专题7 静电场相关-【好题汇编】1年（2022-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（上海专用）

专题7 静电场相关 （上海市松江区2024届高三物理一模试卷）静电与人们的关系越来越密切。在生产和社会生活中，静电既有有利的一面，如静电除尘、静电喷雾、静电复印等，也有需要防范的一面。 17．下列属于静电防范的是（　　） A．静电喷涂 B．静电复印 C．安装避雷针 D．静电除尘 18．如图为某自动控制仪器中固定在光滑水平面上的金属块A，通过原长为L的绝缘弹簧与金属滑块B连接，它们带等量同种电荷，弹簧伸长量为x1。若A、B电荷量均减少一半，弹簧伸长量变为x2，滑块可以看成质点，则有（　　） A． B． C． D． 19．如图静电喷雾装置，接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场，虚线为等势面。带负电液滴从喷口飞向被涂物，a、b、c是其中一条路径上的三点，b是a、c的中点，则： （1）液滴在a点的加速度 在c点的加速度；液滴在a点的电势能 在c点的电势能（均选涂： A．大于  B．等于  C．小于）； （2）用虚线在ac间定性画出一个等势面 ，使相邻等势面间的电势差相等。 20．如图，两块足够大的彼此绝缘的水平金属板间距为d，其电容为C，与电压恒为U的电源相接。求： （1）A板带电量； （2）若有液滴悬浮在板间不动，液滴的最小质量； （3）从A板中心O以速率v0往各个方向射出一批质量为m、带电量为q的正电荷（重力不计）。问电荷到达B板上的区域面积S为多大。（简答） （上海市松江二中2024届高三物理三模试卷）静电 静电现象普遍出现于平时的生活之中，人类通过静电现象开始了对电的深入研究。 9．早在公元1世纪，我国学者王充在他的《论衡》一书中就记述了“顿牟掇芥”，“顿牟”是指玳瑁的甲壳，“芥”是指轻小物体。下列例子中哪一个跟王充的这个记述相类似？（　　） A．在干燥的季节小李同学用梳子梳理头发，发现越梳头发越蓬松 B．为了防止事故发生，运油的油罐车后面总拖有一根接地的铁链 C．小学自然常识的老师在课堂上做了个“小魔术”，用梳过头发的梳子吸起纸屑 D．在干燥的天气里脱去化纤衣服，把手指靠近金属物体，看到火花，听到噼啪声 10．某同学利用图甲所示电路观察电容器的充电和放电现象，计算机屏幕显示出放电过程的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电容器放电时电子由b向a通过电阻 B．电容器放电过程中电阻R两端电压逐渐增大 C．将电阻R换成阻值更大的电阻，放电时间变长 D．若，则可知电源电动势 11．如图甲， A、B是某电场中的一条电场线上的两点，一带负电的粒子从A点由静止释放，仅在电场力的作用下从A点运动到B点，其运动的图像如图乙所示。取A点为坐标原点，且规定，方向为正方向建立x轴，作出了所在直线的电场强度大小E、电势、粒子的电势能，随位移的变化的图像、图像、图像，其中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 12．光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一质量的带正电小物块由A点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B、C两点，其运动过程的图象如图乙所示，其中图线在B点位置时斜率最大，根据图线可以确定( ) A．中垂线上B点电场强度最大     B．A、B两点之间的位移大小 C．B点是连线中点         D． 13．沿电场中某条直线电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度B随x的变化规律如图所示，坐标点O、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从O点由静止释放，运动到A点的动能为，仅考虑电场力作用，则（　　） A．从O点到C点，电势先升高后降低 B．粒子先做匀加速运动，后做变加速运动 C．粒子在段电势能变化量大于段的电势能变化量 D．粒子运动到C点时动能大于 （上海市长宁区2024届高三物理一模试卷）雷雨云产生电荷，底层带负电，顶层带正电，而且还在地面产生正电荷，此正电荷如影随形地跟着云移动。美国的富兰克林通过著名的风筝实验，证明了闪电和摩擦起电的火花电是相同的电气现象。 19．天上的一片雷雨云底层带电量为Q。假设这片云与大地构成了一个大电容器，并且该电容器可以视为平行板电容器，电容为C，下列说法中正确的是（    ） A．这片云与地面间的电压为 B．电场方向由地面指向雷雨云 C．若这片云与大地之间的距离减小，则C减小 D．若这片云与大地之间的距离减小，则这片云与大地之间的电压增大 20．某同学用如图所示的电路做“观察电容器的充、放电现象”的实验。 （1）当开关S接“1”并达到稳定后，电容器上极板带 电（选填“正”或“负”）： （2）当开关S接到“2”的瞬间，电容器进行的是 （选填“充电”或“放电”）过程，流过R的电流方向 （选填“向左”或“向右”）。 21．当雷暴云中正电荷区与负电荷区的电场强达到一定程度时，空气将被击穿，从而形成我们看到的闪电。在某次闪电中，云和大地间的电压为，则一个电子从云层运动到地面，其电势能变化量为 eV；若闪电持续1秒，通过云层和大地间空气层的电荷量约为5000C，则此次闪电消耗的功率约为 kW。如果某户家庭每月平均消耗的电能为100kW·h，那么，该闪电1秒释放的能量可供这户家庭使用 年。（结果均保留一位有效数字） 22．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，如《春秋纬·考异邮》中就有“玳瑁吸衣若”之说，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．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流 D．从干燥的地毯上走过，手碰到门上的金属把手时会有被电击的感觉 （上海市虹口区2024届高三物理二模试卷）雷电是大气中的放电现象，多形成在积雨云中。通常下部的雷云因摩擦而带负电，上部的雷云带正电。当某处积聚的电荷密度很大，周围产生强电场，就可击穿空气分子，形成雷电，释放巨大能量。 1．由于静电感应，会使雷云下方附近的地面积聚 电荷，在云层和地面之间产生电场的大致方向： 。 2．为避免雷电造成损害，高大的建筑物会装有避雷针。如图，雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面的分布如虚线所示。 （1）A、B、C三点中，场强最大的位置是 。一带电量为-2.0×10-7C的电荷q，由B运动到到C点，则其电势能的变化量∆Ep= J。 （2）沿水平方向在某区域建立坐标轴Ox，轴上各点电势分布如图所示，b为图线最高点，则( ) A．b点场强为零             B．b点场强竖直向上 C．a、c两点场强相同     D．沿水平方向b点距离避雷针比c点更远 3．1752年6月的一天，富兰克林在空旷地带高举装有金属杆的风筝，刚好一道闪电从风筝上掠过，他将风筝线上的电引入莱顾瓶中，回家进行了各种电学实验，证明雷电与人工摩擦产生的电具有相同的性质。已知莱顿瓶的电容C=1000pF，测出其两端的电压U=120V，则富兰克林收集到雷电的电量Q= C．（1pF=10-12F） （上海市宝山区2024届高三物理二模试卷）示波管是电子示波器的心脏。如图甲所示，它由电子枪、竖直方向偏转极板YY′、水平方向偏转极板XX′ 和荧光屏组成。极板YYʹ 的长度为 l，间距为 d，极板两端加一定电压，其间的电场可视为匀强电场，忽略极板的边缘效应；XX′极板间电压为零。电子刚离开金属丝时速度为零，从电子枪射出后以速度 v0 沿极板中心线进入偏转极板YYʹ，已知电子电荷量为 e，质量为 m，不计电子受到的重力。 16．电子枪的加速电压为 。 17．图乙是电子在偏转极板YYʹ 间运动的示意图，电子竖直方向的偏移距离为y ，则电子在偏转极板YYʹ 间运动的加速度为 ，电子通过YYʹ极板电势能的变化量为 ，YYʹ极板间的电压为 。 18．若电子最后射到荧光屏上的P点，设P点与荧光屏中心O点的竖直距离为h，则对h的大小能产生影响的物理量是（　　） A．YYʹ极板间的长度 B．YYʹ极板间的距离 C．XX′极板间的长度 D．XX′极板间的距离 E．电子枪的加速电压 19．为使电子流在YYʹ极板间不发生偏转，设想在YYʹ极板区域内加一个与电场垂直的匀强磁场，则该匀强磁场的方向为 ，匀强磁场的磁感应强度大小为 。 20．若电子枪每秒射出n个电子，在上题条件下电子沿极板中心线射到荧光屏上O点，被荧光屏全部吸收，则在前进过程中相邻两电子之间的距离为 ；荧光屏由于吸收电子受到的力的大小为 。 （上海市金山区2024届高三物理一模试卷）六、御电飞行的蜘蛛 大气层中存在着电场，在近地区域可视为匀强电场，平时电场强度为100V/m，阴雨天气时甚至能达10000V/m。电势仅在竖直方向产生变化，高处电势更高。蜘蛛带上和地面相同性质的电荷后，可利用电场起飞。某些小蜘蛛可以在空中“飞行”几十公里。 为了验证上述猜想，将一只质量m的蛛放在密闭的容器中，隔绝空气流动、外部电场。在容器内施加竖直方向的电场后，蜘蛛果然飞了起来！已知蜘蛛运动中受到空气阻力大小为f＝kv。 21．地表所带电荷性质、电场线方向是（　　） A．带正电，电场线竖直向上 B．带负电，电场线竖直向上 C．带正电，电场线竖直向下 D．带负电，电场线竖直向下 22．实验中采用两片间距d、正对面积S的水平金属板。闭合电键K用电压U充电，完成后每片金属板带电量绝对值为Q，中间产生匀强电场，如图所示。完成充电后（　　） A．K保持闭合，仅增大d，则Q增大 B．K保持闭合，仅减小S，则Q增大 C．断开K，仅增大d，则两板之间电压大于U D．断开K，仅减小S，则两板之间电压小于U 23．调整电场强度的大小，蜘蛛在容器中竖直方向上匀速运动时其速度v（向上为正）与场强E满足如图所示的图线Ⅰ。则增加蜘蛛带电量后，其E-v图线Ⅱ可能是（　　） A．   B．   C．   D．   24．（多选）蜘蛛匀速竖直上升中，若突然减小电场强度（方向不变），在蜘蛛撞击容器壁之前，蜘蛛的电势能可能（　　） A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 25．（计算）用100 E0的电场使蜘蛛在容器底部从静止起竖直上升高度h1，再改为50 E0的电场（方向不变，忽略改变时间），蜘蛛以速度v匀速落回容器底部。整个过程中，蜘蛛共克服空气阻力做功多少？（结果用m、g、k、v、h1表示） 26．（简答）若蜘蛛以0.1m/s的速度竖直向上运动，因地磁场的存在（磁场水平分量约10-5T，自南向北），带负电的蜘蛛理论上会受到的洛伦兹力方向指向哪里？实验中为何仅考虑蜘蛛受到电场力而并未考虑洛伦兹力的影响？ ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题7 静电场相关 （上海市松江区2024届高三物理一模试卷）静电与人们的关系越来越密切。在生产和社会生活中，静电既有有利的一面，如静电除尘、静电喷雾、静电复印等，也有需要防范的一面。 17．下列属于静电防范的是（　　） A．静电喷涂 B．静电复印 C．安装避雷针 D．静电除尘 18．如图为某自动控制仪器中固定在光滑水平面上的金属块A，通过原长为L的绝缘弹簧与金属滑块B连接，它们带等量同种电荷，弹簧伸长量为x1。若A、B电荷量均减少一半，弹簧伸长量变为x2，滑块可以看成质点，则有（　　） A． B． C． D． 19．如图静电喷雾装置，接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场，虚线为等势面。带负电液滴从喷口飞向被涂物，a、b、c是其中一条路径上的三点，b是a、c的中点，则： （1）液滴在a点的加速度 在c点的加速度；液滴在a点的电势能 在c点的电势能（均选涂： A．大于  B．等于  C．小于）； （2）用虚线在ac间定性画出一个等势面 ，使相邻等势面间的电势差相等。 20．如图，两块足够大的彼此绝缘的水平金属板间距为d，其电容为C，与电压恒为U的电源相接。求： （1）A板带电量； （2）若有液滴悬浮在板间不动，液滴的最小质量； （3）从A板中心O以速率v0往各个方向射出一批质量为m、带电量为q的正电荷（重力不计）。问电荷到达B板上的区域面积S为多大。（简答） 【静电场】 【答案】17．C 18．C 19． A A 20．（1）；（2）；（3） 【解析】17． A．喷涂时利用高压静电电场，使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料吸附在工件表面的喷涂方法，属于静电的利用，故A错误； B．复印机复印文件资料，属于静电利用，故B错误； C．避雷针是为了导走房屋静电，防止带电云层打雷击中，属于静电防范，故C正确； D.静电除尘利用的是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，属于静电利用，D错误。 故选C。 18．库仑力等于弹力，两球电荷量各减半时，若不考虑两球距离的变化对库仑力的影，由 可得库仑力减为原来的，则 但实际是距离减小后库仑力又会增大，故正确答案是 故选C。 19．（1）[1][2]根据等势面与电场线垂直，可定性画出如图电场线 电场线疏密程度表示电场强度大小，因此a点场强大于c点场强，故a点的加速度大于在c点的加速度。沿电场线方向电势降低，因此a点的电势小于在c点的电势。根据 可知带负电液滴在a点的电势能大于在c点的电势能。 （2）[3]根据等势面与电场线垂直，且左侧电场强度大，等差等势面间距小，等势面如图 20．（1）A板带电量 （2）板间电场强度的大小为 粒子受到的静电力为 F=Eq 液滴悬浮在板间不动，则有 mg=Eq 联立解得 因此当电荷量最小为e时质量最小，最小为 （3）带电粒子打在金属板上的范围是一个半径为R的圆。从粒子源平行于金属板水平射出的粒子在电场中做类平抛运动，落在金属板上的位置是该圆的边缘。沿初速度方向 R=v0t S=πR2 沿电场线方向根据牛顿第二定律，有 解得 联立解之得 （上海市松江二中2024届高三物理三模试卷）静电 静电现象普遍出现于平时的生活之中，人类通过静电现象开始了对电的深入研究。 9．早在公元1世纪，我国学者王充在他的《论衡》一书中就记述了“顿牟掇芥”，“顿牟”是指玳瑁的甲壳，“芥”是指轻小物体。下列例子中哪一个跟王充的这个记述相类似？（　　） A．在干燥的季节小李同学用梳子梳理头发，发现越梳头发越蓬松 B．为了防止事故发生，运油的油罐车后面总拖有一根接地的铁链 C．小学自然常识的老师在课堂上做了个“小魔术”，用梳过头发的梳子吸起纸屑 D．在干燥的天气里脱去化纤衣服，把手指靠近金属物体，看到火花，听到噼啪声 10．某同学利用图甲所示电路观察电容器的充电和放电现象，计算机屏幕显示出放电过程的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电容器放电时电子由b向a通过电阻 B．电容器放电过程中电阻R两端电压逐渐增大 C．将电阻R换成阻值更大的电阻，放电时间变长 D．若，则可知电源电动势 11．如图甲， A、B是某电场中的一条电场线上的两点，一带负电的粒子从A点由静止释放，仅在电场力的作用下从A点运动到B点，其运动的图像如图乙所示。取A点为坐标原点，且规定，方向为正方向建立x轴，作出了所在直线的电场强度大小E、电势、粒子的电势能，随位移的变化的图像、图像、图像，其中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 12．光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一质量的带正电小物块由A点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B、C两点，其运动过程的图象如图乙所示，其中图线在B点位置时斜率最大，根据图线可以确定( ) A．中垂线上B点电场强度最大     B．A、B两点之间的位移大小 C．B点是连线中点         D． 13．沿电场中某条直线电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度B随x的变化规律如图所示，坐标点O、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从O点由静止释放，运动到A点的动能为，仅考虑电场力作用，则（　　） A．从O点到C点，电势先升高后降低 B．粒子先做匀加速运动，后做变加速运动 C．粒子在段电势能变化量大于段的电势能变化量 D．粒子运动到C点时动能大于 【直线运动、静电场、电路】 【答案】9．C 10．C 11．D 12．AD 13．C 【解析】9．A．在干燥的季节小李同学用梳子梳理头发，由于摩擦起电，同种电荷相互排斥，发现越梳头发越蓬松。故A错误； B．为了防止事故发生，运油的油罐车后面总拖有一根接地的铁链，铁链会把油罐车上的静电及时导向大地，避免静电积累过多引起明火危险。故B错误； C．小学自然常识的老师在课堂上做了个“小魔术”，用梳过头发的梳子吸起纸屑，梳过头发的梳子由于摩擦而带电，会吸引轻小物体，与王允的记载类似。故C正确； D．在干燥的天气里脱去化纤衣服，手指会带电，把手指靠近金属物体，手指与金属之间的空气被电离而发生放电现象，看到火花，听到噼啪声。故D错误。 故选C。 10．A．由图可知，电容器充电后，上极板带正电，放电时，电流由b向a通过电阻，所以 放电时电子由a向b通过电阻。故A错误； B．电容器放电过程中电流逐渐减小，根据 电阻R两端电压逐渐减小。故B错误； C．将电阻R换成阻值更大的电阻，则对电流的阻碍作用增大，即电流减小，总电荷量不变，根据 可知放电时间变长。故C正确； D．若，则可知电源电动势 故D错误。 故选C。 11．AB．根据v- t图像可知，粒子的加速度在逐渐减小，粒子所受合外力，即电场力在逐渐减小，由 知电场强度E随位移x在逐渐减小。故AB错误； C．从A到B电势能逐渐减小，但由于电场力减小，Ep-x图像的斜率逐渐减小，且 在A点的电势能为零。故C错误； D．粒子带负电，电场力方向从A指向B，电场强度方向从B指向A，故从A到B电势逐渐升高，由于电场强度逐渐减小，故-x图像的斜率逐渐减小。故D正确。 故选D。 12．A．v-t图像的斜率表示加速度，可知小物块在B点的加速度最大，所受的电场力最大，所以B点的电场强度最大。故A正确； B．小物块由A运动到B的过程中，由图乙可知A、B两点的速度，已知小物块的质量，则由动能定理可知 由上式可求出小物块由A运动到B的过程中电场力所做的功，因为电场强度的关系未知，则不能求解A、B两点之间的位移大小。故B错误； C．中垂线上电场线分布不是均匀的，B点不在连线中点。故C错误； D．在小物块由A运动到B的过程中，根据动能定理有 同理，在小物块由B运动到C的过程中，有 对比可得 故D正确。 故选AD。 13．A．从O点到C点，电场强度方向保持不变，由于开始场强方向沿x轴正方向，所以沿电场线方向电势逐渐降低，则从O点到C点，电势逐渐降低。故A错误； B．由图像可知场强先增大后减小，则电场力也是先增大后减小，所以粒子的加速度先增大后减小，一直做变加速运动。故B错误； C．粒子在AB段图像的面积大于BC段图像的面积，则 所以粒子在AB段电势能减少量大于BC段电势能减少量。故C正确； D．由图像可知图像的面积表示电势差，则有 由动能定理有 ， 可得 所以粒子运动到C点时动能小于3Ek。故D错误。 故选C。 （上海市长宁区2024届高三物理一模试卷）雷雨云产生电荷，底层带负电，顶层带正电，而且还在地面产生正电荷，此正电荷如影随形地跟着云移动。美国的富兰克林通过著名的风筝实验，证明了闪电和摩擦起电的火花电是相同的电气现象。 19．天上的一片雷雨云底层带电量为Q。假设这片云与大地构成了一个大电容器，并且该电容器可以视为平行板电容器，电容为C，下列说法中正确的是（    ） A．这片云与地面间的电压为 B．电场方向由地面指向雷雨云 C．若这片云与大地之间的距离减小，则C减小 D．若这片云与大地之间的距离减小，则这片云与大地之间的电压增大 20．某同学用如图所示的电路做“观察电容器的充、放电现象”的实验。 （1）当开关S接“1”并达到稳定后，电容器上极板带 电（选填“正”或“负”）： （2）当开关S接到“2”的瞬间，电容器进行的是 （选填“充电”或“放电”）过程，流过R的电流方向 （选填“向左”或“向右”）。 21．当雷暴云中正电荷区与负电荷区的电场强达到一定程度时，空气将被击穿，从而形成我们看到的闪电。在某次闪电中，云和大地间的电压为，则一个电子从云层运动到地面，其电势能变化量为 eV；若闪电持续1秒，通过云层和大地间空气层的电荷量约为5000C，则此次闪电消耗的功率约为 kW。如果某户家庭每月平均消耗的电能为100kW·h，那么，该闪电1秒释放的能量可供这户家庭使用 年。（结果均保留一位有效数字） 22．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，如《春秋纬·考异邮》中就有“玳瑁吸衣若”之说，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．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流 D．从干燥的地毯上走过，手碰到门上的金属把手时会有被电击的感觉 【静电场、电路】 【答案】19．AB 20．正 放电 向左 21． 5×108 22．C 【解析】19．A．根据可得 这片云与大地之间的电压是，故A正确； B．雷云与大地之间的电场线由地面指向雷云，故B正确； CD．根据，这片云与大地之间的距离减小，则C增大，则由Q=CU可知，电压减小，故CD错误； 故选AB。 20．（1）[1] 当开关S接“1”并达到稳定后，电容器上极板与电源正极相连，带正电； （2）[2] [3] 当开关S接到“2”的瞬间，电容器进行的是放电，过程，流过R的电流方向向左； 21．[1] 电场力做功 所以电势能减小了； [2] 已知云和大地间的电压U=1×108V，此次闪电形成的电流为 A 则此次闪电消耗的功率约为 P=UI=1×108×5000W=5×1011W=5×108kW [3]该闪电释放的能量为 E=qU=5000×1×108J=5×1011J 普通人家每月平均消耗电能为 =100kW•h=100×3.6×106J=3.6×108J 设该闪电释放的能量可供这户人家使用n年，则 （年） 22．A．塑料梳子与头发摩擦而带有电荷，因而能够吸起纸屑，属于静电现象，故A错误； B．带电小球移近不带电金属球，发生静电感应，两者相互吸引，故B错误； C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流，属于电磁感应现象，故C正确； D．人从干燥的地毯.上走过，因鞋子与地毯摩擦而带上电荷，所以手碰到金属把手时有被电击的感觉，属于静电现象，故D错误。 故选C。 （上海市虹口区2024届高三物理二模试卷）雷电是大气中的放电现象，多形成在积雨云中。通常下部的雷云因摩擦而带负电，上部的雷云带正电。当某处积聚的电荷密度很大，周围产生强电场，就可击穿空气分子，形成雷电，释放巨大能量。 1．由于静电感应，会使雷云下方附近的地面积聚 电荷，在云层和地面之间产生电场的大致方向： 。 2．为避免雷电造成损害，高大的建筑物会装有避雷针。如图，雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面的分布如虚线所示。 （1）A、B、C三点中，场强最大的位置是 。一带电量为-2.0×10-7C的电荷q，由B运动到到C点，则其电势能的变化量∆Ep= J。 （2）沿水平方向在某区域建立坐标轴Ox，轴上各点电势分布如图所示，b为图线最高点，则( ) A．b点场强为零             B．b点场强竖直向上 C．a、c两点场强相同     D．沿水平方向b点距离避雷针比c点更远 3．1752年6月的一天，富兰克林在空旷地带高举装有金属杆的风筝，刚好一道闪电从风筝上掠过，他将风筝线上的电引入莱顾瓶中，回家进行了各种电学实验，证明雷电与人工摩擦产生的电具有相同的性质。已知莱顿瓶的电容C=1000pF，测出其两端的电压U=120V，则富兰克林收集到雷电的电量Q= C．（1pF=10-12F） 【静电场】 【答案】1．正 向上 2．A点 -8.0×10-4 B 3．1.2×10-7 【解析】1．[1]根据题意，由于下部的雷云因摩擦而带负电，根据静电感应的原理可知，会使雷云下方附近的地面积聚正电荷； [2]电场线的方向由正电荷指向负电荷，而电场线的方向即为电场的方向，则可知在云层和地面之间产生电场的大致方向向上。 2．（1）[1]等差等势面越密集的地方电场强度越大，根据等势面的分布可知A点处的等势面最密集，因此A点处的场强最大； [2]负电荷q，由B运动到到C点，其电势能的变化量 （2）AB．在图像中，图线的斜率表示电场强度，b点为图像中的最高点，则可知b点处的斜率为0，则b点处的水平场强为0，只有竖直方向的场强，故A错误，B正确； C．在图像中a、c两点处的斜率大小不同方向也不同，则可知a、c两点处的场强大小不同，方向也不同，故C错误； D．离避雷针越近电势越高，b点处的电势高于c点处的电势，由此可知沿水平方向b点距离避雷针比c点更近，故D错误。 故选B。 3．根据 代入数据可得 （上海市宝山区2024届高三物理二模试卷）示波管是电子示波器的心脏。如图甲所示，它由电子枪、竖直方向偏转极板YY′、水平方向偏转极板XX′ 和荧光屏组成。极板YYʹ 的长度为 l，间距为 d，极板两端加一定电压，其间的电场可视为匀强电场，忽略极板的边缘效应；XX′极板间电压为零。电子刚离开金属丝时速度为零，从电子枪射出后以速度 v0 沿极板中心线进入偏转极板YYʹ，已知电子电荷量为 e，质量为 m，不计电子受到的重力。 16．电子枪的加速电压为 。 17．图乙是电子在偏转极板YYʹ 间运动的示意图，电子竖直方向的偏移距离为y ，则电子在偏转极板YYʹ 间运动的加速度为 ，电子通过YYʹ极板电势能的变化量为 ，YYʹ极板间的电压为 。 18．若电子最后射到荧光屏上的P点，设P点与荧光屏中心O点的竖直距离为h，则对h的大小能产生影响的物理量是（　　） A．YYʹ极板间的长度 B．YYʹ极板间的距离 C．XX′极板间的长度 D．XX′极板间的距离 E．电子枪的加速电压 19．为使电子流在YYʹ极板间不发生偏转，设想在YYʹ极板区域内加一个与电场垂直的匀强磁场，则该匀强磁场的方向为 ，匀强磁场的磁感应强度大小为 。 20．若电子枪每秒射出n个电子，在上题条件下电子沿极板中心线射到荧光屏上O点，被荧光屏全部吸收，则在前进过程中相邻两电子之间的距离为 ；荧光屏由于吸收电子受到的力的大小为 。 【静电场、直线运动、牛顿定律和磁场】 【答案】16． 17． 18．ABE 19．垂直于纸面向外 20． 【解析】16．根据 解得电子枪的加速电压为 17．[1] 根据 可得 [2]电势能的变化量 [3]YYʹ极板间的电压为 18．P点与荧光屏中心O点的竖直距离为h与偏转距离y成正比，则由 则对h的大小能产生影响的物理量是：YYʹ极板间的长度l，YYʹ极板间的距离d以及电子枪的加速电压U0， 故选ABE。 19．[1][2]为使电子流在YYʹ极板间不发生偏转，设想在YYʹ极板区域内加一个与电场垂直的匀强磁场，因电子受电场力向下，则洛伦兹力应该向上，则该匀强磁场的方向为垂直于纸面向外；根据 可得匀强磁场的磁感应强度大小为 20．[1]若电子枪每秒射出n个电子，两电子间的时间间隔为 则在前进过程中相邻两电子之间的距离为 [2]由动量定理 解得 （上海市金山区2024届高三物理一模试卷）六、御电飞行的蜘蛛 大气层中存在着电场，在近地区域可视为匀强电场，平时电场强度为100V/m，阴雨天气时甚至能达10000V/m。电势仅在竖直方向产生变化，高处电势更高。蜘蛛带上和地面相同性质的电荷后，可利用电场起飞。某些小蜘蛛可以在空中“飞行”几十公里。 为了验证上述猜想，将一只质量m的蛛放在密闭的容器中，隔绝空气流动、外部电场。在容器内施加竖直方向的电场后，蜘蛛果然飞了起来！已知蜘蛛运动中受到空气阻力大小为f＝kv。 21．地表所带电荷性质、电场线方向是（　　） A．带正电，电场线竖直向上 B．带负电，电场线竖直向上 C．带正电，电场线竖直向下 D．带负电，电场线竖直向下 22．实验中采用两片间距d、正对面积S的水平金属板。闭合电键K用电压U充电，完成后每片金属板带电量绝对值为Q，中间产生匀强电场，如图所示。完成充电后（　　） A．K保持闭合，仅增大d，则Q增大 B．K保持闭合，仅减小S，则Q增大 C．断开K，仅增大d，则两板之间电压大于U D．断开K，仅减小S，则两板之间电压小于U 23．调整电场强度的大小，蜘蛛在容器中竖直方向上匀速运动时其速度v（向上为正）与场强E满足如图所示的图线Ⅰ。则增加蜘蛛带电量后，其E-v图线Ⅱ可能是（　　） A．   B．   C．   D．   24．（多选）蜘蛛匀速竖直上升中，若突然减小电场强度（方向不变），在蜘蛛撞击容器壁之前，蜘蛛的电势能可能（　　） A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 25．（计算）用100 E0的电场使蜘蛛在容器底部从静止起竖直上升高度h1，再改为50 E0的电场（方向不变，忽略改变时间），蜘蛛以速度v匀速落回容器底部。整个过程中，蜘蛛共克服空气阻力做功多少？（结果用m、g、k、v、h1表示） 26．（简答）若蜘蛛以0.1m/s的速度竖直向上运动，因地磁场的存在（磁场水平分量约10-5T，自南向北），带负电的蜘蛛理论上会受到的洛伦兹力方向指向哪里？实验中为何仅考虑蜘蛛受到电场力而并未考虑洛伦兹力的影响？ 【静电场、电路、牛顿定律、动能定理、磁场】 【答案】21．D 22．C 23．D 24．DB 25． 26．见解析 【解析】21．ABCD．由电场线性质可知，电场线从高电势指向低电势，题中电势仅在竖直方向产生变化，高处电势更高，可知地表所带电荷为负电荷，电场线方向是竖直向下，故ABC错误，D正确。 故选D。 22．A．K保持闭合，则不变，仅增大d，由可知，减小，由可知，Q减小，故A错误； B．K保持闭合，则不变，仅减小S，由可知，减小，由可知，Q减小，故B错误； C．断开K，则不变，仅增大d，由可知，减小，由可知，增大，则两板之间电压大于U，故C正确； D．断开K，则不变，仅减小S，由可知，减小，由可知，增大，则两板之间电压大于U，故D错误。 故选C。 23．ABCD．蜘蛛运动中受到空气阻力大小为f＝kv，根据受力分析可知 解得 则增加蜘蛛带电量后，其E-v图线Ⅱ可能是D。 故选D。 24．ABCD．蜘蛛匀速竖直上升中，若突然减小电场强度（方向不变），则蜘蛛可能做减速运动，于是蜘蛛可能撞击上面容器壁，则在蜘蛛撞击容器壁之前，电场力做正功，蜘蛛的电势能减小，也有可能，速度减小到零然后下落，撞击下面容器壁，则电场力先做正功在做负功，电势能先减小再增加，故AC错误，故BD正确。 故选BD。 25．蜘蛛以速度v匀速落回容器底部，则由受力平衡可知 故有 假设蜘蛛共克服空气阻力做功为，则由动能定理可知 解得 26．磁场水平分量由南向北，负电荷向上运动，由左手定则可得蜘蛛受洛伦兹力方向向东； 平时电场强度为100V/m，电荷量为的蜘蛛受到电场力为 蜘蛛以0.1m/s的速度竖直向上运动，电荷量为的蜘蛛受到洛伦兹力为 可以看出，故不考虑洛伦兹力影响。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$