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专题08 静电场
库仑定律
1.[2020.1浙江学考]如图所示,绝缘轻弹簧一端固定在挡板上,另一端与物块a连接,质量相等的带电物块a、b、c均静止在光滑绝缘斜面上,物块a、b和b、c间距相等,物块a、b带正电且电荷量均为Q。若物块b、c均可视为质点。则 ( )
A.可以确定物块的质量 B.可以确定斜面的倾角
C.可以确定物块c的电荷量及正负 D.Q的取值不同,弹簧的形变量不同
2.[2020.7浙江学考]库仑扭秤的原理图如图所示,细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的两端分别固定带电量为Q的带正电小球A和不带电小球B。把另一个带电量为q的金属小球C靠近A,A、C两球相互排斥至距离为r。已知静电力常量为k,忽略球的大小。问:
(1) C球带正电还是负电?
(2) A、C两球之间的库仑力F多大?
(3)若一个不带电的相同金属小球D与C球接触后再移开,调节A、C两球间距离仍为r,则A、C两球之间的库仑力是增大了还是减小了?
3.[2020.1浙江学考]如图所示,带正电且电荷量为Q的带电体固定在绝缘支架上,电荷量为q的小球受到的库仑力大小可通过丝线偏离竖直方向的角度表示。挂在P1位置时,小球和带电体的距离为r,两者都可以看成点电荷。已知静电力常量为k,则小球:
(1)带正电还是带负电?
(2)挂在P1位置时受带电体的库仑力F多大?
(3)挂在P2位置时,丝线偏离竖直方向的角度增大了还是减小了?
电场、电场强度
1.[2022.1浙江学考]如图所示,A、B、C、D是真空中一条水平直线上的4个点,相邻两点之间的距离均为r。在A点和B点放有电荷量均为Q的正点电荷,则它们间的库仑力大小为___________,A处点电荷在C点产生的电场强度大小为___________,A、B两处点电荷在C点的合场强方向为___________(选填“水平向左”“水平向右”“竖直向上”或“竖直向下”)。当D点放了电性为___________(选填“正”或“负”)的点电荷后,C点的电场强度可能为0(静电力常量为k)。
2.[2022.1浙江学考]两个完全相同可视为点电荷的金属小球A和B,带有异种电荷,电荷量均为Q,分别固定在相距为r的两处。静电力常量为k,求:
(1)两球间静电力F的大小;
(2)带电小球A在小球B所处位置产生的电场强度E的大小和方向。
电势能和电势
1.[2023.1浙江学考]某一区域的电场线分布如图所示,A、B、C是电场中的三个点,则 ( )
A. C点的电场强度最大 B. A点电势比B点电势高
C.负电荷在A点由静止释放后沿电场线运动 D.负电荷从B点移到C点过程中克服静电力做功
2.[2022.1浙江学考]正点电荷的电场线和等势线如图所示,下列说法正确的是 ( )
A. a点的电势比d点的高 B. b点的电场强度比c点的小
C.正点电荷从c点移到b点,静电力做正功 D.负点电荷从c点沿圆弧移到d点,电势能增大
3.[2020.1浙江学考]如图所示,A、B是点电荷电场中的两点,则 ( )
A.该点电荷带负电 B. A点电势低于B点电势
C. A点电场强度大于B点电场强度 D.负电荷从A点移到B点静电力做正功
4.[2023.1浙江学考]如图所示,真空中电荷量分别为+Q和-Q的两个点电荷相距为,A、B为它们水平连线上两点(其中B为中点),C为连线中垂线上的一点。已知静电力常量为k,这两个点电荷间的库仑力大小为 ,+Q在B点产生的电场强度大小为 。它们在A点的合场强方向为 (选填“水平向左”“水平向右”“竖直向上”或“竖直向下”)。将一个正试探电荷自B点沿中垂线移到C点,其电势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
电容器的电容
1.[2023.1浙江学考]小明同学在“观察电容器的充、放电现象”实验中给一个固定电容器充电。下列描述电容器电荷量Q、电压U、电容C之间关系的图像中,正确的是 ( )
A
B
C
D
2.[2021.7浙江学考]超级电容器可充放电50万次以上,并且还有充电时间短和重量轻等优点。某玩具厂研发人员把一款超级电容器通过间接储能和调压模块与一辆电动玩具汽车的电动机连接,为玩具汽车供电。此超级电容器的额定电压和电容值如图所示,其充满电后能存储的电能为10 935 J,供电效率为80%。已知玩具汽车的电动机额定电压为2.7 V,额定功率为2.7 W,效率为85%,则 ( )
A.该超级电容器充满一次电所带的电荷量为16 200 C
B.该超级电容器充满一次电最多可供玩具汽车连续运动54