专题01 静电场【好题汇编】备战2024-2025学年高二物理上学期期末真题分类汇编（上海专用）

专题01 静电场 一、单选题 1．（23-24高二上·上海黄浦·期末）如图，在电荷量为Q的正点电荷产生的电场中，将电荷量为q的负检验电荷放在A点，它们之间的距离为r。则放在A点的检验电荷q所受的电场力（　　） A．，方向水平向左 B．，方向水平向右 C．，方向水平向左 D．，方向水平向右 2．（23-24高二上·上海宝山·期末）如图，将通过摩擦起电的塑料丝靠近带电的PVC管，塑料丝“躲开”状似章鱼，所以称为“静电章鱼”。由此现象可以判断（　　） A．塑料丝和PVC管都带正电 B．塑料丝和PVC管都带负电 C．塑料丝和PVC管带同种电荷 D．塑料丝和PVC管带异种电荷 3．（23-24高二上·上海徐汇·期末）如图所示，Q是真空中固定的点电荷，a、b、c是以Q所在位置为圆心、半径分别为r或2r球面上的三点，电量为q的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q，则下面说法错误的是（　　） A．Q带正电 B．b、c两点电场强度相同 C．a、b两点的电场强度大小之比为4∶1 D．b、c两点电势相等 4．（23-24高二上·上海杨浦·期末）如图所示，当架空线路的一根带电导线断落在地上时，电流就会从导线的落地点向大地流散，在地面上形成一个以导线落地点为中心的电势分布区域。其电势分布在地表区域可等效为以落点为中心的点电荷形成的电场。如果人或牲畜行走时就可能发生触电事故，这种触电叫做跨步电压触电。下列说法正确的是（　　）    A．人向中心行走过程中，如果每步步长一致，每步两脚间电压相同 B．下落的导线输电电压高低不影响每步之间的电压 C．做立定跳姿势两脚并拢跳离导线触地点中心是防跨步触电的一种有效方法 D．跨大步跑开远离导线触地点中心触电风险较小 二、填空题 5．（23-24高二上·上海杨浦·期末）某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，a、b、c点中电场强度最小的点是 。若一质子从a点运动到d点，则电场力做功为 eV（，质子的电荷量为）。 6．（23-24高二上·上海宝山·期末）将一个电荷量为的正电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功，则A、B两点的电势差为 V。若B点为零电势点，则A点电势为 V。 7．（23-24高二上·上海松江·期末）（1）如图，圆环均匀带正电，沿其中心轴线建立x轴。将另一点电荷+q从圆心处沿x轴正方向移到无穷远处的过程中，电场力做功为。取无穷远处为电势能零点，则电荷+q具有的电势能与位置坐标x的关系图像正确的是( ) A．B．C．D． （2）从圆环的圆心出发，沿着x轴正方向移动到无穷远处，电场强度方向 ，电场强度大小 （填“一直增大”、“先增大后减小”、“一直减小”）。 8．（23-24高二上·上海·期末）如图所示为两个等量点电荷P、Q的电场线分布。 （1）电荷P带 电，电荷Q带 电（均填“正”或“负”）。 （2） （选填“A”或“B”）点的电场强度大，理由是 。 （3）某带电粒子（不计重力）以一定的初速度从A点射出，仅在电场力的作用下沿图中虚线由A 点运动至B点。判断该粒子带 （选填“正”或“负”）电，由A点运动至B点的过程中该带电粒子的能量转化情况 9．（23-24高二上·上海·期末）在静电场中，将一个正电荷从a点移动到b点，电场力做了负功，则b点的电势 a点的电势（选填“低于”、“等于”或“高于”）。 10．（23-24高二上·上海松江·期末）在如图所示的电场中，A点的电势，B点的电势，则A、B两点的电势差 V。现把电量为的点电荷，从电场中的A点移到B点，此过程中电场力做的功为 J。 11．（23-24高二上·上海·期末）我国古代对电的认识是从雷电及摩擦起电现象开始的。早在3000多年前的股商时期，甲骨文中就有了“雷”“电”的字形。西周初期，在青铜器上就已经出现加雨字偏旁的“电”字。《淮南子》中认为“阴阳相搏为雷，激扬为电”，即雷电是阴阳两气对立的产物。明代刘基说得更为明确：“雷者，天气之郁而激而发也。阳气困于阴，必迫，迫极而进，进而声为雷，光为电。摩擦过的琥珀能够吸引羽毛，说明羽毛带的电荷与琥珀所带电荷的电性 （选填“相同”或“相反”）。 三、解答题 12．（23-24高二上·上海松江·期末）如图a，一个正点电荷固定在绝缘水平面上x轴的原点O处，轴上各点电势与的关系如图b。可视为质点的滑块质量为0.05kg、电荷量为，从处由静止释放，在处时速度达到最大。已知滑块与水平面间的动摩擦因数，。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则： （1）在处滑块所受电场力大小是多少？ （2）滑块速度大小为多少？ （3）计算滑块到达的最远位置。    （23-24高二上·上海嘉定·期末）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。 13．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 14．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1×108V，则一个电子从云层运动到地面，其电势能变化量∆Ep为 ；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） 15．（23-24高二上·上海嘉定·期末）静电现象 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。 (1)下列属于静电防范的是（　　） A．静电喷雾 B．静电复印 C．安装避雷针 D．静电除尘 (2)在百米决赛时，甲、乙两位计时员同时记录第一名的成绩，甲看到发令枪的烟雾时开始计时，乙听到发令枪响开始计时，当运动员到达终点，甲、乙同时停止计时。那么（　　） A．甲、乙记录的时间相同 B．甲所记录的运动员成绩更准确 C．乙计时员所记录的时间偏长 D．发令枪设在终点可以避免运动员成绩记录产生误差 (3)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请在图中用实线画出通过a点和c点的两条电场线；( ) ②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）； ③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。( ) (4)小李设计图1所示电路来观察电容器的放电过程，电源电压6.0V，小李先将单刀双掷开关S接通2，一段时间后，把开关再改接1得到电流随时间的变化关系如图2所示。 ①曲线与两坐标轴围成的面积代表电容器的( ) A．电压        B．电容    C．电量        D．电阻 ②（多选）小李改变电流传感器的位置，进一步观察电容器充放电现象，在下列四个图像中，表示电容器充放电过程中，通过传感器的电流随时间变化的图像和两极板间的电压随时间变化的图像，其中正确的有( ) (5)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： ①A板带电量； ②若有带电量为-q的液滴悬浮在板间不动，重力加速度为g，求液滴的质量； ③从A板中心O以速率往各个方向射出一批质量为m、带电量为q的正电荷，若重力不计，电荷运动的过程中只考虑电场力做功，则电荷到达B板时的速度大小是否相同？部分粒子到达O点正下方的B板处时速度大小是多少？ （23-24高二上·上海松江·期末）电场 电场是一种特殊的物理场，它与磁场相对应，并可以通过带电粒子之间的相互作用而产生。在现代科学技术中，电场的应用已经变得十分广泛，涉及到许多领域，如电力、电子、通信、材料科学等。电场在电力中的应用是最为广泛的。电场可以用来将机械能转化为电能，例如在发电厂中，涡轮机将水或其他燃料中的热能转化为机械能，再通过静电场的作用将机械能转化为电能。 16．雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场。该电场的等势面a、b、c、d分布情况如图所示，在等势面上A、B、C有三点。下列说法中正确的是（　　） A．避雷针附近形成了匀强电场 B． A、B、C三点中，B点场强最大 C． A、B、C三点中，C点电势最高 D．一带负电的雨点从乌云中下落，电场力做正功 17．空间有一个沿x轴分布的电场，其场强E随x变化的关系如图所示。其“阴影面积”的单位是（　　） A．N B．J C．V D． 18．空间某一静电场的电势在x轴上的分布如图所示。在x轴上a、b两点的电场强度在x轴上的分量分别为、，则 0、 0， （填“＜、＞、=”） （23-24高二上·上海浦东新·期末）静电现象在生活中十分常见，比如摩擦过的梳子可以吸引细小水流，冬天脱毛衣的时候常会听到“噼噼啪啪”的声音，并伴有“小火星”。人们可以利用静电，也要防范静电带来的危害。 19．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，和橡胶棒摩擦过的毛皮也带正电。如果将均不带电的毛皮与玻璃棒摩擦，它们 （选填“能”或“不能”）各自带电。 20．不能用“同种电荷相互排斥”来解释的现象是（　　） A． B． C． D． 21．18世纪中叶以前，研究带电体之间的静电力遇到三大困难：一是带电体上的电荷分布、带电体之间的距离难以确定，解决办法是建立 模型；二是静电力非常小，难以测量，库仑采用 装置解决了这一难题；三是电荷量大小的量度，库仑利用电荷在两个相同金属球之间 （选填“等量”或“不等量”）分配的原理实现了电荷量的成倍变化，最终得到静电力作用规律。 22．在氯化钠晶体结构中相邻的一价钠离子与一价氯离子之间的距离d=2.8×10-10m。它们之间的静电力大小为 N。（提示：一价正离子电荷量e=1.6×10-19C，静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，结果保留2位有效数字） 23．如图所示为某种静电喷涂装置的原理图，接上高压电源后，装置的两极间产生强电场，虚线表示电场的等差等势面，实线表示该电场的部分电场线。 （1）请根据图中信息标出电场线方向 ； （2）根据图中信息，电荷量为q的正电荷在a点受到的电场力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在b点受到的电场力；若a、b两点的电势分别为φa、φb，则将电荷量为q的正电荷由a移动到b的过程中，电场力做的功为 （用已知物理量字母表示）。 24．加油站的静电安全工作非常重要，属于防范静电危害的举措有（　　） A．加油前人要触摸一下静电释放器 B．在加油站禁止穿脱化纤服装 C．油罐车应装有拖地的铁链 D．定期检查电路以防止线路老化 （23-24高二上·上海·期末）生活中我们能够察觉到如海水对船的浮力，胶水的黏合力，磁铁之间的吸力或斥力等。除了这些宏观世界中我们能够察觉到的力以外，在微观世界中也存在着这样或那样的力。例如：分子或原子之间的引力或斥力、原子内的电子和核之间的引力、核内粒子和粒子之间的斥力和引力等。尽管力的种类如此复杂，但近代科学已经证明，自然界只存在四种基本的力（或称相互作用），其他的力都是这四种力的不同表现，这四种力是万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力。 1．下列实验中，找到电荷间相互作用规律的实验是（　　） A．库仑扭秤实验 B．卡文迪许实验 C．密立根油滴实验 D．奥斯特电流磁效应实验 2．如图所示四个图中，a、b两点电势相等、电场强度也相等的是（　　） A．   B．   C．   D．   3．在真空中有两个点电荷，电量分别是q1和q2，当它们相距为r时，它们间相互作用力的大小是F，如果它们的电量保持不变，而距离变为2r，则它们之间的相互作用力的大小是 F，如果它们之间的距离r保持不变，而电量分别变为2q1和3q2，则它们之间的相互作用力的大小是 F。 4．如图，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异种电荷。一带电粒子沿水平方向射入板间，仅受电场力作用下，其运动轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　）    A．若粒子带正电，则A板带负电荷 B．若粒子带负电，则金属板间的电场方向竖直向下 C．粒子从M点运动到N点，其电势能一定增加 D．粒子从M点运动到N点，其动能一定增加 5．在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。 （1）用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时，红表笔应该与电池的 （填“正极”或“负极”）接触。 （2）某同学设计的实验电路如图（a）所示。先将电阻箱的阻值调为R1，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间的变化。电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是 （填正确答案标号）    A．迅速变亮，然后亮度趋于稳定 B．亮度逐渐增大，然后趋于稳定 C．迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭 （3）将电阻箱的阻值调为R2（R2>R1），再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图（b）中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为 （填“R1”或“R2”）时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的 （填“电压”或“电荷量”）。    （4）若某电容器的额定电压为2.7V，电容为10F，其充满电后储存的电能为 （结果保留3位有效数字）。 6．（23-24高二上·上海黄浦·期末）如图所示，一质量为m带正电的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，处于一水平方向的匀强电场中，静止时细线右偏与竖直方向成45°角，位于图中的P点。重力加速度为g，求： （1）静止在P点时线的拉力是多大？ （2）如将小球向右拉紧至与O点等高的A点由静止释放，则当小球摆至P点时，其电势能如何变？变化了多少？ （3）如将小球向左拉紧至与O点等高的B点由静止释放，则小球到达P点时的速度大小？ （23-24高二上·上海虹口·期末）电场是一种看不见摸不着的物质，然而却无处不在，几乎弥漫于整个宇宙。我们把相对于观察者静止的电荷产生的电场称为静电场。 7．带电体周围存在电场，两带电体通过电场发生相互作用。（静电力常量） （1）真空中，两个电荷量均为2C的点电荷，相距1m，它们间的库仑力为 A．    B．    C．    D． （2）两个相同的金属小球A、B所带电荷量的比。A、B两球相距一定距离（A、B可视为点电荷），它们间的相互作用力为。若将两球互相接触后，再放回各自原来的位置，其作用力变为，则与之比可能为 A．5：4    B．5：6    C．5：7    D．5：9 8．人们通过电场线、等势线来描绘电场。 （1）某电场的电场线分布如图所示，P、Q两点的场强大小为、，P、Q两点的电势为、，则( ) A．，，    B．， C．，    D．， （2）研究表明，地球是一个表面带有大量负电荷的导体，晴天时大气中有很多带正电的离子，低空中正离子多，高空中正离子少。这使得大气中的电场分布有如下特点：电势随着高度的增加而升高，在低层大气中升高得最快。由此可知大气中的电场线分布可能是( ) A．    B． C．    D． （3）如图所示，虚线a、b、c是某电场的一组等势线，实线是电荷仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。电荷在P、Q两点速率分别为、，加速度大小分别为、，则( ) A．，      B．， C．，      D．， 9．如图所示，O为直角坐标系的原点，电荷量为的点电荷固定在处，电荷量为的点电荷固定在处。y轴上a、b两点的纵坐标分别为和，d点在x轴上，其横坐标为。 （1）O点电场强度的方向为 ，d点电场强度的大小为 。 （2）沿y轴方向将一负电荷从a点移动到b的过程中，该负电荷的电势能将 A．逐渐增大    B．先增大后减小    C．保持不变 D．逐渐减小    E．先减小后增大 10．如图（a）所示，O为圆心，半径的圆处在平行于纸面的匀强电场中。A、B、C、D、P为圆周上的点。连线逆时针转动，为连线从位置开始旋转的角度。P点的电势随角度的变化关系如图（b）所示。该匀强电场的场强大小 V/m。将电子沿圆弧从C移动到A的过程中，电场力对电子所做的功 eV。 11．示波器的原理示意图如图所示，电子经电压为的加速电场加速后，进入电压为的偏转电场，离开偏转电场后打在荧光屏上的P点。P点与O点的距离叫偏转距离。单位偏转电压引起的偏转距离称为示波器的灵敏度。分析说明影响示波器灵敏度的因素。 12．（23-24高二上·上海徐汇·期末）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，如图甲所示，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上、下底面是面积S=0.4m2的金属板，间距L=0.1m，当连接到电压为U0的正、负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场。现把均匀分布的一定量烟尘颗粒密闭在容器内，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒所带电量为，质量为，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用力和空气阻力，重力加速度g=10m/s2。 （1）求电压U0； （2）某时刻将两底面的正、负极对调，经时间t1烟尘颗粒被全部吸附，求t1； （3）如果容器接入如图乙所示的交流电（其中T=t1），求烟尘颗粒被全部吸附的时间t2。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 静电场 一、单选题 1．（23-24高二上·上海黄浦·期末）如图，在电荷量为Q的正点电荷产生的电场中，将电荷量为q的负检验电荷放在A点，它们之间的距离为r。则放在A点的检验电荷q所受的电场力（　　） A．，方向水平向左 B．，方向水平向右 C．，方向水平向左 D．，方向水平向右 【答案】C 【详解】根据库仑定律可知，检验电荷受到的电场力大小 由于检验电荷与点电荷的电性相反，故其二者之间为引力，检验电荷受到的电场力方向水平向左，C正确。 故选C。 2．（23-24高二上·上海宝山·期末）如图，将通过摩擦起电的塑料丝靠近带电的PVC管，塑料丝“躲开”状似章鱼，所以称为“静电章鱼”。由此现象可以判断（　　） A．塑料丝和PVC管都带正电 B．塑料丝和PVC管都带负电 C．塑料丝和PVC管带同种电荷 D．塑料丝和PVC管带异种电荷 【答案】C 【详解】根据电荷之间相互作用的特点：同种电荷相互排斥，由此可知塑料丝“躲开”是塑料丝和PVC管带同种电荷；由于不知道塑料丝与哪一种物体摩擦，所以不能判断出塑料丝带正电还是带负电，ABD错误，C正确。 故选C。 3．（23-24高二上·上海徐汇·期末）如图所示，Q是真空中固定的点电荷，a、b、c是以Q所在位置为圆心、半径分别为r或2r球面上的三点，电量为q的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q，则下面说法错误的是（　　） A．Q带正电 B．b、c两点电场强度相同 C．a、b两点的电场强度大小之比为4∶1 D．b、c两点电势相等 【答案】B 【详解】A． 因为电量为q的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q，所以Q带正电，A正确； B．b、c是以Q所在位置为圆心、半径分别为2r球面上的两点，所以b、c两点电场强度大小相等，方向不同，所以b、c两点电场强度不同，B错误； C．a、b两点的电场强度大小之比为 C正确； D．b、c是以Q所在位置为圆心、半径分别为2r球面上的两点，电势只与距离有关，所以b、c两点电势相等。D正确。 本题选择错误的，故选B。 4．（23-24高二上·上海杨浦·期末）如图所示，当架空线路的一根带电导线断落在地上时，电流就会从导线的落地点向大地流散，在地面上形成一个以导线落地点为中心的电势分布区域。其电势分布在地表区域可等效为以落点为中心的点电荷形成的电场。如果人或牲畜行走时就可能发生触电事故，这种触电叫做跨步电压触电。下列说法正确的是（　　）    A．人向中心行走过程中，如果每步步长一致，每步两脚间电压相同 B．下落的导线输电电压高低不影响每步之间的电压 C．做立定跳姿势两脚并拢跳离导线触地点中心是防跨步触电的一种有效方法 D．跨大步跑开远离导线触地点中心触电风险较小 【答案】C 【详解】A．类比点电荷电场，靠近点电荷的电场强度越大，相等距离电势差越大，则人向中心行走过程中，如果每步步长一致，每步两脚间电压不相同，故A错误； B．下落的导线输电电压越高，等效的点电荷形成的电场强度越大，每步的电压越高，故B错误； C．做立定跳姿势两脚并拢跳离导线触地点中心时，两脚之间的距离小，根据 两脚之间电压很小，是防跨步触电的一种有效方法，故C正确； D．跨大步跑开远离导线触地点中心，两脚之间的距离增大，两脚之间电压增大，触电风险较大，故D错误。 故选C。 二、填空题 5．（23-24高二上·上海杨浦·期末）某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，a、b、c点中电场强度最小的点是 。若一质子从a点运动到d点，则电场力做功为 eV（，质子的电荷量为）。 【答案】 【详解】[1]根据等势面与电场线的关系可知，等势面密集的位置电场线也密集，电场强度大。a、b、c点中点处等势面最稀疏，则电场强度最小的点是。 [2]一质子从a点运动到d点，质子带正电，由电场力做功与电势差的关系公式，可得电场力做功为 6．（23-24高二上·上海宝山·期末）将一个电荷量为的正电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功，则A、B两点的电势差为 V。若B点为零电势点，则A点电势为 V。 【答案】 【详解】[1]根据公式可得 [2]根据 求得 7．（23-24高二上·上海松江·期末）（1）如图，圆环均匀带正电，沿其中心轴线建立x轴。将另一点电荷+q从圆心处沿x轴正方向移到无穷远处的过程中，电场力做功为。取无穷远处为电势能零点，则电荷+q具有的电势能与位置坐标x的关系图像正确的是( ) A．B．C．D． （2）从圆环的圆心出发，沿着x轴正方向移动到无穷远处，电场强度方向 ，电场强度大小 （填“一直增大”、“先增大后减小”、“一直减小”）。 【答案】 A 沿x轴正方向 先增大后减小 【详解】（1）（2）[1][2][3]点电荷从圆心处沿x轴正方向移到无穷远处的过程中，电场力做功为，由电势能的定义可知，点电荷在处的电势能 又与x的关系图像的斜率的绝对值表示静电力的大小，将圆环分成很多可以看成点电荷的小段，由电场叠加原理可知，处电场强度为零，且从向左、向右电场强度都变大，无穷远处电场强度为零，故电场强度变化为：从到无穷远处电场强度先增大后减小；电场强度方向沿x轴正方向。电荷从向左、向右受到的静电力都是先增大后减小。与x的关系图像的斜率的绝对值从向左、向右都是先增大后减小。 故选A，电场强度方向沿x轴正方向，先增大后减小。 8．（23-24高二上·上海·期末）如图所示为两个等量点电荷P、Q的电场线分布。 （1）电荷P带 电，电荷Q带 电（均填“正”或“负”）。 （2） （选填“A”或“B”）点的电场强度大，理由是 。 （3）某带电粒子（不计重力）以一定的初速度从A点射出，仅在电场力的作用下沿图中虚线由A 点运动至B点。判断该粒子带 （选填“正”或“负”）电，由A点运动至B点的过程中该带电粒子的能量转化情况 【答案】 正 负 A 电场线越密，电场强度越大，A点处的电场线比B点处电场线密 正 带电粒子的电势能转为动能 【详解】（1）[1][2]根据电场线分布可知，电荷P带正电，电荷Q带负电。 （2）[3][4]电场线越密，电场强度越大，A点处的电场线比B点处电场线密，故A点的电场强度大。 （3）[5]根据曲线运动的合外力指向运动轨迹的凹侧，带电粒子由A点运动至B点合外力大致向右，带电粒子只受电场力，则电场力方向大致向右，粒子带正电。 [6]带电粒子由A点运动至B点，带电粒子受到的电场力方向与速度方向之间的夹角为锐角，则电场力做正功，带电粒子的电势能转为动能。 9．（23-24高二上·上海·期末）在静电场中，将一个正电荷从a点移动到b点，电场力做了负功，则b点的电势 a点的电势（选填“低于”、“等于”或“高于”）。 【答案】高于 【详解】将一个正电荷从a点移动到b点，电场力做了负功，有 可得 即 故b点的电势高于a点的电势。 10．（23-24高二上·上海松江·期末）在如图所示的电场中，A点的电势，B点的电势，则A、B两点的电势差 V。现把电量为的点电荷，从电场中的A点移到B点，此过程中电场力做的功为 J。 【答案】 5 【详解】[1][2] A、B两点的电势差 把电量为的点电荷，从电场中的A点移到B点，此过程中电场力做的功为 11．（23-24高二上·上海·期末）我国古代对电的认识是从雷电及摩擦起电现象开始的。早在3000多年前的股商时期，甲骨文中就有了“雷”“电”的字形。西周初期，在青铜器上就已经出现加雨字偏旁的“电”字。《淮南子》中认为“阴阳相搏为雷，激扬为电”，即雷电是阴阳两气对立的产物。明代刘基说得更为明确：“雷者，天气之郁而激而发也。阳气困于阴，必迫，迫极而进，进而声为雷，光为电。摩擦过的琥珀能够吸引羽毛，说明羽毛带的电荷与琥珀所带电荷的电性 （选填“相同”或“相反”）。 【答案】相反 【详解】摩擦过的琥珀能够吸引羽毛，根据异种电荷相互吸引，说明羽毛带的电荷与琥珀所带电荷的电性相反 三、解答题 12．（23-24高二上·上海松江·期末）如图a，一个正点电荷固定在绝缘水平面上x轴的原点O处，轴上各点电势与的关系如图b。可视为质点的滑块质量为0.05kg、电荷量为，从处由静止释放，在处时速度达到最大。已知滑块与水平面间的动摩擦因数，。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则： （1）在处滑块所受电场力大小是多少？ （2）滑块速度大小为多少？ （3）计算滑块到达的最远位置。    【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）在处滑块速度达到最大，则此时滑块受力平衡，即电场力等于滑动摩擦力 代入数据，解得 （2）由图知，在处即，此处的电势为；在处即，此处的电势为，则两处的电势差为 根据动能定理 解得 （3）由图b可知，电势与位置x之间的关系为 则从到最远位置，根据动能定理 解得 或（舍去） （23-24高二上·上海嘉定·期末）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。 13．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 14．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1×108V，则一个电子从云层运动到地面，其电势能变化量∆Ep为 ；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） 【答案】13．AB 14． -1×108 5×108 1×102 【解析】13．A．根据题意可得，云层与大地之间的电压为 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．根据电容的决定式 可得云层与大地之间的距离d减小，则C增大，根据 可知，电压U减小，故CD错误。 故选AB。 14．[1]已知云和大地间的电压为1×108V，电子从云层运动到地面，电场力做正功，根据电场力做功与电势能的变化关系可得，电子的电势能减小，所以 [2]此次闪电形成的电流为 则此次闪电消耗的功率约为 [3]此次闪电释放的能量为 普通人家每月平均消耗电能为100kW·h，设该闪电释放的能量可供这户人家使用n年，则 15．（23-24高二上·上海嘉定·期末）静电现象 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。 (1)下列属于静电防范的是（　　） A．静电喷雾 B．静电复印 C．安装避雷针 D．静电除尘 (2)在百米决赛时，甲、乙两位计时员同时记录第一名的成绩，甲看到发令枪的烟雾时开始计时，乙听到发令枪响开始计时，当运动员到达终点，甲、乙同时停止计时。那么（　　） A．甲、乙记录的时间相同 B．甲所记录的运动员成绩更准确 C．乙计时员所记录的时间偏长 D．发令枪设在终点可以避免运动员成绩记录产生误差 (3)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请在图中用实线画出通过a点和c点的两条电场线；( ) ②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）； ③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。( ) (4)小李设计图1所示电路来观察电容器的放电过程，电源电压6.0V，小李先将单刀双掷开关S接通2，一段时间后，把开关再改接1得到电流随时间的变化关系如图2所示。 ①曲线与两坐标轴围成的面积代表电容器的( ) A．电压        B．电容    C．电量        D．电阻 ②（多选）小李改变电流传感器的位置，进一步观察电容器充放电现象，在下列四个图像中，表示电容器充放电过程中，通过传感器的电流随时间变化的图像和两极板间的电压随时间变化的图像，其中正确的有( ) (5)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： ①A板带电量； ②若有带电量为-q的液滴悬浮在板间不动，重力加速度为g，求液滴的质量； ③从A板中心O以速率往各个方向射出一批质量为m、带电量为q的正电荷，若重力不计，电荷运动的过程中只考虑电场力做功，则电荷到达B板时的速度大小是否相同？部分粒子到达O点正下方的B板处时速度大小是多少？ 【答案】(1)C (2)B (3) A A (4) C AC/CA (5)①；②；③ 【详解】（1）静电喷雾、静电复印、静电除尘属于静电利用，安装避雷针属于静电防范。 故选C。 （2）ABC．光在空气中传播速度比声音在空气中传播速度快的多，可以忽略100m比赛中光的传播时间，故甲看到发令枪的烟雾时开始计时比乙听到发令枪响开始计时要准确，甲、乙记录的时间不同，乙计时员所记录的时间偏短，故AC错误，B正确； D．发令枪设在终点，运动员成绩记录时仍会产生误差，故D错误。 故选B。 （3）①[1]根据等势面与电场线垂直，可定性画出如图电场线. ②[2]电场越密，电场强度越大，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。 故选A。 [3]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。 故选A。 ③[4]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。 （4）①[1]根据 若把时间分成无数段，则图象与坐标轴围成的面积表示在微小时间内的电荷量，所以曲线与两坐标轴围成的面积代表电容器的电量。 故选C。 ②[2]充电电流方向与放电电流方向相反，且随着充电进行，电容器两端电压变大，充电电流增加的变慢，电量积累变慢，根据 可知，电压增加的变慢，同理可得电容器放电时，电容器两端电压变小，充电电流减小的变慢，电压减小的变慢。 故选AC （5）①A板带电量为 ②液滴悬浮在板间不动，根据平衡条件可得 电场强度为 求液滴的质量 ③部分粒子到达O点正下方的B板的过程，根据动能定理有 解得部分粒子到达O点正下方的B板处时速度大小为 可知电荷到达B板时的速度大小相同。 （23-24高二上·上海松江·期末）电场 电场是一种特殊的物理场，它与磁场相对应，并可以通过带电粒子之间的相互作用而产生。在现代科学技术中，电场的应用已经变得十分广泛，涉及到许多领域，如电力、电子、通信、材料科学等。电场在电力中的应用是最为广泛的。电场可以用来将机械能转化为电能，例如在发电厂中，涡轮机将水或其他燃料中的热能转化为机械能，再通过静电场的作用将机械能转化为电能。 16．雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场。该电场的等势面a、b、c、d分布情况如图所示，在等势面上A、B、C有三点。下列说法中正确的是（　　） A．避雷针附近形成了匀强电场 B． A、B、C三点中，B点场强最大 C． A、B、C三点中，C点电势最高 D．一带负电的雨点从乌云中下落，电场力做正功 17．空间有一个沿x轴分布的电场，其场强E随x变化的关系如图所示。其“阴影面积”的单位是（　　） A．N B．J C．V D． 18．空间某一静电场的电势在x轴上的分布如图所示。在x轴上a、b两点的电场强度在x轴上的分量分别为、，则 0、 0， （填“＜、＞、=”） 【答案】16．D 17．C 18． ＜ > < 【解析】16．A．避雷针附近形成的电场的电场线不是平行等距的，不是匀强电场，选项A错误； B．A、B、C三点中，A点的等差等势面最密集，可知A点场强最大，选项B错误； C．A、B、C三点中，C点在等势面d上，则电势最低，选项C错误； D．一带负电的雨点从乌云中下落，受电场力向下，则电场力做正功，选项D正确。 故选D。 17．结合匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed可知，E-x图线与x轴所围的面积表示电势差，单位为V。 故选C。 18．[1][2][3]沿着电场线电势逐渐降低，可知O点左侧Eax方向沿x轴负方向，O点右侧Ebx方向沿x轴正方向，因此有 Eax＜0 Ebx＞0 因φ-x图像的斜率等于场强，可知 （23-24高二上·上海浦东新·期末）静电现象在生活中十分常见，比如摩擦过的梳子可以吸引细小水流，冬天脱毛衣的时候常会听到“噼噼啪啪”的声音，并伴有“小火星”。人们可以利用静电，也要防范静电带来的危害。 19．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，和橡胶棒摩擦过的毛皮也带正电。如果将均不带电的毛皮与玻璃棒摩擦，它们 （选填“能”或“不能”）各自带电。 20．不能用“同种电荷相互排斥”来解释的现象是（　　） A． B． C． D． 21．18世纪中叶以前，研究带电体之间的静电力遇到三大困难：一是带电体上的电荷分布、带电体之间的距离难以确定，解决办法是建立 模型；二是静电力非常小，难以测量，库仑采用 装置解决了这一难题；三是电荷量大小的量度，库仑利用电荷在两个相同金属球之间 （选填“等量”或“不等量”）分配的原理实现了电荷量的成倍变化，最终得到静电力作用规律。 22．在氯化钠晶体结构中相邻的一价钠离子与一价氯离子之间的距离d=2.8×10-10m。它们之间的静电力大小为 N。（提示：一价正离子电荷量e=1.6×10-19C，静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，结果保留2位有效数字） 23．如图所示为某种静电喷涂装置的原理图，接上高压电源后，装置的两极间产生强电场，虚线表示电场的等差等势面，实线表示该电场的部分电场线。 （1）请根据图中信息标出电场线方向 ； （2）根据图中信息，电荷量为q的正电荷在a点受到的电场力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在b点受到的电场力；若a、b两点的电势分别为φa、φb，则将电荷量为q的正电荷由a移动到b的过程中，电场力做的功为 （用已知物理量字母表示）。 24．加油站的静电安全工作非常重要，属于防范静电危害的举措有（　　） A．加油前人要触摸一下静电释放器 B．在加油站禁止穿脱化纤服装 C．油罐车应装有拖地的铁链 D．定期检查电路以防止线路老化 【答案】19．能 20．D 21． 点电荷 扭秤 等量 22．2.9×10-9 23． 见解析 大于 q（φa－φb） 24．ABC 【解析】19．原子内部的质子和中子被紧密地束缚在一起构成原子核，原子核的结构一般是很稳定的。通常离原子核较远的电子受到的束缚较弱，容易受到外界的作用而脱离原子。当两种物质组成的物体互相摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。于是，原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电。这就是摩擦起电的原因。所以材料失去电子容易程度决定材料能否带电。 20．A．悬挂的玻璃板受同种电荷排斥发生偏转。A不符合题意； B．验电器带电后带同种电荷，相互排斥指针发生偏转。B不符合题意； C．通过起电机让人体带电，人的头发竖起散开，是因为头发带同种电荷，相互排斥。C不符合题意； D．雷电是天空中的某一块云层与另一块云层或者与大地，由于所带的电荷性质相反而产生瞬间剧烈放电的现象。带有电荷的雷云与地面的突起物接近时，它们之间就发生激烈的放电。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。所以雷电不属于“同种电荷相互排斥”的现象。D符合题意。 故选D。 21．[1]两个实际的带电体间的相互作用力与它们自身的大小、形状以及电荷分布都有关系。任何带电体都有形状和大小。当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看作带电的点，叫作点电荷。 [2]库仑做实验用的装置叫做库仑扭秤。 [3]在库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有。不过两个相同的金属小球，一个带电、一个不带电，互相接触后，它们对相隔同样距离的第三个带电小球的作用力相等，因此，可以断定这两个小球接触后所带的电荷量相等。这意味着，如果使一个带电金属小球与另一个不带电的完全相同的金属小球接触，前者的电荷量就会分给后者一半。 22．根据库仑定律，它们之间的静电力 23．[1]由题图可知，电场的方向由发射极指向吸板。 [2]因为虚线为等差等势面，由题图可知，a点的等势面较b点的密集，可知a点的场强大小大于b点的场强大小，则a点的电场力大于b点的电场力。 [3]由题知 q沿电场线方向做正功，电势能减小，则 代入得 24．A．加油前要触摸一下静电释放器，可以把静电导走。A符合题意； B．在加油站禁止脱穿化纤服装，防止静电起火。B符合题意； C．油罐车装有导电橡胶拖地带，可以把静电导入大地。C符合题意； D．定期检查电路，防止线路老化，短路引起火灾。D不符合题意； 故选ABC。 （23-24高二上·上海·期末）生活中我们能够察觉到如海水对船的浮力，胶水的黏合力，磁铁之间的吸力或斥力等。除了这些宏观世界中我们能够察觉到的力以外，在微观世界中也存在着这样或那样的力。例如：分子或原子之间的引力或斥力、原子内的电子和核之间的引力、核内粒子和粒子之间的斥力和引力等。尽管力的种类如此复杂，但近代科学已经证明，自然界只存在四种基本的力（或称相互作用），其他的力都是这四种力的不同表现，这四种力是万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力。 1．下列实验中，找到电荷间相互作用规律的实验是（　　） A．库仑扭秤实验 B．卡文迪许实验 C．密立根油滴实验 D．奥斯特电流磁效应实验 2．如图所示四个图中，a、b两点电势相等、电场强度也相等的是（　　） A．   B．   C．   D．   3．在真空中有两个点电荷，电量分别是q1和q2，当它们相距为r时，它们间相互作用力的大小是F，如果它们的电量保持不变，而距离变为2r，则它们之间的相互作用力的大小是 F，如果它们之间的距离r保持不变，而电量分别变为2q1和3q2，则它们之间的相互作用力的大小是 F。 4．如图，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异种电荷。一带电粒子沿水平方向射入板间，仅受电场力作用下，其运动轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　）    A．若粒子带正电，则A板带负电荷 B．若粒子带负电，则金属板间的电场方向竖直向下 C．粒子从M点运动到N点，其电势能一定增加 D．粒子从M点运动到N点，其动能一定增加 5．在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。 （1）用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时，红表笔应该与电池的 （填“正极”或“负极”）接触。 （2）某同学设计的实验电路如图（a）所示。先将电阻箱的阻值调为R1，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间的变化。电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是 （填正确答案标号）    A．迅速变亮，然后亮度趋于稳定 B．亮度逐渐增大，然后趋于稳定 C．迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭 （3）将电阻箱的阻值调为R2（R2>R1），再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图（b）中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为 （填“R1”或“R2”）时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的 （填“电压”或“电荷量”）。    （4）若某电容器的额定电压为2.7V，电容为10F，其充满电后储存的电能为 （结果保留3位有效数字）。 【答案】1．A 2．D 3． 6 4．D 5． 正极 C R2 电荷量 36.5J 【解析】1．A．库仑通过扭秤实验得到了电荷间相互作用规律，故A正确； B．卡文迪许利用扭秤实验测得了万有引力常量，故B错误； C．密立根通过油滴实验测得了元电荷的数值，故C错误； D．奥斯特通过电流磁效应实验证实了电生磁，故D错误。 故选A。 2．A．a、b两点电场强度相同，a点电势高于b点电势，故A错误； B．a、b两点电场强度大小相等，方向不同，a、b点电势相等，故B错误； C．a、b两点电场强度大小相等，方向相反，a、b点电势相等，故C错误； D．a、b点电场强度相同，电势相等，故D正确。 故选D。 3．[1][2]根据库仑定律可得 4．A．若粒子带正电，则粒子受到向下的电场力，电场方向向下，A板带正电荷，故A错误； B．若粒子带负电，粒子受到向下的电场力，则金属板间的电场方向竖直向上，故B错误； CD．粒子从M点运动到N点，电场力做正功，其电势能减小，动能增加，故C错误，D正确。 故选D。 5．（1）[1]多用电表红表笔流入电流，黑表笔流出电流，故多用电表红表笔应该与电池的正极接触； （2）[2]电容器充电完成后，开始时两极板电量较多，电势差较大，当闭合“2”接入小灯泡，回路立即形成电流，灯泡迅速变亮；随着时间的积累，两极板电量减少，电势差变小，流过灯泡的电流减小，直至两极板电荷量为零不带电，则无电流流过小灯泡即熄灭。 故选C。 （3）[3]开始充电时两极板不带电，两极板电势差为零，设电源内阻为r，则开始充电时有 由图像可知，开始充电时实线电流较小，故电路中的电阻较大，因此电阻箱阻值为R2； [4]图像的物理意义为充电过程中电流随时间的变化图线，故曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量； （4）[5]若某电容器的额定电压为2.7V，电容为10F，其充满电后储存的电能为 6．（23-24高二上·上海黄浦·期末）如图所示，一质量为m带正电的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，处于一水平方向的匀强电场中，静止时细线右偏与竖直方向成45°角，位于图中的P点。重力加速度为g，求： （1）静止在P点时线的拉力是多大？ （2）如将小球向右拉紧至与O点等高的A点由静止释放，则当小球摆至P点时，其电势能如何变？变化了多少？ （3）如将小球向左拉紧至与O点等高的B点由静止释放，则小球到达P点时的速度大小？ 【答案】（1）；（2）电势能增加；；（3） 【详解】（1）由平衡可知 细线的拉力 （2）如将小球向右拉紧至与O点等高的A点由静止释放，则当小球摆至P点时，电场力做负功，则电势能增加，增加量为 解得 （3）小球先做匀加速直线运动到达最低点C，根据动能定理得 解得 到达C点后细绳绷紧，小球沿细绳方向的速度变为零，则垂直绳方向的速度 从C到P做圆周运动，由动能定理得 解得 （23-24高二上·上海虹口·期末）电场是一种看不见摸不着的物质，然而却无处不在，几乎弥漫于整个宇宙。我们把相对于观察者静止的电荷产生的电场称为静电场。 7．带电体周围存在电场，两带电体通过电场发生相互作用。（静电力常量） （1）真空中，两个电荷量均为2C的点电荷，相距1m，它们间的库仑力为 A．    B．    C．    D． （2）两个相同的金属小球A、B所带电荷量的比。A、B两球相距一定距离（A、B可视为点电荷），它们间的相互作用力为。若将两球互相接触后，再放回各自原来的位置，其作用力变为，则与之比可能为 A．5：4    B．5：6    C．5：7    D．5：9 8．人们通过电场线、等势线来描绘电场。 （1）某电场的电场线分布如图所示，P、Q两点的场强大小为、，P、Q两点的电势为、，则( ) A．，，    B．， C．，    D．， （2）研究表明，地球是一个表面带有大量负电荷的导体，晴天时大气中有很多带正电的离子，低空中正离子多，高空中正离子少。这使得大气中的电场分布有如下特点：电势随着高度的增加而升高，在低层大气中升高得最快。由此可知大气中的电场线分布可能是( ) A．    B． C．    D． （3）如图所示，虚线a、b、c是某电场的一组等势线，实线是电荷仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。电荷在P、Q两点速率分别为、，加速度大小分别为、，则( ) A．，      B．， C．，      D．， 9．如图所示，O为直角坐标系的原点，电荷量为的点电荷固定在处，电荷量为的点电荷固定在处。y轴上a、b两点的纵坐标分别为和，d点在x轴上，其横坐标为。 （1）O点电场强度的方向为 ，d点电场强度的大小为 。 （2）沿y轴方向将一负电荷从a点移动到b的过程中，该负电荷的电势能将 A．逐渐增大    B．先增大后减小    C．保持不变 D．逐渐减小    E．先减小后增大 10．如图（a）所示，O为圆心，半径的圆处在平行于纸面的匀强电场中。A、B、C、D、P为圆周上的点。连线逆时针转动，为连线从位置开始旋转的角度。P点的电势随角度的变化关系如图（b）所示。该匀强电场的场强大小 V/m。将电子沿圆弧从C移动到A的过程中，电场力对电子所做的功 eV。 11．示波器的原理示意图如图所示，电子经电压为的加速电场加速后，进入电压为的偏转电场，离开偏转电场后打在荧光屏上的P点。P点与O点的距离叫偏转距离。单位偏转电压引起的偏转距离称为示波器的灵敏度。分析说明影响示波器灵敏度的因素。 【答案】7． D AD 8． A A D 9． x轴正方向 0 B 10． 20 -2 11．见解析 【解析】7．（1）[1]由库仑定律可知 故选D。 （2）[2]若带异种电荷，两个完全相同的金属小球相互接触后，电荷先中和后均分，相互接触前相互接触后，带电量 根据库仑定律可得，相互作用力之比 若带同种电荷，两个完全相同的金属小球相互接触后，电荷均分，相互接触后，带电量 根据库仑定律可得，相互作用力之比 故选AD。 8．（1）[1]根据电场线疏密程度表示电场强度大小，沿电场线方向电势降低可知，。 故选A。 （2）[2]根据沿着电场线电势逐渐降低，可知电场线方向竖直向下，在低层大气中升高得最快，根据 可知越靠近地面电场强度越大，电场线越密。 故选A。 （3）[3]由于点电荷做曲线运动，电场力必然指向轨迹弯曲的内侧，若电荷从P到Q，则电场力与电荷运动方向成锐角，速度增大。若电荷从Q到P，则电场力与电荷运动方向成钝角，速度减小。则在点的速率一定比它在点的小； 电场线密集的区域电场强度大，电场力就大，加速度大小也大，故点电荷在点的加速度大小一定比它在点的大。 故选D。 9．（1）[1][2]根据电场强度叠加原理可得，O点电场强度的方向沿x轴正方向。 （2）[3]沿y轴方向将一负电荷从a点移动到b的过程中电场力先做正功后做负功，因此电势能先增加后减小。 故选B。 10．[1]根据图像可知，当时，P点位于P1的电势为1V，当时，P点位于P2的电势为3V，当时，P点位于P3的电势为5V，根据夹角关系，可知位于同一条直线上，则有 解得 可知，连线为一条等势线，根据夹角关系可知，与垂直，即为一条电场线，方向由指向，与水平向右的方向成夹角，匀强电场的场强大小为 [2]电子从C点沿圆弧运动到A点，有 11．在加速电场中 在偏转电场中设板长为，水平方向 竖直方向 电子飞出偏转电场时偏转角的正切 设电子打在荧光屏上的位置与O点的竖直距离Y，板右端到荧光屏的水平距离为L2，由比例关系 则 则灵敏度 则加速电场电压U0、偏转电场板长、板间距、板右侧到荧光屏距离影响示波器灵敏度。 12．（23-24高二上·上海徐汇·期末）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，如图甲所示，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上、下底面是面积S=0.4m2的金属板，间距L=0.1m，当连接到电压为U0的正、负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场。现把均匀分布的一定量烟尘颗粒密闭在容器内，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒所带电量为，质量为，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用力和空气阻力，重力加速度g=10m/s2。 （1）求电压U0； （2）某时刻将两底面的正、负极对调，经时间t1烟尘颗粒被全部吸附，求t1； （3）如果容器接入如图乙所示的交流电（其中T=t1），求烟尘颗粒被全部吸附的时间t2。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）由对某个颗粒受力分析可得 解得 （2）当正、负极对调时研究最靠近上极板颗粒，其以加速度a下落，受力分析有 mg+Eq=ma 解得 a=20m/s2 当该颗粒经时间t1运动到下底面时，全部烟尘颗粒都被吸附，则有 解得 （3）0~，，则加速度为，方向向上，位移为 则还剩下0.075m的粒子在以加速度为2g做匀减速运动，则同样需要0.025m的粒子打在上板，还剩下0.05m的粒子，速度为0，接下来，有0.025m的粒子被吸附，还剩下0.025m粒子在接下来，全都被吸附。所以烟尘颗粒被全部吸附的时间为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$