内容正文:
专题09 静电场及其应用
考点01:电荷
1.(2023·江苏)如图所示,梳过头发的梳子,常能吸引轻小物体,这属于摩擦起电。关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电现象使本来没有电荷的物体中产生了电荷
B.头发和梳子互相摩擦后,带上了等量异种电荷
C.如果梳子带正电,是因为摩擦导致头发上的正电荷转移到梳子上而形成的
D.头发和梳子互相摩擦后带的电量可以是任意数
2.(2022·江苏)球形导体带的负电荷,另一完全相同的球形导体带的正电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则导体的带电荷量为( )
A. B. C. D.
3.(2021·江苏)某同学用塑料尺和头发摩擦后,发现塑料尺可以吸引轻小的纸屑。对于摩擦后的塑料尺和头发,下列说法可能正确的是( )
A.均带负电 B.均带正电
C.均不带电 D.塑料尺带负电,头发带正电
4.(2021·江苏)下列关于摩擦起电的说法中,正确的是( )
A.摩擦起电中电荷的总量减少 B.摩擦起电是使正电荷发生转移
C.摩擦起电是使电子发生转移 D.摩擦起电中电荷的总量增加
考点02:库仑定律
1.(2023·江苏)真空中两个静止的点电荷相距r,电荷量分别为q1和q2,则它们之间的库仑力大小为( )
A. B. C. D.
2.(2021·江苏)如图所示,A、B为真空中的两个正点电荷,则B电荷受到A电荷的库仑力的方向为( )
A.沿AB连线向左 B.沿AB连线向右
C.垂直于纸面向外 D.垂直于纸面向内
3.(2023·江苏)真空中有两个点电荷,它们的距离为R,当它们的电荷量都增加为原来的3倍,距离也变为原来的3倍时,两个点电荷之间的相互作用力将变为原来的( )
A.1倍 B.3倍 C.9倍 D.12倍
4.(2021·江苏)两个电荷量均为Q的点电荷,相距时,它们之间的静电力为F。保持它们间的距离不变,将它们的电荷量均增加为2Q,则它们间的静电力为( )
A. B. C. D.
5.(2024·江苏)如图所示,A、B、C三点在同一直线上,AB=BC,在A处固定一电荷量为Q的点电荷。当在B处放一电荷量为q的点电荷时,它所受到的静电力为F;移去B处电荷,在C处放电荷量为2q的点电荷,其所受静电力大小为( )
A. B. C. D.
6.(2021·江苏)两个分别带有电荷量+Q和+5Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定,距离变为3r,则两球间库仑力的大小变成( )
A.F B.F C.F D.9F
7.(2017·江苏)如图所示,点电荷固定在连线的下方,试探电荷沿直线从A运动到B。此过程中受到的库仑力是( )
A.排斥力,先变小后变大 B.排斥力,先变大后变小
C.吸引力,先变小后变大 D.吸引力,先变大后变小
8.(2021·江苏)带电荷量分别为+Q和-Q的两个相同的金属小球,相距一定距离r时,相互作用力大小为F。若只将它们的距离变为2r,则相互作用力大小变为( )
A.0 B. C. D.
9.(2020·江苏)如图所示,小球A固定在绝缘支架上,小球B用丝线悬挂,两小球均带有负电荷.现将A向右移近B,观察到丝线与竖直方向的夹角增大,这表明电荷间的作用力
A.随距离的减小而增大 B.随距离的减小而减小
C.随电荷量的减小而增大 D.随电荷量的减小而减小
10.(2019·江苏)两个分别带有电荷量为-Q和+5Q的相同金属小球(均视为点电荷)相距为r,它们之间静电力的大小是( )
A.k B.k C.k D.k
11.(2019高二·江苏)真空中三个固定的点电荷甲、乙、丙,电性如图所示,则下面四幅图中表示点电荷丙所受静电力的合力方向可能正确的是
A. B.
C. D.
12.(2022·江苏)某物理兴趣小组为了探究带电体附近的电场强度的大小。如图,把质量为、电荷量为的带负电小球用绝缘细绳悬挂,若将另一带正电的小球B靠近,当两个带电小球在同一高度且相距一定距离时,绳与竖直方向成角,则(带电小球均可视为点电荷,重力加速度为)
(1)带电小球B在带负电小球A处激发的电场的电场强度大小为 。
(2)若保持带电小球B不动,带负电小球A向右移动,两个带电小球仍可视为在同一高度,观察到角减小,说明带电小球在带负电的小球A移动后所在位置的电场强度相对小球A移动前 (填“增大”“减小”或“不变”)。
考点03:电场 电场强度
1.(2022·江苏)如图所示的电场线,描绘的是两个点电荷形成的电场,则( )
A.两个点电荷都是正电荷 B.两个点电荷都是负电荷
C.左边点电荷为负,右边为正 D.左边点电荷为正,右边为负
2.(2022·江苏)如图所示,带箭头的实线均为电场线,则、两点的电场强度完全相同的是( )
A. B. C. D.
3.(2023·江苏)如图所示为等量同种电荷的电场线分布规律,则A、B两点的场强关系为( )
A.EA<EB B.EA>EB C.EA=EB D.无法判断
4.(2021·江苏)某电场中的一条电场线如图所示,A、B是这条电场线上的两个点,两点的场强大小分别为、,则可以确定的是( )
A. B.
C. D.A、B两点的电场方向相同
5.(2021·江苏)如图所示,一带正电粒子固定在橡胶棒上,同时一质量可忽略不计的带负电粒子水平向右运动,则负电粒子运动轨迹可能是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
6.(2021·江苏)如图所示,一水平向右的电场线上,有A、B两点,则关于A、B两点说法正确的是( )
A.电场方向相同 B.电场方向相反 C.一定大于 D.一定小于
7.(2019·江苏)a、b两点的电场强度相同的是( )
A. B. C. D.
8.(2020·江苏)在如图所示的负点电荷的电场中,A、B 两点到点电荷的距离相等,则
A.A点电场强度方向为图中E1方向 B.A点电场强度方向为图中E2方向
C.A、B两点电场强度方向相同 D.A、B两点电场强度大小相等
9.(2019·江苏)如图所示为平行板电容器,其内部有M、N两点,则电容器内部
A.电场一定不是匀强电场 B.电场是点电荷产生的电场
C.M、N两点的电场强度方向一定相同 D.M、N两点的电场强度大小一定不相同
考点04:静电的防止与利用
1.(2021·江苏)关于静电的防止和应用的事例中,不正确的是( )
A.静电除尘器是利用静电把灰尘吸附在电极上的装置
B.地毯编织时,在地毯中夹进一些导电纤维,防止静电积累
C.油罐车在运输过程中会带静电,为避免电荷越积越多,油罐车应与地面绝缘
D.飞机飞行时与空气摩擦,机身会带静电,着陆时导电橡胶轮胎会把静电导走
2.(2023·江苏)下列做法中,为了预防静电危害的是( )
A.汽车制造车间里进行静电喷漆 B.车间里安装静电除尘器
C.高楼顶层安装避雷针 D.燃气灶上的电子点火器的电极做成针尖状
3.(2021·江苏)静电虽然会有危害,但可以利用。下列事例中属于利用静电的是( )
A.制药生产中药品由于静电吸引尘埃
B.煤矿里,静电火花会引起瓦斯爆炸
C.印刷厂里的纸张之间摩擦带电,使纸张吸附在一起
D.喷漆时,使油漆微粒带负电,在静电力作用下沉积到工件表面
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专题09 静电场及其应用
考点01:电荷
1.(2023·江苏)如图所示,梳过头发的梳子,常能吸引轻小物体,这属于摩擦起电。关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电现象使本来没有电荷的物体中产生了电荷
B.头发和梳子互相摩擦后,带上了等量异种电荷
C.如果梳子带正电,是因为摩擦导致头发上的正电荷转移到梳子上而形成的
D.头发和梳子互相摩擦后带的电量可以是任意数
【答案】B
【详解】ABC.摩擦起电现象的本质是使一个物体上的自由电子转移到另一个物体上,从而使两物体分别带上等量的异种电荷,故AC错误,B正确;
D.头发和梳子互相摩擦后带的电量只能是元电荷的整数倍,故D错误。
故选B。
2.(2022·江苏)球形导体带的负电荷,另一完全相同的球形导体带的正电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则导体的带电荷量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】球形导体带的负电荷,相同的球形导体带的正电荷,将两导体接触一会后,两导体则带2q的负电荷,后再分开,两导体各带−q的电荷,则有导体的带电荷量为−q,A正确,BCD错误。
故选A。
3.(2021·江苏)某同学用塑料尺和头发摩擦后,发现塑料尺可以吸引轻小的纸屑。对于摩擦后的塑料尺和头发,下列说法可能正确的是( )
A.均带负电 B.均带正电
C.均不带电 D.塑料尺带负电,头发带正电
【答案】D
【详解】塑料尺和头发摩擦后,塑料尺得到电子而带负电,头发失去电子而带正电,故D正确,ABC错误。
故选D。
4.(2021·江苏)下列关于摩擦起电的说法中,正确的是( )
A.摩擦起电中电荷的总量减少 B.摩擦起电是使正电荷发生转移
C.摩擦起电是使电子发生转移 D.摩擦起电中电荷的总量增加
【答案】C
【详解】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷,电荷是守恒的;
故选C。
考点02:库仑定律
1.(2023·江苏)真空中两个静止的点电荷相距r,电荷量分别为q1和q2,则它们之间的库仑力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据库仑定律可知
故选D。
2.(2021·江苏)如图所示,A、B为真空中的两个正点电荷,则B电荷受到A电荷的库仑力的方向为( )
A.沿AB连线向左 B.沿AB连线向右
C.垂直于纸面向外 D.垂直于纸面向内
【答案】B
【详解】同种电荷相互排斥,故A对的库仑力是沿连线向右,故ACD错误,B正确。
故选。
3.(2023·江苏)真空中有两个点电荷,它们的距离为R,当它们的电荷量都增加为原来的3倍,距离也变为原来的3倍时,两个点电荷之间的相互作用力将变为原来的( )
A.1倍 B.3倍 C.9倍 D.12倍
【答案】A
【详解】根据F=k得F′==F,两个点电荷之间的相互作用力将变为原来的1倍。
故选A。
4.(2021·江苏)两个电荷量均为Q的点电荷,相距时,它们之间的静电力为F。保持它们间的距离不变,将它们的电荷量均增加为2Q,则它们间的静电力为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】初始时,两个电荷量均为Q的点电荷之间的静电力为
保持它们间的距离不变,将它们的电荷量均增加为2Q时它们间的静电力为
故C正确,ABD错误。
故选C。
5.(2024·江苏)如图所示,A、B、C三点在同一直线上,AB=BC,在A处固定一电荷量为Q的点电荷。当在B处放一电荷量为q的点电荷时,它所受到的静电力为F;移去B处电荷,在C处放电荷量为2q的点电荷,其所受静电力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设,在A处固定一电荷量为Q的点电荷。当在B处放一电荷量为q的点电荷时,它所受到的静电力为;根据库仑定律有,移去B处电荷,在C处放电荷量为2q的点电荷,其所受静电力大小为
故选B。
6.(2021·江苏)两个分别带有电荷量+Q和+5Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定,距离变为3r,则两球间库仑力的大小变成( )
A.F B.F C.F D.9F
【答案】C
【详解】依题意,接触前两球之间的库仑力大小为
接触后两球电荷量都变成+3Q,距离变成3r,则库仑力大小为
故选C。
7.(2017·江苏)如图所示,点电荷固定在连线的下方,试探电荷沿直线从A运动到B。此过程中受到的库仑力是( )
A.排斥力,先变小后变大 B.排斥力,先变大后变小
C.吸引力,先变小后变大 D.吸引力,先变大后变小
【答案】B
【详解】根据同种电荷相互排斥,可知,试探电荷受到的一直是排斥力,电荷沿直线从A运动到B的过程中,两电荷间的距离先减小后增加,由于电量保持不变,根据
可知,受到的库仑力先增大后减小,故ACD错误,B正确。
故选B。
8.(2021·江苏)带电荷量分别为+Q和-Q的两个相同的金属小球,相距一定距离r时,相互作用力大小为F。若只将它们的距离变为2r,则相互作用力大小变为( )
A.0 B. C. D.
【答案】C
【详解】根据库仑定律可知,只将它们的距离变为2r,则相互作用力大小变为
故选C。
9.(2020·江苏)如图所示,小球A固定在绝缘支架上,小球B用丝线悬挂,两小球均带有负电荷.现将A向右移近B,观察到丝线与竖直方向的夹角增大,这表明电荷间的作用力
A.随距离的减小而增大 B.随距离的减小而减小
C.随电荷量的减小而增大 D.随电荷量的减小而减小
【答案】A
【详解】AB.现将A向右移近B,观察到丝线与竖直方向的夹角增大,表明两球之间的斥力增大,说明电荷间的作用力随距离减小而增大,故A正确;CD.该实验不能说明电荷间作用力与电荷量的关系,CD错误;
故选A。
10.(2019·江苏)两个分别带有电荷量为-Q和+5Q的相同金属小球(均视为点电荷)相距为r,它们之间静电力的大小是( )
A.k B.k C.k D.k
【答案】A
【分析】由题意可知考查库仑定律的简单应用,根据库仑定律计算可得。
【详解】由库仑定律可得,故选A。
11.(2019高二·江苏)真空中三个固定的点电荷甲、乙、丙,电性如图所示,则下面四幅图中表示点电荷丙所受静电力的合力方向可能正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据库仑定律,甲、乙对丙的作用力均为引力,且分别沿甲、丙连线和乙、丙连线,根据平行四边形定则可知,这两个引力的合力必指向两者连线之间,故C正确,ABD错误;
故选C。
12.(2022·江苏)某物理兴趣小组为了探究带电体附近的电场强度的大小。如图,把质量为、电荷量为的带负电小球用绝缘细绳悬挂,若将另一带正电的小球B靠近,当两个带电小球在同一高度且相距一定距离时,绳与竖直方向成角,则(带电小球均可视为点电荷,重力加速度为)
(1)带电小球B在带负电小球A处激发的电场的电场强度大小为 。
(2)若保持带电小球B不动,带负电小球A向右移动,两个带电小球仍可视为在同一高度,观察到角减小,说明带电小球在带负电的小球A移动后所在位置的电场强度相对小球A移动前 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 减小
【详解】
(1)由题意可知,小球B在带负电小球A处激发的电场场强向右,A所受库仑力向左。球A静止则受力平衡,根据受力分析可得:
竖直方向
水平方向
又根据,解得
(2)根据(1)中结果可知,观察到角减小时,减小,则题干中及不变时,减小。
考点03:电场 电场强度
1.(2022·江苏)如图所示的电场线,描绘的是两个点电荷形成的电场,则( )
A.两个点电荷都是正电荷 B.两个点电荷都是负电荷
C.左边点电荷为负,右边为正 D.左边点电荷为正,右边为负
【答案】C
【详解】根据电场线的分布和方向可知,右边的点电荷为正电荷,左边的为负电荷。
故选C。
2.(2022·江苏)如图所示,带箭头的实线均为电场线,则、两点的电场强度完全相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】ACD.电场线的疏密反映场强大小,切线方向为场强的方向,则ACD三个图中P、Q两点的场强都是方向相同,大小不同,选项ACD错误;
B.该图中P、Q两点的场强大小方向均相同,选项B正确;
故选B。
3.(2023·江苏)如图所示为等量同种电荷的电场线分布规律,则A、B两点的场强关系为( )
A.EA<EB B.EA>EB C.EA=EB D.无法判断
【答案】A
【详解】电场线的疏密反映电场强度的大小,由于A处电场线比B处的电场线稀疏,所以EA<EB
故选A。
4.(2021·江苏)某电场中的一条电场线如图所示,A、B是这条电场线上的两个点,两点的场强大小分别为、,则可以确定的是( )
A. B.
C. D.A、B两点的电场方向相同
【答案】D
【详解】一条电场线无法确定电场强度的大小,由图可知,A、B两点的电场方向相同,故D正确,ABC错误。
故选D。
5.(2021·江苏)如图所示,一带正电粒子固定在橡胶棒上,同时一质量可忽略不计的带负电粒子水平向右运动,则负电粒子运动轨迹可能是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【详解】带负电的粒子受到正粒子的吸引力作用将向下偏转,从而做曲线运动,轨迹为丙所示。
故选C。
6.(2021·江苏)如图所示,一水平向右的电场线上,有A、B两点,则关于A、B两点说法正确的是( )
A.电场方向相同 B.电场方向相反 C.一定大于 D.一定小于
【答案】A
【详解】AB.A、B两点的场强方向均水平向右,方向相同,选项A正确,B错误;
CD.一条电场线不能确定疏密,则无法比较两点的场强大小,选项CD错误。
故选A。
7.(2019·江苏)a、b两点的电场强度相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.图中两点场强的方向不同,A错误;
B.根据点电荷场强公式,两点离场源电荷距离不同,所以场强大小不同,B错误;
C.平行板间是匀强场,所以两点场强相同,C正确;
D.电场线密集的地方场强大,所以b点场强大,D错误。
故选C。
8.(2020·江苏)在如图所示的负点电荷的电场中,A、B 两点到点电荷的距离相等,则
A.A点电场强度方向为图中E1方向 B.A点电场强度方向为图中E2方向
C.A、B两点电场强度方向相同 D.A、B两点电场强度大小相等
【答案】D
【详解】AB.负电荷周围的电场强度方向指向负电荷本身,故A、B错误;
CD. A、B两点到负电荷距离相同,但是位置不同,故场强大小相同,方向不同,C错误,D正确;
故选D。
9.(2019·江苏)如图所示为平行板电容器,其内部有M、N两点,则电容器内部
A.电场一定不是匀强电场 B.电场是点电荷产生的电场
C.M、N两点的电场强度方向一定相同 D.M、N两点的电场强度大小一定不相同
【答案】C
【详解】ACD.平行板电容器两板间的电场为匀强电场,故M、N两点场强大小和方向都相同,A、D错误,C正确;
B.电容器内部电场是两板上大量电荷产生的,而不是点电荷产生的电场,故B错误;
故选C。
考点04:静电的防止与利用
1.(2021·江苏)关于静电的防止和应用的事例中,不正确的是( )
A.静电除尘器是利用静电把灰尘吸附在电极上的装置
B.地毯编织时,在地毯中夹进一些导电纤维,防止静电积累
C.油罐车在运输过程中会带静电,为避免电荷越积越多,油罐车应与地面绝缘
D.飞机飞行时与空气摩擦,机身会带静电,着陆时导电橡胶轮胎会把静电导走
【答案】C
【详解】A.静电除尘时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,属于静电应用,故A正确,不符合题意;
B.做地毯时,在地毯中夹进一些导电纤维,导电纤维的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上,以免静电积累,发生静电危害,故B正确,不符合题意;
C.油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走,如果油罐车与地面绝缘良好会使静电积累,容易发生以外,故C错误,符合题意;
D.飞机在飞行时,与空气摩擦产生大量的静电,飞机轮胎用导电的橡胶制作,静电能及时导出,避免出现静电危害,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.(2023·江苏)下列做法中,为了预防静电危害的是( )
A.汽车制造车间里进行静电喷漆 B.车间里安装静电除尘器
C.高楼顶层安装避雷针 D.燃气灶上的电子点火器的电极做成针尖状
【答案】C
【详解】ABD.汽车制造车间里进行静电喷漆、车间里安装静电除尘器、燃气灶上的电子点火器的电极做成针尖状都是利用静电,而非预防静电危害,故ABD错误;
C.高楼顶层安装避雷针是为了防止静电产生的危害,故C正确。
故选C。
3.(2021·江苏)静电虽然会有危害,但可以利用。下列事例中属于利用静电的是( )
A.制药生产中药品由于静电吸引尘埃
B.煤矿里,静电火花会引起瓦斯爆炸
C.印刷厂里的纸张之间摩擦带电,使纸张吸附在一起
D.喷漆时,使油漆微粒带负电,在静电力作用下沉积到工件表面
【答案】D
【详解】A.制药生产中药品由于静电吸引尘埃,静电属于危害性的,故A错误;
B.煤矿里,静电火花会引起瓦斯爆炸,静电属于危害性的,故B错误;
C.印刷厂里的纸张之间摩擦带电,使纸张吸附在一起,降低工作效率,故C错误;
D.喷漆时,使油漆微粒带负电,在静电力作用下沉积到工件表面,属于利用静电,故D正确。
故选D。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
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