专题04 电荷、电流与电路-2022-2023学年九年级全一册物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版）

专题04 电荷、电流与电路压轴培优专题训练（解析版） 1．如图所示，用一段细铁丝做一个支架（作为转动轴），把一根中间戳有小孔（没有戳穿）的塑料吸管放在支架上，吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管，使其带负电。下列分析正确的是（　　） A．摩擦前，静止的吸管对支架的压力和支架对吸管的支持力是一对平衡力 B．摩擦后，人手接触吸管带电部分，电子会从吸管转移到人体 C．摩擦后，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管，会出现排斥现象 D．摩擦前，静止的吸管受到的重力和支架对吸管的支持力大小不相等 【答案】B。 【解答】解：A、摩擦前，静止的吸管对支架的压力和支架对吸管的支持力没有作用在同一物体上，不是一对平衡力，故A错误； B、因为吸管带负电，故人手接触吸管带电部分，电子会从吸管转移到人体，故B正确； C、用丝绸摩擦过的玻璃捧带正电，靠近吸管一端，吸管可能带负电，也可能不带电，所以都会出现吸引现象，故C错误； D、摩擦前，吸管静止，处于平衡状态，吸管受到的重力和支架对吸管的支持力是一对平衡力，二者大小相等，故D错误。 故选：B。 2．经科学研究发现，两个带电小球所带电荷量分别为q1．q2，当它们之间的距离为r（远大于小球的直径）时，它们之间的作用力F＝k，其中常量k＝9×109N•m2/C2。 （1）如图1，将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上，若甲球带正电荷、乙球带负电荷，则它们之间的作用力为　引　力（“引”或“斥），此时两球将相互　靠近　（“靠近”或“远离”）。 （2）如图2，为了使这两个小球在原来的位置静止，沿着甲、乙两球的球心连线方向，在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q3的小球丙，此时恰好使得三球均保持静止。则丙球应该带　正　电荷（“正”或“负”）。请你证明，此时有关系成立。 【答案】（1）引；靠近；（2）正；证明过程如上。 【解答】解： （1）甲球带正电荷、乙球带负电荷，因异种电荷相互吸引，所以它们相互吸引而相互靠近； （2）由题意和图2可知，甲受到乙的引力向右，甲要静止，应受到丙向左的排斥力，甲球带正电荷，所以丙也应带正电荷； 对乙球进行分析，因平面光滑不受摩擦力，则有：F甲对乙＝F丙对乙， 所以根据题意可得：k ＝k ， 化简得：＝， 所以＝。 故答案为：（1）引；靠近；（2）正；证明过程如上。 3．（1）如图1所示实验是水和酒精混合前后的实验现象，主要说明了　分子间有空隙　。在此实验中，在直玻璃管中应先注入　水　，目的是　便于记录水和酒精混合前的总体积　，为使实验现象更明显，应选用内径较　细　的玻璃管。 （2）将塑料绳的一端扎紧，另一端尽可能撕成更多的细丝，用干燥的手从上向下捋几下，观察到如图2所示的现象，这是因为塑料丝带上了　同种　电荷，彼此相互排斥。 （3）如图3所示，探究重力方向的实验装置。 ①将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA的方向　不变　（变化/不变）； ②剪断悬线OA，观察小球下落的方向是　竖直向下　；从以上实验现象分析得到的结论是　重力的方向总是竖直向下　。 【答案】（1）分子间有空隙；水；便于记录水和酒精混合前的总体积；细；（2）同种；（3）①不变；②竖直向下；重力的方向总是竖直向下。 【解答】解： （1）在比较一定量的水和酒精混合后总体积大小的实验中，因为水的密度大于酒精的密度，因此在直玻璃管中应先注入水，在晃动玻璃管前水和酒精没有混合，目的是便于记录水和酒精混合前的总体积； 因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了，在体积变化相同的情况下，玻璃管越细，玻璃管中液柱高度变化越大，所以为了实验现象更明显，应该选取内径较小的玻璃管； （2）用干燥的手从上向下捋几下细丝，手与塑料细丝摩擦，摩擦起电，手带了一种电荷，细丝带了另一种电荷；由于不同的塑料细丝带有同种电荷，同种电荷相互排斥而导致细丝蓬散开来； （3）因为重力的方向总是竖直向下的，所以悬线受小球拉力作用就保持竖直方向不变； 将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角a，因重力方向、小球的拉力方向仍然是竖直方向，所以会观察到悬线OA的方向不变； 因为重力的方向总是竖直向下的，故剪断悬线OA，将观察到小球下落的方向是竖直向下的。 故答案为：（1）分子间有空隙；水；便于记录水和酒精混合前的总体积；细；（2）同种；（3）①不变；②竖直向下；重力的方向总是竖直向下。 4．学习了同种电荷相互排斥之后，小乐同学大胆的猜想，电荷间相互作用力的大小是否与两电荷所带的电荷量和它们之间的距离有关呢？于是他如图所示，做起了实验。Q是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在A、B、C三处，比较小球在不同位置所受带电体的