第9章 静电场及其应用-【学考一号】2025年高中物理学业水平复习方略精讲精练

1. 取一对用绝缘柱支持的导体 A 和 B袁使它 们彼此接触遥 起初它们不带电袁贴在下部的 两片金属箔是闭合的袁如图所示遥 手握绝缘 棒袁把带正电荷的带电体 C移近导体 A遥 下 列对实验现象的描述正确的是 渊 冤 A. 带电体 C移近导体 A 时袁两边的金属箔 都张开 B. 保持 C 不动袁先把导体 A 和 B 分开袁然 后移开 C袁张开的金属箔都合拢 C. 保持 A 和 B 接触袁C 不动袁若用手触碰 导体 A 的左端袁则导体 A 下方的金属箔 合拢 D. 保持 A 和 B 接触袁C 不动袁若用手触碰 导体 B的右端袁则导体 B下方的金属箔 张开 2. 咱2024窑绍兴测试暂原来不带电的两个物体M 和 N相互摩擦后分开袁M带上了 1.0伊10-8 C 的负电荷袁则 N 渊 冤 A. 带 1.0伊10-8 C的负电荷 B. 带 1.0伊10-8 C的正电荷 C. 可能不带电 D. 带 2.0伊10-8 C的正电荷 3. 咱2024窑金华测试暂两个完全相同的金属小球 相距一定的距离袁其中 A 球带电量是 B 球 的 2倍袁现把它们接触后置于原处袁它们之 间的库仑力变为原来的 18 袁则 渊 冤 A. 接触之前袁两球一定带同种电荷 B. 接触之前袁两球一定带异种电荷 C. 两球接触时袁一定有部分正电荷从 A 球 转移到 B球 D. 两球接触时袁一定有部分电子从 A 球转 移到 B球 4. 如图所示袁一带正电的物体位于 M处袁用绝 缘丝线系上带正电的小球袁分别挂在 P1尧P2尧 P3的位置袁可观察到小球在不同位置时丝 线偏离竖直方向的角度不同遥 关于此实验 得出的结论袁下列说法正确的是 渊 冤 A. 电荷之间作用力的大小与两电荷的带 电性质有关 B. 电荷之间作用力的大小与两电荷间的距 离有关 C. 电荷之间作用力的大小与两电荷所带的 电量无关 D. 电荷之间作用力的大小与丝线的长度 有关 5. 关于公式 F=k q1q2r2 袁下列说法正确的是 渊 冤 A. 当真空中的两个点电荷间的距离 r寅肄 时袁它们之间的静电力 F寅0 B. 当真空中的两个电荷间的距离 r寅0 时袁它们之间的静电力 F寅肄 C. 当真空中的两个电荷之间的距离 r寅肄 时袁库仑定律的公式就不适用了 D. 当真空中的两个电荷之间的距离 r寅0 时袁电荷不能看成是点电荷袁库仑定律的 公式仍然适用 第九章 静电场及其应用 F P3P2P1 M+ A B C 122 6. 下列电场线示意图袁属于两个等量正点电荷 周围电场线分布情况的是 渊 冤 7. 电荷量分别为 q1尧q2的两个点电荷袁相距 r 时相互作用力为 F袁则下列说法正确的是 渊 冤 A. 如果 q1尧q2恒定袁 当距离变为 r2 时作用 力将变为 2F B. 如果其中一个电荷的电荷量和它们的 距离都减半时袁作用力变为 4F C. 如果将它们的电荷量和距离都加倍时袁 作用力变为 2F D. 如果它们的电荷量都加倍袁 距离变为 2姨 r时袁作用力变为 2F 8. 如图所示袁有一带正电的验电器袁当一金属 球 M 靠近验电器的小球 N渊不接触冤时袁验 电器的金属箔片张角减小袁则 渊 冤 A. 金属球一定不带电 B. 金属球可能带负电 C. 金属球可能带正电 D. 金属球一定带负电 9. 咱2024窑富阳测试暂在物理学的发展过程中袁 许多科学家作出了巨大贡献袁 也创造出了 许多物理学研究方法遥 下列说法正确的是 渊 冤 A. 伽利略研究自由落体运动袁完全利用理 想斜面实验法得出规律 B. 牛顿探索万有引力定律袁采用了等效替 代法 C. 卡文迪什利用扭秤实验测出引力常量袁 采用了理想模型法 D. 库仑研究电荷间的作用力袁采用了电荷 量均分法 10. 当在电场中某点放入电荷量为 q 的正试 探电荷时袁测得该点的电场强度为 E袁若在 同一点放入电荷量为 q忆越2q 的负试探电荷 时袁测得该点的电场强度 渊 冤 A. 大小为 2E袁方向与 E相同 B. 大小为 2E袁方向与 E相反 C. 大小为 E袁方向与 E相同 D. 大小为 E袁方向与 E相反 11. 如图所示袁一质量为 m尧电荷量为 q 的带 正电小球处于一匀强电场中袁电场方向与 水平方向的夹角为 30毅且斜向下遥 小球平 衡时袁 拉小球的绳子与竖直方向的夹角 也为 30毅袁则该匀强电场的场强大小为 渊 冤 A. mgq B. 3姨 mg3q C. 3姨 mg2q D. 3姨 mgq ++ M+N O A C B D q E 30毅 30毅 123 12. 如图所示袁图中实线是一簇未标明方向的 由点电荷产生的电场线袁虚线是某带电粒 子通过该电场区域时的运动轨迹袁a尧b 是 轨迹上的两点袁若带电粒子在运动过程中 只受到电场力作用袁根据此图可以判断出 渊 冤 A援 粒子带负电荷 B援 带电粒子在 a点的受力方向指向 b C援 带电粒子在 a点的加速度比 b 处大 D援 带电粒子一定从 a处运动到 b 处 13. 如图所示袁悬挂在 O点的 一根不可伸长的绝缘细 线下端有一个带电荷量 不变的小球 A遥 在两次实 验中袁均缓慢移动另一带 同种电荷的小球 B遥当 B到达悬点 O的正 下方并与 A 在同一水平线上袁A 处于受力 平衡状态时袁悬线偏离竖直方向的角度为 兹遥 若两次实验中 B的电荷量分别为 q1和 q2袁兹分别为 30毅和 45毅袁则q2q1 为 渊 冤 A. 2 B. 3 C. 2 3姨 D. 3 3姨 14. 咱2023窑衢州测试暂如图所示袁在真空中有 一个 V形光滑绝缘支架袁支架置于绝缘水 平面上袁C为支架最低点袁支架两边与水平 面的夹角为 37毅袁支架两边各穿一个带电 量为 Q=+8伊10-7 C 的相同小球 A 和 B袁小 球可视为质点遥两小球距离水平面的高度 均为 h=0.3 m袁且保持静止袁静电力常量 k =9.0伊109 N窑m2/C2袁sin 37毅=0.6袁cos 37毅= 0.8遥 求院 渊1冤两小球之间的库仑力的大小遥 渊2冤支架对小球 A 的支持力大小遥 渊3冤C处的电场强度遥 C 37毅 B h A 37毅 兹 A 绝缘手柄 B O b a 124 10. B揖解析铱物块即将滑动时袁最大静摩擦力提供向心力有 滋mg=m v2R 袁得 v= 滋gR姨 袁物块做加速圆周运动过程有 W f= 12 mv2袁解得 W f= 12 滋mgR袁B正确遥 11. D揖解析铱运动员从 a到 c 根据动能定理有 mgh越 12 mvc2袁在 c 点有 FN原mg越m vc 2 Rc 袁FN臆kmg袁联立得 Rc逸 2hk-1 袁D正确遥 12. 渊1冤因为物块恰好能通过 C 点袁则有 mg越m vC2R 袁又 x越vCt袁 2R越 12 gt2袁解得 x越2R袁即物块在水平轨道上的落点到 B点 的距离为 2R遥 渊2冤物块由 B到 C过程中机械能守恒袁则有 12 mvB2越2mgR垣 12 mvC2遥 设物块在 B点时受到半圆轨道的支持力大小为 FN袁则有 FN原mg越m vB2R 袁解得 FN越6mg遥 由牛顿第三定律可 知袁物块在 B点时对半圆轨道的压力大小为 FN忆越FN越6mg遥 渊3冤由机械能守恒定律可知袁物块在 A 点时弹簧的弹性势能 为 Ep越2mgR垣 12 mvC2袁解得 Ep越 52 mgR遥 13. 渊1冤由 Ep-滋mgL= 12 mvB2袁得 vB= 6姨 m/s遥 渊2冤Ep-滋mgL-mgR= 12 mvC2袁在 C点有 FNC忆= mvC 2 R 袁FNC=FNC忆袁 联立解得 FNC=2Ep-2.4袁Ep逸1.2 J遥 渊3冤Ep-滋mgL -2mgR = 12 mvD2袁若恰能经过 D 点袁则 mg= mvD12 R 袁得 vD1= gR姨 = 10姨 m/s袁若恰能打到挡板最下端袁 则 vD2窑 2Rg姨 =L袁vD2=2 5姨 m/s跃vD1袁 故可得 Epmin=滋mgL+ 2mgR+ 12 mvD22=3.2 J遥 第九章 静电场及其应用 1. A揖解析铱带电体 C移近导体 A 时袁由于发生了静电感应现 象袁靠近 C的 A 带上了负电荷袁远离 C的 B带上了正电荷袁 所以两边的金属箔都张开袁A正确曰保持 C不动袁先把导体 A 和 B分开袁A尧B带上等量异种电荷袁然后移开 C袁金属箔仍 都张开袁B错误曰无论用手触碰导体 A 的左端或 B的右端袁导 体 B上正电荷都被中和袁导体 A 上的负电荷依然存在袁则导 体 B下方的金属箔合拢袁导体 A 下方的金属箔仍然张开袁C尧 D错误遥 2援 B揖解析铱摩擦起电过程中袁电荷是守恒的袁两个物体带等量 异种电荷袁所以 N带 1.0伊10-8 C的正电荷遥 3援 B揖解析铱接触前的库仑力为 F= kq窑2qr2 = 2kq 2 r2 袁若两球带同 种电荷袁接触后电量平分袁则置于原处后的库仑力为 F忆= k 32 q窑32 q r2 = 9kq 2 4r2 = 98 F袁若两球带异种电荷袁接触后电量 先中和后平分袁则置于原处后的库仑力为 F 义= k 12 q窑12 q r2 = kq24r2 = 18 F袁可知两球带异种电荷袁但电性无法确定袁B正确遥 4. 月 5. A揖解析铱r寅肄时袁电荷可以看作点电荷袁库仑定律的公式适 用袁由公式可知袁它们之间的静电力 F寅0曰r寅0时袁电荷不能 看成点电荷袁库仑定律的公式就不适用了袁A正确遥 6. C揖解析铱等量同种电荷是相互排斥的袁它们产生的电场线对 称分布袁且电场线都是从无限远或正电荷发出袁到负电荷或 无限远终止的袁C正确遥 7. D揖解析铱根据公式 F越 kq1q2r2 袁当距离减少为原来的 12 时袁相 互作用力变为 4F袁A错误曰若其中一个电荷的电荷量和它们 的距离都减半时袁作用力变为 2F袁B错误曰如果将它们的电 荷量和距离都加倍时袁作用力不变袁C错误遥 8. B揖解析铱验电器的金属箔片之所以张开袁是因为它们都带有 正电荷袁由同种电荷相互排斥引起的袁张开角度的大小取决 于两个金属箔片带电荷量的多少遥如果 M球带负电袁则靠近 验电器的 N球时袁异种电荷相互吸引袁使金属箔片上的正电 荷逐渐野上移冶袁从而使两个金属箔片夹角减小曰如果 M球不 带电袁则在靠近 N球时袁发生静电感应现象袁M球左侧也会 带上负电袁进而使金属箔片张角减小袁B正确遥 9援 D揖解析铱伽利略对自由落体运动的研究采用了实验和逻辑 推理的方法袁A错误曰牛顿探索万有引力定律采用分析归纳 法袁B错误曰卡文迪什利用扭秤实验测出引力常量袁采用了放 大法袁C错误遥 10. C揖解析铱电场中某点的电场强度与试探电荷无关遥 电场强 度由场源电荷与到场源电荷的距离决定遥 11. A揖解析铱根据几何关系和平衡条件可知 mg与 qE的合力方 向恰好在 mg与 qE的角平分线上袁根据对称性可知 qE=mg袁 解得 E= mgq 袁A正确遥 12. C揖解析铱粒子的电性尧电场线方向无法判断袁但根据曲线运 动的规律可判断电场力的方向为沿电场线向左袁A尧B 错 误曰由于 a处的电场线密集程度比 b 处大袁故 Ea跃Eb袁则粒子 在 a处受电场力较大袁加速度较大袁C正确曰粒子的速度方 向无法确定袁D错误遥 13. C揖解析铱对 A 受力分析如图所示袁由库 仑定律得 F越 kqAqBr2 袁又 r越lsin 兹袁F越Gtan 兹袁 解得 qB越 Gl2sin2兹tan 兹kqA 袁则 q2 q1 越 sin245毅tan 45毅sin230毅tan 30毅 越2 3姨 袁C正确遥 14. 渊1冤设 A尧B两小球之间的距离为 r袁库仑力为 F袁由数学知识 可得 r= 2htan 37毅 袁由库仑定律可得 F=k Q 2 r2 =9伊10-3 N遥 渊2冤对小球 A 受力分析袁如图袁可 得 FN=F 合= Fsin 37毅 袁代入数据可 得支架对小球 A 的支持力大小为 1.5伊10-2 N遥 G 兹 F A F 拉l B 兹 O 绝缘手柄 GF 合 37毅 FN A F 264 渊3冤小球 A 在 C点产生的电场强度大小 EA=k QrAC2 袁由数学 知识可得 rAC= hsin 37毅 袁联立可得 EA=2.88伊104 N/C袁同理袁 小球 B 在 C点产生的电场强度大小 EB=2.88伊104 N/C袁由 场强叠加原理可得 C 点的电场强度大小 EC=2EAcos 53毅= 3.456伊104 N/C袁方向竖直向下遥 第十章 静电场中的能量 1. C揖解析铱密立根通过油滴实验测得元电荷 e 的数值袁A错误曰 电场强度仅与电场本身有关袁与试探电荷以及试探电荷在电 场中所受的力的大小无关袁B错误曰电容器的电容由电容器 自身结构决定袁与所加的电压和电量无关袁C正确袁D错误遥 2援 C揖解析铱元电荷是指最小的电荷量袁不是指质子或者是电 子袁A错误曰电场强度 E与 F尧q 无关袁由电场本身决定袁B错 误曰沿着电场线方向袁电势逐渐降低袁C正确曰在电场中电势 越高的位置袁电荷的电量越大所具有的电势能不一定越大袁 还与电荷的电性有关袁D错误遥 3. C揖解析铱A尧B两点间的电势差由电场本身决定袁与移动的电 荷及静电力做功无关袁在数值上等于将单位正电荷从 A 点 移到 B点时静电力所做的功袁A尧B错误袁C正确曰不管电荷是 否受其他力的作用袁电荷电势能的变化量总等于静电力所 做的功袁D错误遥 4. A揖解析铱驻Q=C窑驻U=30伊10-6伊1 C=3伊10-5 C袁A正确曰当 Q=1 C 时袁U= QC = 130伊10-6 V抑3.3伊104 V袁电容器被击穿袁B错误曰 电容器能承受的最大电压大于 200 V袁 当两极板间电压为 200 V时袁电荷量 Q忆=CU忆=30伊10-6伊200 C=6伊10-3 C袁该电容 器能容纳的最大电荷量大于此值袁C尧D错误遥 5. A揖解析铱该点电荷的电场线从该点电荷开始指向无穷远处袁 因此该点电荷带正电袁A正确曰沿电场线方向电势降低袁B错 误曰负点电荷从高电势位置 M点移动到低电势位置 N点袁 电场力做负功袁C错误曰由 E=k Qr2 可知袁M 点的电场强度大 于 N点的电场强度袁因此 FM跃FN袁D错误遥 6. B揖解析铱根据电场线由头部出发可知头部带正电袁尾部带负 电袁A错误曰电场线疏密程度代表电场强度袁B正确曰沿着电 场线方向电势降低袁等势线与电场线垂直袁故 B点电势比 C 点电势高袁A 点电势比 C点电势低袁那么袁正离子从 A 向 C 运动袁电场力做负功袁故电势能增大袁C尧D错误遥 7援 A揖解析铱当该电场不是匀强电场时袁在 c 点处的电势不一定 为 6 V袁A正确曰一条电场线无法比较电场线的疏密袁就无法 比较场强的大小袁B错误曰根据沿电场方向电势降低可知袁电 场线方向从 a指向 b袁正电荷运动到 c 点时受到的电场力由 c 指向 b袁C错误曰可知 c 点的电势高于 b 点的电势袁负电荷 从 c 点运动到 b 点电势能一定增加袁D错误遥 8援 A揖解析铱沿着电场线的方向电势逐渐降低袁故 渍A>渍B袁电场线 的疏密说明电场强度的大小袁电场线越密的地方电场强度越 大袁故 EA<EB袁A正确袁B错误曰静电力做正功袁电势能减小袁C 错误曰将电荷量为 q的负电荷从 A 点移到 B点袁静电力做负 功袁D错误遥 9援 A揖解析铱电场线的疏密程度表示电场强度的大小袁故 EA>EB袁 根据 F=qE袁由于电量未知袁无法比较电场力大小袁电场线方 向未知袁无法比较电势高低袁试探电荷的电性未知袁也无法 比较电势能大小遥 10. B揖解析铱电场线与等势面垂直袁根据 电势的高低可知电场线的方向如 图遥 由于做曲线运动的粒子袁受力的 方向总是指向凹侧袁可知粒子受力 沿电场线方向袁因此粒子带正电袁A 错误曰若粒子从 P向 Q运动袁电场力 做负功袁动能减少袁EkP跃EkQ袁若粒子从 Q向 P运动袁电场力 做正功袁动能增加袁EkP跃EkQ袁B 正确曰因为 渍P约渍Q袁粒子带正 电袁由电势能 E=渍q 可知在 P点电势能小于在 Q点电势能袁 C错误曰等差等势面越密集袁电场强度越大袁粒子所受电场 力越大袁故粒子在 Q点受到的电场力较大袁D错误遥 11. B揖解析铱因为 Rb-Ra=Rc-Rb袁a尧b 间场强大于 b尧c 间场强袁 根据 U=Ed可知袁a尧b 间的电势差大于 b尧c 间的电势差袁可 知 U12 >2 U34 袁则由 W=Uq可知袁 W 12 >2 W 34 袁A错误袁 B正确曰从电荷 P的运动轨迹可知袁P尧O两电荷一定异号袁 C错误曰如果 P的初速度方向延长线与 O点之间的距离为 零袁则 P的轨迹为一直线袁D错误遥 12. B揖解析铱尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积袁说明 尘埃带负电袁A错误曰尘埃向集尘极迁移过程中袁电场力做 正功袁电势能减少袁B正确曰尘埃在电场中受电场力的方向 与电场方向相反袁沿着带电尘埃迁移的方向电势越来越 高袁C尧D错误遥 13. C揖解析铱对电子来说袁库仑力提供其做圆周运动的向心力袁 则 k Qqr2 =m v 2 r =m棕2r=m 4仔 2 T 2 r=ma袁得 a= kQqmr2 袁v= kQqmr姨 袁 棕= kQqmr3姨 袁T= 4仔2r3mkQq姨 袁C正确遥 14. D揖解析铱从 a到 b 的过程中袁由动能定理袁对电荷量为-q 的 检验电荷袁有 mgh-Uq= 12 mv12袁v1= gh姨 袁对电荷量为+q 的 检验电荷袁有 mgh+Uq= 12 mv22袁两式相加化简得 v2= 3gh姨 袁 A错误曰对电荷量为+2q 的检验电荷袁有 mgh+2Uq= 12 mv32袁 解得 v3=2 gh姨 袁B 错误曰对电荷量为-2q 的检验电荷袁有 mgh-2Uq= 12 mv42袁解得 v4=0袁C错误曰电荷量为-2q 的检验 电荷到达 b 点时袁速度为零袁说明电场力大于重力袁故接下 来向上运动袁根据电场线的分布可知袁越向上袁电场力越 小袁最终会小于重力袁当速度减为零后袁又会向下运动袁之 后如此往复运动袁D正确遥 15. 渊1冤由沿电场方向电势逐渐降低袁可知 渍A跃渍B袁由 E= Ud 可得 UAB=Edsin 兹遥 渊2冤设小球运动到 B点时速度大小为 v袁由动能定理有 qEd窑 sin 兹+mgdsin 兹= 12 mv2袁解得 v= 2渊qE+mg冤dsin 兹m姨 遥 渊3冤根据题意袁小球受重力 mg尧电场力 Eq 和斜面的支持力 FN袁由牛顿第三定律可得袁小球对斜面的压力为 FN忆=FN=渊Eq+ mg冤cos 兹袁设斜槽的质量为 M袁斜槽受重力 Mg尧地面的支持 A BC QP 265