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2020-2021学年高二上学期期中考试物理试题分项汇编
静电场力的性质(三)
1、(2020-2021学年·广东省广州大学附中高二上学期期中)在如图所示的4种情况中,a、b两点的场强不同,电势相同的是( )
A. 带电平行板电容器两极板间的a、b两点
B. 离点电荷等距的a、b两点
C. 达到静电平衡时导体内部的a、b两点
D. 两个等量异种电荷连线上,与连线中点O等距的a、b两点
【答案】B
【解析】
A.a、b处于匀强电场中,场强相同,电势不同,a点电势高于b点电势,故A错误;
B.a、b处于同一等势面上,电势相等,而电场强度方向不同,故B正确;
C.处于静电平衡状态下的金属内部a,b两点,电场强度均为零,整个导体是等势体,电势相等,故C错误;
D.根据电场线的分布情况可知a、b两点场强相同,a、b间的电场线从正电荷到负电荷,沿着电场线电势逐渐降低,故a、b两点电势不等,故D错误。
故选B。
2、(2020-2021学年·广东省广州大学附中高二上学期期中)如图甲所示,x轴上固定两个点电荷Q1、Q2(Q2位于坐标原点O)。轴上有M、N、P三点,MN=NP,Q1、Q2在轴上产生的电势随x变化关系如图乙(N为最低点),下列说法错误的是( )
A. M、N之间电场方向沿x轴正方向
B. N点电场场强大小为零
C. M点电场场强大小为零
D. 乙正试探电荷从P移到M过程中,电场力做功
【答案】C
【解析】
A.M点的电势为零,P点的电势小于零,因沿电场线方向电势降低,故在MN间电场方向沿x轴正方向,故A不符合题意;
BC.φ-x图线的切线斜率表示电场强度的大小,可知N处场强为零,M处的场强不为零,故B不符合题意,C符合题意;
D.由图象可知
UMN>UNP
故电场力做功
qUMN>qUNP
从P移到M过程中,电场力做负功,故
|WPN|<|WNM|
故D不符合题意。
故选C。
3、(2020-2021学年·广东省广州大学附中高二上学期期中)在绝缘光滑的水平面上,如图所示有相隔一定距离的两个带同种电荷的小球。让它们从静止开始释放,则两个球的加速度和速度随时间的变化情况是( )
A 速度、加速度都变大 B. 速度、加速度都变小
C. 速度变小、加速度变大 D. 速度变大、加速度变小
【答案】D
【解析】
由于同种电荷间存在相互作用的排斥力,两球将相互远离,距离增大,根据库仑定律得知,相互作用力减小;由牛顿第二定律得知它们的加速度变小。随着两球间距离增大,电场力做功正功,总动能增加,所以速度增加。故D正确,ABC错误。
故选D。
4、(2020-2021学年·甘肃省天水市实验中学高二上学期期中)如图所示,一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上,右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷,点电荷到金属球表面的最近距离为2r,则下列说法中正确的是:
A. 金属球在达到静电平衡后左侧感应出的电荷带正电
B. 由于静电感应而在金属球上出现感应电荷,这些感应电荷在球心处所激发的电场强度大小为,方向水平向右
C. 如果用导线的一端接触金属球的左侧,另一端接触金属球的右侧,金属球两侧的电荷将被中和
D. 如果用导线一端接触金属球的右侧,另一端与大地相连,则右侧的感应电荷将流入大地
【答案】AB
【解析】
A、金属球在达到静电平衡后左侧感应出正电荷,故A正确;
B、发生静电感应时,内部合场强为零,所以感应电荷在内部产生的场强可以利用外部点电荷Q在内部产生的场强来求,两者大小相等,方向相反,所以这些感应电荷在球心处所激发的电场强度大小为,方向水平向右,故B正确;
C、如果用导线的一端接触金属球的左侧,另一端接触金属球的右侧,则导线和金属球合成为一个导体,发生静电感应时依然是左侧感应正电荷右侧感应负电荷,故C错;
D、如果用导线的一端接触金属球的右侧,另一端与大地相连,则金属球和大地相当于一个新的大导体,在靠近场源电荷的一端即右端感应出负电荷,在远离场源电荷的一端即大地感应出正电荷,故D错误;
综上所述本题答案是:B
5、(2020-2021学年·甘肃省天水市实验中学高二上学期期中)如图所示,两块平行金属板正对着水平放置,两板分别与电源正、负极相连。当开关闭合时,一带电液滴恰好静止在两板间的M点,则( )
A. 当开关闭合时,若减小两板间距,液滴仍静止
B. 当开关闭合时,若增大两板间距,液滴将下降
C. 开关再断开后,若减小两板间距,液滴仍静止
D. 开关再断开后,若增大两板间距,液滴将下降
【答案】BC
【解析】
AB.带电液滴受重力和向上的电场力而平衡,当开关闭合时,两极板间的电压U保持不变,若减小两板间距d,由
可知,两板间电场强度增大,则带电液滴受到的电场力增大,液滴将向上运动,反之,若增大两板间距,液滴将下降,故A错误B正确;
C