第九章 课时跟踪练41 静电场及其应用（Word练习）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（多选版 新教材 新高考）

课时跟踪练41　静电场及其应用 基础应用练 1．(2022·山东德州三模)矩形金属导体处于正点电荷Q产生的电场中，静电平衡时感应电荷产生的电场在导体内的电场线形状正确的是(　　) A　解析：处于静电平衡状态的导体，其内部合电场强度处处为零，感应电荷产生的电场在导体内的电场线一定与点电荷的电场线反向，故选A。 2．(2022·广东广州二模)如图所示，在光滑绝缘斜面上有带电小球a与b，两球同时释放瞬间，a球的加速度刚好为零，则下列关于a、b的电性及初始位置，符合要求的是(　　) B　解析：带电小球a在光滑绝缘斜面上，对其受力分析，受重力、支持力和带电小球b对它的库仑力。两球同时释放瞬间，a球的加速度刚好为零，即带电小球b对它的库仑力与重力和支持力的合力平衡，故带电小球b对小球a的库仑力沿斜面向上。综上所述只有选项B符合题意。 3.(2022·广东深圳模拟)静电除尘器结构如图所示，由板状收集器A和线状电离器B组成，A、B间接有高压电源，使通过除尘器的尘埃带电。下列选项正确的是(　　) A．收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了正电 B．收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了负电 C．收集器A和电离器B之间形成的是匀强电场 D．静电除尘过程是机械能向电场能转化的过程 B　解析：A、B间接高压电后产生了很强的电场，气体分子被电离为电子和正离子，电子被粉尘吸附，粉尘带负电被接高压正极的收集器A吸附，A错误，B正确；越靠近线装电离器B电场强度越大，收集器A和电离器B之间形成的是非匀强电场，C错误；带负电的粉尘在静电力的作用下加速运动，静电力做正功，电势能减小，机械能增加，所以静电除尘过程是电场能向机械能转化的过程，D错误。 4.如图所示，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则(　　) A．P和Q都带正电荷 B．P和Q都带负电荷 C．P带正电荷，Q带负电荷 D．P带负电荷，Q带正电荷 D　解析：细绳均竖直，把P、Q看成一整体，在水平方向上不受力，对外不显电性，即两小球带异种电荷，A、B错误；如果P、Q带不同性质的电荷，受力如图所示，由图可知，P带负电荷、Q带正电荷符合题意，C错误，D正确。 5.(2022·重庆二模)如图所示，在真空中光滑绝缘的水平面上有三个相同的不带电小球，小球之间由三根完全相同的轻弹簧连接构成等边三角形，弹簧处于原长l0，若让每个小球带上相同的电荷量q，小球可沿所在角的角平分线运动，当三角形的面积增大到原来的4倍时小球的加速度均为零，弹簧是绝缘体且劲度系数相同，真空中的静电力常量为k，则弹簧的劲度系数为(　　) A． B． C． D． D　解析：设弹簧的劲度系数为k′，三角形的面积增大为原来的4倍，则三角形每边边长增大为原来的2倍，即每根弹簧的伸长量均为l0，此时每个带电小球受力平衡，有＝k′l0，得k′＝，D正确。 6．(2020·上海卷)以下图示中p表示质子，e表示电子，距离D＞d，其中O点场强最大的排布方式是(　　) C　解析：电子带负电，负点电荷在某处的电场强度方向是指向负点电荷；而质子带正电，正点电荷在某处的电场强度方向是背离正点电荷。设质子与电子所带电荷量的绝对值为Q，A图中，O点的两边均是质子，则在O点的电场强度方向相反，根据电场强度的叠加原理可得O点的电场强度大小E＝－；B图中，O点的左边是两个质子，在O点的电场强度方向相同，大小E＝＋；C图中，O点的左边是电子，O点的右边是质子，则在O点的电场强度方向相同，大小E＝＋；D图中，同理可得O点的电场强度大小E＝－。综上可知，C正确。 素养提升练 7.如图所示，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm。已知小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则(　　) A．a、b的电荷同号，k＝ B．a、b的电荷异号，k＝ C．a、b的电荷同号，k＝ D．a、b的电荷异号，k＝ D　解析：由于小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线，根据受力分析可知，a、b的电荷异号。根据库仑定律，a对c的库仑力为Fa＝k，b对c的库仑力为Fb＝k，设合力向左，如图所示，根据相似三角形，得＝，联立解得k＝＝＝，D正确。 8.(2022·湖南长沙二模)有6个小金属球分别固定在如图所示的正六边形的顶点上，球7处于正六边形的中心位置，现使球2带正电，球7带负电，要使球7在中心位置获得水平向右的加速度，下列说法正确的是(　　) A．使球1带上正电荷，其他球不带电 B．使球4、5同时带上电荷，其他球不带电 C．不可能只让球4带上电荷，其他球不带电 D．不可能让球3、4、5、6同时带上电荷