2017-2018学年高一物理沪科版选修1-1教师用书：第1章 章末分层突破（含答案）

章末分层突破 ①斥 ②吸 ③摩擦 ④库仑 ⑤模型 ⑥k ⑦真空 ⑧点 ⑨力 ⑩ k 正 强弱和方向 正 负 相交 疏密 _____ _____ _____ 一、对电荷守恒定律和库仑定律的理解与应用 1．任何孤立系统的电荷总数保持不变．在一个系统的内部，电荷可以从一个物体转移到另一个物体．但是，在这个过程中系统总的电荷是不改变的． 2．库仑定律的数学表达式：F＝k，其中k是静电力常量；F是两个点电荷间的静电力，Q1、Q2是两点电荷所带的电荷量，r是两点电荷间的距离．上式适用于真空中的点电荷． 　有3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，今将A、B固定起来，然后让C反复与A、B球接触，最后移去C球，求A、B的相互作用力变为原来的多少？ 【解析】　在本题中C球不带电，让其分别与A、B接触，三个小球满足电荷守恒定律，电荷量会重新分配，最后三个小球都具有相同的带电荷量．再分别利用库仑定律求解在不同时刻时的库仑力即可． C与A、B反复接触，最后A、B、C三者电荷量均分，即qA′＝qB′＝qC′＝＝2Q A、B间的作用力为 F′＝k＝ 原来A、B间作用力F＝k＝，所以＝.即为原来的. 【答案】　 1．三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时球1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变．由此可知(　　) A．n＝3　　　　　　　　 B．n＝4 C．n＝5 D．n＝6 【解析】　设球1、2间的距离为R，则F＝k，球3与球2接触后，它们的带电量均为；球3与球1接触后，它们的带电量均为，则F＝k.联立两式解得n＝6，D正确． 【答案】　D 二、电场、电场强度与电场线 电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，无论电荷是静止还是运动、运动方向如何．电场强度就是应用电场的这一性质而定义的．通过电荷受的力与电荷量的比值，给出了定义式E＝.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.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．　如图1 1所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b.下列表述正确的是(　　) 图1 1 A．该电场是匀强电场B．a点的电场强度比b点的大 C．b点的电场强度比a点的大 D．正电荷在a、b两点受力方向相同 【解析】　由图可以看出a处的电场线比b处密，故A、C选项错，B选项正确；正电荷受力方向为该点的切线方向，a点的切线方向与b点的切线方向不同，故D错．【答案】　B 2．一负电荷从电场中A点静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v t图象如图1 2所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的(　　) 图1 2 【解析】　由题图可知电荷的速度增加，加速度在增加，即所受的电场力(合外力)增加，电场强度也必定增加，且负电荷逆着电场线的方向运动，根据题图可以判断C选项符合要求，所以选项C正确． 【答案】　C ... ...