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文檔簡介
專題01靜電現(xiàn)象與庫倫定律TOC\o"1-1"\h\u【題型01兩種電荷】 1【題型02感應(yīng)起點與驗電器】 2【題型03靜電的利用和防止】 3【題型04靜電感應(yīng)現(xiàn)象和等勢體】 5【題型05尖端放電現(xiàn)象】 6【題型06靜電平衡狀態(tài)內(nèi)外電場及電荷的分布特點】 7【題型07靜電平衡狀態(tài)后不同位置電勢高低的比較】 9【題型08金屬外殼屏蔽外電場】 10【題型09金屬內(nèi)殼屏蔽內(nèi)電場】 11【題型10庫倫定律的表達式和簡單的應(yīng)用】 12【題型11庫倫定律分析非點電荷間的作用力】 13【題型12帶電小球的平衡問題】 14【題型13靜電力作用下的加速問題】 16【題型14多個點電荷庫侖力的合成問題】 17【題型15庫侖力作用下的曲線運動】 18【題型01兩種電荷】1.(22-23高一下·河北邯鄲·期中)關(guān)于電荷,下列說法正確的是()A.質(zhì)子或電子就是元電荷B.物體所帶的電荷可以是任意的C.摩擦起電就是人類創(chuàng)造了電荷D.感應(yīng)起電是導(dǎo)體中的自由電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移2.(23-24高一下·遼寧·期末)下列說法中正確的是()A.元電荷就是質(zhì)子,帶有的正電荷B.同一個帶電的橡膠球有時可以被看作是點電荷,有時不可以被看作是點電荷C.物體所帶的電荷量可以是任意值D.摩擦起電,是因為摩擦創(chuàng)造了新的電荷3.(23-24高一下·內(nèi)蒙古烏海·期末)已知一個電子所帶電量,現(xiàn)烏海市第一中學(xué)有位同學(xué)發(fā)現(xiàn)某本資料書上有個數(shù)值很模糊,根據(jù)你所學(xué)知識,推斷該數(shù)值不可能是下列哪一個?()A.0.03C B. C.4.8C D.4.(23-24高一下·四川眉山·期末)關(guān)于元電荷,下列論述正確的是()A.把質(zhì)子或電子稱為元電荷B.元電荷是一個電子所帶電荷量的大小,沒有正負之分C.電子帶有最小的負電荷,其電荷量稱為元電荷D.物體所帶的電荷量稱為元電荷【題型02感應(yīng)起點與驗電器】5.(23-24高一下·山東威海·期末)如圖所示,帶電體C的右側(cè)有兩個相互接觸的金屬導(dǎo)體A和B,均放在絕緣支座上。先將A、B分開,再移走C,關(guān)于A、B的帶電情況,下列說法正確的是()A.A帶正電、B帶負電 B.A帶負電、B帶正電C.A、B均帶負電 D.A、B均帶正電6.(23-24高一下·河南新鄉(xiāng)·期末)如圖所示,不帶電的金屬導(dǎo)體A和B放在絕緣支柱上并相互接觸,帶正電的小球C放置在導(dǎo)體A的左側(cè)。下列操作能讓導(dǎo)體B最終帶正電的是()A.移走小球C后分開導(dǎo)體A、BB.移動小球C與導(dǎo)體A、B接觸后移走小球C,再分開導(dǎo)體A、BC.將導(dǎo)體A接地后移走小球C,再分開導(dǎo)體A、B7.(22-23高一下·江蘇無錫·期中)如圖所示,取一對用絕緣柱支持的不帶電導(dǎo)體A和B,使它們彼此接觸,現(xiàn)在把帶負電荷的物體C移近導(dǎo)體A穩(wěn)定后,發(fā)現(xiàn)貼在A、B下部的金屬箔都張開,下列說法正確的是()A.雖靠近C,但導(dǎo)體A內(nèi)的場強與B內(nèi)的場強相同B.因更靠近C,導(dǎo)體A內(nèi)的場強比B內(nèi)的場強大C.A和B分開后移去C,A帶負電,B帶正電D.先移去C,再把A和B分開,A、B上的金屬箔仍保持張開8.(23-24高一下·黑龍江牡丹江·期末)如圖所示,兩個不帶電的金屬導(dǎo)體A和B,用一對絕緣柱支持使它們彼此接觸。現(xiàn)把帶正電的小球C靠近導(dǎo)體A,貼在A、B下部的金屬箔片都張開,此時A端,B端(選填“帶正電”、“帶負電”或“不帶電”)。這時手持絕緣柱把A和B分開,然后移去C,貼在A、B下部的金屬箔片都將處于狀態(tài)。(選填“張開”或“閉合”)【題型03靜電的利用和防止】9.(23-24高二下·甘肅臨夏·期末)圖甲為戶外高壓輸電線路,在三條高壓輸電線的上方還有兩條導(dǎo)線,這兩條導(dǎo)線與大地相連;圖乙是穿戴若含金屬絲制成的工作服的工程技術(shù)人員對高壓輸電線路進行帶電檢修作業(yè)。以下說法中正確的是()A.圖甲中三條高壓輸電線上方的兩條導(dǎo)線主要起穩(wěn)定輸電線路的作用B.圖甲中三條高壓輸電線與上方兩條導(dǎo)線間的電場強度為零C.圖乙中金屬絲制成的工作服內(nèi)電場強度為零D.圖乙金屬絲制成的工作服與圖甲中高壓輸電線上方的兩條導(dǎo)線作用不同10.(23-24高一下·浙江寧波·期末)下列說法正確的是()A.避雷針的原理是靜電屏蔽B.高壓輸電線上方兩條導(dǎo)線是為了防止尖端放電C.靜電除塵裝置中,塵埃被吸附在中間的負極上D.煤礦里,工作人員要防止靜電的產(chǎn)生和積累,因為靜電火花會導(dǎo)致瓦斯爆炸11.(23-24高一下·江蘇常州·期末)如圖所示是空氣凈化器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡化圖,其中的負極針組件產(chǎn)生電暈,釋放出大量電子,電子被空氣中的氧分子捕捉,從而生成空氣負離子。負離子能使空氣中煙塵、病菌等微粒帶電,進而使其吸附到帶電的集塵柵板上,達到凈化空氣的作用。下列說法中不正確的是()A.負極針組件產(chǎn)生電暈,利用了尖端放電的原理B.為了更有效地吸附塵埃,集塵柵板應(yīng)帶正電C.負極針組件附近的電場強度小于集塵柵板附近的電場強度D.帶電煙塵向集塵柵板靠近的過程中,電勢能減小12.(23-24高一下·山東日照·期末)靜電知識和生活息息相關(guān),下列說法正確的是()A.高壓輸電線上方有兩根導(dǎo)線與大地相連,是為了使高壓輸電線免遭雷擊B.工作人員在超高壓帶電作業(yè)時,穿絕緣橡膠服比金屬絲編制的工作服更安全C.干燥的冬季觸摸金屬門把手時被電擊,這是因為手與門把手之間摩擦起電導(dǎo)致的D.靜電噴漆時,金屬件與油漆霧滴帶相同的電荷,在靜電斥力作用下噴涂更均勻【題型04靜電感應(yīng)現(xiàn)象和等勢體】13.(23-24高一下·河南信陽·期末)如圖所示,一個不帶電的金屬導(dǎo)體P正在向帶正電的小球Q緩慢靠近,但不接觸,也沒有發(fā)生放電現(xiàn)象,B和C為導(dǎo)體內(nèi)部的兩點,則下列說法正確的是()A.導(dǎo)體P的左端感應(yīng)出正電荷,導(dǎo)體P的右端感應(yīng)出負電荷B.若手不小心觸碰了一下導(dǎo)體右端,則導(dǎo)體P上的正電荷轉(zhuǎn)移到了大地中C.導(dǎo)體內(nèi)部C點的電場強度大于B點的電場強度D.導(dǎo)體P上的感應(yīng)電荷在C點產(chǎn)生的場強始終大于在B點產(chǎn)生的場強14.如圖所示,將一個半徑為r的不帶電的金屬球放在絕緣支架上,金屬球的右側(cè)放置一個電荷量為Q的帶正電的點電荷,點電荷到金屬球表面的最近距離也為r。由于靜電感應(yīng)在金屬球上產(chǎn)生感應(yīng)電荷。設(shè)靜電力常量為k。則關(guān)于金屬球內(nèi)的電場以及感應(yīng)電荷的分布情況,以下說法中錯誤的是()A.電荷Q與感應(yīng)電荷在金屬球內(nèi)任意位置激發(fā)的電場場強都是等大且反向的B.感應(yīng)電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場場強,方向向右C.感應(yīng)電荷全部分布在金屬球的表面上D.金屬球右側(cè)表面的電勢等于左側(cè)表面15.(23-24高一下·河南許昌·期末)物理課上,老師將一不帶電的金屬球殼用絕緣支架固定。球殼橫截面如圖所示,球心為O,A是球內(nèi)位于球心左側(cè)一點。當(dāng)老師把跟絲綢摩擦過的玻璃棒緩慢靠近金屬球殼但未接觸的過程中,可判定()A.整個球殼將帶上正電B.A點的電場強度逐漸增大C.球殼上的感應(yīng)電荷在A點產(chǎn)生的電場強度逐漸增大D.沿過A的虛線將球殼分為左、右兩部分,則左側(cè)球殼的帶電量小于右側(cè)球殼的帶電量16.(23-24高一下·江蘇宿遷·期末)將帶正電的球C靠近不帶電的導(dǎo)體棒,達到靜電平衡。其中A、B為導(dǎo)體棒兩個端點,則()A.導(dǎo)體棒帶正電 B.導(dǎo)體棒帶負電C.A端電勢等于B端 D.A端電勢高于B端【題型05尖端放電現(xiàn)象】17.(23-24高一下·廣東佛山·期末)雷雨天,高層建筑頂部的引雷針起到主動吸引閃電的作用,叫“接閃”,以此保護周邊建筑和行人的安全。某次電視塔“接閃”前積雨云層與避雷針附近產(chǎn)生的電場的等差等勢面如圖所示,積雨云的底部積聚負電荷,電子的電量為e,取大地為零勢面,以下說法正確的是()A.A、B、C三個位置中A點處的電場強度最大B.避雷針的針尖由于靜電感應(yīng)而帶負電C.B、A兩點間的電勢差大于B、C兩點間的電勢差D.空氣中一電子由B運動到C點,其電勢能增加18.(23-24高二下·山西·期末)人體靜電是靜電防護工程領(lǐng)域和靜電應(yīng)用領(lǐng)域的重要內(nèi)容,人體靜電帶電規(guī)律的研究.具有基礎(chǔ)性指導(dǎo)作用.如圖所示為人體帶正1kV靜電時的等勢線分布,下列說法正確的是(
)A.若兩手握拳,則手指周圍的電場強度減小B.帶電粒子沿著人體表面運動,電勢能一定變化C.若在a點有一靜止的帶負電粒子,該粒子僅在電場力作用下將以垂直于人體的速度打在人體表面上D.在人體內(nèi)部,越靠近皮膚電勢越低19.(23-24高一下·陜西西安·期末)如圖所示是閃電擊中一高塔的畫面,高塔的尖頂是一避雷針,雷雨天氣時,底端帶負電的云層經(jīng)過避雷針上方時,避雷針尖端放電形成瞬間強電流,烏云所帶的負電荷經(jīng)避雷針導(dǎo)入大地,在此過程中,下列說法正確的是()A.云層靠近避雷針時,針尖感應(yīng)出負電荷B.避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施C.越靠近避雷針尖端,電場強度越小D.為了美觀,通常把避雷針頂端設(shè)計成球形20.(多選)(23-24高一下·天津和平·期末)高大的建筑物上安裝避雷針,陰雨天氣時可避免雷擊,從而達到保護建筑物的目的。如圖所示,虛線是某次避雷針即將放電時,帶負電的云層和避雷針之間三條等勢線的分布示意圖;實線是空氣中某個帶電粒子由M點到N點的運動軌跡,不計該帶電粒子的重力,則(
)A.避雷針尖端帶負電 B.帶電粒子帶負電C.帶電粒子越靠近避雷針尖端,其加速度越小 D.帶電粒子在M點的電勢能大于在N點的電勢能【題型06靜電平衡狀態(tài)內(nèi)外電場及電荷的分布特點】21.(23-24高一下·山東青島·期末)經(jīng)典電磁場理論明確給出了場中導(dǎo)體會影響空間靜電場的分布。如圖是一個金屬球殼置于勻強電場后周圍電場線分布情況,其中a、d兩點對稱分布在球殼兩側(cè),b點位于球殼上,c點位于球殼中心,下列說法正確的是()
A.a(chǎn)和d場強大小關(guān)系為 B.b和c電勢大小關(guān)系為C.球殼的感應(yīng)電荷在c處的合場強為零 D.a(chǎn)b兩點間的電勢差等于cd兩點間的電勢差22.(23-24高一下·江蘇徐州·期中)如圖所示虛線是不帶電導(dǎo)體棒的中心軸線,線上點O為棒的中點,棒內(nèi)點A位于O點左側(cè);現(xiàn)將點電荷置于虛線上距棒左端R處。當(dāng)棒上產(chǎn)生感應(yīng)電荷并達到靜電平衡后,下列說法正確的是()A.A處電勢大于O處電勢B.A處電場強度等于O處電場強度C.感應(yīng)電荷在O處產(chǎn)生的電場強度方向水平向右D.感應(yīng)電荷在O處產(chǎn)生的電場強度等于其在A處產(chǎn)生的電場強度23.(23-24高三上·江蘇無錫·期末)金屬球內(nèi)部空腔內(nèi)放置一個點電荷后,形成電場的電場線如圖所示(未標(biāo)出場強方向),在軸線上有A、B兩點位于空腔內(nèi)壁上,用、和、分別表示A、B兩處電場強度大小和電勢,則()A., B.,C., D.,24.(23-24高一下·浙江杭州·期中)長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電,現(xiàn)將一個帶正電的點電荷q放在導(dǎo)體棒的中心軸線上,且距離導(dǎo)體棒的A端為R,如圖所示。(1)由于靜電感應(yīng),導(dǎo)體棒A端感應(yīng)出哪種電荷?(2)當(dāng)導(dǎo)體棒達到靜電平衡后,導(dǎo)體棒內(nèi)一點C處的合場強多大?(3)當(dāng)導(dǎo)體棒達到靜電平衡后,導(dǎo)體棒上感應(yīng)電荷在棒的中點O處產(chǎn)生的場強大小和方向如何?【題型07靜電平衡狀態(tài)后不同位置電勢高低的比較】25.(23-24高三上·北京海淀·期末)將一個不帶電的空腔導(dǎo)體放入勻強電場中,達到靜電平衡時,導(dǎo)體外部電場線分布如圖所示。W為導(dǎo)體殼壁,A、B為空腔內(nèi)兩點。下列說法正確的是()A.導(dǎo)體殼壁W的外表面和內(nèi)表面感應(yīng)出等量的異種電荷B.空腔導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在B點產(chǎn)生的場強為零C.空腔內(nèi)的電場強度為零D.空腔內(nèi)A點的電勢高于B點的電勢26.(23-24高二上·河南焦作·期中)如圖所示,豎直固定放置半徑為R、上端有很小的孔的金屬球殼,將豎直懸掛的帶電量為的小球(可視為點電荷)放置在金屬球殼的球心處,整個裝置處于電場強度為E的水平向左的勻強電場中。在金屬球殼的縱截面上有A、B、C三點,則(
)A.達到靜電平衡后,金屬球殼空腔內(nèi)沒有電場B.達到靜電平衡后,金屬球殼空腔內(nèi)的電場線水平向左C.達到靜電平衡后,A、B、C三點的電勢關(guān)系為D.達到靜電平衡后,A、B、C三點的電勢關(guān)系為27.(22-23高二上·湖南懷化·期末)不帶電的導(dǎo)體P置于電場強度方向向右的電場中,其周圍電場線分布如圖所示,導(dǎo)體P表面處的電場線與導(dǎo)體表面垂直,a、b為電場中的兩點,則(
)A.a(chǎn)點的電勢等于b點的電勢 B.a(chǎn)點的電場強度小于b點的電場強度C.導(dǎo)體P內(nèi)部的電場強度大于a點的電場強度D.正試探電荷從a點運動到b點,電場力做正功28.在勻強電場中,直線AO平行于電場線,AB=BO,直線MN豎直與AO交與O,MO=ON,現(xiàn)將一個金屬球殼放入勻強電場中,球心在O點,此時空間的電場如圖所示,則空間各點的電場強度E、電勢的大小關(guān)系正確的是()A.B. C. D.【題型08金屬外殼屏蔽外電場】29.(23-24高二上·北京西城·階段練習(xí))如圖所示,用金屬網(wǎng)把驗電器罩起來,再使帶電金屬球靠近驗電器。則以下關(guān)于驗電器箔片的說法正確的是()A.驗電器箔片會張開,因為帶電金屬球的電場會存在于整個空間的B.驗電器箔片可能會張開,只要帶電金屬球所帶電量足夠大就可以C.驗電器箔片不會張開,因為金屬網(wǎng)罩把電荷都導(dǎo)到地球上去了D.驗電器箔片不會張開,因為金屬網(wǎng)罩會出現(xiàn)感應(yīng)電荷抵消掉帶電金屬球在網(wǎng)罩內(nèi)的電場30.(22-23高二上·北京東城·期中)如圖所示,用金屬網(wǎng)把不帶電的驗電器罩起來,再使帶正電的金屬球靠近金屬網(wǎng),則下列說法正確的是()A.驗電器的箔片會張開 B.若將金屬網(wǎng)罩接地,驗電器的箔片會張開C.金屬網(wǎng)罩上A點電勢低于B點電勢 D.金屬網(wǎng)罩內(nèi)部電場強度為零31.法拉第籠是一個由金屬制成的球形狀籠子,與大地連通。當(dāng)高壓電源通過限流電阻將10萬伏直流高壓輸送給放電桿,放電桿尖端靠近籠體時,出現(xiàn)放電火花。如圖所示,體驗者進入籠體后關(guān)閉籠門,操作員接通電源,用放電桿進行放電演示。下列說法正確的是()A.法拉第籠上的感應(yīng)電荷均勻分布在籠體外表面上B.法拉第籠內(nèi)部任意兩點間的電勢差為零C.法拉第籠上的感應(yīng)電荷在籠內(nèi)產(chǎn)生的電場強度為零D.同一帶電粒子在法拉第籠外的電勢能大于在法拉第籠內(nèi)部的電勢能32.(多選)如圖所示,金屬殼放在絕緣墊上,能起到屏蔽點電荷電場作用的是()A.B.C. D.【題型09金屬內(nèi)殼屏蔽內(nèi)電場】33.(23-24高二上·陜西西安·期中)在如圖所示的實驗中,驗電器的金屬箔片會張開的是()A.B.C.D.34.如圖所示,將懸掛在細線上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)不與C的內(nèi)壁接觸,在C附近另外有一個懸掛在細線上的帶負電的小球B,則()A.A,B兩球均不偏離豎直方向B.A球不偏離豎直方向,B球向右偏離豎直方向C.A球向左偏離豎直方向,B球不偏離豎直方向D.A球向左偏離豎直方向,B球向右偏離豎直方向35.(多選)如圖所示,原來不帶電的金屬球殼內(nèi)壁接地,將一帶正電的小球放入其中,但不與球殼接觸,則()A.球殼內(nèi)壁帶負電 B.球殼外壁帶正電C.球殼外壁不帶電 D.若將接地線去掉再移去正電荷,球殼外壁帶負電36.(多選)如圖所示,導(dǎo)體球A與導(dǎo)體球殼B同心,原來都不帶電,也不接地,設(shè)M、N兩點的場強大小為EM和EN,下列說法中正確的是()A.若使A帶電,則EM≠0,EN=0 B.若使B帶電,則EM=0,EN≠0C.若使A球帶電,B球接地,則EM=0,EN=0D.若使A球帶電,B球接地,則EM≠0,EN=0【題型10庫倫定律的表達式和簡單的應(yīng)用】37.(23-24高二上·甘肅武威·期中)兩個分別帶有電荷量-Q和+5Q的相同金屬小球(均可視為點電荷)固定在間距為r的兩處,它們之間庫侖力的大小為F,現(xiàn)將兩球接觸后再放回原處,則兩球間庫侖力的大小為()A. B. C. D.38.(23-24高一下·江蘇南通·期中)有一個半徑為R、帶電量為Q且電荷均勻分布的絕緣球體,在距球心O為2R的位置有一帶電量為q的點電荷。現(xiàn)從帶電球中挖去半徑為的球體,如圖所示。則剩余部分對點電荷q的庫侖力大小為()A. B. C. D.39.(23-24高一下·浙江紹興·期中)如圖所示,帶正電的場源點電荷固定于O點,OP=r。已知一個電荷量為q的正檢驗電荷在P點受到的電場力大小為F,靜電力常量為k。下列說法正確的是(
)A.場源電荷的電荷量為 B.P點的場強大小為C.檢驗電荷所受的電場力方向水平向左 D.撤去檢驗電荷,P點的場強變?yōu)?40.(多選)(23-24高一下·山東泰安·期中)兩個相同的金屬小球(可看作點電荷),帶電量之比為1∶7,在真空中相距為r,相互間的庫侖力為F,現(xiàn)將兩小球相互接觸后再放回原來的位置上,則它們間的庫侖力可能變?yōu)椋ǎ〢.9FB. C.16F D.【題型11庫倫定律分析非點電荷間的作用力】41.(22-23高二上·河南鄭州·期中)如圖所示,半徑均為r的兩個金屬球,其球心相距為3r,現(xiàn)使兩球帶上等量的同種電荷,電荷量都為q,設(shè)靜電力常量為k。則對兩球間的靜電力F的判斷正確的是()A. B. C. D.42.如圖所示,真空中兩個完全相同的絕緣帶電金屬球A、B(兩球半徑相比兩球間距不能忽略),分別帶有-4Q和+Q的電荷量,兩球間靜電力為F。現(xiàn)用一個不帶電的同樣的金屬球C先與A接觸,再與B接觸,然后移開C,則它們間的靜電力()A.等于 B.小于 C.大于 D.等于43.如圖所示,兩個半徑均為r的金屬球放在絕緣支架上,兩球面最近距離為r,A球電荷量為﹢Q,B球電荷量為﹣3Q,兩球之間的靜電力大小為F,將兩球相互接觸后放回原處,此時兩球之間的靜電力變?yōu)椋ǎ〢.B.小于 C.大于 D.大于44.如圖所示,A為點電荷,電荷量為,B為一個固定的金屬帶電球殼,半徑為R,電荷量為,點電荷A在P點時所受庫侖力為F1,若將點電荷A移到帶電球殼B的球心O點,點電荷A所受庫侖力為F2,P點與O點的距離為r,且,則()A.B. C. D.【題型12帶電小球的平衡問題】45.(23-24高一下·四川德陽·期末)如圖所示,用兩根等長的輕質(zhì)絕緣細線把兩個可視為點電荷的小球A、B懸掛在點。兩小球靜止時,細線與豎直方向的夾角分別為α和β,兩小球的質(zhì)量分別為和,電荷量絕對值分別為和。已知α大于β,則()A.一定大于 B.可能等于C.可能等于 D.一定大于46.(22-23高二上·廣西柳州·期中)如圖,A、B為兩個帶電小球,兩球質(zhì)量均為m,A球固定在絕緣桿的上端,B球通過一絕緣細繩連接在天花板上。A的帶電量為Q,B的帶電量為q,,靜止時,兩小球在同一水平線,細繩與豎直方向夾角為。已知重力加速度為g,則(
)A.兩球帶異種電荷 B.B球受到的庫侖力大小為C.B球所受的庫侖力比A球所受的庫侖力大 D.若A球靠近B球,細繩對B球的拉力變小47.(23-24高一下·內(nèi)蒙古烏蘭察布·期末)如圖所示,豎直絕緣墻上固定一帶電小球A,將質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處,絲線BC長度為,AC兩點間的距離為2L。當(dāng)小球B靜止時,絲線與豎直方向的夾角,帶電小球A、B可視為質(zhì)點,重力加速度為g。下列說法正確的是()A.絲線對小球B的拉力為B.小球A的帶電荷量為C.如果小球A漏電導(dǎo)致電量減少少許,則AB之間距離減小,庫侖力變大D.如果小球A漏電導(dǎo)致電量減少少許,絲線拉力大小不變48.(23-24高一下·河北邯鄲·期中)如圖所示,一個掛在絲線下端帶正電的小球B,靜止在圖示位置.若固定的帶正電小球A(可看作點電荷)的電荷量為,B球的質(zhì)量為m,帶電荷量為,,A和B在同一條水平線上,整個裝置處于真空中.重力加速度為g。(sin37°=0.6;cos37°=0.8)(1)求B球受到的靜電力的大小和方向。(2)帶電小球A在圖中B球靜止位置處產(chǎn)生的電場強度大小和方向。(3)求A、B兩球間的距離r?!绢}型13靜電力作用下的加速問題】49.(23-24高一下·內(nèi)蒙古烏蘭察布·期末)如圖所示,在光滑絕緣的水平地面上,放置兩個帶電小球A和B(兩小球可視為點電荷),已知A球質(zhì)量為m,B球質(zhì)量為3m,并使兩球分別帶上同種電荷,相隔距離為L。現(xiàn)將兩小球同時由靜止釋放,當(dāng)A球的加速度變?yōu)獒尫藕笏查g的時,整個系統(tǒng)的電勢能改變量為24J,則在這一過程中,下列說法正確的是()A.A球運動的距離為0.45L B.B球運動的距離為0.25LC.B球獲得的動能為18J D.兩球運動過程中系統(tǒng)機械能守恒50.(23-24高一下·江西贛州·期末)如圖所示,a、b是兩個帶有同種電荷的小球,用絕緣絲線懸掛于同一點,兩球靜止時,它們距水平面的高度相等,繩與豎直方向的夾角分別為、,且。若同時剪斷兩根細線,空氣阻力不計,兩球帶電荷量不變,則()A.b球的電荷量比a球的大 B.a(chǎn)、b兩球同時落地C.a(chǎn)球的質(zhì)量比b球的大 D.a(chǎn)、b兩球落地時速度大小相等51.(多選)(23-24高一下·廣西桂林·期末)如圖所示,在光滑絕緣水平地面上沿一直線有三個帶電小球A、B、C(可視為質(zhì)點),質(zhì)量均為m。A、B兩球均帶正電,電荷量分別為3q和q,A、B之間距離為L,B、C之間距離為2L,為保證三球間距不發(fā)生變化,將一水平向右的恒力F作用于C球,使三球一起向右勻加速直線運動,已知靜電力常量為k,則()A.C球帶正電 B.C球帶負電C.恒力F的大小為 D.C球電荷量的大小為72q52.(23-24高一下·湖北省直轄縣級單位·期中)如圖所示,質(zhì)量均為m、帶等量異種電荷的A、B兩個小球放在光滑絕緣的固定斜面上,給B球施加沿斜面向上、大小為(g為重力加速度)的拉力,結(jié)果A、B兩球以相同的加速度向上做勻加速運動,且兩球保持相對靜止,兩球間的距離為L,小球大小忽略不計,斜面的傾角,靜電力常量為k。求∶(1)兩球一起向上做加速運動的加速度大小;(2)A球所帶的電荷量?!绢}型14多個點電荷庫侖力的合成問題】53.(23-24高一下·內(nèi)蒙古通遼·期末)如圖所示,真空中,a、b、c三處分別固定電荷量為+q、-q、+q的三個點電荷。已知靜電力常量為k,ab=bc=l,。則b處點電荷受到a、c兩處點電荷的庫侖力的合力大小為()A. B. C. D.54.(23-24高一下·湖南長沙·期末)如圖甲、乙所示,兩個電荷量均為q的點電荷分別置于電荷量線密度相同、半徑相同的半圓環(huán)和圓環(huán)的圓心,環(huán)的粗細可忽略不計。若圖甲中環(huán)對圓心點電荷的庫侖力大小為F,則圖乙中環(huán)對圓心同一點電荷的庫侖力大小為()A. B. C. D.55.(23-24高一下·黑龍江綏化·階段練習(xí))如圖所示,在光滑絕緣水平桌面上,三個帶電小球a、b和c分別固定于正三角形頂點上。已知a、b帶電量均為,c帶電量為,則(
)A.a(chǎn)b連線中點場強為零 B.三角形中心處場強為零C.b所受庫侖力方向垂直于ab連線 D.a(chǎn)、b、c所受庫侖力大小之比為56.(23-24高一下·貴州六盤水·期末)如圖,三角形ABC為等邊三角形,邊長,將三個點電荷分別固定在A、B、C點,,,,已知靜電力常量。求:(1)對的庫侖力大小;(2)受到的庫侖力?!绢}型15庫侖力作用下的曲線運動】57.(23-24高三上·江蘇揚州·期中)兩個點電荷的電荷量分別為、,、為其連線的中垂線上的兩點,電子在、兩點所受電場力的方向如圖中箭頭所示,則()A.為正電荷B.為負電荷 C.小于 D.大于58.(23-24高二上·上海長寧·階段練習(xí))如圖所示,把一個帶電小球A固定在光滑的絕緣水平桌面上,在桌面的另一處放置帶電小球B,現(xiàn)給小球B一個垂直A、B連線方向的速度,使其在水平桌面上運動,則下列說法中正確的是()
A.若A、B帶同種電荷,B球可能做速度減小的曲線運動B.若A、B帶同種電荷,B球一定做加速度增大的曲線運動C.若A、B帶異種電荷,B球一定做勻變速曲線運動D.若A、B帶異種電荷,B球可能做速度大小和加速度大小都不變的曲線運動59.(22-23高一下·江蘇南通·期末)如圖所示,豎直平面內(nèi)固定一光滑圓形絕緣軌道,A、B分別為軌道上的最高點和最低點,圓心O處固定一負點電荷,帶正電的小球沿軌道外做完整的圓周運動,則()
A.球在A點時受到的彈力方向指向圓心 B.球在B點時受到的彈力大于庫侖力C.球從A運動到B過程動能不變 D.球從A運動到B過程機械能守恒60.(多選)(22-23高一下·山東青島·期末)質(zhì)量為m、電荷量為的帶電小球A固定在絕緣天花板上、帶電小球B質(zhì)量也為m,A和B都可以視為點電荷,B在空中水平面內(nèi)繞O點做半徑為R的勻速圓周運動,如圖所示。已知小球A、B間的距離為2R,重力加速度為g,靜電力常量為k,則下列說法正確的是()
A.B球受到重力、庫侖力、向心力三個力作用B.天花板對A球的作用力大小為C.B球電量絕對值大小為 D.B球轉(zhuǎn)動的角速度為
專題01靜電現(xiàn)象與庫倫定律TOC\o"1-1"\h\u【題型01兩種電荷】 1【題型02感應(yīng)起點與驗電器】 3【題型03靜電的利用和防止】 5【題型04靜電感應(yīng)現(xiàn)象和等勢體】 7【題型05尖端放電現(xiàn)象】 9【題型06靜電平衡狀態(tài)內(nèi)外電場及電荷的分布特點】 12【題型07靜電平衡狀態(tài)后不同位置電勢高低的比較】 14【題型08金屬外殼屏蔽外電場】 16【題型09金屬內(nèi)殼屏蔽內(nèi)電場】 18【題型10庫倫定律的表達式和簡單的應(yīng)用】 20【題型11庫倫定律分析非點電荷間的作用力】 22【題型12帶電小球的平衡問題】 24【題型13靜電力作用下的加速問題】 27【題型14多個點電荷庫侖力的合成問題】 30【題型15庫侖力作用下的曲線運動】 32TOC\o"1-3"\h\u【題型01兩種電荷】1.(22-23高一下·河北邯鄲·期中)關(guān)于電荷,下列說法正確的是()A.質(zhì)子或電子就是元電荷B.物體所帶的電荷可以是任意的C.摩擦起電就是人類創(chuàng)造了電荷D.感應(yīng)起電是導(dǎo)體中的自由電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移【答案】D【詳解】A.質(zhì)子和電子是微觀粒子,元電荷是最小的電荷量,質(zhì)子和電子所帶電荷量大小等于元電荷,可知,質(zhì)子或電子不能夠認(rèn)為是元電荷,故A錯誤;B.物體所帶的電荷是元電荷的整數(shù)倍,并不是任意的,故B錯誤;C.摩擦起電只是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移,并沒有創(chuàng)造電荷,故C錯誤;D.感應(yīng)起電是導(dǎo)體在外界電場作用下,導(dǎo)體中的自由電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象,故D正確。故選D。2.(23-24高一下·遼寧·期末)下列說法中正確的是()A.元電荷就是質(zhì)子,帶有的正電荷B.同一個帶電的橡膠球有時可以被看作是點電荷,有時不可以被看作是點電荷C.物體所帶的電荷量可以是任意值D.摩擦起電,是因為摩擦創(chuàng)造了新的電荷【答案】B【詳解】A.元電荷是帶電體的最小帶電量,等于質(zhì)子的電荷量,大小為,故A錯誤;B.帶電體是否可以看成質(zhì)點,取決于帶電體在研究的問題中形狀大小是否可以忽略不計,所以同一個帶電的橡膠球有時可以被看作是點電荷,有時不可以被看作是點電荷,故B正確;C.物體所帶的電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍,故C錯誤;D.摩擦起電,是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上,并沒有創(chuàng)造新的電荷,故D錯誤。故選B。3.(23-24高一下·內(nèi)蒙古烏?!て谀┮阎粋€電子所帶電量,現(xiàn)烏海市第一中學(xué)有位同學(xué)發(fā)現(xiàn)某本資料書上有個數(shù)值很模糊,根據(jù)你所學(xué)知識,推斷該數(shù)值不可能是下列哪一個?()A.0.03C B. C.4.8C D.【答案】D【詳解】所有帶電體所帶電量都是e的整數(shù)倍,所以ABC均有可能,D不可能。故選D。4.(23-24高一下·四川眉山·期末)關(guān)于元電荷,下列論述正確的是()A.把質(zhì)子或電子稱為元電荷B.元電荷是一個電子所帶電荷量的大小,沒有正負之分C.電子帶有最小的負電荷,其電荷量稱為元電荷D.物體所帶的電荷量稱為元電荷【答案】B【詳解】A.質(zhì)子或電子是帶電粒子,所帶的電荷量的絕對值稱為元電荷,故A錯誤;BC.把電子所帶電荷量的大小稱為元電荷,則電子帶有最小的負電荷,故B正確,C錯誤;D.物體所帶電荷量為元電荷量或元電荷量的整數(shù)倍,故D錯誤。故選B。【題型02感應(yīng)起點與驗電器】5.(23-24高一下·山東威?!て谀┤鐖D所示,帶電體C的右側(cè)有兩個相互接觸的金屬導(dǎo)體A和B,均放在絕緣支座上。先將A、B分開,再移走C,關(guān)于A、B的帶電情況,下列說法正確的是()A.A帶正電、B帶負電 B.A帶負電、B帶正電C.A、B均帶負電 D.A、B均帶正電【答案】B【詳解】帶電體C靠近相互接觸的金屬導(dǎo)體A和B時,在A的左端感應(yīng)出負電荷,在B的右端感應(yīng)出與A等量的正電荷,如果先將A、B分開,再移走C,則A帶負電、B帶正電。故選B。6.(23-24高一下·河南新鄉(xiāng)·期末)如圖所示,不帶電的金屬導(dǎo)體A和B放在絕緣支柱上并相互接觸,帶正電的小球C放置在導(dǎo)體A的左側(cè)。下列操作能讓導(dǎo)體B最終帶正電的是()A.移走小球C后分開導(dǎo)體A、BB.移動小球C與導(dǎo)體A、B接觸后移走小球C,再分開導(dǎo)體A、BC.將導(dǎo)體A接地后移走小球C,再分開導(dǎo)體A、B【答案】B【詳解】A.移走小球C后,導(dǎo)體A、B的電荷重新分布,導(dǎo)體B不帶電,故A錯誤;B.小球C與導(dǎo)體A、B接觸后,導(dǎo)體A、B整體帶正電,移走小球C再分開導(dǎo)體A、B,導(dǎo)體B帶正電,故B正確;CD.將導(dǎo)體A或B接地,導(dǎo)體A、B整體帶負電,移走小球C再分開導(dǎo)體A、B,導(dǎo)體B帶負電,故CD錯誤。故選B。7.(22-23高一下·江蘇無錫·期中)如圖所示,取一對用絕緣柱支持的不帶電導(dǎo)體A和B,使它們彼此接觸,現(xiàn)在把帶負電荷的物體C移近導(dǎo)體A穩(wěn)定后,發(fā)現(xiàn)貼在A、B下部的金屬箔都張開,下列說法正確的是()A.雖靠近C,但導(dǎo)體A內(nèi)的場強與B內(nèi)的場強相同B.因更靠近C,導(dǎo)體A內(nèi)的場強比B內(nèi)的場強大C.A和B分開后移去C,A帶負電,B帶正電D.先移去C,再把A和B分開,A、B上的金屬箔仍保持張開【答案】A【詳解】AB.把帶負電荷的物體C移近導(dǎo)體A穩(wěn)定后,導(dǎo)體A、B處于靜電平衡狀態(tài),則導(dǎo)體內(nèi)部電場強度為零,因此導(dǎo)體A內(nèi)部的場強和導(dǎo)體B內(nèi)部的場強大小相等,故A正確,B錯誤;C.把帶負電荷的物體C移近導(dǎo)體A穩(wěn)定后,由于靜電感應(yīng),同種電荷相排斥異種電荷相吸引,負電荷靠近A后A帶正電荷,B帶負電荷;A和B分開后移去C,A帶正電,B帶負電,故C錯誤;D.先移去C,A、B正負電荷中和,再把A和B分開,A和B都不帶電,A、B上的金屬箔不會張開,故D錯誤。故選A。8.(23-24高一下·黑龍江牡丹江·期末)如圖所示,兩個不帶電的金屬導(dǎo)體A和B,用一對絕緣柱支持使它們彼此接觸?,F(xiàn)把帶正電的小球C靠近導(dǎo)體A,貼在A、B下部的金屬箔片都張開,此時A端,B端(選填“帶正電”、“帶負電”或“不帶電”)。這時手持絕緣柱把A和B分開,然后移去C,貼在A、B下部的金屬箔片都將處于狀態(tài)。(選填“張開”或“閉合”)【答案】帶負電帶正電張開【詳解】[1][2]現(xiàn)把帶正電的小球C靠近導(dǎo)體A,導(dǎo)體A、B中的電子在小球C庫侖引力的作用下向A移動,A有多余的電子帶負電,B帶正電,所以貼在A、B下部的金屬箔片都張開,此時A端帶負電,B端帶正電;[3]這時手持絕緣柱把A和B分開,A帶負電,B帶正電,然后移去C,A仍然帶負電,B仍然帶正電,貼在A、B下部的金屬箔片由帶電都將處于張開狀態(tài)。【題型03靜電的利用和防止】9.(23-24高二下·甘肅臨夏·期末)圖甲為戶外高壓輸電線路,在三條高壓輸電線的上方還有兩條導(dǎo)線,這兩條導(dǎo)線與大地相連;圖乙是穿戴若含金屬絲制成的工作服的工程技術(shù)人員對高壓輸電線路進行帶電檢修作業(yè)。以下說法中正確的是()A.圖甲中三條高壓輸電線上方的兩條導(dǎo)線主要起穩(wěn)定輸電線路的作用B.圖甲中三條高壓輸電線與上方兩條導(dǎo)線間的電場強度為零C.圖乙中金屬絲制成的工作服內(nèi)電場強度為零D.圖乙金屬絲制成的工作服與圖甲中高壓輸電線上方的兩條導(dǎo)線作用不同【答案】C【詳解】AB.圖甲中三條高壓輸電線上方的兩條導(dǎo)線與大地連接,形成一個稀疏的金屬網(wǎng),可以把高壓線屏蔽起來,免遭雷擊之類的損傷,三條高壓輸電線與上方兩條導(dǎo)線間的電場強度并不為零,方向由高壓線指向上方兩條導(dǎo)線,故AB錯誤;C.由于屏蔽作用,圖乙中金屬絲制成的工作服內(nèi)電場強度為零,故C正確;D.金屬絲制成的工作服與圖甲中高壓輸電線上方的兩條導(dǎo)線都是起到屏蔽作用,作用相同,故D錯誤。故選C。10.(23-24高一下·浙江寧波·期末)下列說法正確的是()A.避雷針的原理是靜電屏蔽B.高壓輸電線上方兩條導(dǎo)線是為了防止尖端放電C.靜電除塵裝置中,塵埃被吸附在中間的負極上D.煤礦里,工作人員要防止靜電的產(chǎn)生和積累,因為靜電火花會導(dǎo)致瓦斯爆炸【答案】D【詳解】A.當(dāng)帶電云層靠近建筑物時,避雷針上產(chǎn)生的感應(yīng)電荷會通過針尖放電,逐漸中和云中的電荷,使建筑物免遭雷擊,其原理為尖端放電,故A錯誤;B.高壓輸電線上方有兩根導(dǎo)線與大地相連構(gòu)成了靜電屏蔽,能使得輸電線免遭雷擊,故B錯誤;C.靜電除塵裝置將帶負電的塵埃收集在兩個帶正電的極板A上,故C錯誤;D.礦里,工作人員要防止靜電的產(chǎn)生和積累,因為靜電火花會導(dǎo)致瓦斯爆炸,故D正確。故選D。11.(23-24高一下·江蘇常州·期末)如圖所示是空氣凈化器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡化圖,其中的負極針組件產(chǎn)生電暈,釋放出大量電子,電子被空氣中的氧分子捕捉,從而生成空氣負離子。負離子能使空氣中煙塵、病菌等微粒帶電,進而使其吸附到帶電的集塵柵板上,達到凈化空氣的作用。下列說法中不正確的是()A.負極針組件產(chǎn)生電暈,利用了尖端放電的原理B.為了更有效地吸附塵埃,集塵柵板應(yīng)帶正電C.負極針組件附近的電場強度小于集塵柵板附近的電場強度D.帶電煙塵向集塵柵板靠近的過程中,電勢能減小【答案】C【詳解】A.負極針組件產(chǎn)生電暈,釋放出大量電子,利用了尖端放電的原理,選項A正確;B.負離子能使空氣中煙塵、病菌等微粒帶負電,為了更有效率地吸附塵埃,集塵柵板應(yīng)帶正電,故B正確;C.負極針組件附近的電場線比較密集,則電場強度大于集塵柵板附近的電場強度,選項C錯誤;D.帶電煙塵向集塵柵板靠近的過程中,電場力做正功,則電勢能減小,選項D正確。此題選擇不正確的,故選C。12.(23-24高一下·山東日照·期末)靜電知識和生活息息相關(guān),下列說法正確的是()A.高壓輸電線上方有兩根導(dǎo)線與大地相連,是為了使高壓輸電線免遭雷擊B.工作人員在超高壓帶電作業(yè)時,穿絕緣橡膠服比金屬絲編制的工作服更安全C.干燥的冬季觸摸金屬門把手時被電擊,這是因為手與門把手之間摩擦起電導(dǎo)致的D.靜電噴漆時,金屬件與油漆霧滴帶相同的電荷,在靜電斥力作用下噴涂更均勻【答案】A【詳解】A.高壓輸電線上方有兩根導(dǎo)線與大地相連構(gòu)成了靜電屏蔽,能使得輸電線免遭雷擊,故A正確;B.超高壓帶電作業(yè)的工作人員,為了保證他們的安全,他們必須穿上金屬絲制成的衣服,以起到靜電屏蔽的作用,故B錯誤;C.干燥的冬季,人在運動的過程中衣服會發(fā)生摩擦帶電,摸金屬門把手有時會被電擊,是因為手與門把手感應(yīng)起電,故C錯誤;D.噴槍噴出的油漆微粒帶正電,因相互排斥而散開,形成霧狀,被噴涂的金屬件帶負電,對霧狀油漆產(chǎn)生引力,把油漆吸到表面,可以使油漆與金屬表面結(jié)合的更牢固,故D錯誤。故選A。【題型04靜電感應(yīng)現(xiàn)象和等勢體】13.(23-24高一下·河南信陽·期末)如圖所示,一個不帶電的金屬導(dǎo)體P正在向帶正電的小球Q緩慢靠近,但不接觸,也沒有發(fā)生放電現(xiàn)象,B和C為導(dǎo)體內(nèi)部的兩點,則下列說法正確的是()A.導(dǎo)體P的左端感應(yīng)出正電荷,導(dǎo)體P的右端感應(yīng)出負電荷B.若手不小心觸碰了一下導(dǎo)體右端,則導(dǎo)體P上的正電荷轉(zhuǎn)移到了大地中C.導(dǎo)體內(nèi)部C點的電場強度大于B點的電場強度D.導(dǎo)體P上的感應(yīng)電荷在C點產(chǎn)生的場強始終大于在B點產(chǎn)生的場強【答案】D【詳解】A.將一個不帶電的金屬導(dǎo)體P正在向帶正電的小球Q緩慢靠近,根據(jù)靜電感應(yīng)原理可知,導(dǎo)體P的左端感應(yīng)出負電荷,導(dǎo)體P的右端感應(yīng)出正電荷,故A錯誤;B.達到靜電平衡后,金屬導(dǎo)體P為一等勢體,且電勢高于大地電勢,若手不小心觸碰了一下導(dǎo)體右端,則大地中的電子將轉(zhuǎn)移到導(dǎo)體P上,與導(dǎo)體P上的正電荷中和,故B錯誤;C.到達靜電平衡后,金屬導(dǎo)體P內(nèi)部的場強處處為0,則導(dǎo)體內(nèi)部C點的電場強度等于B點的電場強度,故C錯誤;D.由于金屬導(dǎo)體P內(nèi)部的場強處處為0,導(dǎo)體P上的感應(yīng)電荷在內(nèi)部的場強大小等于帶正電的小球Q在導(dǎo)體P內(nèi)部的場強大小,由于C點離正電的小球Q更近,所以導(dǎo)體P上的感應(yīng)電荷在C點產(chǎn)生的場強始終大于在B點產(chǎn)生的場強,故D正確。故選D。14.如圖所示,將一個半徑為r的不帶電的金屬球放在絕緣支架上,金屬球的右側(cè)放置一個電荷量為Q的帶正電的點電荷,點電荷到金屬球表面的最近距離也為r。由于靜電感應(yīng)在金屬球上產(chǎn)生感應(yīng)電荷。設(shè)靜電力常量為k。則關(guān)于金屬球內(nèi)的電場以及感應(yīng)電荷的分布情況,以下說法中錯誤的是()A.電荷Q與感應(yīng)電荷在金屬球內(nèi)任意位置激發(fā)的電場場強都是等大且反向的B.感應(yīng)電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場場強,方向向右C.感應(yīng)電荷全部分布在金屬球的表面上D.金屬球右側(cè)表面的電勢等于左側(cè)表面【答案】B【詳解】A.電荷Q與感應(yīng)電荷在金屬球內(nèi)任意位置激發(fā)的電場場強都是等大且反向,金屬球內(nèi)部合電場為零,電荷不再會移動,處于靜電平衡狀態(tài),故A正確;B.感應(yīng)電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場場強與點電荷在球心處產(chǎn)生的電場強度大小,方向相反,即為,故B錯誤;C.處于靜電平衡的導(dǎo)體感應(yīng)電荷全部分布在金屬球的表面上,故C正確;D.靜電平衡的導(dǎo)體是一個等勢體,導(dǎo)體表面是一個等勢面,故D正確。選錯誤的,故選B。15.(23-24高一下·河南許昌·期末)物理課上,老師將一不帶電的金屬球殼用絕緣支架固定。球殼橫截面如圖所示,球心為O,A是球內(nèi)位于球心左側(cè)一點。當(dāng)老師把跟絲綢摩擦過的玻璃棒緩慢靠近金屬球殼但未接觸的過程中,可判定()A.整個球殼將帶上正電B.A點的電場強度逐漸增大C.球殼上的感應(yīng)電荷在A點產(chǎn)生的電場強度逐漸增大D.沿過A的虛線將球殼分為左、右兩部分,則左側(cè)球殼的帶電量小于右側(cè)球殼的帶電量【答案】C【詳解】A.絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電,靠近A點,則球殼左邊帶負電右邊帶正電,整體仍顯示電中性,不帶電,故A錯誤;BC.玻璃棒緩慢靠近A點,玻璃棒在A點形成的場強增大,由于感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強和原場強等大反向,故球殼上的感應(yīng)電荷在A點產(chǎn)生的電場強度逐漸增大,球殼內(nèi)部形成靜電屏蔽,內(nèi)部場強處處為零,玻璃棒緩慢靠近A點,A點的電場強度一直為零,故B錯誤,C正確;D.因為整體顯示電中性,正電荷與負電荷數(shù)量相等,無論怎樣將球殼分開,兩部分的帶電量始終相同,故D錯誤;故選C。16.(23-24高一下·江蘇宿遷·期末)將帶正電的球C靠近不帶電的導(dǎo)體棒,達到靜電平衡。其中A、B為導(dǎo)體棒兩個端點,則()A.導(dǎo)體棒帶正電 B.導(dǎo)體棒帶負電C.A端電勢等于B端 D.A端電勢高于B端【答案】C【詳解】由于導(dǎo)體棒發(fā)生了靜電感應(yīng)現(xiàn)象,當(dāng)導(dǎo)體棒達到靜電平衡后,導(dǎo)體棒是等勢體,故A端的電勢等于B端相等,根據(jù)近異遠同可知,導(dǎo)體棒的A端帶負電,B端帶正電。故選C。【題型05尖端放電現(xiàn)象】17.(23-24高一下·廣東佛山·期末)雷雨天,高層建筑頂部的引雷針起到主動吸引閃電的作用,叫“接閃”,以此保護周邊建筑和行人的安全。某次電視塔“接閃”前積雨云層與避雷針附近產(chǎn)生的電場的等差等勢面如圖所示,積雨云的底部積聚負電荷,電子的電量為e,取大地為零勢面,以下說法正確的是()A.A、B、C三個位置中A點處的電場強度最大B.避雷針的針尖由于靜電感應(yīng)而帶負電C.B、A兩點間的電勢差大于B、C兩點間的電勢差D.空氣中一電子由B運動到C點,其電勢能增加【答案】A【詳解】A.等勢面疏密程度表示強度大小,則A、B、C三個位置中A點處的電場強度最大,故A正確;B.積雨云的底部積聚負電荷,根據(jù)靜電感應(yīng)可知避雷針帶正電,故B錯誤;C.圖中的虛線為等勢線,則B、A兩點間的電勢差等于B、C兩點間的電勢差,故C錯誤;D.等勢線與電場線垂直,且從正電荷指向帶負電的云層,則空氣中一電子由B運動到C點,逆著電場線運動,電場力做正功,電勢能減小,故D錯誤。故選A。18.(23-24高二下·山西·期末)人體靜電是靜電防護工程領(lǐng)域和靜電應(yīng)用領(lǐng)域的重要內(nèi)容,人體靜電帶電規(guī)律的研究.具有基礎(chǔ)性指導(dǎo)作用.如圖所示為人體帶正1kV靜電時的等勢線分布,下列說法正確的是(
)A.若兩手握拳,則手指周圍的電場強度減小B.帶電粒子沿著人體表面運動,電勢能一定變化C.若在a點有一靜止的帶負電粒子,該粒子僅在電場力作用下將以垂直于人體的速度打在人體表面上D.在人體內(nèi)部,越靠近皮膚電勢越低【答案】A【詳解】A.帶電物體在其尖端位置場強大,兩手握拳以后手部場強變小,故A正確;B.人體各部位電勢相等,帶電粒子沿著人體表面運動時電勢能不變,故B錯誤;C.由圖可知,電場線為曲線,且皮膚表面的電場線垂直于人體,故粒子除垂直于人體表面的速度外,還有沿著表面的分速度,合速度不會垂直于人體,故C錯誤;D.人體為等勢體,內(nèi)部電勢處處相等,故D錯誤。故選A。19.(23-24高一下·陜西西安·期末)如圖所示是閃電擊中一高塔的畫面,高塔的尖頂是一避雷針,雷雨天氣時,底端帶負電的云層經(jīng)過避雷針上方時,避雷針尖端放電形成瞬間強電流,烏云所帶的負電荷經(jīng)避雷針導(dǎo)入大地,在此過程中,下列說法正確的是()A.云層靠近避雷針時,針尖感應(yīng)出負電荷B.避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施C.越靠近避雷針尖端,電場強度越小D.為了美觀,通常把避雷針頂端設(shè)計成球形【答案】B【詳解】A.根據(jù)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,可知云層靠近避雷針時,針尖感應(yīng)出正電荷,故A錯誤;BD.避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施,不能把避雷針頂端設(shè)計成球形,故B正確,D錯誤;C.由于電荷更容易集中到尖端,從而避雷針尖端附近的電場強度比避雷針底端附近的電場強度大,故C錯誤。故選B。20.(多選)(23-24高一下·天津和平·期末)高大的建筑物上安裝避雷針,陰雨天氣時可避免雷擊,從而達到保護建筑物的目的。如圖所示,虛線是某次避雷針即將放電時,帶負電的云層和避雷針之間三條等勢線的分布示意圖;實線是空氣中某個帶電粒子由M點到N點的運動軌跡,不計該帶電粒子的重力,則(
)A.避雷針尖端帶負電 B.帶電粒子帶負電C.帶電粒子越靠近避雷針尖端,其加速度越小 D.帶電粒子在M點的電勢能大于在N點的電勢能【答案】BD【詳解】A.云層帶負電,則避雷針尖端帶正電。故A錯誤;BD.根據(jù)運動軌跡可知,帶電粒子所受電場力指向避雷針尖端,帶電粒子帶負電,由M點到N點電場力做正功,電勢能降低,則帶電粒子在M點的電勢能大于在N點的電勢能。故BD正確;C.帶電粒子越靠近避雷針尖端,等勢線越密集,電場強度越大,帶電粒子所受電場力越大,加速度越大。故C錯誤。故選BD。【題型06靜電平衡狀態(tài)內(nèi)外電場及電荷的分布特點】21.(23-24高一下·山東青島·期末)經(jīng)典電磁場理論明確給出了場中導(dǎo)體會影響空間靜電場的分布。如圖是一個金屬球殼置于勻強電場后周圍電場線分布情況,其中a、d兩點對稱分布在球殼兩側(cè),b點位于球殼上,c點位于球殼中心,下列說法正確的是()
A.a(chǎn)和d場強大小關(guān)系為 B.b和c電勢大小關(guān)系為C.球殼的感應(yīng)電荷在c處的合場強為零 D.a(chǎn)b兩點間的電勢差等于cd兩點間的電勢差【答案】D【詳解】A.a(chǎn)和d兩點電場線的疏密程度相同,場強方向也相同,可知場強大小關(guān)系為選項A錯誤;B.靜電平衡時導(dǎo)體是等勢體,則b和c電勢大小關(guān)系為選項B錯誤;C.球殼的感應(yīng)電荷在c處的合場強與外部場強等大反向,則球殼的感應(yīng)電荷在c處的合場強不為零,選項C錯誤;D.因且a到金屬殼間距離等于d與金屬殼間距離且兩段距離上的場強分布相同,根據(jù)U=Ed可知,ab兩點間的電勢差等于cd兩點間的電勢差,選項D正確。故選D。22.(23-24高一下·江蘇徐州·期中)如圖所示虛線是不帶電導(dǎo)體棒的中心軸線,線上點O為棒的中點,棒內(nèi)點A位于O點左側(cè);現(xiàn)將點電荷置于虛線上距棒左端R處。當(dāng)棒上產(chǎn)生感應(yīng)電荷并達到靜電平衡后,下列說法正確的是()A.A處電勢大于O處電勢B.A處電場強度等于O處電場強度C.感應(yīng)電荷在O處產(chǎn)生的電場強度方向水平向右D.感應(yīng)電荷在O處產(chǎn)生的電場強度等于其在A處產(chǎn)生的電場強度【答案】B【詳解】A.導(dǎo)體棒是等勢體,A處電勢等于O處電勢,故A錯;B.由于導(dǎo)體棒處于靜電平衡,導(dǎo)體棒內(nèi)各處電場強度為零,故B正確;C.q在棒中心O處產(chǎn)生的電場方向向右,根據(jù)平衡關(guān)系可知,棒上感應(yīng)電荷在棒中心O處產(chǎn)生的電場方向向左,故C錯誤;D.棒上感應(yīng)電荷在棒中心處產(chǎn)生的電場強度大小與在處產(chǎn)生的場強大小相同,棒上感應(yīng)電荷在棒處產(chǎn)生的電場強度大小與q在處產(chǎn)生的場強大小相同,而在處和處產(chǎn)生的場強不一樣,所以感應(yīng)電荷在O處產(chǎn)生的電場強度不等于其在A處產(chǎn)生的電場強度,故D錯;故選B。23.(23-24高三上·江蘇無錫·期末)金屬球內(nèi)部空腔內(nèi)放置一個點電荷后,形成電場的電場線如圖所示(未標(biāo)出場強方向),在軸線上有A、B兩點位于空腔內(nèi)壁上,用、和、分別表示A、B兩處電場強度大小和電勢,則()A., B.,C., D.,【答案】A【詳解】根據(jù)電場線疏密程度可知金屬球內(nèi)部空腔內(nèi)放置一個點電荷后,金屬球內(nèi)處于靜電平衡狀態(tài),金屬球上電勢處處相等,即故選A。24.(23-24高一下·浙江杭州·期中)長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電,現(xiàn)將一個帶正電的點電荷q放在導(dǎo)體棒的中心軸線上,且距離導(dǎo)體棒的A端為R,如圖所示。(1)由于靜電感應(yīng),導(dǎo)體棒A端感應(yīng)出哪種電荷?(2)當(dāng)導(dǎo)體棒達到靜電平衡后,導(dǎo)體棒內(nèi)一點C處的合場強多大?(3)當(dāng)導(dǎo)體棒達到靜電平衡后,導(dǎo)體棒上感應(yīng)電荷在棒的中點O處產(chǎn)生的場強大小和方向如何?【答案】(1)負電;(2)0;(3);方向沿Oq連線且指向+q【詳解】(1)根據(jù)靜電感應(yīng)可知,靠近電荷的一端A端帶負電;(2)當(dāng)導(dǎo)體棒達到靜電平衡后,導(dǎo)體棒內(nèi)一點C處的合場強為0;(3)水平導(dǎo)體棒當(dāng)達到靜電平衡后,棒上感應(yīng)電荷中點O處產(chǎn)生的場強大小與點電荷+q在該處產(chǎn)生的電場強度大小相等,方向相反.則棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點產(chǎn)生的場強大小為由于O處的合場強為零,所以感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強方向與點電荷+q在該處產(chǎn)生的電場強度的方向相反,即沿Oq連線且指向+q?!绢}型07靜電平衡狀態(tài)后不同位置電勢高低的比較】25.(23-24高三上·北京海淀·期末)將一個不帶電的空腔導(dǎo)體放入勻強電場中,達到靜電平衡時,導(dǎo)體外部電場線分布如圖所示。W為導(dǎo)體殼壁,A、B為空腔內(nèi)兩點。下列說法正確的是()A.導(dǎo)體殼壁W的外表面和內(nèi)表面感應(yīng)出等量的異種電荷B.空腔導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在B點產(chǎn)生的場強為零C.空腔內(nèi)的電場強度為零D.空腔內(nèi)A點的電勢高于B點的電勢【答案】C【詳解】ACD.導(dǎo)體殼壁W處于靜電平衡狀態(tài),外表面感應(yīng)出等量的異種電荷,導(dǎo)體殼壁和空腔內(nèi)部為一個等勢體,電場強度均為零,空腔內(nèi)A點的電勢等于B點的電勢。故AD錯誤;C正確。B.空腔導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在B點產(chǎn)生的場強與勻強電場的場強等大反向,不為零。故B錯誤。故選C。26.(23-24高二上·河南焦作·期中)如圖所示,豎直固定放置半徑為R、上端有很小的孔的金屬球殼,將豎直懸掛的帶電量為的小球(可視為點電荷)放置在金屬球殼的球心處,整個裝置處于電場強度為E的水平向左的勻強電場中。在金屬球殼的縱截面上有A、B、C三點,則(
)A.達到靜電平衡后,金屬球殼空腔內(nèi)沒有電場B.達到靜電平衡后,金屬球殼空腔內(nèi)的電場線水平向左C.達到靜電平衡后,A、B、C三點的電勢關(guān)系為D.達到靜電平衡后,A、B、C三點的電勢關(guān)系為【答案】C【詳解】A.達到靜電平衡后,由于帶電量為的小球(可視為點電荷)放置在金屬球殼的球心處,整個裝置處于電場強度為E的水平向左的勻強電場中,則金屬球殼空腔內(nèi)電場強度不為零,金屬球殼空腔內(nèi)有電場,故A錯誤;B.達到靜電平衡后,金屬球殼空腔內(nèi)的場強等于點電荷與水平向左的E的合場強,點電荷的場強是發(fā)散向外的,故多數(shù)情況下球殼空腔內(nèi)的場強電場線不是水平向左的,故B錯誤;CD.達到靜電平衡后,金屬球殼B是一個等勢體,A、B、C三點的電勢關(guān)系為,故C正確,D錯誤。故選C。27.(22-23高二上·湖南懷化·期末)不帶電的導(dǎo)體P置于電場強度方向向右的電場中,其周圍電場線分布如圖所示,導(dǎo)體P表面處的電場線與導(dǎo)體表面垂直,a、b為電場中的兩點,則(
)A.a(chǎn)點的電勢等于b點的電勢 B.a(chǎn)點的電場強度小于b點的電場強度C.導(dǎo)體P內(nèi)部的電場強度大于a點的電場強度D.正試探電荷從a點運動到b點,電場力做正功【答案】D【詳解】A.沿電場線方向電勢逐漸降低,則a點的電勢高于b點的電勢,故A錯誤;B.電場線越密集的地方電場強度越大,則a點的電場強度大于b點的電場強度,故B錯誤;C.a(chǎn)點的電場強度不為零,而導(dǎo)體內(nèi)部電場強度為零,故C錯誤;D.正試探電荷從a點運動到b點,電場力做正功,故D正確。故選D。28.在勻強電場中,直線AO平行于電場線,AB=BO,直線MN豎直與AO交與O,MO=ON,現(xiàn)將一個金屬球殼放入勻強電場中,球心在O點,此時空間的電場如圖所示,則空間各點的電場強度E、電勢的大小關(guān)系正確的是()A.B. C. D.【答案】B【詳解】AB.電場線的疏密表示場強的大小,金屬球殼放入勻強電場中,球心在O點,達到靜電平衡時,則球殼內(nèi)部場強為零,所以,故A錯,誤B正確;C.由圖可知MN連線與電場線垂直,無窮遠處電勢為0,則可知,,故C錯誤;D.金屬球殼放入勻強電場中,達到靜電平衡時,是個等勢體,即,故D錯誤;故選B。【題型08金屬外殼屏蔽外電場】29.(23-24高二上·北京西城·階段練習(xí))如圖所示,用金屬網(wǎng)把驗電器罩起來,再使帶電金屬球靠近驗電器。則以下關(guān)于驗電器箔片的說法正確的是()A.驗電器箔片會張開,因為帶電金屬球的電場會存在于整個空間的B.驗電器箔片可能會張開,只要帶電金屬球所帶電量足夠大就可以C.驗電器箔片不會張開,因為金屬網(wǎng)罩把電荷都導(dǎo)到地球上去了D.驗電器箔片不會張開,因為金屬網(wǎng)罩會出現(xiàn)感應(yīng)電荷抵消掉帶電金屬球在網(wǎng)罩內(nèi)的電場【答案】D【詳解】金屬網(wǎng)罩產(chǎn)生感應(yīng)電荷,抵消掉帶電金屬球的在網(wǎng)罩內(nèi)的電場,即此時金屬網(wǎng)罩屏蔽了外電場,所以驗電器箔片不張開。故選D。30.(22-23高二上·北京東城·期中)如圖所示,用金屬網(wǎng)把不帶電的驗電器罩起來,再使帶正電的金屬球靠近金屬網(wǎng),則下列說法正確的是()A.驗電器的箔片會張開 B.若將金屬網(wǎng)罩接地,驗電器的箔片會張開C.金屬網(wǎng)罩上A點電勢低于B點電勢 D.金屬網(wǎng)罩內(nèi)部電場強度為零【答案】D【詳解】A.用一個空腔導(dǎo)體將外電場遮住后,導(dǎo)體內(nèi)部不受外電場的影響,所以帶正電的金屬球靠近金屬網(wǎng),驗電器的箔片不會張開,故A錯誤;B.用金屬網(wǎng)把不帶電的驗電器罩起來,金屬網(wǎng)起到靜電屏蔽的作用,無論是否接地,金屬網(wǎng)內(nèi)部不受外界電場影響,驗電器的箔片不會張開,故B錯誤;CD.用金屬網(wǎng)把不帶電的驗電器罩起來,金屬網(wǎng)起到靜電屏蔽的作用,靜電屏蔽時,金屬網(wǎng)內(nèi)部電場強度為零,電勢相等,故C錯誤,D正確。故選D。31.法拉第籠是一個由金屬制成的球形狀籠子,與大地連通。當(dāng)高壓電源通過限流電阻將10萬伏直流高壓輸送給放電桿,放電桿尖端靠近籠體時,出現(xiàn)放電火花。如圖所示,體驗者進入籠體后關(guān)閉籠門,操作員接通電源,用放電桿進行放電演示。下列說法正確的是()A.法拉第籠上的感應(yīng)電荷均勻分布在籠體外表面上B.法拉第籠內(nèi)部任意兩點間的電勢差為零C.法拉第籠上的感應(yīng)電荷在籠內(nèi)產(chǎn)生的電場強度為零D.同一帶電粒子在法拉第籠外的電勢能大于在法拉第籠內(nèi)部的電勢能【答案】B【詳解】A.法拉第籠上的感應(yīng)電荷在籠體外表面上分布不均勻,離放電桿尖端越近和越遠處電荷密度越大,A錯誤;B.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是個等勢體,又因為金屬籠子與大地相通,所以籠子上及法拉第籠內(nèi)部各點的電勢均等于零,所以法拉第籠內(nèi)部任意兩點間的電勢差為零,B正確;C.法拉第籠上的感應(yīng)電荷與放電桿尖端上的電荷在籠內(nèi)的合場強等于零,所以法拉第籠上的感應(yīng)電荷在籠內(nèi)產(chǎn)生的電場強度不等于零,C錯誤;D.由于帶電粒子和法拉第籠的電性未知,所以無法比較同一帶電粒子在法拉第籠外的電勢能與在法拉第籠內(nèi)部的電勢能的大小,D錯誤。故選B。32.(多選)如圖所示,金屬殼放在絕緣墊上,能起到屏蔽點電荷電場作用的是()A.B.C. D.【答案】ABD【詳解】A.當(dāng)正電荷放在金屬殼外時,使金屬殼左端帶負電荷,右端帶正電荷,兩端出現(xiàn)電壓,導(dǎo)致感應(yīng)電場與外電場相疊加,所以內(nèi)部電場強度為零起到屏蔽的作用,故A正確;B.當(dāng)正電荷放在金屬殼外時,使金屬殼左端帶負電荷,由于右端接地,則不帶電,兩端仍出現(xiàn)電壓,導(dǎo)致感應(yīng)電場與外電場相疊加,所以內(nèi)部電場強度為零起到屏蔽的作用,故B正確;C.當(dāng)正電荷放在金屬殼內(nèi)時,使金屬內(nèi)殼帶負電荷,外殼帶正電荷,出現(xiàn)電場,導(dǎo)致出現(xiàn)感應(yīng)電場沒起到屏蔽的作用,故C錯誤;D.當(dāng)正電荷放在金屬殼內(nèi)時,由于接地,則使金屬殼外不帶電,內(nèi)部左、右端都帶負電荷,而外部沒有電場,從而起到屏蔽的作用,故D正確;故選ABD。【題型09金屬內(nèi)殼屏蔽內(nèi)電場】33.(23-24高二上·陜西西安·期中)在如圖所示的實驗中,驗電器的金屬箔片會張開的是()A.B.C.D.【答案】B【詳解】A.金屬網(wǎng)可以屏蔽網(wǎng)外電荷產(chǎn)生的電場,驗電器的兩金屬箔片不帶電,不會張開,故A錯誤;B.金屬網(wǎng)沒有接地,網(wǎng)內(nèi)帶電體可以使驗電器發(fā)生靜電感應(yīng),使金屬箔片張開,故B正確;CD.金屬網(wǎng)接地,網(wǎng)內(nèi)的帶電體對網(wǎng)外無影響,網(wǎng)外的帶電體對網(wǎng)內(nèi)也無影響,不能使驗電器發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象,金屬箔片不能張開,故CD錯誤。故選B。34.如圖所示,將懸掛在細線上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)不與C的內(nèi)壁接觸,在C附近另外有一個懸掛在細線上的帶負電的小球B,則()A.A,B兩球均不偏離豎直方向B.A球不偏離豎直方向,B球向右偏離豎直方向C.A球向左偏離豎直方向,B球不偏離豎直方向D.A球向左偏離豎直方向,B球向右偏離豎直方向【答案】B【詳解】CD.由于靜電屏蔽,小球B的電場對A無影響,小球A不會偏離豎直方向,選項CD錯誤;AB.由于靜電感應(yīng)空心球C的內(nèi)表面帶負電,外表面帶正電,小球B和空心球C之間異種電荷相吸引,小球B會偏離豎直方向向右靠近C球,選項A錯誤,B正確。故選B。35.(多選)如圖所示,原來不帶電的金屬球殼內(nèi)壁接地,將一帶正電的小球放入其中,但不與球殼接觸,則()A.球殼內(nèi)壁帶負電 B.球殼外壁帶正電C.球殼外壁不帶電 D.若將接地線去掉再移去正電荷,球殼外壁帶負電【答案】ACD【詳解】ABC.由靜電感應(yīng),未接地前電場線分布特點如圖所示內(nèi)壁帶負電,球殼是個等勢體,無論是內(nèi)壁還是外壁接地,大地上的電子均受電場力作用逆著電場線與外壁正電中和,使外壁不帶電,AC正確,B錯誤;D.若將接地線去掉再移去正電荷,則剩余負電均分布在外表面,D正確。故選ACD。36.(多選)如圖所示,導(dǎo)體球A與導(dǎo)體球殼B同心,原來都不帶電,也不接地,設(shè)M、N兩點的場強大小為EM和EN,下列說法中正確的是()A.若使A帶電,則EM≠0,EN=0 B.若使B帶電,則EM=0,EN≠0C.若使A球帶電,B球接地,則EM=0,EN=0D.若使A球帶電,B球接地,則EM≠0,EN=0【答案】BD【詳解】A.如果A帶電,則會感應(yīng)B內(nèi)部帶異種電荷,外部電性與A相同,那么EM和EN均不為0,A錯誤;B.如果B帶電,由于同種電荷的排斥,電荷只分布在外表面,則EM為0,EN不為0,B正確;CD.如使A球帶電,B球接地,是接地屏蔽,則EM不為0,EN為0,C錯誤,D正確。故選BD?!绢}型10庫倫定律的表達式和簡單的應(yīng)用】37.(23-24高二上·甘肅武威·期中)兩個分別帶有電荷量-Q和+5Q的相同金屬小球(均可視為點電荷)固定在間距為r的兩處,它們之間庫侖力的大小為F,現(xiàn)將兩球接觸后再放回原處,則兩球間庫侖力的大小為()A. B. C. D.【答案】B【詳解】小球接觸前,有小球接觸后,電量均分,兩個小球所帶的電荷量相等,為則兩球接觸后的庫侖力大小為故選B。38.(23-24高一下·江蘇南通·期中)有一個半徑為R、帶電量為Q且電荷均勻分布的絕緣球體,在距球心O為2R的位置有一帶電量為q的點電荷。現(xiàn)從帶電球中挖去半徑為的球體,如圖所示。則剩余部分對點電荷q的庫侖力大小為()A. B. C. D.【答案】A【詳解】沒有挖去之前,點電荷所受庫侖力為挖去部分對點電荷的庫侖力為其中令剩余部分對點電荷的庫侖力為,則有解得故選A。39.(23-24高一下·浙江紹興·期中)如圖所示,帶正電的場源點電荷固定于O點,OP=r。已知一個電荷量為q的正檢驗電荷在P點受到的電場力大小為F,靜電力常量為k。下列說法正確的是(
)A.場源電荷的電荷量為 B.P點的場強大小為C.檢驗電荷所受的電場力方向水平向左 D.撤去檢驗電荷,P點的場強變?yōu)?【答案】A【詳解】A.設(shè)場源電荷的電荷量為,根據(jù)庫侖定律可得,,解得,故A正確;BC.根據(jù)電場強度定義式可知,P點的場強大小為由于場源電荷和檢驗電荷均帶正電,所以檢驗電荷所受的電場力方向水平向右,故BC錯誤;D.電場強度只有電場自身決定,與檢驗電荷無關(guān),所以撤去檢驗電荷,P點的場強不變,故D錯誤。故選A。40.(多選)(23-24高一下·山東泰安·期中)兩個相同的金屬小球(可看作點電荷),帶電量之比為1∶7,在真空中相距為r,相互間的庫侖力為F,現(xiàn)將兩小球相互接觸后再放回原來的位置上,則它們間的庫侖力可能變?yōu)椋ǎ〢.9FB. C.16F D.【答案】BD【詳解】開始時兩電荷間的庫侖力為若兩電荷帶同種電荷,則接觸后各帶電量為4q,則庫侖力若兩電荷帶異種電荷,則接觸后各帶電量為3q,則庫侖力故選BD?!绢}型11庫倫定律分析非點電荷間的作用力】41.(22-23高二上·河南鄭州·期中)如圖所示,半徑均為r的兩個金屬球,其球心相距為3r,現(xiàn)使兩球帶上等量的同種電荷,電荷量都為q,設(shè)靜電力常量為k。則對兩球間的靜電力F的判斷正確的是()A. B. C. D.【答案】D【詳解】帶同種電荷的兩金屬球,由于同種電荷相互排斥,所帶電量集中在兩球的外側(cè),兩帶電金屬球等效的點電荷間距離大于3r,故由庫侖定律可知,庫侖力一定小于距離是3r時的庫侖力,即故選D。42.如圖所示,真空中兩個完全相同的絕緣帶電金屬球A、B(兩球半徑相比兩球間距不能忽略),分別帶有-4Q和+Q的電荷量,兩球間靜電力為F?,F(xiàn)用一個不帶電的同樣的金屬球C先與A接觸,再與B接觸,然后移開C,則它們間的靜電力()A.等于 B.小于 C.大于 D.等于【答案】B【詳解】若帶電金屬球A、B能看成點電荷,設(shè)兩球心間距為r,根據(jù)庫侖定律,有不帶電的同樣的金屬球C先與A接觸,再與B接觸,然后移開C,則兩金屬球所帶電荷量變?yōu)閯t,它們間的靜電力變?yōu)橛深}意可知,兩球半徑相比兩球間距不能忽略,原來帶異種電荷,由于相互吸引,電荷主要集中在內(nèi)側(cè),電荷間實際距離小于r,故實際兩球間靜電力為F>F1后來帶同種電荷,由于相互排斥,電荷主要集中在外側(cè),電荷間實際距離大于r,故實際兩球間靜電力聯(lián)立可得,B正確。故選B。43.如圖所示,兩個半徑均為r的金屬球放在絕緣支架上,兩球面最近距離為r,A球電荷量為﹢Q,B球電荷量為﹣3Q,兩球之間的靜電力大小為F,將兩球相互接觸后放回原處,此時兩球之間的靜電力變?yōu)椋ǎ〢.B.小于 C.大于 D.大于【答案】B【詳解】金屬小球A和B,帶電量分別為﹢Q和﹣3Q,因兩球不能看做是點電荷,因為兩球電荷間的吸引作用,根據(jù)庫侖定律,可知相互作用力大小為將兩球接觸后再放回原處,電荷先中和再平分,帶電量變?yōu)橛捎趦汕蛑g相互排斥,則根據(jù)庫侖定律,有故選B。【點睛】本題考查運用比例法求解物理問題的能力,對于兩個完全相同的金屬球,互相接觸后電量平分,同時要考慮庫侖定律的適應(yīng)條件。44.如圖所示,A為點電荷,電荷量為,B為一個固定的金屬帶電球殼,半徑為R,電荷量為,點電荷A在P點時所受庫侖力為F1,若將點電荷A移到帶電球殼B的球心O點,點電荷A所受庫侖力為F2,P點與O點的距離為r,且,則()A.B. C. D.【答案】D【詳解】AB.由于P點與O點的距離r沒有遠大于金屬帶電球殼的半徑R,導(dǎo)致金屬帶電球殼的電荷分布不均勻,靠近P點一側(cè)電荷分布較多,所以有,故AB錯誤;CD.將點電荷A移到帶電球殼B的球心時,根據(jù)對稱性,球殼上各部分對該點電荷的庫侖力的矢量和為零,故C錯誤、D正確。故選D?!绢}型12帶電小球的平衡問題】45.(23-24高一下·四川德陽·期末)如圖所示,用兩根等長的輕質(zhì)絕緣細線把兩個可視為點電荷的小球A、B懸掛在點。兩小球靜止時,細線與豎直方向的夾角分別為α和β,兩小球的質(zhì)量分別為和,電荷量絕對值分別為和。已知α大于β,則()A.一定大于 B.可能等于C.可能等于 D.一定大于【答案】B【詳解】CD.對兩球受力分析,如圖所示根據(jù)共點力平衡和幾何關(guān)系可得,由于已知α大于β,則則有即故CD錯誤;AB.兩球間的庫侖力是作用力與反作用力,一定相等,與兩個球帶電量的多少無關(guān),不能確定電荷的多少,則可能等于,故A錯誤,B正確。故選B。46.(22-23高二上·廣西柳州·期中)如圖,A、B為兩個帶電小球,兩球質(zhì)量均為m,A球固定在絕緣桿的上端,B球通過一絕緣細繩連接在天花板上。A的帶電量為Q,B的帶電量為q,,靜止時,兩小球在同一水平線,細繩與豎直方向夾角為。已知重力加速度為g,則(
)A.兩球帶異種電荷 B.B球受到的庫侖力大小為C.B球所受的庫侖力比A球所受的庫侖力大 D.若A球靠近B球,細繩對B球的拉力變小【答案】B【詳解】A.由于兩個小球相排斥,所以兩個小球帶同種電荷,故A錯誤;B.對B球進行受力分析,受到重力、繩子拉力和庫侖力,如圖所示則有,故B正確;C.A對B的庫侖力與B對A的庫侖力是一對作用力與反作用力,大小相等、方向相反,故C錯誤;D.若A球靠近B球,二者之間的庫侖力增大,細繩與豎直方向的夾角增大,根據(jù)可知細繩對B球的拉力變大,故D錯誤。故選B。47.(23-24高一下·內(nèi)蒙古烏蘭察布·期末)如圖所示,豎直絕緣墻上固定一帶電小球A,將質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處,絲線BC長度為,AC兩點間的距離為2L。當(dāng)小球B靜止時,絲線與豎直方向的夾角,帶電小球A、B可視為質(zhì)點,重力加速度為g。下列說法正確的是()A.絲線對小球B的拉力為B.小球A的帶電荷量為C.如果小球A漏電導(dǎo)致電量減少少許,則AB之間距離減小,庫侖力變大D.如果小球A漏電導(dǎo)致電量減少少許,絲線拉力大小不變【答案】D【詳解】A.由題意可知所以AB與BC垂直,兩小球之間的距離為對小球B進行受力分析如圖由平衡條件得,絲線對小球B的拉力為,故A錯誤;B.由,可知,故B錯誤;CD.由相似三角形可知,,若A緩慢漏電,兩球間的庫侖力減小,絲線的拉力大小不變,故C錯誤,D正確。故選D。48.(23-24高一下·河北邯鄲·期中)如圖所示,一個掛在絲線下端帶正電的小球B,靜止在圖示位置.若固定的帶正電小球A(可看作點電荷)的電荷量為,B球的質(zhì)量為m,帶電荷量為,,A和B在同一條水平線上,整個裝置處于真空中.重力加速度為g。(sin37°=0.6;cos37°=0.8)(1)求B球受到的靜電力的大小和方向。(2)帶電小球A在圖中B球靜止位置處產(chǎn)生的電場強度大小和方向。(3)求A、B兩球間的距離r?!敬鸢浮浚?);方向水平向右;(2);方向水平向右;(3)【詳解】(1)對B球受力分析,由平衡條件可知,B球受到的靜電力的大小方向水平向右?!绢}型13靜電力作用下的加速問題】49.(23-24高一下·內(nèi)蒙古烏蘭察布·期末)如圖所示,在光滑絕緣的水平地面上,放置兩個帶電小球A和B(兩小球可視為點電荷),已知A球質(zhì)量為m,B球質(zhì)量為3m,并使兩球分別帶上同種電荷,相隔距離為L。現(xiàn)將兩小球同時由靜止釋放,當(dāng)A球的加速度變?yōu)獒尫藕笏查g的時,整個系統(tǒng)的電勢能改變量為24J,則在這一過程中,下列說法正確
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