第九章《静电场及其应用》单元练习卷-2025-2026学年高二物理同步学案(人教版2019必修第三册)
2025-04-08
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第九章 静电场及其应用 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 静电场 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.16 MB |
| 发布时间 | 2025-04-08 |
| 更新时间 | 2025-04-08 |
| 作者 | 摘星理科学习加油站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51469955.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第九章《静电场及其应用》单元练习卷
一.选择题(共12小题)
1.关于电场强度,下列说法正确的是( )
A.电场看不见,摸不着,但是电场也是物质存在的一种形式
B.电场中某点的电场强度方向就是试探电荷在该点的受力方向
C.根据电场强度的定义式可知,与成正比,与成反比
D.由点电荷的场强公式可知,以点电荷为中心的球面上的各点的电场强度相同
2.(24-25高二下·湖南示范性高中·)下列说法正确的是( )
A.在中,电场强度与电荷在电场中受到的力及检验电荷无关
B.在电场中,电场线通过的点,场强不为零,没有电场线通过的点场强为零
C.由可知,在离电荷很近的地方(趋近于零),场强可达无穷大
D.电场强度、速度和加速度都是采用了比值定义法
3.人们行走时鞋子和地板摩擦会产生静电,带电的离子会在地板表面吸引空气中的灰尘,对电脑机房、电子厂房等单位造成一定的影响。防静电地板又叫耗散静电地板,如图所示,当它接地时,使电荷能够耗散在施工中,防静电地板下面要铺设铝箔,铝箔要连接到地下预埋导体。下列关于防静电地板的说法正确的是( )
A.地板下面铺设铝箔的作用是防潮
B.地板必须是绝缘体材料
C.地板必须是导电的,如地板中含有导电纤维
D.只要地板下面铺设铝箔,地板材料无所谓绝缘体或导体
4.(24-25高二上·广西河池·期末)真空中有两个可看成点电荷的带电小球A、B,两小球除带电不同外其余均相同,A球带电量为,B球带电量为,两者相距为r,两球间的库仑力大小为F,现将两小球接触后再放回原位置,则两小球间的库仑力大小是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高三上·北京西城区·期末)如图所示,带正电的小球A固定不动,质量为m的带电小球B通过绝缘丝线悬挂在铁架台上,小球B静止时,丝线与竖直方向的夹角为,两球球心在同一水平线上。若小球A的电荷量为,小球B的电荷量为,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小球B带负电
B.小球B受到的静电力大小为
C.小球受到丝线的拉力大小为
D.小球B所在位置的电场强度大小为
6.(23-24高二上·福建福州第十一中学·期中)已知是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的( )
A.B. C. D.
7.(24-25高三上·安徽皖江名校·月考)下列有关静电现象的应用中,与其他三个选项原理不同的是( )
A.网络电缆外层包裹着厚厚的金属外衣 B.燃气灶中装有针状的电子点火装置
C.带电工作人员穿有金属丝的工作服 D.高压电线上方有两条金属线与大地相连
8.(24-25高二上·新疆师范大学附属中学·月考)如图所示,一个绝缘半圆环上均匀分布有同种电荷,固定在绝缘水平面上,在圆弧的圆心处放有一个点电荷,点电荷受到的电场力为,若截走圆弧的(左半边),则圆心处的点电荷受到的电场力大小变为( )
A. B. C. D.
9.(24-25高二上·四川眉山中学校·期中)如图所示,真空中,a、b、c三处分别固定电荷量为+q、-q、+q的三个点电荷。已知静电力常量为k,ab=bc=,∠abc=120°。则b处点电荷受到a、c两处点电荷的库仑力的合力大小为( )
A. B. C. D.
10.(24-25高二上·安徽蚌埠怀远县·期中)已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如图,半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在过球心O的直线上有A、B两个点,O和B的距离为R、B和A间的距离为R。现以OB为直径在球内挖一球形空腔,若静电力常量为k,球的体积公式为,则( )
A. B. C. D.
11.(24-25高二上·广东部分学校·)如图所示,手机通过电磁波和基站,经过一系列的传输后,实现了甲、乙两手机之间的通信。某人边走边通话,当他进入电梯轿厢里面时,通话突然中断了,走出电梯又可以正常通话。对手机在电梯里面不能正常通话的原因,下列分析正确的是( )
A.手机在电梯里面不能正常通话,说明电梯所在建筑物不在基站的服务范围内
B.基站发生故障,导致手机不能正常通话
C.刚好在电梯里面时,通话的对方挂断了手机,导致无法正常通话
D.电梯轿厢是金属制作的封闭空间,对电场有屏蔽作用,导致电磁波无法传播,手机不能正常通话
12.(24-25高三上·安徽卓越县中联盟·期中)科学推理及实验探究均表明:①均匀带电球壳(或球体)在球外部产生的电场,与一个位于球心、电荷量相等的点电荷产生的电场相同;②均匀带电球壳在空腔内部的电场强度处处为零。由此可知,一个半径为R的均匀带电球体在空间的电场强度大小E 与到球心距离r的关系图像可能为( )
A. B.
C. D.
二.多选题(共3小题)
13.(24-25高二上·浙江绍兴上虞区·期末)某同学用一次性塑料杯、回形针和铝箔纸自制一个简易验电器,如图所示。下列实验现象可能产生的是( )
A.与纸巾摩擦过的塑料吸管靠近但未接触回形针上端时,铝箔会张开,而将塑料吸管移开后,铝箔的张角不会闭合
B.与纸巾摩擦过的塑料吸管与回形针接触后铝箔会张开,再将塑料吸管移开,铝箔的张角又会略微变小,但不闭合
C.当火柴的火焰靠近带电的回形针上端时,铝箔的张角会闭合
D.先让与纸巾摩擦过的塑料吸管接触回形针上端,再用摩擦过的纸巾接触回形针上端,铝箔的张角会闭合
14.(24-25高二上·广东广州广雅中学·期中)如图所示,真空中a、b、c、d四点共线且等距。先在a点固定一点电荷+Q,测得b点场强大小为E。若再将另一等量异种点电荷-Q放在d点,则( )
A.b点场强大小为 B.c点场强大小为
C.b点场强方向向右 D.c点场强方向向右
15.如图所示,将用毛皮摩擦过的橡胶棒移近或接触两个不带电的导体球,开始时两导体球互相接触且对地绝缘,下列说法正确的是( )
A.毛皮与橡胶棒摩擦时,橡胶棒上的正电荷转移到毛皮上
B.橡胶棒移近甲球,甲球带正电,乙球带负电,移走橡胶棒,两球都不再带电
C.橡胶棒移近甲球,甲球带正电,乙球带负电,分开两球再移开橡胶棒,甲球带正电,乙球带负电
D.橡胶棒与甲球接触一下移开,再分开两球,甲球带负电,乙球带正电
三.实验题(共2小题)
16.(24-25高二上·北京延庆区·期中)某物理兴趣小组利用图装置来探究影响电荷间静电力的因素,做了如下实验,A是一个电荷量为Q的带正电物体,把系在绝缘丝线上的带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置,小球所带电荷量为q。
(1)为了比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小,下列方法最好的是_________。
A.比较小球抬起的高度 B.比较小球往右偏移的距离
C.比较丝线偏离竖直方向的角度 D.比较丝线的长度
(2)使小球系于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受作用力的大小。上述操作所采用的物理方法是___________。(填正确选项前的字母)。
A.等效替代法 B.控制变量法
C.理想模型法 D.微小量放大法
(3)接着该组同学又进行了如下实验,如图所示,悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B,在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球A,当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上,B处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向角度为θ,若两次实验中A的电量分别为Q1和Q2,θ分别为30°和60°,则为 。
17.(24-25高二上·广东广州培英中学·)美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。如图,两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有( )
A.油滴质量 B.两板间的电压
C.两板间的距离 D.两板的长度
(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量 (已知重力加速度为。
(3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都有一定规律,并定义了元电荷,关于元电荷下列说法正确的是( )
A.油滴的电荷量可能是 B.油滴的电荷量可能是
C.元电荷就是电子 D.任何带电体所带电荷量可取任意值
四.计算题(共3小题)
18.(24-25高二上·福建福州十校·期中)如图所示,两个带等量负电荷的小球A、B(可视为点电荷),电荷量大小均为。A固定在竖直放置的绝缘支杆上,B静止于光滑绝缘的倾角为的斜面上且恰与A等高,若B的质量为40g,整个装置处于真空中,重力加速度为g取,;;。求:
(1)B球受到的静电力大小;
(2)带电小球A在图中B球静止位置处产生的电场强度;
(3)A、B两球间的距离。
19.(24-25高二上·安徽江淮名校·期中)如图所示,在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中,有一小球套在光滑、绝缘细杆上,细杆一端固定在地面上,与水平面的夹角为,已知小球的质量为,带电量为,重力加速度为。为使小球静止在杆上,求:
(1)若电场方向为竖直向上,匀强电场的场强为多大?
(2)若使所加匀强电场的场强最小,此时场强的大小和方向?
20.(24-25高二上·山西翼城中学·月考)如图甲所示,倾角为30°的光滑绝缘斜面固定在水平面上,斜面底端固定一个带正电的小球A,另有一质量的带正电小球B静止在距离斜面底端10cm处,小球半径可以忽略,重力加速度取,静电常数。(结果保留一位有效数字)
(1)若小球B带电量为,求小球A所带电荷量;
(2)保持B的电荷量不变,若将A球撤去,加一水平方向的匀强电场,仍使B球静止在斜面上,如图乙所示,求匀强电场的电场强度大小及方向。(结果保留1位有效数字)
(3)若保持B的电荷量不变,将A球撤去,仍保证小球B在该位置平衡,场强最小为多少?电场的方向如何?
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第九章《静电场及其应用》单元练习卷
一.选择题(共12小题)
1.关于电场强度,下列说法正确的是( )
A.电场看不见,摸不着,但是电场也是物质存在的一种形式
B.电场中某点的电场强度方向就是试探电荷在该点的受力方向
C.根据电场强度的定义式可知,与成正比,与成反比
D.由点电荷的场强公式可知,以点电荷为中心的球面上的各点的电场强度相同
【答案】A
【详解】A.电场看不见,摸不着,但是电场也是物质存在的一种形式,故A正确;
B.电场中某点的电场强度方向与正试探电荷在该点的受力方向相同,与负试探电荷在该点的受力方向相反,故B错误;
C.电场强度只由电场自身决定,与、均无关,故C错误;
D.由点电荷的场强公式可知,以点电荷为中心的球面上的各点的电场强度大小相等,但方向不同,故D错误。
故选A。
2.(24-25高二下·湖南示范性高中·)下列说法正确的是( )
A.在中,电场强度与电荷在电场中受到的力及检验电荷无关
B.在电场中,电场线通过的点,场强不为零,没有电场线通过的点场强为零
C.由可知,在离电荷很近的地方(趋近于零),场强可达无穷大
D.电场强度、速度和加速度都是采用了比值定义法
【答案】A
【来源】湖南省示范性高中2024-2025学年高二下学期2月联考物理试卷
【详解】A.是比值定义式,电场强度与电荷在电场中受到的力及检验电荷无关,故A正确;
B.在电场中,电场线的疏密表示场强大小,电场线通过的点,场强不为零,没有电场线通过的点场强也不一定为零,故B错误;
C.由点电荷场强公式可知,在离电荷很近的地方(趋近于零),电荷已经不能看成点电荷,公式不再适用,故C错误;
D.电场强度、速度都是采用了比值定义法,加速度是决定式,故D错误。
故选A。
3.人们行走时鞋子和地板摩擦会产生静电,带电的离子会在地板表面吸引空气中的灰尘,对电脑机房、电子厂房等单位造成一定的影响。防静电地板又叫耗散静电地板,如图所示,当它接地时,使电荷能够耗散在施工中,防静电地板下面要铺设铝箔,铝箔要连接到地下预埋导体。下列关于防静电地板的说法正确的是( )
A.地板下面铺设铝箔的作用是防潮
B.地板必须是绝缘体材料
C.地板必须是导电的,如地板中含有导电纤维
D.只要地板下面铺设铝箔,地板材料无所谓绝缘体或导体
【答案】C
【详解】在施工中,防静电地板下面要铺设铝箔,铝箔要连接到地下预埋导体就是为了将地板上的静电导走,所以防静电地板必须是导电的,如地板中含有导电纤维。
故选C。
4.(24-25高二上·广西河池·期末)真空中有两个可看成点电荷的带电小球A、B,两小球除带电不同外其余均相同,A球带电量为,B球带电量为,两者相距为r,两球间的库仑力大小为F,现将两小球接触后再放回原位置,则两小球间的库仑力大小是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【来源】广西河池市2024-2025学年高二上学期期末教学质量检测物理试题
【详解】由题意,根据库仑定律有
两小球接触后电量先中和后平分,两球带电量同为,故重新放回原处后库仑力为
故选D。
5.(24-25高三上·北京西城区·期末)如图所示,带正电的小球A固定不动,质量为m的带电小球B通过绝缘丝线悬挂在铁架台上,小球B静止时,丝线与竖直方向的夹角为,两球球心在同一水平线上。若小球A的电荷量为,小球B的电荷量为,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小球B带负电
B.小球B受到的静电力大小为
C.小球受到丝线的拉力大小为
D.小球B所在位置的电场强度大小为
【答案】B
【来源】北京市西城区2024-2025学年高三上学期1月期末物理试题
【详解】A.对B球受力分析,电场力水平向右,属于排斥力,由于A球带正电,所以B球带正电,故A错误;
BC.小球B受力如图所示
根据平衡条件,可得小球B受到的静电力大小为
小球受到丝线的拉力大小为
故B正确,C错误;
D.根据电场强度的定义式,可得小球B所在位置的电场强度大小为
故D错误。
故选B。
6.(23-24高二上·福建福州第十一中学·期中)已知是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的( )
A.B. C. D.
【答案】B
【来源】福建省福州第十一中学2023-2024学年高二上学期半期考试物理试题(物理班)
【详解】由图像可知,速度在逐渐增大,图像的斜率在逐渐减小,故此带负电的微粒做加速度越来越小的加速直线运动,所受电场力越来越小,电场线的疏密表示场强的大小,故沿AB方向电场线越来越稀疏。带负电的微粒受力方向与运动方向相同,与场强方向相反,故场强方向由B指向A。
故选B。
7.(24-25高三上·安徽皖江名校·月考)下列有关静电现象的应用中,与其他三个选项原理不同的是( )
A.网络电缆外层包裹着厚厚的金属外衣 B.燃气灶中装有针状的电子点火装置
C.带电工作人员穿有金属丝的工作服 D.高压电线上方有两条金属线与大地相连
【答案】B
【来源】安徽省皖江名校2024-2025学年高三上学期12月月考物理试题
【详解】A.网络电缆外层包裹着厚厚的金属外衣,这是应用静电屏蔽的原理来进行防止外界环境对网络信号的干扰;
B.燃气灶中装有针状的电子点火装置,这是利用尖端放电的原理进行电子打火;
C.带电工作人员穿有金属丝的工作服,这是利用静电屏蔽的原理来保护带电工作人员的安全;
D.高压电线上方有两条金属线与大地相连,这样就可以形成一个稀疏的“网”,把高压线屏蔽起来,利用的是静电屏蔽的原理。
选项中A、C和D利用了静电屏蔽的原理,B选项是利用的尖端放电。
故选B。
8.(24-25高二上·新疆师范大学附属中学·月考)如图所示,一个绝缘半圆环上均匀分布有同种电荷,固定在绝缘水平面上,在圆弧的圆心处放有一个点电荷,点电荷受到的电场力为,若截走圆弧的(左半边),则圆心处的点电荷受到的电场力大小变为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【来源】新疆师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试卷
【详解】根据对称性可知圆环左、右半部分对点电荷的电场力大小相等(设为F0),方向与竖直方向夹角均为45°,根据力的合成可得
解得
故选A。
9.(24-25高二上·四川眉山中学校·期中)如图所示,真空中,a、b、c三处分别固定电荷量为+q、-q、+q的三个点电荷。已知静电力常量为k,ab=bc=,∠abc=120°。则b处点电荷受到a、c两处点电荷的库仑力的合力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【来源】四川省眉山中学校2024-2025学年高二上学期12月期中物理试题
【详解】b处点电荷受到a、c两处点电荷的库仑吸引力,由库仑定律均为
两力的夹角成120°,则两个力的合力大小为
故选D。
10.(24-25高二上·安徽蚌埠怀远县·期中)已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如图,半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在过球心O的直线上有A、B两个点,O和B的距离为R、B和A间的距离为R。现以OB为直径在球内挖一球形空腔,若静电力常量为k,球的体积公式为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【来源】安徽省蚌埠市怀远县2024-2025学年高二上学期11月期中考试物理试题
【详解】由题意知,半径为R的均匀带电体在A、B点产生场强为
挖去的小球在A、B点产生的场强为
所以
所以
故选A。
11.(24-25高二上·广东部分学校·)如图所示,手机通过电磁波和基站,经过一系列的传输后,实现了甲、乙两手机之间的通信。某人边走边通话,当他进入电梯轿厢里面时,通话突然中断了,走出电梯又可以正常通话。对手机在电梯里面不能正常通话的原因,下列分析正确的是( )
A.手机在电梯里面不能正常通话,说明电梯所在建筑物不在基站的服务范围内
B.基站发生故障,导致手机不能正常通话
C.刚好在电梯里面时,通话的对方挂断了手机,导致无法正常通话
D.电梯轿厢是金属制作的封闭空间,对电场有屏蔽作用,导致电磁波无法传播,手机不能正常通话
【答案】D
【来源】广东省部分学校2024-2025学年高二上学期12月联考物理试题
【详解】手机在电梯里面不能正常通话的原因是静电屏蔽,电梯轿厢是金属制作的封闭空间,对电场有屏蔽作用,导致电磁波无法传播,手机不能正常通话。
故选D。
12.(24-25高三上·安徽卓越县中联盟·期中)科学推理及实验探究均表明:①均匀带电球壳(或球体)在球外部产生的电场,与一个位于球心、电荷量相等的点电荷产生的电场相同;②均匀带电球壳在空腔内部的电场强度处处为零。由此可知,一个半径为R的均匀带电球体在空间的电场强度大小E 与到球心距离r的关系图像可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
由“均匀带电球壳(或球体)在球的外部产生的电场,与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同”可知,在r>R的区间上,均匀带电球体周围电场的场强E与r的关系应为
故r>R的区间上,E与r为非线性关系;
在r<R的区间,因“均匀带电球壳在空腔内部的电场强度处处为零”,所以场强仅由r内球体部分所带电荷决定,即
又因球体均匀带电,所以 (ρ为单位体积的电荷量)
所以
即E'∝r,在r<R的区间,E与r为线性关系。
故选 B。
二.多选题(共3小题)
13.(24-25高二上·浙江绍兴上虞区·期末)某同学用一次性塑料杯、回形针和铝箔纸自制一个简易验电器,如图所示。下列实验现象可能产生的是( )
A.与纸巾摩擦过的塑料吸管靠近但未接触回形针上端时,铝箔会张开,而将塑料吸管移开后,铝箔的张角不会闭合
B.与纸巾摩擦过的塑料吸管与回形针接触后铝箔会张开,再将塑料吸管移开,铝箔的张角又会略微变小,但不闭合
C.当火柴的火焰靠近带电的回形针上端时,铝箔的张角会闭合
D.先让与纸巾摩擦过的塑料吸管接触回形针上端,再用摩擦过的纸巾接触回形针上端,铝箔的张角会闭合
【答案】BCD
【来源】浙江省绍兴市上虞区2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题
【详解】A.与纸巾摩擦过的塑料吸管会带电,靠近回形针上端时,由于感应带电回形针会带上异种电荷,因此铝箔的张角会打开,当塑料吸管移开后铝箔和回形针上的电荷会再次中和不显电性,因此铝箔的张角会闭合,故A选项错误;
B.与纸巾摩擦过的塑料吸管会带电,接触回形针后由于接触带电,回形针会带上同种电荷,铝箔张开,当塑料吸管移开后回形针和铝箔仍然保持一定电荷,所以铝箔张角会略微变小但不闭合;
C.由于分子热效应,火焰上端靠近回形针时电子运动加剧会脱离回形针,从而导致回形针和铝箔所带电荷减小,铝箔的张角会逐渐闭合;
D.与纸巾摩擦过的塑料吸管和纸巾会分别带上异种电荷,当塑料吸管和纸巾分别与回形针接触后,回形针由于接触带电会先带上电荷没然后被中和。因此铝箔的张角最后会是闭合状态。
故选BCD。
14.(24-25高二上·广东广州广雅中学·期中)如图所示,真空中a、b、c、d四点共线且等距。先在a点固定一点电荷+Q,测得b点场强大小为E。若再将另一等量异种点电荷-Q放在d点,则( )
A.b点场强大小为 B.c点场强大小为
C.b点场强方向向右 D.c点场强方向向右
【答案】BCD
【来源】广东省广州市广雅中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷
【详解】AC.设,由题可知+Q在b点产生的场强大小为E,方向水平向右;由点电荷的场强公式
故-Q在b点产生的电场强度大小为
方向水平向右。
所以b点的场强大小为
方向水平向右,故A不符合题意,C符合题意;
BD.根据对称性可知,c点与b点的场强大小相等,则
方向水平向右,故BD符合题意。
故选BCD。
15.如图所示,将用毛皮摩擦过的橡胶棒移近或接触两个不带电的导体球,开始时两导体球互相接触且对地绝缘,下列说法正确的是( )
A.毛皮与橡胶棒摩擦时,橡胶棒上的正电荷转移到毛皮上
B.橡胶棒移近甲球,甲球带正电,乙球带负电,移走橡胶棒,两球都不再带电
C.橡胶棒移近甲球,甲球带正电,乙球带负电,分开两球再移开橡胶棒,甲球带正电,乙球带负电
D.橡胶棒与甲球接触一下移开,再分开两球,甲球带负电,乙球带正电
【答案】BC
【详解】A.毛皮与橡胶棒摩擦时,毛皮上的电子转移到橡胶棒,橡胶棒带负电,选项A错误;
B.橡胶棒移近甲球,由于静电感应,甲球带正电,乙球带负电,移走橡胶棒,两球上的正负电荷中和,则两球都不再带电,选项B正确;
C.橡胶棒移近甲球,由于静电感应,则甲球带正电,乙球带负电,分开两球再移开橡胶棒,甲球带正电,乙球带负电,选项C正确;
D.橡胶棒与甲球接触一下移开,橡胶棒上的负电转移到两球上,则再分开两球,两球均带负电,选项D错误。
故选BC。
三.实验题(共2小题)
16.(24-25高二上·北京延庆区·期中)某物理兴趣小组利用图装置来探究影响电荷间静电力的因素,做了如下实验,A是一个电荷量为Q的带正电物体,把系在绝缘丝线上的带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置,小球所带电荷量为q。
(1)为了比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小,下列方法最好的是_________。
A.比较小球抬起的高度 B.比较小球往右偏移的距离
C.比较丝线偏离竖直方向的角度 D.比较丝线的长度
(2)使小球系于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受作用力的大小。上述操作所采用的物理方法是___________。(填正确选项前的字母)。
A.等效替代法 B.控制变量法
C.理想模型法 D.微小量放大法
(3)接着该组同学又进行了如下实验,如图所示,悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B,在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球A,当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上,B处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向角度为θ,若两次实验中A的电量分别为Q1和Q2,θ分别为30°和60°,则为 。
【答案】(1)C
(2)B
(3)
【来源】北京市延庆区2024-2025学年高二上学期11月期中物理试卷
【详解】(1)带电小球平衡时,根据平衡条件可知,小球所受带电体的作用力大小为
所以,为了比较带电小球所受带电体的作用力的大小,最好的办法是比较丝线偏离竖直方向的角度。
故选C。
(2)使小球系于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受作用力的大小。所以,用的是控制变量法。
故选B。
(3)对小球B受力分析,根据库仑定律结合平衡条件有
解得
可得两次实验中A的电量之比为
17.(24-25高二上·广东广州培英中学·)美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。如图,两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有( )
A.油滴质量 B.两板间的电压
C.两板间的距离 D.两板的长度
(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量 (已知重力加速度为。
(3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都有一定规律,并定义了元电荷,关于元电荷下列说法正确的是( )
A.油滴的电荷量可能是 B.油滴的电荷量可能是
C.元电荷就是电子 D.任何带电体所带电荷量可取任意值
【答案】(1)ABC
(2)
(3)B
【来源】广东省广州市培英中学2024-2025学年高二上学期10月学情调查物理试卷
【详解】(1)平行金属板板间存在匀强电场,液滴恰好处于静止状态,电场力与重力平衡,则有
可得
所以要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有油滴质量m,两板间的电压U,两板间的距离d。
故选ABC。
(2)根据第一问可知该油滴的电荷量
(3)A.油滴的电荷量只能是元电荷的整数倍,根据
故A错误;
B.同理
故B正确;
C.元电荷是带电体的最小带电量,不是电子,故C错误;
D.任何带电体所带电荷量都只能是元电荷的整数倍,故D错误。
故选B。
四.计算题(共3小题)
18.(24-25高二上·福建福州十校·期中)如图所示,两个带等量负电荷的小球A、B(可视为点电荷),电荷量大小均为。A固定在竖直放置的绝缘支杆上,B静止于光滑绝缘的倾角为的斜面上且恰与A等高,若B的质量为40g,整个装置处于真空中,重力加速度为g取,;;。求:
(1)B球受到的静电力大小;
(2)带电小球A在图中B球静止位置处产生的电场强度;
(3)A、B两球间的距离。
【答案】(1)0.3N
(2)3×105N/kg,水平向左
(3)
【来源】福建省福州十校2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题
【详解】(1)对B进行受力分析如图所示
根据受力平衡可得
(2)带电小球A在图中B球静止位置处产生的电场强度为
方向水平向左。
(3)根据可得A、B两球间的距离
19.(24-25高二上·安徽江淮名校·期中)如图所示,在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中,有一小球套在光滑、绝缘细杆上,细杆一端固定在地面上,与水平面的夹角为,已知小球的质量为,带电量为,重力加速度为。为使小球静止在杆上,求:
(1)若电场方向为竖直向上,匀强电场的场强为多大?
(2)若使所加匀强电场的场强最小,此时场强的大小和方向?
【答案】(1)
(2),方向沿杆向上
【来源】安徽省江淮名校2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷
【详解】(1)由平衡条件知
解得
(2)当电场强度沿杆向上时,电场强度最小,有
解得
【点睛】
20.(24-25高二上·山西翼城中学·月考)如图甲所示,倾角为30°的光滑绝缘斜面固定在水平面上,斜面底端固定一个带正电的小球A,另有一质量的带正电小球B静止在距离斜面底端10cm处,小球半径可以忽略,重力加速度取,静电常数。(结果保留一位有效数字)
(1)若小球B带电量为,求小球A所带电荷量;
(2)保持B的电荷量不变,若将A球撤去,加一水平方向的匀强电场,仍使B球静止在斜面上,如图乙所示,求匀强电场的电场强度大小及方向。(结果保留1位有效数字)
(3)若保持B的电荷量不变,将A球撤去,仍保证小球B在该位置平衡,场强最小为多少?电场的方向如何?
【答案】(1)
(2),水平向右
(3),方向沿斜面向上
【来源】山西省翼城中学2024-2025学年高二上学期9月月考物理试题
【详解】(1)对B球受力分析有,沿斜面方向有
解得
(2)对B球受力分析,B球处于平衡状态,所以电场力水平向右,又因为B球带正电,所以该匀强电场方向水平向右。沿斜面方向平衡
解得
(3)当电场力方向与斜面平行时,电场力最小,则场强最小,此时
解得
方向沿斜面向上。
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