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第九章 静电场及其应用(B卷)
(时间:45分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分)
1.a、b两个点电荷在电场中受到的电场力Fa、Fb的方向如图所示,由图可以判断( )
A.a、b都带正电
B.a、b都带负电
C.a带正电、b带负电
D.a带负电、b带正电
解析 正电荷所受的电场力与场强的方向相同,负电荷所受的电场力与场强的方向相反,而场强的方向沿电场线的切线方向,可知a带负电,b带正电,D项正确。
答案 D
2.用金属箔做成一个不带电的细小圆筒,放在干燥的绝缘桌面上。用丝绸摩擦过的玻璃棒慢慢靠近圆筒,当距离较近时圆筒被吸引到玻璃棒上,如图所示。下列说法正确的是( )
A.摩擦使玻璃棒带了负电荷
B.玻璃棒靠近圆筒时,圆筒上部感应出正电荷
C.圆筒被吸引到玻璃棒的过程中,受到的静电力大于其重力
D.圆筒碰到玻璃棒后,玻璃棒所带电荷会被中和
解析 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,A项错误;玻璃棒靠近圆筒时,圆筒会感应出与玻璃棒近异远同的异号电荷,所以圆筒上部感应出负电荷,B项错误;圆筒被吸引到玻璃棒的过程中,受到的静电力大于其重力,C项正确;圆筒碰到玻璃棒后,圆筒会带上与玻璃棒电性相同的正电荷,D项错误。
答案 C
3.随着人们生活水平的提高,各种家用电器逐渐走入我们的居家生活,而家用电器所产生的静电会被人体吸收并积存起来,加之居室内墙壁和地板多属绝缘体,空气干燥,因此更容易受到静电干扰。由于老年人的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素,因此老年人更容易受静电的影响。心血管系统本来就有各种病变的老年人,静电更会使病情加重。过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽。我们平时生活中就应当采取措施,有效防止静电,下列措施不可行的是( )
A.室内要勤拖地、勤洒些水
B.要勤洗澡、勤换衣服
C.选择柔软、光滑的化纤类衣物
D.尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具
解析 室内勤拖地、勤洒些水,可以把室内的静电导入到地下而防止静电,故A项正确,不符合题意;要勤洗澡、勤换衣服,可以把人体因为摩擦产生的静电导入到地下而防止静电,故B项正确,不符合题意;柔软、光滑的化纤类衣物摩擦时容易产生静电,而且静电不容易导走,故C项错误,符合题意;化纤地毯和塑料容易在摩擦中产生静电,而且静电不容易导走,所以尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具,故D项正确,不符合题意。
答案 C
4.如图所示,A、B两带电小球,带电荷量大小分别为QA、QB,质量分别为m1和m2。用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点,静止时A、B两球处于同一水平线上, OBA=37°,OAB= 53°, C是AB连线上一点且在O点的正下方,C点的场强为零,A、B两带电小球均可视为点电荷,sin 53°=0.8,则下列说法正确的是( )
A.A、B两球的质量之比为9∶16
B.A、B两球的带电荷量之比为81∶256
C.同时剪断连接两小球A、B的细线,A小球一定先落地
D.若在O点放一带电荷量适当的负电荷,能在两球不动的情况下使两细线的拉力同时为零
解析 设两小球间库仑力大小为F,对A球,F=m1gtan 37°,对B球,F=m2gtan 53°,两者联立可知=,A项错误;两个点电荷A、B在C点的合场强为零,则k=k,得=2=2,B项正确;同时剪断连接两小球A、B的细线,在竖直方向两小球A、B均做自由落体运动,两小球是同时落地,C项错误;若OA细线拉力为零,O点放置电荷Q1,则kcos 53°=F;若OB细线拉力为零,O点放置电荷Q2,则kcos 37°=F,可得=,D项错误。
答案 B
5.如图所示,三根均匀带电的等长绝缘棒组成等边三角形ABC,P为三角形的中心,当AB、AC棒所带电荷量均为+q,BC棒带电荷量为-2q时,P点场强大小为E,现将BC棒取走,AB、AC棒的电荷分布不变,则取走BC棒后,P点的场强大小为( )
A. B.
C. D.E
解析 根据电场叠加原理分析,AB棒和AC棒在P点的场强大小相等,夹角为120°,两者的合场强与分场强相等,BC棒在P点的场强等于AB棒的2倍,故取走BC棒后,P点的场强大小为,B项正确。
答案 B
6.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的小球,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.
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