作用力变为原来的2倍．若每个电荷的电荷量和两电荷间距都减半(或增加相同倍数)，则作用力不变，综上正确选项为D.图1－2－63．(单选)(2011年广州高二检测)如图1－2－6所示，两个完全相同的金属小球A 、B 带有电量相等的电荷，相隔一定的距离，两球间相互吸引力的大小是F ，今让与A 、B 大小相等、相同材料制成的不带电的第三个小球C 先后与A 、B 两球接触后移开，这时A 、B 两球之间的相互作用力的大小为( )A.18FB.14FC.38FD.34F解析：选A.由题可知A 、B 两球带异种电荷．两金属小球原来的静电力F ＝k q 2r2，后来两金属小球之间的静电力F ′＝k q28r2，正确答案为A.图1－2－74．(单选)两个可自由移动的点电荷，分别放在A 、B 两处，如图1－2－7所示，A 处电荷带正电Q 1，B 处电荷带负电Q 2，且Q 2＝4Q 1，另取一个可以自由移动的点电荷Q 3放在A 、B 直线上，欲使Q 1、Q 2、Q 3三者均处于平衡状态，则( )A ．Q 3为负电荷，且放于A 左方B ．Q 3为负电荷，且放于B 右方C ．Q 3为正电荷，且放于A 、B 之间D ．Q 3为正电荷，且放于B 右方解析：选A.“两同夹异”即由“同性在两边，异性在中间”．若Q3为负电荷，必放于A 点左方；若Q 3为正电荷，则必处于B 点右方，排除B 、C.由“两大夹小”知，Q 2不能处于中间位置，排除D ，所以选A.5.图1－2－8(2011年广东模拟)如图1－2－8所示，半径为R 的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为＋Q 的电荷，另一电荷量为＋q 的点电荷放在球心O 上，由于对称性，点电荷受力为零，现在球壳上挖去半径为r (r 远小于R )的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为多少？方向如何？(已知静电力常量是k )解析：如题图所示，由于球壳上带电均匀，原来每条直径两端相等的一小块圆面上的电荷对球心＋q 的力相互平衡．现在球壳上A 处挖去半径为r 的小圆孔后，其他直径两端电荷对球心＋q 的力仍相互平衡，剩下的就是与A 相对的B 处，半径也等于r 的一小块圆面上电荷对它的力F .B 处这一小块圆面上的电荷量为：q B ＝πr 24πR 2Q ＝r 24R2Q由于半径r ≪R ，可以把它看成点电荷．根据库仑定律，它对中心＋q 的作用力大小为：F ＝k q B q R 2＝k r 24R 2qQR 2＝k qQr 24R4其方向由球心指向小孔中心．答案：k qQr 24R4 方向由球心指向小孔中心一、单项选择题1．对于库仑定律的理解错误的是( ) A ．库仑定律适用于真空中的点电荷B ．当半径为r 的两带电金属球相距为r 时，可用库仑定律计算它们间的静电力C ．在干燥空气中的两个点电荷间的静电力可用库仑定律计算D ．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们各自所受的库仑力大小一定相等解析：选B.半径为r 的带电金属球相距为r 时，不能将其视为点电荷．2．(2009年高考江苏卷)两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F .两小球相互接触后将其固定距离变为r2，则两球间库仑力的大小为( )A.112FB.34FC.43F D ．12F 解析：选C.两金属球间原来的库仑力F ＝k Q ·3Q r 2＝k 3Q 2r2，两球接触后各带相同电量Q ′＝－Q ＋3Q 2＝Q ，又因它们的距离为r 2，所以此时它们间的库仑力F ′＝k Q ·Q (r 2)2＝k 4Q 2r 2＝43F ，故C 项正确．图1－2－93．如图1－2－9所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A 、B ，上、下两根细线的拉力分别为F A 、F B ，现使两球带同种电荷，此时上、下细线受力分别为F A ′、F B ′，则( )A ．F A ＝F A ′，FB ＞F B ′ B ．F A ＝F A ′，F B ＜F B ′C ．F A ＜F A ′，F B ＞F B ′D ．F A ＜F A ′，F B ＜F B ′解析：选B.两小球都不带电时，F A ＝G A ＋F B ，F B ＝G B ；使两球带同种电荷后F A ′＋F 斥＝G A ＋F B ′，F B ′＝G B ＋F 斥．F A ＝F A ′，故F B ＜F B ′，B 项正确．图1－2－104．如图1－2－10所示，质量、电荷量分别为m 1、m 2、q 1、q 2的两球，用绝缘细线悬于同一点，静止后它们恰好位于同一水平面上，细线与竖直方向夹角分别为α、β，则( )A ．若m 1＝m 2，q 1＜q 2，则α＜βB ．若m 1＝m 2，q 1＜q 2，则α＞βC ．若q 1＝q 2，m 1＞m 2，则α＞βD ．q 1、q 2是否相等与α、β的大小无关，若m 1＞m 2，则α＜β 解析：选D.对m 1、m 2进行受力分析可知：F 1＝m 1g tan α；对m 2进行受力分析可知：F 2＝m 2g tan β.由库仑定律和牛顿第三定律知：F 1＝－F 2 所以m 1g tan α＝m 2g tan β 即m 1tan α＝m 2tan β. 5.图1－2－11(2011年河源高二质检)两小球用等长的绝缘细线悬挂于同一点O ，两小球因带同种电荷而使球b 悬线竖直地靠在墙上，a 球被推开一定角度而平衡，如图1－2－11所示，今使其失去部分电量，结果θ角变小后又重新平衡，则关于悬线对a 球的拉力大小变化情况为( )A ．一定增大B ．一定减小C ．一定不变D ．无法确定解析：选C.a 球受重力G 、拉力F 、静电力F 电作用，其方向分别为竖直方向、Ob 、Oa 连线方向、ab 连线方向，设绳长l ，则结构三角形Oab 与力三角形相似，所以有F l ＝G l，即F ＝G ，C 选项正确．图1－2－126．如图1－2－12所示，两个点电荷，电荷量分别q 1＝4×10－9 C 和q 2＝－9×10－9C ，两者固定于相距20 cm 的a 、b 两点上，有一个点电荷q 放在a 、b 所在直线上且静止不动，该点电荷所处的位置是( )A ．距a 点外侧40 cm 处B ．距a 点内侧8 cm 处C ．距b 点外侧20 cm 处D ．无法确定解析：选A.此电荷电性不确定，根据平衡条件，它应在q 1点电荷的外侧，设距q 1距离为x ，则k q 1q x 2＝k q 2q (x ＋20)2，将q 1＝4×10－9 C ，q 2＝－9×10－9C 代入，解得x ＝40 cm ，故A 项正确．图1－2－137．如图1－2－13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( )A ．F 1B ．F 2C ．F 3D ．F 4解析：选B.据“同电相斥、异电相吸”规律，确定电荷c 受到a 和b 的库仑力方向，考虑a 的带电荷量小于b 的带电荷量，因此F b 大于F a ，F b 与F a 的合力只能为F 2，故选项B 正确．二、双项选择题8．两个带有同种电荷的小球A 、B ，放在光滑绝缘水平面上，其中小球A 固定，小球B 只在库仑力作用下由静止开始沿水平面运动，在运动过程中，小球B 的加速度a 和速度v 的变化是( )A ．a 一直在增大B ．a 一直在减小C ．v 一直在增大D ．v 一直在减小解析：选BC.B 在A 的静电斥力的作用下，向远离A 的方向做加速运动，C 对，D 错．A 、B 间隔越来越远，由牛顿第二定律得k q A q Br2＝m B a B ，r 逐渐变大，则a B 逐渐减小，故A 错，B对．图1－2－149．(2011年郑州高二检测)如图1－2－14所示，把一个带电小球A 固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B .现给B 一个沿垂直AB 方向的速度v 0，B 球将( )A ．若A 、B 为异种电荷，B 球一定做圆周运动B ．若A 、B 为异种电荷，B 球可能做加速度、速度均变小的曲线运动C ．若A 、B 为同种电荷，B 球一定做远离A 球的变加速曲线运动D ．若A 、B 为同种电荷，B 球的动能一定会减小解析：选BC.若A 、B 为异种电荷，A 、B 之间的距离增大时，加速度、速度均变小；若A 、B 为同种电荷，A 、B 之间的静电力为斥力，B 球一定做远离A 球的变加速曲线运动，其动能一定增大．图1－2－1510．如图1－2－15所示，有两个完全相同的带电金属球A 、B ，B 固定在绝缘地板上，A 球在离B 球高为H 的正上方，由静止释放，则与B 球碰撞后回跳高度为h ，设整个过程中只有重力、弹力和库仑力，且两球碰撞时无能量损失，则( )A ．若A 、B 两球带等量的同种电荷，则h >H B ．若A 、B 两球带等量的同种电荷，h ＝HC ．若A 、B 两球带等量的异种电荷，h >HD ．若A 、B 两球带等量的异种电荷，h ＝H解析：选BC.若A 、B 两球带等量的同种电荷，接触时没有电荷量的重新分配，下降时库仑力做的负功W 1与上升时库仑力做的正功W 2，有|W 1|＝|W 2|，故上升的高度h ＝H ，也可由下落时：mgH －W 1＝12mv 2，上升时：mgh ＝12mv 2＋W 2，得h ＝H .若A 、B 两球带等量的异种电荷，接触后两球都不带电，而下降时库仑力做正功，上升时库仑力为零，不做功，下降时：mgH ＋W ＝12mv 2，上升时：mgh ＝12mv 2，所以h >H .三、非选择题11．真空中两个点电荷相距1 m ，它们之间的库仑力大小为9×10－5N ．若将它们合在一起，变为一个电量为4×10－7C 的点电荷．试求原两个点电荷的电量？解析：若两点电荷为同性电荷，则它们均带正电，设电量分别为q 1和q 2.则q 1＋q 2＝4×10－7C ①q 1·q 2＝r 2kF ＝10－14 C 2②解①②两式得q 1、q 2大小为(2＋3)×10－7 C 和(2－3)×10－7C. 若两点电荷为异性电荷，设它们电量分别为q 1和q 2.则q 1＋q 2＝4×10－7C ③－q 1·q 2＝r 2kF ＝10－14 C 2④解③④得q 1为(2＋5)×10－7 C ，q 2为(2－5)×10－7C.答案：(2＋3)×10－7C (2－3)×10－7C 或(2＋5)×10－7 C (2－5)×10－7C12．把质量为2 g 的带电小球A 用细绳吊起来，若将带电小球B 靠近A ，当B 球带电荷量Q B ＝4×10－6C 时，两个带电体恰好在同一高度，且相距l ＝30 cm ，绳与竖直方向的夹角为30°，如图1－2－16所示，试求：图1－2－16(1)A 球所受的静电力大小； (2)A 球的带电荷量．解析：(1)如图所示进行受力分析，A 受重力G 、绳的拉力F 拉和B 对A 的库仑引力F 处于平衡状态，由力的平衡条件可得：F 拉cos30°＝mg F 拉sin30°＝F解得：F ＝mg tan30°＝2×10－2×33 N ＝233×10－2 N. (2)由库仑定律F ＝kQ A Q B /r 2得：F ＝9×109×Q A ×4×10－60.32N ＝233×10－2N 求得：Q ＝36×10－7C. 答案：(1)233×10－2 N (2)36×10－7C。
高中物理 1.2 探究静电力每课一练 粤教版选修3-1
1.2 探究静电力 每课一练（粤教版选修3-1）一、单项选择题1．下列说法中，正确的是( ) A ．点电荷就是体积很小的带电体B ．点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体C ．根据公式F ＝kQ 1Q 2r2，当r→0时，F→∞ D ．静电力常量的数值是由实验得出的解析：当r→0时，两电荷已失去了作为点电荷的条件，何况实际电荷都有一定大小，根本不会出现r ＝0的情况．也就是r→0时，不能再利用库仑定律计算两电荷间的相互作用力． 答案：D2．真空中有甲、乙两个点电荷，当它们相距r 时，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13，两者间的距离变为2r ，则它们之间的静电力变为( )A.3F 8B.F 6C.8F 3D.2F 3 解析：由库仑定律有：F ＝kQ 甲Q 乙r 2，F′＝kQ 甲′Q 乙′r′2其中：Q 甲′＝2Q 甲，Q 乙′＝13Q 乙，r′＝2r可解得：F′＝16F答案：B3．如图126所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )图126A．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：根据同种电荷相斥，每个小球在库仑斥力的作用下运动，由于力的方向与运动方向相同，均做加速直线运动，速度变大；再由库仑定律F＝k q1q2r2知随着距离的增大，库仑斥力减小，加速度减小，所以只有选项C正确．答案：C4．两个半径为r的带电球所带电荷量分别为Q1和Q2，当两球心相距3r时，相互作用的静电力大小为( )A．F＝k Q1Q23r2B．F>kQ1Q23r2C．F<k Q1Q23r2D．无法确定解析：因为两球心距离不比球的半径大得多，带电球的形状和大小不能忽略，所以不能看作点电荷，必须考虑电荷在球上的实际分布．当两球带同种电荷时，相互排斥，分布于最远的两侧，距离大于3r；当两球带异种电荷时，相互吸引，分布于最近的一侧，距离小于3r.由于不知两球的电性是相同还是相反，球心间距相对于球体本身的大小又不是很大，两球不能当作点电荷处理，所以无法确定它们之间的静电力大小．所以D正确．答案：D二、双项选择题5．如图127所示，可视为点电荷的小物体A、B分别带负电和正电，B固定，其正下方的A静止在绝缘斜面上，则A受力个数可能为( )图127A．A可能受2个力作用B．A可能受3个力作用C．A可能受4个力作用D．A可能受5个力作用解析：小物体A必定受到两个力作用，即重力和B对它的电场力，这两个力方向相反，若两者恰好相等，则A应只受这两个力作用．若向上的电场力小于A的重力，则A还将受到斜面的支持力，这三个力不能平衡，用假设法可得A必定也受到了斜面的静摩擦力，所以A受到的力可能是2个，也可能是4个，选A、C.答案：AC6．要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法中可行的是( )A．每个点电荷的带电荷量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变B．保持点电荷的带电荷量不变，使两个点电荷间的距离增大到原来的2倍C．使一个点电荷的带电荷量加倍，另一个点电荷电荷量保持不变，同时将两点电荷间的距离减小为原来的1 2D ．保持两点电荷的带电荷量不变，将两点电荷间的距离减小为原来的12解析：根据库仑定律F ＝k q 1q 2r 2，当两电荷间距离不变，带电荷量都增大到原来的2倍时F′＝k 2q 1·2q 2r 2＝4F ，所以A 对；当带电荷量不变，距离增大到原来的2倍时，F′＝k q 1q 22r 2＝14F ，所以B 错．使一个带电荷量加倍，另一个不变．同时距离减小为原来的12.F′＝k 2q 1q 2⎝ ⎛⎭⎪⎫r 22＝8F.所以C 错．当两点电荷带电荷量不变，距离减小为原来的12.F′＝k 2q 1q 2⎝ ⎛⎭⎪⎫r 22＝4F ，所以D 对．答案：AD7．两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距r ，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的( ) A.47 B.37 C.97 D.167解析：由库仑定律可知，库仑力与电荷量的乘积成正比，设原来两小球分别带电荷量为q 1＝q 、q 2＝7q.若两小球原来带同种电荷，接触后等分电荷量，则q′1＝4q ，q′2＝4q ，则D 正确．若两小球原来带异种电荷，接触后到q″1＝3q ，q″2＝3q ，则由库仑定律可知，C 正确． 答案：CD8．如图128所示，两个带电金属小球中心距离为r ，所带电荷量相等为Q ，则关于它们之间电荷的相互作用力大小F 的说法正确的是( )图128A．若是同种电荷，F<k Q2 r2B．若是异种电荷，F>k Q2 r2C．若是同种电荷，F>k Q2 r2D．不论是何种电荷，F＝k Q2 r2解析：净电荷只能分布在金属球的外表面，若是同种电荷则互相排斥，电荷间的距离大于r，如右图所示．根据库仑定律F＝k q1q2r2，它们之间的相互作用力小于kQ2r2.若是异种电荷则相互吸引，电荷间的距离小于r，则相互作用力大于k Q2r2，故选项A、B正确．答案：AB9．如图129所示，两根丝线挂着两个质量相同的小球A、B，此时上、下丝线的受力分别为TA 和TB；如果使A带正电，使B带负电，上下丝线的受力分别为T′A和T′B，则( )图129A．T′A ＝TAB．T′A<TAC．T′A >TAD．T′B<TB解析：以A、B两球组成的整体为研究对象，无论是小球带电还是小球不带电，分析其受力情况并根据平衡条件可知：上方丝线的拉力总是等于下面两球的重力之和，但是以B球为对象分析其受力情况可知，当A、B球不带电时：TB ＝mBg，当A、B球带电时，T′B ＝m B g －F ，故选项A 、D 正确． 答案：AD三、非选择题10．有三个完全一样的金属小球A 、B 、C ，A 带电荷量为7Q ，B 带电荷量为－Q ，C 球不带电，将A 、B 两球固定，相距r ，然后让C 球先跟A 、B 球多次接触，最后移去C 球，试问A 、B 两球间的相互作用力变为原来的多少倍？解析：题中所说C 与A 、B 反复接触之间隐含一个解题条件：即A 、B 原先所带电荷量的总和，最后在三个相同的小球间均分，则A 、B 两球后来带的电荷量均为7Q ＋－Q3＝2Q.A 、B 球原先是引力，大小为F ＝k q 1q 2r 2＝k 7Q·Q r 2＝7k Q 2r 2，A 、B 球后来是斥力，大小为F′＝k q 1′q 2′r 2＝k 2Q·2Q r 2＝4k Q 2r2.即F′＝47F ，A 、B 间的相互作用变为原来的47.答案：4711．如图1210所示，A 、B 是两个带等量同种电荷的小球，A 固定在竖直放置的10 cm 长的绝缘支杆上，B 静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A 等高，若B 的质量为303g ，则B 带电荷量是多少？(取g ＝10 m/s 2)图1210解析：因为B 静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A 等高，设A 、B 之间的水平距离为L.依据题意可得：tan30°＝h L ，L＝htan30°＝1033cm＝103cm，对B进行受力分析如右图所示，依据物体平衡条件解得库仑力F＝mgtan30°＝303×10－3×10×33N＝0.3 N.依据F＝kQ1Q2r2得：F＝kQ2L2.解得：Q＝FL2k＝0.39×109×103×10－2 C＝1.0×10－6 C.答案：1.0×10－6C12．如图1211所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为0.1 g，分别用10 cm长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的一点，当平衡时B球偏离竖直方向60°，A竖直悬挂且与绝缘墙接触．(g取10 m/s2)求：图1211(1)每个小球的带电荷量．(2)墙壁受到的压力．(3)每条细线的拉力．解析：分析A、B的受力，根据共点力平衡条件：(1)F＝kq2l2＝mg 解得q＝3.33×10－8 C(2)FN＝Fcos30°＝mgcos30°＝8.7×10－4 N(3)TB＝mg＝1.0×10－3 NTA＝mg＋Fsin30°＝1.5×10－3 N.答案：(1)3.33×10－8 C(2)8.7×10－4 N(3)TA ＝1.5×10－3 N TB＝1.0×10－3 N。
1.8 静电与新技术—粤教版高中物理选修3-1课件
静电复印 基本原理： 激光扫描到原稿上文字或图案，
经反射，聚集在携带静电的 硒鼓上。激光扫描到原稿的 空白处，硒鼓上相应部位的 静电电荷就被消除，留在硒 鼓上的静电荷就形成了原稿 的文字或图案。墨粉被硒鼓 上的静电吸引，被转移到复 印上并被加热固定，复印纸 上就出现了原稿上的文字或 图案。
静电喷涂：设法使油漆微粒带电，油漆 微粒在电场力的作用下向着作为电极 的工件运动，并沉积在工件的表面， 完成喷漆的工作．这就是静电喷涂。
静电除尘原理 A接到高压电源的正极，B接到高压电源 的负极，A、B之间有很强的电场
B附近的空气中的气体分子被强电场电离， 成为电子和正离子．
正离子被吸到 电子在向着正极A运动的过程 B上,得到电子, 中，遇到烟气中的煤粉，使煤 又成为分子． 粉带负电，吸附到正极A上.
最后在重力的作用下落入下面的漏斗中．
2、由于静电引力的危害用
例如：吸尘——影响产品质量静电 对电子手机、电视、电脑、数码相机等 等各种电子产品的危害相当严重的。
静电的防止
原则：控制静电的产生和累积
方法： 1、接地
2、增加湿度 3、对非导电材料
的抗静电处理
ห้องสมุดไป่ตู้
11
• 用导线将设备接地，把电 荷导入大地；
• 适当增加工作环境的湿度 以让静电随时释放；
许多高大的建筑物安 装避雷针，并用粗导线与 埋在底下的金属板连接， 保持与大地良好的接触, 将电荷引向大地 。
人体身上的静电有多高?
在干燥的季节若穿上化纤衣服和绝 缘鞋在绝缘的地面行走等活动，人体身 上的静电可达几千伏甚至几万伏。
经过试验过人体带静电5万伏时 没有不适的感觉，带上8万伏高压静 电时依然面带微笑，10万伏（最高试 验过12万伏）时也没有生命危险。
物理新导学同步选修3-1(粤教版)精选练习：第一章第二节探究静电力+Word版含解析.doc
第一章 电场第二节探究静电力A 级 抓基础1．下列说法中正确的是( )A ．点电荷就是体积很小的带电体B ．点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C ．根据公式F ＝k q 1q 2r 2，当r →0时，F →∞D ．静电力常量的数值是由实验得出的解析：带电体能否看成点电荷取决于所研究的问题，并不是取决于它的实际大小和带电量的多少．当r →0时，库仑定律已不再适用．静电力常量是由库仑通过扭秤实验测量得到的． 答案：D2．对于库仑定律，下面说法正确的是( )A ．只要是计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F ＝k q 1q 2r 2 B ．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C ．相互作用的两个点电荷，带电量大的受到的力大，带电量小的受到的力小D ．当两个半径为r 的带电金属球球心相距为4r 时，对于它们之间相互作用的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量解析：库仑定律适用于真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，选项A 正确；两带电体非常接近时，由于会影响到两电荷的电荷量的分布，不能使用库仑定律，选项B 错误；两电荷间的相互作用力是一对相互作用力，大小相等，与电荷量是否相等无关，选项C 错误；D 选项中的两个电荷的距离太近，影响了电荷的分布，库仑定律不再适用，选项D 错误．答案：A3．如图所示，两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a 和b ，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离l 为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q ，那么关于a 、b 两球之间的万有引力F 引和库仑力F库的表达式正确的是( )A ．F 引＝G m 2l 2，F 库＝k Q 2l 2B ．F 引≠G m 2l 2，F 库≠k Q 2l 2 C ．F 引≠G m 2l 2，F 库＝k Q 2l 2 D ．F 引＝G m 2l 2，F 库≠k Q 2l 2 答案：D4．如图所示，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．同时从静止释放，则两个小球的加速度大小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：由于同种电荷间存在相互作用的排斥力，两球将相互加速远离，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小．答案：C5．要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法中可行的是( )A ．每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变B ．保持点电荷的电荷量不变，使两个电荷间的距离增大到原来的2倍C ．使一个点电荷的电量加倍，另一个点电荷的电量保持不变，同时将两个点电荷间的距离减小为原来的12D ．保持点电荷的电量不变，将两个点电荷的距离减小到原来的14解析：根据库仑定律公式F ＝k Qq r 2，则有：每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变，则F ′＝k ·2Q ·2q r 2＝4F ，故A 正确；保持点电荷的电荷量不变，使两个点电荷的距离增大到原来的2倍，则力变为原来的14，故B 错误；使一个点电荷的电荷量增加1倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时使两点电荷间的距离减小为原来的12，则有F ′＝kq ·2Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫r 22＝8F ，故C 错误；保持点电荷的电荷量不变，将两点电荷间的距离减小为原来的14，则有F ′＝kqQ ⎝ ⎛⎭⎪⎫r 42＝16F ，故D 错误．故选A.答案：A6．如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中F A所示，那么可以判定点电荷C所带电荷的电性()A．一定是正电B．一定是负电C．可能是正电，也可能是负电D．无法判断答案：BB级提能力7．(多选)一根套有细环的粗糙杆水平放置，带正电的小球A通过绝缘细线系在细环上，另一带正电的小球B固定在绝缘支架上，A 球处于平衡状态，如图所示．现将B球稍向右移动，当A小球再次平衡(该过程A、B两球一直在相同的水平面上)时，细环仍静止在原位置，下列说法正确的是()A．细线对带电小球A的拉力变大B．细线对细环的拉力保持不变C．细环所受的摩擦力变大D．粗糙杆对细环的支持力变大解析：A、B项以小球A为研究对象，分析受力情况：重力mg、细线的拉力T和电场力F，根据平衡条件得：T＝（mg）2＋F2，F增大时，T 变大．故B 错误，A 正确；C 、D 项以小球和环整体为研究对象，分析受力如右图：总重力G 、杆对细环的支持力N 和摩擦力f ，电场力F ，根据平衡条件得：N ＝G ，f ＝F .当电场稍加大时，小球所受的电场力F 增大，杆对细环的支持力保持不变，细环所受的摩擦力变大，故C 正确、D 错误．答案：AC8．(多选)如图所示为半径相同的两个金属小球，A 、B 带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互作用力大小是F ，今用第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A 、B 两球接触后移开．这时，A 、B 两球之间的相互作用力的大小是(A 、B 两球均可看成点电荷)( )A.F 8B.F 4C.3F 8D.3F 4 解析：第一种情况，当两球带等量异种电荷时有：假设A 带电量为Q ，B 带电量为－Q ，两球之间的相互吸引力的大小是：F ＝k QQ r 2.第三个不带电的金属小球C 与A 接触后，A 和C 的电量都为：Q 2，C 与B 接触时先中和再平分，则C 、B 分开后电量均为：－Q 4，这时，A 、B 两球之间的相互作用力的大小：F ′＝k Q 2×Q 4r 2＝F 8，故A 正确；同理当两球带有同种电荷时，有：F ′＝3F 8，故C 正确，BD 错误．故选AC.答案：AC9．(多选)某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动( )A ．半径越大，加速度越小B ．半径越小，周期越大C ．半径越大，角速度越小D ．半径越小，线速度越大解析：根据原子核对电子的库仑力提供向心力，由牛顿第二定律得：k e 2r 2＝ma ＝m 4π2r T 2＝mω2r ＝m v 2r ， 得a ＝k e 2mr 2；T ＝m 4π2r 3ke 2；ω＝k e 2mr 3；v ＝k e 2mr. 半径越大，加速度越小，故A 正确；半径越小，周期越小，故B 错误；半径越大，角速度越小，故C 正确；半径越小，线速度越大，故D 正确．答案：ACD10．如图所示，三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在一直线上，q 2与q 3间距离为q 1与q 2间距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比为( )A ．(－9)∶4∶(－36)B ．9∶4∶36C ．(－3)∶2∶(－6)D ．3∶2∶6解析：分别取三个点电荷为研究对象，由于三个点电荷只在静电力(库仑力)作用下保持平衡，所以这三个点电荷不可能是同种电荷，这样可排除B 、D 选项，正确选项只可能在A 、C 中．若选q 2为研究对象，由库仑定律知kq 2q 1r 2＝kq 2q 3（2r ）2，因而得q 1＝14q 3，即q 3＝4q 1.若以q 1为研究对象，k q 1q 2r 2＝k q 1q 39r 2得q 2＝19q 3，q 1＝94q 2，由于三个电荷平衡，q 1与q 3为同种电荷，q 1与q 2为异种电荷．故选项A 恰好满足此关系，显然正确选项为A.答案：A11．(多选)如图所示，可视为点电荷的小物体A 、B 分别带负电和正电，B 固定，其正下方的A 静止在绝缘斜面上，则A 受力的个数可能是( )A ．2个B ．3个C ．4个D ．5个解析：据题意，A 物体的受力情况有两种可能，一种是：A 物体受到重力G 和向上的电场力F ，两个力大小相等方向相反，可以使A 物体静止，则受到两个力；另外一种是：A 物体受到重力G 、向上的电场力F 、斜面提供的支持力N 和摩擦力f ，则受到4个力．故A 、C 选项正确．答案：AC12．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－4q 的点电荷，其所受电场力为( )A ．－F 2B.F 2 C ．－F D ．F解析：令AB ＝r ，则BC ＝2r ，在A 处放一电荷量为＋q 的点电荷时，根据库仑定律得，F ＝k Qq r 2，在C 处放一电荷量为－4q 的点电荷时，F ′＝k 4Qq （2r ）2＝k Qq r 2，根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，分析可知两者方向相同，所以F ′＝F ，D 正确．答案：D13.如图所示，带电小球A 和B 放在光滑绝缘水平面上，质量分别为m 1＝2 g ，m 2＝1 g ；所带电荷量值q 1＝q 2＝10－7 C ，A 带正电，B 带负电，现有水平向右的恒力F 作用于A 球，可使A 、B 一起向右运动，且保持间距d ＝0.1 m 不变，试问：F 多大？解析：两球相互吸引的库仑力F 电＝kq 1q 2d 2＝9×10－3 N ， A 球和B 球加速度相同，隔离B 球，由牛顿第二定律，得 F 电＝m B a ，①把A 球和B 球看成整体，水平恒力F 即其合外力，由牛顿第二定律，得F ＝(m A ＋m B )a ，②代入数据，由①式得a ＝9 m/s 2，由②式得F ＝2.7×10－2 N.答案：2.7×10－2 N经典语录1、最疼的疼是原谅，最黑的黑是背叛。
物理粤教版高二年级选修3-1第一章第8节静电与新技术教学设计2
第八节静电与新技术教案一、教学目标1．知识与技能（1）了解静电在技术中的应用。
（2）知道静电利用的原理。
（3）能分析生活中的静电现象，对有害静电提出有效的防止措施。
2．过程与方法（1）通过静电的危害和防止的学习，了解物理学的研究方法，尝试利用所学知识解决实际中的静电危害问题。
（2）通过查阅资料了解静电利用的原理，培养学生收集资料、自主学习的能力。
3．情感态度与价值观（1）通过本节内容的学习，培养学生对静电现象的分析能力，发展对科学的好奇心和求知欲。
（2）了解实际中静电利用和危害的例子，认识物理学对经济、社会发展的推动作用，培养学生将科学服务于人类的意识。
（3）分析当地静电危害的状况，培养学生关注社会热点问题的责任感和可持续发展的意识二、重难点：静电技术的应用及防止静电危害的措施三、教法与学法生活中的静电现象比较常见，教师可以通过录像、图片等方法让学生更多的了解静电现象，并引导学生利用所学知识对有害静电提出有效的防止措施。
四、教材分析本节内容是选学内容，教师在讲解时注意激发学生的积极性，培养学生的观察能力．生活中的静电现象比较常见，教师可以通过录像、图片等方法让学生更多的了解静电现象，并引导学生利用所学对有害静电提出有效的防止措施；另外针对静电的利用，重点讲解静电的利用原理．可以讲解静电复印机、或静电除尘。
在教学中，注意培养学生的社会责任感，联系实际，关心社会，让学生意识到用所学回报社会是社会公民的义务，这也是我们教学的目标。
五、教学过程（一）静电的应用[教师] 通过前面的学习，我们知道使物体带电的方法：摩擦起电、感应起电，我们也学习了电荷运动的一些规律，还研究了一种储存电荷的装置——电容器，人们通过各种装置来利用电荷，但是一些电荷还是会给人类带来麻烦，有时甚至造成危害．[教师出示与静电应用相关的图片[教师] 人们通常通过控制电极、利用各种物体特殊的光电性质来产生对我们有利的电荷加以运用，服务我们的生活，下面举几个例子。
新课标粤教版3-1选修三1.8《静电与新技术》课件
静电场在生物医学成像领域也有应用，如静电层析成像技术。这种技术利用电 场对细胞或组织的影响，可以无损地检测细胞或组织的结构和功能。
静电与新能源技术
静电与太阳能电池
太阳能电池是一种利用光电效应将光能转化为电能的装置。在太阳能电池制造过 程中，静电纺丝技术可以用于制备高性能的电极材料，提高电池的光电转换效率 。
静电与燃料电池
燃料电池是一种将化学能转化为电能的装置，广泛应用于电动汽车和可再生能源 领域。在燃料电池制造过程中，静电喷涂技术可以用于制备高性能的电极材料， 提高电池的电化学性能。
04
静电的防护与安全
静电的危害
引发火灾或爆炸
静电产生的火花能引燃易燃易爆气体或粉尘，导 致火灾或爆炸事故。
影响生产效率
静电会吸附尘埃，使产品质量下降，同时影响生 产设备的正常运行，降低生产效率。
电子设备损坏
静电会干扰电子设备的正常运行，甚至导致设备 损坏或数据丢失。
人体不适
静电会对人体产生电击，影响生理平衡，导致头 痛、失眠、胸闷等症电荷； 对易产生静电的设备进行屏蔽，防止 静电产生和积累。
应用领域
纺织、家居装饰、包装材料等 。
优点
绒面均匀、手感柔软、色彩丰 富。
缺点
设备成本较高，生产效率较低 。
03
静电与新技术
静电与现代工业
静电在工业生产中的应用
静电在工业生产中有着广泛的应用，如静电除尘、静电喷涂、静 电植绒等。这些技术利用静电的吸附作用，提高了生产效率和产 品质量。
静电纺丝技术
静电纺丝技术是一种利用静电场将聚合物溶液或熔体转化为纤维 的过程。这种技术可以制备出具有特殊性能的纳米纤维，广泛应 用于过滤、生物医学和能源等领域。
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1.8 静电与新技术每课一练（粤教版选修3-1）
1．(单选)为了防止静电危害，下列措施不正确的是()
A．油罐车上拖一条与地面接触的铁链
B．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎
C．在地毯中夹杂不锈钢纤维
图2
A．金属管A应接高压电源的正极，金属丝B接负极
B．金属管A应接高压电源的负极，金属丝B接正极
C．C为烟气的进气口，D为排气口
D．D为烟气的进气口，C为排气口
答案AC
4．避雷针的避雷原理是____________．
答案尖端放电
5．防止静电危害的基本方法是__________导走，避免__________．
答案尽快把静电电荷越积越多
6．一平行板电容器充电后两板间电压为3 V，现使它的电荷量减少3×10－4C，发现两板电压降为原来的1/3，则这个电容器的电容为__________．答案150 μF 7．燃气灶上装有的电子点火器，用电池接通电子线路产生高压电，通过高压放电产生电火花点燃气体．为什么点火器的电极做成针尖状而不是圆头状？
答案实验和理论都表明导体尖锐部分的电荷特别密集，尖端附近电场特别强，容易产生尖端放电，这样就可以比较容易地点燃气体．这是导体尖端放电在实际生活中的一种运用．
8. 一种静电除尘器，由两块距离为1 cm的平行金属板A、B组成，如图3所示，两板间接上9×103V的直流电压时，在两板间产生一个强电场．如果一粒尘埃，其质量为1.0×10－5kg，电荷量为4.8×10－9C，试通过计算来比较尘埃所受的重力和电场力的大小，并说明除尘原理．
图3
答案见解析
解析尘埃所受的重力G＝mg＝1.0×10－5×10 N＝1.0×10－4N，两板间的场强为E＝U/d＝9×103/(1×10－2) V/m＝9×105V/m，尘埃受到的电场力F＝qE＝4.8×10－9×9×105N＝4.32×10－3N，F/G＝43.2
在实际应用中，尘埃所带的电荷来自被强电场电离的空气分子，空气分子被电离后成为电子和正离子，正离子被吸引到负极板上得到电子，又成为分子，而电离出的电子在向正极板运动过程中，遇上尘埃，而使尘埃带上负电，这样带负电的尘埃被吸附到正极板上而被收集．
9. 如图4所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场．一“L”形的绝缘硬质管竖直
固定在匀强电场中．管的水平部分长为l1＝0.2 m ．离水平地面的距离为h ＝5.0 m ．竖直部分长为l2＝0.1 m ．一带正电的小球从管的上端口A 由静止释放，小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短可不计)时没有能量损失，小球在电场中受到电场力大小为重力的一半．求：
图4
(1)小球运动到管口B 时的速度大小；
(2)小球着地点与管的下端口B 的水平距离．(g ＝10 m/s2)
答案 (1)2.0 m /s (2)4.5 m
解析 (1)小球从A 运动到B 的过程中，对小球根据动能定理有：12mv 2B －0＝mgl 2＋F 电
l 1①
F 电＝12
G ＝12mg.②
解得：v B ＝g (l 1＋2l 2)
代入数据可得：v B ＝2.0 m /s ③
(2)小球离开B 点后，设水平方向的加速度为a ，在空中运动的时间为t.
水平方向有：a ＝g 2④
x ＝v B t ＋12at 2⑤竖直方向有：h ＝12gt 2⑥
由③～⑥式，并代入数据可得：x ＝4.5 m .
[来源:。