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人教版(2019)必修三第九章 静电场及其应用(含解析及教案)
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人教版(2019)必修三第九章 静电场及其应用(含解析及教案)

2025-01-01 浏览量 72 20个学币
详细信息
ID: 6-22079025
版本: 人教版(2019)
类型: 试卷、教案
地区: 全国
文件: 9.2MB
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资料简介 教 案-静电场及其应用.pdf 展开

这是一套《人教版(2019)必修三第九章 静电场及其应用(含解析及教案)》资源,包含学生版-静电场及其应用.docx、教师版-静电场及其应用.docx、学生版-静电场及其应用.pdf、教 案-静电场及其应用.pdf、教师版-静电场及其应用.pdf欢迎下载使用,下面是关于《教 案-静电场及其应用.pdf》的文档简介内容:
越努力,越幸运!
高考物理知识细化练习:静电场及其应用
第一部分:电荷
1.现有丝绸、塑料薄膜、玻璃三种材料。通过实验发现,当被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近被丝绸摩擦过的塑料薄膜时,两者相互吸引。由此可判断,下列顺序中,可使排在前面的材料跟排在后面的材料摩擦后,前者总是带正电的是()
A.丝绸、玻璃、塑料薄膜
B.玻璃、丝绸、塑料薄膜
C.玻璃、塑料薄膜、丝绸
D.塑料薄膜、丝绸、玻璃
1.B
【解析】丝绸与玻璃棒相互摩擦时,丝绸得到电子带负电,玻璃棒失去电子带正电,故丝绸的束缚电子能力大于玻璃棒;玻璃与塑料薄膜靠近时相互吸引,说明塑料薄膜带负电,即塑料薄膜的束缚电子能力大于丝绸,故束缚电子能力由强到弱的排列顺序是:塑料薄膜、丝绸、玻璃。ACD错误,B正确。
2.如图所示,如果天气干燥,晚上脱毛衣时,会听到“噼啪”的响声,还会看到电火花,关于这种现象产生的原因,下列说法正确的是(  )
A.人身体上产生电流 B.接触起电造成的
C.摩擦起电造成的 D.感应起电造成的
2.C
【解析】天气干燥时,毛衣因摩擦带有电荷,脱毛衣时,发生电荷放电现象,产生电火花,故A、B、D错误,C正确。
3.某科技馆里,一位少女站在绝缘平台上,当她用手触摸一个金属球时,会看到她的头发慢慢竖起,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.头发竖起是因为她身上带了静电
B.她只有带正电荷时,头发才会竖起
C.她的头发慢慢竖起是因为电荷慢慢传到她的头发上
D.头发的带电方式属于感应起电
3.A
【解析】A.头发竖起是因为她身上带了同种电荷的静电,头发相互排斥,故A正确;
B.只要带同种电荷,她的头发都可以竖起,故B错误;
C.电荷分布在头发上是瞬间完成的,慢慢竖起是因为头发受力后需要个运动过程,故C错误;
D.头发的带电方式属于接触起电,故D错误。
4.如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近导体的带正电金属球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,把导体分为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为,则下列结论正确的是(  )
A.沿虚线切开,A带负电,带正电,且
B.只有沿虚线切开,才会A带正电,带负电,且
C.沿虚线切开,A带正电,带负电,且
D.沿任一虚线切开,A带正电,带负电,且均有
4.D
静电感应现象使得A带正电,B带负电。导体原来不带电,只是在C的作用下,导体中的自由电子向B移动,使得B部分多带了电子而带负电,A部分少了电子而带正电。根据电荷守恒可知,A部分少的电子与B部分多的电子数目相同,因此D正确。
5.关于元电荷的理解,下列说法正确的是(  )
A.元电荷就是电子或者质子
B.物体所带的电荷量只能是元电荷整数倍
C.元电荷的电荷量大小是1C
D.只有电子和质子的带电荷量等于元电荷
5.B
【解析】元电荷又称“基本电荷量”,在各种带电微粒中,电子电荷量是最小的,人们把最小的电荷量叫作元电荷,常用符号e表示,任何带电体所带电荷量都是e的整数倍,目前测定的元电荷的值e=1.6×10-19 C
所以元电荷是基本电荷量,不是指电子或者质子,也不是只有电子和质子的带电荷量等于元电荷,故ACD错误,B正确。
故选B。
6.保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务.盗版书籍影响我们的学习效率,甚至会给我们的学习带来隐患。小华同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书做练习时,他发现有一个带电质点的电荷量数字看不清,他只能看清是6.____×10-18C,拿去问老师,如果你是老师,你认为该带电质点的电荷量可能是下列哪一个(  )
A.6.2×10-18C B.6.4×10-18C
C.6.6×10-18C D.6.8×10-18C
6.B
【解析】元电荷又称“基本电荷量”,在各种带电微粒中,电子电荷量是最小的,人们把最小的电荷量叫作元电荷,常用符号e表示,任何带电体所带电荷量都是e的整数倍,目前测定的元电荷的值e=1.6×10-19 C,任何带电量都是e的整数倍。
7.静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸褚”之说,但下列不属于静电现象的是(  )
A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引
C.小线圈在磁场中转动过程中,小线圈中产生电流
D.从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉
7.C
A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑,是因为梳子与头发摩擦起电,静电吸引轻小物体,故A属于静电现象,故A错误;
B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引,是因为先感应起电,然后静电作用力,故B错误;
C.小线圈接近通电线圈过程,产生感应电流是电磁感应现象,非静电现象,故C正确;
D.从干燥的地毯走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉,是因为摩擦起电,D错误。
8.如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开(  )
A.A带正电,B带负电
B.A的带电荷量大于B的带电荷量
C.用手摸一下导体B,然后移去C,A、B下部的金属箔都闭合
D.若先分开A和B,再移去C,A、B下部的金属箔仍张开
8.D
A.由于静电感应,A端带上负电,B端带上正电,故A错误;
B.A端和B端分别带等量异种电荷,故B错误;
C.用手摸一下导体B,则电子从大地流向B,中和一部分正电荷,移去C后,导体A和B带负电,A、B下部的金属箔都张开,故C错误;
D.由于静电感应,移去C前,A端带负电,B端带正电;先把A和B分开,则A端仍然带负电,B端带正电,然后移去C,A、B下部的金属箔仍然都张开,故D正确。
9.一带电量为q的电荷绕带电量为Q的正电荷做椭圆运动,轨迹如图所示。已知|q| |Q|,M、N为椭圆轨迹上的两点。关于q带电性质判断正确的是()
A.q一定带正电
B.q一定带负电
C.q可以带正电、也可以带负电
D.无法判断q带哪一种电
9.B。【解析】库仑力提供向心力,所以两电荷相互吸引,故q带负电。
10.某同学在研究静电感应时,用带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的金属箔片张开。验电器上感应电荷的分布情况正确的是(  )
A. B.C.D.
10.B
由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故验电器的上端应带上与小球异号的电荷,而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷。
11.最早测定元电荷电荷量的物理学家是( )
A.奥斯特 B.安培 C.库仑 D.密立根
11.D
密立根利用油滴实验,确证了元电荷的存在,精确地测定了元电荷的数值。密立根对带电油滴进行实验,发现所有油滴所带的电量均是某一最小电荷的整数倍,该最小电荷值就是电子电荷。
12.用验电羽、感应起电机等可以组成一个模拟电场形状的实验。如图是某次实验中验电羽的一种形状,则两个验电羽(  )
一定带正电 B.一定带负电
C.一定带异种电 D.可能只带正电
12.C
由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,从验电羽的形状可知,两个验电羽相互吸引,一定带异种电荷。
13.如图所示,A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球。下列说法正确的是(  )
A.把C移近导体A时,A上的金属箔片张开,B上的金属箔片不张开
B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开
C.先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开
D.先把A、B分开,再把C移走,重新让A、B接触,A上金属箔片张开,而B上金属箔片闭合
13.B
A.感应带电,这是使物体带电的一种方法,根据异种电荷互相吸引的原理可知,靠近的一端会带异种电荷,金属导体处在正电荷的电场中,由于静电感应现象,导体B的右端要感应出正电荷,在导体A的左端会出现负电荷,所以导体两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电,A错误;
B.把带正电荷的物体C移近导体A后,把A和B分开,A带负电,B带正电,金属箔还是张开,B正确;
C.先把C移走,A、B电荷恢复原状,A、B两端都不带电,若再把A、B分开,A、B上的金属箔片不会张开,C错误;
D.先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A与B上的电荷重新中和,A上的金属箔片闭合,B上的金属箔片也闭合,D错误;
14.(多选)关于电荷守恒定律,下列叙述正确的是(  )
A.一个物体所带的电荷量总是守恒的
B.在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电荷量总是守恒的
C.在一定的条件下,一个系统内等量的正、负电荷中和时遵循电荷守恒定律
D.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换
14.BCD
【解析】根据电荷守恒定律,单个物体所带电荷量是可以改变的;在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电荷量总是守恒的;若一个系统内的等量的正、负电荷中和,并不违背电荷守恒定律;电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换。故A错误,BCD正确。
15.(多选)有一个质量很小的小球,用绝缘细线悬挂着,当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时,看到它们互相吸引,接触后又互相排斥,则下列说法正确的是()
A.接触前,A、B一定带异种电荷 B.接触前,A、B可能带异种电荷
C.接触前,球一定不带任何电荷 D.接触后,球一定带电
15.BD
【解析】接触前橡胶棒B带负电荷,带电体有吸引轻小物体的性质,故可能带正电荷,也可能不带电荷,接触后又互相排斥,故接触后橡胶棒B和小球一定带同种电荷。
16.(多选)如图所示,有一带正电荷的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B时,验电器金属箔张角减小,则金属球A(  )
A.可能不带电 B.可能带负电
C.可能带正电 D.一定带负电
16.AB
【解析】BC.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属箔所带电荷量的多少。如果A球带负电,靠近验电器的B球时,异种电荷相互吸引,使金属箔上的正电荷逐渐“上移”,从而使两金属箔的张角减小,选项B正确C错误;
AD.如果A球不带电,在靠近B球时,发生静电感应现象使A球上电荷重新分布,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,因距离的不同而表现为吸引作用,从而使金属箔的张角减小,选项A正确D错误。
第二部分:库伦定律
1.两个可视为质点的相同金属小球,电荷量绝对值之比为,它们相距时,彼此间存在相互吸引的库仑力,其大小为;若将两球充分接触后,再让它们相距,则它们之间(  )
A.库仑力大小为,相互吸引 B.库仑力大小为,相互排斥
C.库仑力大小为,相互吸引 D.库仑力大小为,相互排斥
1.B
依题意,可知两球带异种电荷,可设为和,当它们相距时,可得库仑力大小
若将两球充分接触后,各自带电量变为,同种电荷相互排斥,再让它们相距,则它们之间的库仑力大小为
2.真空中有三个带电小球、、(可视为点电荷)质量均为。其中、带电,带电,如图,球用绝缘细线栓于天花板点,、之间用绝缘弹簧链接,下方用不可伸长的绝缘细线连接。静止时间、间满足,且。现剪断间弹簧瞬间,下列有关、、加速度说法正确的是(  )
B.
C. D.
2.B
弹簧断裂瞬间,假设B、C之间的绳无弹力,对B受力分析,B受重力,A对B的库仑力向上,C对B的库仑力向下,所以B的合力为,又,解得
对C受力分析,C受重力,B对C的库仑力向上,A对C的库仑力向下,所以C的合力为,又,。解得,因为,所以B、C之间的绳无弹力,和假设相符,故B正确,ACD错误。
3.两个带电量均为+Q的相同金属小球(均视为点电荷)相距r时,两球之间的排斥力为F。今让第三个不带电的相同金属小球接触其中一个带电小球后移开。此时原来两带电小球之间的排斥力变为多大(  )
A. B. C. D.2
3.B
两个带电量均为+Q的相同金属小球相距r时,两球之间的排斥力,
让第三个不带电的相同金属小球接触其中一个带电小球后移开,该带电小球带电量变为,此时原来两带电小球之间的排斥力变为
4.如图,光滑平面上固定金属小球A,用长的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为,若让它们带上等量异种电荷,弹簧形变量变为,则有(  )
A. B.
C. D.条件不足无法判断
4.B
根据库仑定律可知,当电性发生变化时,库仑力由排斥力变为吸引力,则距离变小,所以库仑力增大,弹簧的弹力增加,弹簧的形变量变大,则有。故选B。
5.如图所示,带电小球A固定在绝缘支架上,在A球的正上方有一个理想的定滑轮,另一个带电小球B用一绝缘细线通过滑轮拉住处于静止状态,现用力缓慢拉小球B,使小球逐渐的升高,则小球在到达A球的正上方之前的运动为(  )
A.沿细线方向的直线运动
B.以球A为圆心的圆弧运动
C.将向球A靠近的运动
D.将远离球A的曲线运动
5.B
【详解】
球的受力如图所示,根据相似三角形的特点得
因此不变,故球的运动轨道是以球为圆心的圆弧.
6.如图所示,放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A,B,A位于筒底靠在左侧壁处,B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若筒壁竖直,A的电量保持不变,B由于漏电而下降少许后重新平衡,下列说法中正确的是(  )
A.小球A对筒底的压力不变 B.小球A,B间的库仑力不变
C.小球A,B间的库仑力变小 D.小球B对筒壁的压力不变
6.A
A.以整体为研究对象可知,筒底对A球的支持力大小等于A、B两球的重力,由牛顿第三定律可知A对筒底的压力也等于A、B两球的重力,小球A对筒底的压力不变
故选项A正确;
BC.小球A、B间的库仑力
角变大,变小,库仑力F变大
故选项BC错误;
D.隔离B球受力如图所示,根据受力平衡有
由于漏电而下降少许重新平衡,角变大,因此筒壁给球B的支持力增大,根据作用力与反作用力可知B球对筒壁的压力变大,故选A。
7.如图,两条不等长的绝缘细线一端拴在天花板上同一点,另一端分别拴两带电小球A、B,电荷量分别为、,质量分别为、,当两小球处于同一水平面时均恰好静止,小球A的悬线与竖直方向的夹角为60°,小球B的悬线与竖直方向的夹角为30°。下列说法正确的是(  )
A.两小球带异种电荷 B.
C. D.
7.D
A.两小球相互排斥,则带同种电荷,故A错误;
CD.设小球的悬线与竖直方向的夹角为θ,由可知,越大,质量越小,D正确,C错误;
B.两小球之间的相互作用力大小与它们的电荷量无关,故B错误。
8.如图所示,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来两个带电小球A、B,左边放一个带正电的固定球Q时,两悬线都保持竖直方向。关于A、B所带电荷的电性及电荷量关系,下面说法中正确的是(  )
A.A带正电,B带正电,并且A带电荷量较大
B.A带负电,B带正电,并且A带电荷量较小
C.A带负电,B带正电,并且A带电荷量较大
D.A带正电,B带负电,并且A带电荷量较小
8.B
已知两悬线都保持竖直方向,A、B受力平衡,若A带正电且平衡,则B一定带正电,但B不能同时平衡;从而可知A只能带负电,B带正电。B受A和Q的库仑力,有,A受B和Q的库仑力,有,由以上两式可得,因,所以。
9.如图所示,将带电的中心穿孔小球A套在倾角为的固定光滑绝缘杆上某处,在小球A的正下方固定着另外一只带电小球B,此时小球A恰好静止,且与绝缘杆无挤压。若A的电荷量为q,质量为m,A与B的距离为h,重力加速度为g,静电力常量为k,A与B均可视为质点,下列说法正确的是(  )
A.两小球一定带异种电荷 B.两小球可能带同种电荷
C.B小球的电荷量为 D.B小球的电荷量为
9.C
因小球A恰好静止,且与绝缘杆无挤压,可知A受库仑力与重力平衡,即库仑力的方向竖直向上,即两小球一定带同种电荷;由平衡可知,解得B小球的电荷量为,故选C。
10.关于点电荷,下列说法正确的是(  )
A.点电荷的电荷量一定是 B.点电荷是理想化模型
C.实际存在的电荷都是点电荷 D.大的带电体不能看成点电荷
10.B
A.点电荷只是带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计,但是电荷量并不一定就是元电荷,选项A错误;
BC.点电荷是理想化的物理模型,与力学中质点类似,当带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计时,才可以看成点电荷,并不是所有电荷都可以看作点电荷;
D.体积很大的带电体,如果带电体间的距离远大于带电体本身的尺寸,以至于带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计时,带电体也可以看成点电荷,选项D错误。
11.两个带电小球静止时细线与竖直方向的夹角分别为α、β,两球在同一水平面上,A、B两小球的质量与电量分别为m1、q1,m2、q2,若α>β,则(  )
A.m1受到的库仑力大于m2受到的库仑力
B.m1受到细线的拉力大于m2受到细线的拉力
C.q1<q2
D.m1<m2
11.D
A.由牛顿第三定律可知,m1受到的库仑力大小等于m2受到的库仑力大小,A错误;
B.对m1受力分析可得,其受到的细线的拉力为,对m2受力分析可得,其受到的细线的拉力为,又α>β,,即m1受到细线的拉力小于m2受到细线的拉力,B错误;
CD.对m1受力分析可得,对m2受力分析可得,又α>β,可得
由于两者的库仑力大小相等,方向相反,两者的电荷量无法比较,C错误,D正确。
12.真空中正三角形的三个顶点上分别放有电荷量相等、电性不同的点电荷,A、两点为正电荷,为负电荷,如图所示,处点电荷所受静电力大小为,则A、两处点电荷所受静电力大小分别为(  )
A.F B.F
C. F D. F
12.B
A对C的作用力沿AC方向,B对C的作用力沿CB方向,两个力大小相等,之间的夹角为120°,合力为F,所以A对C的作用力与B对C的作用力大小都等于F。所以任意两电荷间的作用力大小为F,根据对称性,A处点电荷所受静电力大小也为F,B处点电荷所受静电力大小为2Fcos30°=
13.如图所示,质量均为m的a、b、c、d四个带电小球,其中,a、b、c三个完全相同的小球的带电量均为q(电性未知),且位于光滑绝缘的水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动,三个小球等分整个圆周。带电量为10q(电性未知)的小球d位于O点的正上方R处,且在外力作用下恰好处于静止状态。重力加速度为g,静电力常量为k,则下列说法正确的是(  )
A.a、b、c、d四个小球带电量的总和一定为-7q
B.外力的大小为、方向竖直向上
C.小球a的角速度为
D.小球b的动能为
13.C
A.a、b、c三小球所带电荷量相同,要使三个做匀速圆周运动,d球与a、b、c三小球一定是异种电荷,由于a、b、c三个完全相同的小球的带量值均为q,有可能为正值,则d球电荷量有可能为负值,所以四个小球带电量的总和可能为-7q;同时也有可能d带正电荷,a、b、c带负电荷,总电荷量为+7q,A错误;
B.设db连线与水平方向的夹角为α,则cosα,所以α=60°。对d球,由平衡条件得,方向竖直向上,B错误;
C.a、b、c任意两个小球之间的距离为2Rcos30°R,对b球,根据牛顿第二定律和向心力得。解得,C正确;
D.小球的动能为,D错误。
14. 如图所示,三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上,q2与q3的距离为q1与q2的距离的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q1∶q2∶q3为(  )
A.9∶4∶9 B.4∶9∶4 C.9∶(-4)∶36 D.9∶36∶4
14.C
设q1、q2之间的距离为L,q2、q3之间的距离为2L。因为每个电荷所受静电力的合力均为零,对点电荷q1列平衡方程得
对点电荷q2列平衡方程得
由以上解得
因三个电荷受力平衡,所以q1与q3所带电性相同,q2与q1、q3电性相反,则
或,故选C。
对于沿直线自由分布的点电荷,满足口诀:“两同夹异”,“两大夹小”,“靠小”。
15.如图所示,质量分别为、的两个带同种电荷的小球、,分别用长为的绝缘细线悬挂在同一点,两细线与竖直方向各成一定的角度、,两小球用一绝缘轻质弹簧相接,A、B球连线与过点竖直线交于点,初始时刻弹簧处在压缩状态,现增加球的电荷量,下列说法中正确的是(  )
A.两细线的拉力之比变大 B.两细线的夹角不变
C.与的长度之比不变 D.长度一定变大
15.C
对两小球受力分析如图
、为A、B两小球之间的库仑力,、为两小球之间的弹簧弹力,满足
对球受力分析,、、、三力满足相似三角形,则有,同理对球亦有
当球的电荷量增大则两球距离会增大,夹角、增大,但仍有,
绳长不变,点上移,长度变小。故选C。
第三部分:电场 电场强度
1.下列各图中能正确表示孤立、静止的正点电荷的电场线分布的是(  )
A. B. C. D.
1.B
根据电场线的特点:电场线从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止。可知B图能正确表示孤立、静止的正点电荷的电场线分布。
2.如图所示,为两个等量的正点电荷,在其连线中垂线上的点放一个负点电荷(不计重力),由静止释放后,下列说法中正确的是( )
A.点电荷在从点到点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大
B.点电荷在从点到点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C.点电荷运动到点时加速度为零,速度达最大值
D.点电荷越过点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零
2.C。因中垂线上半部分的各点合场强方向相同,均为O指向P,而O至无穷远处场强先增大后减小,场强最大的位置有可能在OP之间,也可能在OP的延长线上,所以负点电荷从P至O的过程一直加速,到O时v最大,而加速度的大小可能逐渐减小,也可能先增大后减小,故加速度的大小变化无法确定,同理点电荷越过点后,速度越来越小, 加速度的大小变化无法确定,故C正确;
3.关于电场线的性质,下列说法不正确的是(  )
A.电场线是为了形象描述电场的假想线,不是真实的
B.电场线的疏密表示电场的强弱
C.电场线在特殊情况下可能相交
D.静电场中,电场线起于正电荷,止于负电荷,电场线不闭合
3.C
A.电场是可观真实存在的,而电场线是为了形象描述电场的假想线,不是真实的,故A正确,不符合题意;
B.电场线的疏密表示场强的强弱,故B正确,不符合题意;
C.电场线上的每一点切线方向表示该处的场强方向,故电场线不相交、不相切,故C错误,符合题意;
D.静电场中,电场线起于正电荷,止于负电荷,电场线不闭合,故D正确,不合题意。
4.如图,真空中一质量为m、电荷量为+q的检验电荷仅受固定点电荷Q(图中未画出)的作用绕Q做匀速圆周运动,A、B是检验电荷在运动中通过的相距为L的两点,在A、B两点,电荷的速率为v,与A、B连线的夹角为30°。已知静电力常量为k,由此可知( )
A.检验电荷运动形成的环形电流大小为
B.电荷q从A到B经历的时间为
C.电荷Q带负电,电荷量绝对值为
D.电荷Q在A、B连线中点O处的场强大小为
4.C
A.检验电荷绕点电荷做匀速圆周运动,库仑力提供向心力,库仑力方向与速度方向垂直,如图所示根据几何关系,可得轨迹半径,则检验电荷运动的周期为,所以检验电荷运动形成的环形电流大小为,A错误;
B.弦对应的圆心角,则电荷从到经历的时间,B错误;
C.两电荷间存在库仑引力,则电荷带负电,库仑力提供向心力,解得:;
D.根据库仑定律可知,电荷在A、连线中点处的场强大小为。
5.一个正电荷从电场中的A点由静止释放,仅在电场力作用下沿电场线由A点运动到B点,它运动的v-t图象如图所示。则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是( )
A.B.C.D.
5.D
正电荷所受电场力方向与电场强度方向相同,根据v-t图像可知电荷的加速度逐渐增大,即电荷所受电场力逐渐增大,又根据电场线越密集电场强度越大可知,从A到B电场线逐渐密集,综上所述可知ABC不可能,D可能。
6.如图所示,正方形的边长为,B、D两顶点上同定着两个点电荷,若在顶点C上放置一带电量为+Q的点电荷,则A点场强恰好为零,若将该点电荷移至正方形中心处,则A点场强为( )
A.,由A指向C B.,由C指向A
C.,由A指向C D.,由C指向A
6.B
在顶点C上放置一带电量为+Q的点电荷,则A点场强恰好为零,则BD在A点产生场强与C在A产生场强等大反向,由A指向C,将该点电荷移至正方形中心处,A点场强为,由C指向A,故选B。
7.下列电场中,A、B两点电场强度相同的是(  )
A. B. C. D.
7.B
ACD.电场线的疏密程度表示电场强弱,电场线上的点的切线方向代表这一点的电场强度方向,由图知ACD中A、B两点电场强度不同,故ACD错误;
B.图中电场为匀强电场,场强大小和方向处处相同,故B正确。
8.如图所示,以点为圆心的圆周上有六个等分点。等量正、负点电荷分别放置在两点时,在圆心产生的电场强度大小为。现仅将放于d点的负点电荷改放于其他等分点上,使点的电场强度改变,则下列判断正确的是(  )
A.移至点时,点的电场强度大小仍为,沿方向
B.移至点时,点的电场强度大小为,沿方向
C.移至e点时,点的电场强度大小为,沿方向
D.移至点时,点的电场强度大小为,沿方向
8.【正确答案】 B
A.由题意可知,在圆心O产生的电场强度大小为E,则正、负点电荷在O处的电场强度大小均为,方向水平向右。当负电荷移至c点,两点电荷在O点的电场强度方向夹角为60°,大小不变,则O点的合电场强度大小为,方向沿Od与Oc角平分线向上,A错误。
B.当负电荷移至b点时,两点电荷在O点的电场强度方向夹角为120°,大小不变,则O点的合电场强度大小为,方向沿Oc方向,B正确;
C.当负电荷移至e处,两点电荷在O点的电场强度方向夹角为60°,大小不变,则O点的合电场强度大小为,方向沿Od与Oe角平分线向上,C错误;
D.当负电荷移至f处,两点电荷在O点的电场强度方向夹角为120°,大小不变,则O点的合电场强度大小为,方向沿Oe方向,D错误。故选B。
9.如图所示,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间、b和c间、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点处的电场强度为零,则d点处的电场强度大小为(静电力常量为k) (  )
A. B.
C. D.
B
由题意,b点处的电场强度为零说明点电荷和圆盘在b点产生的电场强度等大反向,即圆盘在距离为R的b点产生的电场强度大小为EQ=,故圆盘在距离为R的d点产生的电场强度大小也为EQ=,点电荷在d点产生的电场强度大小为Eq=,方向与圆盘在d点产生的电场强度方向相同,d点的合电场强度为二者之和,即E合=,B正确。
10.如图所示,真空中一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,半径分别为R和2R,实线为一带电粒子M在电场中运动的轨迹,a、b、c为轨迹和虚线圆的交点,不计重力,下列说法中正确的是(  )
A.粒子M带正电荷
B.a、b两点处的电场强度与电势均相同
C.粒子M在b点处受到的电场力是c点处受到的电场力的4倍
D.粒子M在a点的电势能比在c点处电势能大
10.C
A.曲线运动中合外力指向轨迹的凹侧,可知两电荷间的库仑力为引力,由于O点的点电荷带正电,因此粒子M带负电,故A错误;
B.a、b两点处的电场强度方向不同,故B错误;
C.根据,以及两圆的半径分别为R和2R,可知b点的电场强度大小是c点的4倍,因此粒子M在b点处受到的电场力是c点处受到的电场力的4倍,故C正确;
D.粒子从a到c的过程中,电场力做负功,动能减小,电势能增大,因此粒子M在c点的电势能较大,故D错误。
11.下列关于电场中某点电场强度方向的说法,正确的是(  )
A.与检验电荷在该点所受合外力的方向一定相同
B.与带电粒子在电场中的运动方向一定相同
C.与负检验电荷在该点所受电场力的方向一定相同
D.与正检验电荷在该点所受电场力的方向一定相同
11.D
ACD.电场中某点电场强度方向与正检验电荷在该点所受电场力的方向相同,与负检验电荷在该点所受电场力方向相反,但是与合外力方向没有直接关系,故AC错误,D正确;
B.电场中某点电场强度方向与带电粒子在电场中的运动方向也没有必然的联系,电场强度方向与带电粒子在电场中的运动方向可能相同也可能相反也可能不共线,故B错误。
12.如图所示,直角△ABC中,∠C=90°,∠A=37°,两个电荷量为的正点电荷固定在A、B两点,电荷量大小为q的试探电荷在C点受到的电场力方向与AB垂直, sin37°=0.6,cos37°=0.8。则为(  )
A.3:4 B.4:3
C.16:9 D.9:16
12.B
试探电荷在C点受到的电场力方向与AB垂直,则A、B在C点产生的合场强方向竖直向上或竖直向下,下图以竖直向下来求解(竖直向上结果相同)
由图可知,
由点电荷场强公式 ,计算可得
故ACD均错误,B正确。
13.在真空中一个点电荷Q的电场中,让x轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3 m和0.6 m(如图甲)。在A、B两点分别放置带正电的试探电荷,试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同,其受到的静电力大小跟试探电荷的电荷量的关系如图乙中直线a、b 所示。下列说法正确的是(  )
A.A点的电场强度大小为2.5N/C
B.B点的电场强度大小为40N/C
C.点电荷Q是负电荷
D.点电荷Q的位置坐标为0.2m
13.D
A.由图可知,A点的电场强度大小为,A错误;
B.由图可知,B点的电场强度大小为,B错误;
C.由于试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同,可得Q是正电荷,C错误;
D.由于A、B两点的电场强度方向都沿x轴正方向,且有
故点电荷Q的位置在A点的左侧,设点电荷Q的位置坐标为x,则有
,,代入数据,解得,D正确。
14.在场强为的匀强电场中,取O点为圆心,r为半径作一圆周,a、b、c、d为圆周上四点,如图所示。在O点固定一带电荷量为+Q的点电荷,则a、b、c、d各点合场强的大小为( )
B.
C. D.
14.D
根据点电荷场强公式,则点电荷+Q在圆上各点产生的场强大小均为
与外界竖直向上的匀强电场大小相等,由场强叠加可知
,,,
故ABC错误,D正确。
15.如图所示,一段圆心角为2、半径为R、电荷量为+Q的圆弧(其宽度不计)在圆心O产生的电场大小为E,已知当自变量x趋近于零时,,。下列四个关于电场E的表达式中,你认为正确的选项是(  )
A. B. C. D.
15.C
AC.当趋近于0时,圆弧可看成点电荷,则O点电场应该符合用点电荷电场公式。
由题意,当趋近于0时,即
则A选项,C选项,故A错误C正确;
BD.若等于,意味着圆弧变成为圆环,由对称性可知圆环对环心的电场为0,故BD错误。
16.如图所示,正电荷q均匀分布在半球面ACB上,球面半径为R,CO为通过半球面顶点C和球心O的轴线。P、M为轴线上的两点,距球心O的距离均为2R。在M右侧轴线上O′点固定一带负电的点电荷Q,O′、M点间的距离为R,已知P点的场强为零。已知均匀带电的封闭球壳外部空间的电场强度可等效在球心处的点电荷,则M点的场强为(  )
A. B.
C. D.
16.C
17.在一个等边三角形ABC顶点B、C处各放一个点电荷时,测得A处的电场强度大小为E,方向与BC边平行沿B指向C,如图所示,拿走C处的电荷后,A处电场强度的情况将是(  )
A.大小仍为E,方向由A指向B B.大小变为2E,方向不变
C.大小仍为E,方向沿BA向外 D.无法确定
17.C
由题意可知,顶点B、C处各放一个点电荷时,测得A处的电场强度大小为E,方向与BC边平行沿B指向C,根据平行四边形定则B处点电荷在A处的电场强度和C处点电荷在A处的电场强度的合场强为,由于三角形ABC为等边三角形,则和的夹角为,由几何知识可知
B处点电荷在A处的电场强度的方向由B指向A,拿走C处的电荷后,A处电场强度为,大小仍为,方向沿BA方向,故ABD错误C正确。
18.如图坐标系中,P、M、N为坐标轴上的三点,它们到坐标原点O的距离相等。空间存在场强大小为E的匀强电场,M、N点有电荷量相等的两正点电荷,O点的场强为0。现把N点的电荷移到P点,其他条件不变。则此时O点的场强大小为(  )
A.0 B.E
C.E D.2E
18.B
如图,M、N处的点电荷在O点产生电场的场强大小、大小相等,方向分别沿负y和负z,故匀强电场的方向在yOz平面内,与两轴Oy、Oz的夹角相等,其在两轴的分量均与、大小相等、方向相反,即、、、大小均相等,为。将N点的点电荷移到P点后,该电荷在O点产生电场的场强大小等于,方向沿负x,仍然与抵消,此时O点的场强由与合成,所以合场强大小为E,B正确。
19.关于物理学史,下列说法中错误的是(  )
A.卡文迪许测出引力常量G的值,从而提出了万有引力定律
B.元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的
C.英国物理学家法拉第最早引入电场的概念,并提出用电场线表示电场
D.库仑利用扭秤装置得出了库仑定律
19.A
A.牛顿提出了万有引力定律,卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量;
B.元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的,B不符合题意;
C.英国物理学家法拉第最早引入电场的概念,并提出用电场线表示电场,符合客观事实;
D.库仑利用扭秤装置研究了带电小球之间的作用力,得出了库仑定律,D不符合题意。
20.在一个点电荷附近的点放置检验电荷,先后在点放置电荷量不同的检验电荷,检验电荷所受的电场力也不一样。下面的图像描述的是检验电荷受力的大小与其电荷量的关系,A、B各代表一组、的数据,正确的是(  )
A. B. C. D.
20.C
检验电荷所受电场力大小为,检验电荷的位置一直放在c点,根据,所以检验电荷所受的电场强度大小相同,图像的斜率表示场强大小,所以A点与坐标原点连线的斜率和B点与坐标原点连线的斜率相同,且为过原点的图像。故选C。
21.下列说法中正确的是(  )
A.电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比
B.电场中某点的场强等于,但与检验电荷的受力大小及电荷量无关
C.电场中某点的场强方向与检验电荷在该点的受力方向相同
D.公式和对于任何电场都是适用的
21.B
AB.公式,只是电场强度的定义式,不能由此得出电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比、与电荷量成反比,因为电场中某点电场强度只与电场本身的性质有关,与检验电荷电量及受力无关;
C.电场中某点的电场强度方向为正电荷在该点的受力方向,故C错误;
D.公式,对于任何静电场都是适用的,只适用于真空中的点电荷的电场。
22.如图所示,半径为R的带正电金属薄球壳,一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出。下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图象,正确的是(  )
A.B.C. D.
22.A
带正电金属薄球壳内部场强处处为0,试探电荷从球心到球壳处的过程不受任何力的作用,故动能不变;带正电的试探电荷从球壳处继续向外运动过程,受到的静电力是斥力,做加速运动,动能最大,离球心越远,静电力越小,根据动能定理可知,动能增加得越慢,选项A正确,BCD错误。
23.(多选)如图所示,两个带等量的正电荷的小球AB(可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘的水平面上。PN是小球AB的连线的水平中垂线,且PO=ON,现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点),由P点静止释放,在小球C向N点运动的过程中,下列关于小球C的速度图像中,可能正确的是( )
A.B.C.D.
23.AB
24.(多选)如图所示,带正电的细杆被绝缘丝线吊在空中,细杆上的电荷量均匀分布。电荷量为的小球(可看作点电荷)被悬挂在细杆的正上方,与的距离为,与相距为的距离点场强为零,点在下方与相距,静电力常量为,下面说法正确的是(  )
A.小球带负电
B.细杆上的电荷在点产生的场强为
C.细杆上的电荷在点产生的场强为
D.点的场强为
24.BD
A.P点处的场强为零,小球C带正电,A项错误。
B.C点处点电荷在点产生的电场的场强与细杆AB在点产生的场强等大反向,因此细杆在点产生的电场的场强大小为,B项正确;
C.由于点和点关于细杆对称,因此细杆在点产生的电场的场强大小亦为;
D.根据电场叠加原理,点处的合电场强度为,D项正确。
25.(多选)在静电场中a、b两点分别放一检验电荷,其电量可变,但很小,结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示,由图线可知(  )
A.a、b两点可能在同一条电场线上
B.两点场强大小关系是Ea>Eb
C.两点场强方向可能不相同
D.以上答案都不对
25.AB
A.由题图可读出,放置在a点是正电荷,放置在b点是负电荷,且两电荷在两点受到电场力的方向相反。所以a、b两点可能在同一条电场线上,故A正确;
B.根据可知,图线的斜率表示该点的电场强度,可知,故B正确;
CD.根据正电荷所受电场力方向与电场强度方向相同,负电荷与所受电场强度方向相反,可知a、b两点的场强方向相同,故CD错误。
第四部分:静电的防止与利用
1.如图中是一块宽大的接地金属板的截面。在板的右侧面附近的P点有一带+q的固定的点电荷,当金属板处于静电平衡状态时,正确的是( )
A.板的左侧面上分布有正的感应电荷,而右侧面上分布有负的感应电荷
B.感应电荷在板上任何一点的电场强度方向都是由P点指向该点
C.接地线断开后,板上各点电势仍等于地电势
D.板内离P点最近的一点合场强最大
1.C
A.+q靠近,吸引金属板上负电。故板的右侧面上分布有负的感应电荷;而因为同种电荷相互排斥,+q将金属板内正电荷沿接地线导到地面上,故左侧面上无感应电荷,A错误;
BD.由于+q靠近,静电平衡后,导体内部场强处处为零,+q产生的场强于金属板内产生的感应场强等大反向,+q产生的场强指向远离P点,故感应场强指向P点,BD错误;
C.处于静电平衡的导体是个等势体,接地表示板上各点电势等于地电势,接地线断开后,板上各点电势仍等于地电势,C正确。
2.把一个导体放入匀强电场中,静电平衡时( )
A.把一个负电荷从A移动到B,电场力做正功
B.三点的场强相比,EA=EB=EC
C.三点的电势相比,φA>φB>φC
D.导体内感应电荷的电场方向向左
2.D
A.达到静电平衡后,整个的导体是等势体,所以将负电荷在AB间移动时,电场力不做功;故A错误;
B.达到静电平衡后,整个的导体内部场强为零,所以A与B点的电场强度都是0,而C点的电场强度不是0,故B错误;
C.AB处在同一等电势点上,电势相等,且AB的电势高于C点的电势;故C错误;
D.由于原电场向右,则感应电场的方向与原电场方向相反,即感应电荷的电场方向向左;D正确;
3.在真空中把一绝缘导体向负电荷的小球P缓慢靠近(不相碰),下列正确的是
A.M端感应电荷越来越多
B.导体内场强越来越大
C.导体上N的电势恒大于M点的电势
D.导体上的感应电荷在M、N两点产生的场强相等
3.A
A.导体向小球P缓慢靠近,斥力作用越强,电子向N端聚集的越多,所以M端感应的正电荷也越来越多,A正确;
B.导体处于静电平衡状态,导体内部的场强处处为零,B错误;
C.导体处于静电平衡状态,导体表面是等势面,整个导体是等势体,所以导体上N的电势等于M点的电势,C错误;
D.导体处于静电平衡状态,导体内部的合场强处处为零,小球P在M点产生的场强大,则导体上的感应电荷在M点产生的场强也大,所以导体上的感应电荷在M产生的场强大于在N点产生的场强,D错误;
4.如图所示,一均匀带电的球体半径为R,在球内有一点A,与球心距离为,球外有一点B,与球心距离为,已知球体外场强与电荷全部集中在球心处的点电荷激发的场强相同,均匀球壳内部场强处处为零,则A、B两点的场强比值为(  )
A.3:1 B.1:1 C.9:8 D.9:1
4.C
B点场强,根据均匀球壳内部场强处处为零,在均匀带电的球体中抠去一个半径为的球体,则A点的场强为零,根据填补法可知,所以A、B两点的场强比值为9:8。
5.关于静电下列说法错误的是(  )
A.静电对人类只有危害而无任何益处
B.静电除尘装置是静电的应用
C.用静电喷漆的方法给汽车喷涂油漆既省漆又均匀
D.复印机是利用静电的吸附作用工作的
5.A
A.静电除尘,静电喷漆,静电复印等对人类有益处,故A错误;
B.静电除尘时除尘器中的空气被电离,烟雾颗粒吸附电子而带负电,颗粒向电源正极运动,属于静电应用,故B正确;
C.喷枪喷出的油漆微粒带正电,因相互排斥而散开,形成雾状,被喷涂的物体带负电,对雾状油漆产生引力,把油漆吸到表面,属于静电应用,故C正确;
D.复印机是利用静电的吸附作用工作的,故D正确;
6.如图所示,放在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C,若把一带有正电荷的绝缘体A移近金属网罩B,则(  )
A.金属网罩B的内表面带正电荷,φB=φC=0
B.金属网罩B的右侧外表面带正电荷
C.验电器的金属箔片将张开,φB<φC
D.φB≠φC,金属网罩B左、右两侧的电势不相等
6.B
A.金属罩B处于静电平衡状态,电荷分布在其外表面上,故A项错误;
B.由于静电感应,使金属罩B的左侧外表面感应出负电荷,所以金属罩B的右侧外表面感应出正电荷,故B项正确;
C.由于静电屏蔽,金属网罩内电场强度为零,故C上无感应电荷,验电器的金属箔片不会张开,故C项错误;
D.由静电屏蔽特点知,导体是等势体,导体表面是等势面,故D项错误;
7.金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是(  )
A.A点的电场强度比B点的大
B.小球表面的电势比容器内表面的低
C.将检验电荷从A点移到B点,电场力做负功
D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力做的功相同
7.D
A.依据电场线越疏,电场强度越弱,而电场线越密的,则电场强度越强,由图可知,则A点的电场强度比B点的小,故A错误;
B.根据沿着电场线方向电势是降低的,可知,小球表面的电势比容器内表面的高,故B错误;
C.因容器内表面为等势面,且电场线总垂直于等势面,因此将检验电荷从A点移到B点,电场力不做功,故C错误;
D.因A、B在同一等势面上,将检验电荷从A点沿不同路径到B点,电场力所做的功相同,均为零,故D正确。
8.如图所示为某静电除尘器的工作原理图,根据此图请判断以下说法正确的是(  )
A.集尘盘负极吸附大量粉尘的原因是粉尘带上了正电
B.离子发生器的作用是在空气经过时使其中的粉尘带上负电
C.若预过滤网破裂,不影响除尘器的除尘效果
D.该除尘器能有效去除空气中的有毒气体
8.A
A.集尘盘带负电,粉尘带正电,异种电荷吸引,大量粉尘被吸附在集电盘上,A正确;
B.根据静电感应原理,离子发生器作用是在空气经过时使其中粉尘带上正电荷,B错误;
C.预过滤网能过滤掉大颗粒粉尘,若预过滤网破裂,影响除尘器的除尘效果,C错误;
D.该除尘器不能识别有毒气体,不能有效去除空气中的有毒气体,D错误。
故选A。
9.如图所示,把一个原来不带电的绝缘枕形导体靠近一个带有正电荷的小球,枕形导体两端会感应出异种电荷,感应电荷将改变原来带电小球周围的电场分布。现假设枕形导体靠近后,带正电荷的小球上电荷分布不变,则在枕形导体靠近前后,关于电场中各点场强变化情况的说法正确的是(  )
A.枕形导体的左端附近的A点场强变弱
B.枕形导体的内部的B点场强变弱
C.枕形导体的右端附近的C点场强变弱
D.枕形导体的内部的D点场强变强
9.C
AC.因枕形导体靠近后,带正电荷的小球上电荷分布不变,则小球在A点的场强不变,则当枕形导体靠近后,因枕形导体在A点的场强与小球在A点的场强方向一致,可知导体的左端附近的A点场强变强,同理可知,枕形导体的右端附近的C点场强变弱,因为枕形导体远离C点,选项A错误,C正确;
BD.由于静电平衡,则枕形导体的内部的B点和D点的场强均为零,则当枕形导体靠近前后,枕形导体内部场强不变,即BD两点场强均不变,选项BD错误;
故选C。
10.避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是(  )
A.避雷针的尖端向云层放电,中和了云层的电荷
B.避雷针与云层发生摩擦,带走了电荷
C.云层中的电荷被避雷针通过导线导入大地
D.以上都不对
10.A
避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是避雷针的尖端向云层放电,中和了云层的电荷。
11.如图所示,在球壳内部球心放置带电荷量为+Q的点电荷,球壳内有A点,壳壁中有B点,壳外有 C点,则下列说法正确的是(  )
A.A、B 两点场强均为零,C 点场强不为零
B.A、C 两点场强不为零,B 点场强为零
C.A 点场强不为零,B、C 两点场强为零
D.A 点场强为零,B、C 两点场强不为零
11.B
+Q 在球壳内外表面感应出等量的异种电荷,即球壳内为﹣Q,球壳外为+Q且均匀分布。根据这时候的电场线分布可知,在球壳的内外的场强和没有球壳一样。靠近球心处的场强大、远离球心处的场强小,A、C 两点场强不为零;处于静电平衡的导体内部场强处处为零,所以 B 点的电场强度等于零,故 B 正确,ACD 错误。
12.下列观点中,合理的是(  )
A.法拉第利用甲图所示的扭秤装置研究点电荷之间的静电力作用规律
B.超高压带电作业所穿衣服的织物中掺入了金属丝,是为了防止被锐物所伤
C.照相机闪光灯,是利用电容器放电实现瞬时大电流放电
D.乙图所示的操作,可以使得左侧验电器金属箔片张开
12.C
A.库仑利用甲图所示的扭秤装置研究点电荷之间的静电力作用规律,并测出静电力常量k,A错误;
B.超高压带电作业所穿衣服的织物中掺入了金属丝,起到静电屏蔽的作用,避免高压电场及电磁波的伤害,B错误;
C.照相机闪光灯,是利用电容器放电来实现瞬时大电流放电,发出强光,C正确;
D.处于静电平衡的导体,电荷只分布在外侧,故从右侧方形盒内部无法将电荷转移到左侧验电器,故左侧验电器的金属箔片不会张开,D错误。
13.如图,某科技馆的静电表演台上,体验者站在了一个接地金属笼中,一位工作人员手持50kV的高压放电杆靠近金属笼,当与笼壁间距接近30cm时,放电杆与笼壁间会产生强烈的电弧,而此时笼中的体验者即使手摸笼体内部也安然无恙。则在放电杆放电时( )
A.笼体上感应电荷在笼体内激发的电场强度处处为零
B.放电杆在笼体内激发的电场强度处处为零
C.笼体表面及其内部任意位置的电场强度均为零
D.笼体是一个等势体,内部任意两点间的电势差均为零
13.D
达到静电平衡状态的导体,内部电场强度处处为零,即感应电荷的附加电场与引起感应的电荷的外电场在导体内部的合场强为0,所以笼体上感应电荷在笼内产生的电场强度不能为零,放电杆在笼体内激发的电场强度也不为零;笼内部任意位置的合电场强度均为零,但是表面的电场强度不为零;因达到静电平衡状态的导体,内部电场强度处处为零,所以笼内部任意两点间的电势差为零。
14.2018年我国的1100千伏特高压带电作业关键技术填补世界空白。超高压带电作业的电工穿戴的工作服是用包含铜丝的织物制成的,下列说法正确的是(  )
A.铜丝电阻小,能对人体起到保护作用
B.电工被铜丝纺织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用
C.电工被铜丝纺织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用
D.铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用
14.C
屏蔽服作用是在穿用后,使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面,从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害。等电位说明电势相等而不是等于0,等电势时电势差为0,电场强度为0。所以C正确,ABD错误;
15.为了减少污染,工业废气需用静电除尘器除尘,某除尘装置如图所示,其收尘极为金属圆筒,电晕极位于圆筒中心。当两极接上高压电源时,电晕极附近会形成很强的电场使空气电离,废气中的尘埃吸附离子后在电场力的作用下向收尘极运动并沉积,以达到除尘目的。假设尘埃向收尘极运动过程中所带电量不变,下列判断正确的是( )
A.带电尘埃向收尘极运动过程中电势能越来越大
B.金属圆筒内越靠近收尘极电势越高
C.带电尘埃向收尘极运动过程中受到的电场力越来越大
D.金属圆筒内存在匀强电场
15.B
尘埃带负电后受电场力作用向收尘极运动,电场力做正功,电势能越来越小,故A错误;逆电场线方向,电势变高,故越靠近收尘极,电势越高,故B正确;离电晕极越远,场强越小,尘埃带电量不变,电场力越小,故C错误,根据图象信息可知除尘器内电场在水平面上的分布类似于负点电荷电场,电场线方向由收尘极指向电晕极,故D错误;故选B.
本章复习与测试试卷

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