专题03 静电场（期中真题汇编，福建专用）高二物理上学期

专题03 静电场 地 城 考点01 电场力的性质 1．（24-25高二上·福建三明永安九中&金沙高级中学·期中）静止于坐标原点O的点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离x的关系如图所示。A、B、C为x轴上等距的三点，取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是（   ） A．A、B、C三点的场强关系为： B．电场E方向沿x轴正方向 C．AB、BC间的电势差关系为： D．负电荷在A、B、C三点的电势能关系为： 【答案】B 【详解】A．根据点电荷场强公式 离点电荷距离越大，场强越小，即故A错误； B．点电荷静止于坐标原点，沿x轴正方向电势逐渐降低，该点电荷带正电，由正点电荷的电场线分布可知，电场E方向沿x轴正方向，故B正确； C．根据因为AB的平均场强大于BC间的平均场强 所以可知故C错误； D．根据电势能定义式 负电荷在A、B、C三点的电势能关系为 故D错误。 故选B。 2．（24-25高二上·福建福州十校·期中）对静电场有关知识的理解，下列说法正确的是（　　） A．点电荷的电荷量一定很小 B．电场强度较大的地方电场线一定较密集 C．电场中某点的电场强度方向一定与试探电荷在该点受到的电场力方向相同 D．电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定也为零 【答案】B 【详解】A．点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，物体能不能简化为点，不是看物体的体积大小和电量大小，而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，即两个带电体的形状对它的相互作用力的影响能不能忽略，故A错误； B．电场线的密集程度代表电场强度的大小，电场线越密集，电场强度越大，故B正确； C．电场中某点的电场强度方向一定与正试探电荷在该点受到的电场力方向相同，故C错误； D．在电场中某点的电势为零，该点的电场强度不一定为零，例如等量异种电荷的中间位置，故D错误； 故选B。 3．（24-25高二上·福建福州福九联盟·期中）某同学在研究心脏电性质时发现，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点，则（　　） A．、两点的电场强度不同 B．、两点的电势相同 C．、两点的电势差 D．从到的直线上电场强度先变大后变小 【答案】D 【详解】A．该瞬时电势分布图可等效为等量异种电荷产生的，等量异种电荷的电场线和等势线分布如图，c、d为两电荷连线上对称的两点，所以c、d两点的电场强度大小、方向相同，故A错误； B．a、b为两电荷连线中垂线上对称的两点，两点电势不同，故B错误； C．a、b两点的电势差故C错误； D．根据等势线的密程度可判断出从c到d的直线上电场强度先变大后变小，故D正确。 故选D。 4．（24-25高二上·福建泉州·四校·期中）如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，加在两段导体的总电压为U。下列说法正确的是（　　） A．细导体中的电流小于粗导体中的电流 B．细导体两端的电压U1等于粗导体两端的电压U2 C．细导体中自由电子定向移动的平均速率大于粗导体中自由电子定向移动的平均速率 D．细导体内的电场强度等于粗导体内的电场强度 【答案】C 【详解】A．两个导体串联，电流相同，故A错误； B．根据电阻定律可知，细导体的电阻大于粗导体的电阻，根据欧姆定律得知，电流相同，则细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2，故B错误； C．电流的微观表达式 由题n、e、I相同，细导体的横截面积S小，则导体中自由电子定向移动的平均速率大于粗导体中自由电子定向移动的平均速率，故C正确； D．设导体的长度为L，横截面积为S，导体内的电场强度为I、ρ相同，则E与S成反比，所以细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度，故D错误。 故选C。 5．（24-25高二上·福建龙岩·12校·期中）如图所示，水平直线上有A、O、B三点，，空间存在着水平向左的匀强电场E。若将一个带正电的点电荷放在A点，则O点的场强大小为；若将这个点电荷放在B点，则O点的场强为（   ） A．   向右 B．   向左 C．   向左 D．   向右 【答案】B 【详解】当带正电的点电荷放在A点，电场向左，根据点电荷产生的电场公式 又O点的场强大小为，所以 若将这个点电荷放在B点，则电场向右，大小为 所以，此时O点的场强为 方向水平向左。 故选B。 6．（24-25高二上·福建漳州十校联盟·期中）如图，A、B、C、D是正四面体的四个顶点，在A、D两点分别固定等量的带正电的点电荷。下列说法正确的是（　　） A．B、C两点的场强相同 B．一个电子在B点电势能大于在C点的电势能 C．将一试探电荷从B点沿直线移动到C点，电场力做功为零 D．将一试探电荷从B点沿直线移动到C点，电场力大小不变 【答案】C 【详解】A．A、D两点固定的是等量的带正电的点电荷，所以B、C两点的场强大小相等，方向不同，故A错误； BC．B、C两点电势相等，所以电子在B点电势能等于在C点的电势能，一试探电荷从B点沿直线移动到C点，电场力做功为零，故B错误，C正确； D．根据等量同种点电荷电场线分布可知，B、C两点连线的中点场强最大，所以将一试探电荷从B点沿直线移动到C点，电场力先变大后变小，故D错误。 故选C。 7．（24-25高二上·福建龙岩·12校·期中）点电荷A、B分别固定在x轴上x = 0和x = −15 m处，规定无穷远处电势为零，x轴正半轴上电势与位置坐标的关系图像如图所示。则（　　） A．点电荷A、B为同种电荷 B．点电荷A、B带电荷量大小之比为1∶4 C．除无穷远处，x轴上只有2处场强为零的点 D．从x0处静止释放的负试探电荷能再次经过该点 【答案】B 【详解】AB．φ − x图线上某点切线的斜率表示该点的电场强度，结合题图可知，x = 15 m处的合场强为零，因x轴正半轴上电势先负后正，可知点电荷A带负电，点电荷B带正电，设点电荷A、B带电荷量分别为q1和q2，结合点电荷场强公式和矢量合成有 可得 故A错误，B正确； C．根据φ − x图线上某点切线的斜率表示该点的电场强度，可知除无穷远处，x轴正方向上只有1处场强为零的点，在x轴负方向，两点电荷在−15 m < x < 0之间的电场方向相同，故在−15 m < x < 0之间的电场不可能为0，两点电荷在x < −15 m之间的电场矢量合成有 解得（不合题意，舍去） 故除无穷远处，x轴上只有1处场强为零的点，故C错误； D．x0处场强沿x轴负方向，负试探电荷释放后沿x轴正方向运动，运动到x = 15 m处时动能最大，之后动能减小，根据能量守恒可知电荷速度减为零时，电势为零，即试探电荷将一直沿x轴正方向运动到无穷远处，故D错误。 故选B。 8．（24-25高二上·福建福州十校·期中）有一个负点电荷只受电场力的作用，从电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能随位移变化的关系图像如图所示，则电场线分布图是下图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A． 因为电荷为负所以点电荷不可能从静止开始从a点沿直线运动到b点。故A错误； BCD．由动能定理得，在短距离内 解得 即图像斜率为，因为斜率逐渐增大，即点电荷从静止开始从a点沿直线运动到b点运动过程中电场强度逐渐增大。故BD错误，C正确； 故选C。 9．（24-25高二上·福建漳州乙级校联盟·期中）如图所示为某建筑物上的避雷针和带电云层之间的电场线分布示意图，a、b、c是同一电场线上的点，且，则（　　） A．带电云层带负电 B．a、b、c三点的场强相同 C．a、b间与b、c间的电势差相等 D．云层上的电荷导入大地时，电流从避雷针流向云层 【答案】AD 【详解】A．电场线方向指向云层，则云层带负电，故A正确； B．电场线越密，电场强度越大，则 故B错误； C．因为，根据 因为，故a、b间与b、c间电势差不相等，故C错误； D．云层带负电，地面则可视为带正电，当云层上的负电荷导入大地时，可视为正电荷从避雷针移动到云层，即电流从避雷针流向云层，故D正确。 故选AD。 10．（24-25高二上·福建福州福九联盟·期中）以下关于物理概念和基本规律的理解，说法正确的是（　　） A．根据，当两点电荷间的距离趋近于零时，电场力将趋向无穷大 B．静电场中，电势降低最快的方向一定是场强方向 C．串联与并联电路中，任意一个电阻阻值增大，总电阻必增大 D．由电流计算公式可知，通过导体某一截面的电荷量越多，电流越大 【答案】BC 【详解】A．两点电荷间的距离趋近于零时，两电荷不能看作点电荷，从而库仑定律不再适用，故A错误； B．静电场中，电势降低最快的方向是场强方向,故B正确； C．串联电路中 一个电阻增加，总电阻增加，并联电路中 一个电阻增加，总电阻增加，故C正确； D．公式是电流的定义式，通过导体某一截面的电荷量越多，若时间越长，电流不见得越大，故D错误。 故选BC。 11．（24-25高二上·福建福州福九联盟·期中）如图甲，在轴上固定两个电量分别为、的点电荷，其中负电荷固定在坐标原点，两电荷间距为；图乙是两电荷所形成电场的电势在轴正半轴上的分布图像，电势最大值为，图像与轴交点的横坐标为L，b为图像最高点，规定无限远处电势为0，一负电荷自处由静止释放，仅受电场力作用，下列说法正确的是（　　） A．间的场强方向沿轴负方向 B．处电场强度为0 C．点距离坐标原点的距离为 D．负电荷将沿轴正方向运动至无穷远处，电势能先减小后增大 【答案】AD 【详解】A．由图乙可知，由a点到b点电势升高，所以间的场强方向沿轴负方向，故A正确； B．图线斜率的绝对值表示场强大小，处图像斜率不为0，所以处电场强度不为0，故B错误； C．因b处图像斜率为0，所以b处场强为0，有 解得 故C错误； D．负电荷由a点运动到b点过程中电场力做正功，由b点向右运动过程中电场力做负功，由于无限远处电势为0，等于a点电势，所以负电荷将沿轴正方向运动至无穷远处，整个过程中电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故D正确。 故选AD。 12．（24-25高二上·福建宁德五校·期中）如图所示，在真空中正方形区域abcd的顶点a固定一电荷量为＋q的点电荷，顶点c固定一电荷量为－q的点电荷。已知e、f两点分别为ab、ad边的中点，a、c两点的连线水平，下列说法正确的是（　　） A．e、f两点的电势相等，场强相同 B．顶点b，d处的电场方向均水平向右 C．电子由b点沿直线移动至d点，其受到的电场力先增大后减小 D．电子由b点沿直线移动至d点，其电势能先减小后增大 【答案】BC 【详解】A．e、f两点到两电荷的距离都相等，根据对称性可知两点的电势相等，根据场强合成可知，两点场强大小相等，方向不同，故场强不同，故A错误； B．根据等量异种电荷周围的电场分布可知，顶点b、d处的电场方向均水平向右，故B正确； C．根据等量异种电荷周围的电场分布可知，沿电荷连线的中垂线从中间向两边场强逐渐减小，所以电子由b点沿直线移动至d点，其受到的电场力先增大后减小，故C正确； D．电子由b点沿直线移动至d点，电场力与位移垂直，电场力不做功，电势能不变，故D错误； 故选BC。 13．（24-25高二上·福建宁德五校·期中）如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°。现在A、B两点放置两个点电荷，A点放置的点电荷电荷量绝对值为q。AC两点间距离为L，静电力常量为k，测得C点场强方向与AB平行且水平向左。求： (1)A、B两点放置的两个点电荷电性； (2)C点电场强度的大小； (3)B点放置的点电荷的电荷量。 【答案】(1)A点放置的点电荷带负电，B点放置的点电荷带正电 (2) (3) 【详解】（1）放在A点和B点的点电荷在C处产生的场强方向在AC和BC的连线上，因C点场强方向与AB方向平行，故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的场强方向只能由C→A和由B→C，故A点放置的点电荷带负电，B点放置的点电荷带正电； （2）A点放置的点电荷在C点场强大小 由场强的合成可知 联立解得 （3）B点放置的点电荷在C点场强大小 且 解得 14．（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/C，水平向左 (3) 【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 15．（24-25高二上·福建福州福九联盟·期中）如图所示，水平向右的匀强电场中有、两个带等量异种电荷的带电小球（可视为质点），现将两小球用绝缘细线悬挂于同一点。两球静止时，它们距水平面的高度相等，线与竖直方向的夹角分别为，，且，则球一定带______电（选填“正”或“负”），球质量一定_____b球质量（选填“大于”、“等于”或“小于”），若同时剪断两根细绳，不计空气阻力，两球落地时间_____（选填“＞”、“=”或“＜”）。 【答案】 负 大于 ＝ 【详解】[1]由于两球带等量异种电荷，所以两球相互吸引，由b球受力平衡可知， b球所受的电场力水平向右，所以b球带正电， a球带负电。 [2]将两球看成整体，由于两球带等量异种电荷，所以整体所受电场力等于零，设两细线的拉力分别为和，由整体水平方向受力平衡可得 两球竖直方向分别平衡有 三式联立，得 因 即 所以 [3]剪断细线后，两球竖直方向都只受重力，加速度均为重力加速度g，落地时间相等。 16．（24-25高二上·福建福州十校·期中）如图，A、B、C三个点位于以O为圆心的圆上，直径AB与弦BC间的夹角为30°。A、B两点分别放有电荷量大小为qA、qB的点电荷时，C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向，qA、qB为___________（选填“同种”或“异种”）电荷，则等于___________。 【答案】 异种 【详解】[1][2]根据题意可知两电荷为异种电荷，假设qA为正电荷，qB为负电荷，两电荷在C点的场强如下图 设圆的半径为r，根据几何知识可得， 同时有， 联立解得 17．（24-25高二上·福建泉州安溪一中&养正中学&惠安一中&实验中学·期中）如图所示，以O点为圆心，半径为R的圆上八等分点处放置点电荷，除最右侧的点电荷带电量为−Q外，其余点电荷的带电量均为+Q，MN为半径上的点，OM = ON，已知静电常数为k，则O点场强大小为________，N点电势________（填“大于”、“等于”或“小于”）M点电势。将一电子从M沿MN移动到N点，电场力做________（填“正功”、“负功”或“不做功”） 【答案】 小于 负功 【详解】[1]根据点电荷的场强特点可知除了水平方向上的正负电荷外，其余的6个电荷形成的电场在O处相互抵消，故O点场强大小为 [2]根据对称性可知若没有沿水平直径方向上的正电荷和负电荷，M和N点的电势相等，由于M点靠近最左边的正电荷，N点靠近右边的负电荷，故M点电势大于N点电势； [3]将电子从M沿MN移动到N点，电势减小，由于电子带负电，则电势能增大，故电场力做负功。 地 城 考点02 电容器和电容 1．（24-25高二上·福建厦门海沧实验中学·期中）如图所示，平行板电容器的金属板A、B水平放置，与直流恒压电源两极相连，电路中接有电流计G，极板B接地，极板间有一带负电的液滴静止在P点，则下列判断错误的是（　　） A．a端是电源的正极 B．将A板向右平移一些，液滴将向下运动 C．将B板向下平移一些，电容器电容减小 D．将A板向下平移过程中，电流计中有从d到c的电流 【答案】B 【详解】A．由于带负电的液滴处于静止状态，可知电场力竖直向上，板间场强方向向下，因此A板带正电，a端是电源的正极，故A正确，不符合题意； B．将A板向右平移一些，板间电压不变，根据 可知，板间的电场强度不变，液滴仍保持静止，故B错误，符合题意； C．将B板向下平移一些，两极板间距离变大，根据 可知，电容C减小，故C正确，不符合题意； D．根据 A板向下平移，d减小，C增大，板间电压U不变，则电容器所带电荷量Q增大，电容器充电，电流计中有d到c的电流，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．（24-25高二上·福建漳州乙级校联盟·期中）静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针的张角大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小，如图所示，A、B为平行板电容器的两个金属板，当开关S闭合后，静电计G指针张开一定角度。不考虑静电计引起的电荷量变化，则下列说法正确的是（　　） A．保持开关S闭合，将两极板间距减小，板间场强减小 B．保持开关S闭合，将两极板间距增大，电容器带电量增加 C．断开开关S后，将两极板间距增大，静电计指针张开角度减小 D．断开开关S后，紧贴极板插入金属板，静电计指针张开角度减小 【答案】D 【详解】A．保持开关S闭合，两极板间电势差不变，将两极板间距减小，由可知，板间场强增大，故A错误； B．保持开关S闭合，两极板间电势差不变，将两极板间距增大，由可知，电容减小，可知，带电量减小，故B错误； C．断开开关S后，电容器带电量不变，将两极板间距增大，根据可知，电容减小，根据可知，两极板间电势差增大，静电计指针张开角度增大，故C错误。 D．断开开关S后，电容器带电量不变，紧贴极板插入金属板，相当于极板之间的距离减小，根据可知，电容增大，根据可知，两极板间电势差减小，静电计指针张开角度减小，故D正确。 故选D。 3．（24-25高二上·福建福州九校联考·期中）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷，以C表示电容器的电容，以E表示两板间的电场强度，表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　） A．C增大，E增大 B．减小，不变 C．增大，增大 D．减小，E不变 【答案】BD 【详解】AD．将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，电容器两极板之间的距离减小，根据电容的决定式 可知，电容器的电容值变大；由于电容器极板所带的电荷量不变，根据 可知，电容器两极板的电压减小，故静电计的偏转角度减小；电容器里的电场强度为 可知将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，极板间的电场强度不变，A错误，D正确； BC．设P点距离下极板为，则P点与下极板之间的电势差为 则P点电势为 所以点电荷在P点的电势能为 因为极板间的电场强度不变，P点到下极板的距离不变，故点电荷在P点的电势能不变，B正确，C错误。 故选BD。 4．（24-25高二上·福建漳州十校联盟·期中）如图所示为某汽车上的加速度电容传感器的俯视图。金属块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，金属块可带动电介质相对外框无摩擦左右移动，电容器与恒压电源连接，并串联单片机的信号采集器。当汽车向右做加速度减小的加速运动时，电介质相对外框向右移动，则电容器（　　） A．电容变小 B．电容变大 C．极板所带的电量变大 D．极板间的电场强度不变 【答案】AD 【详解】AB．由于电介质相对于外框向右移动，根据 可知，电容器电容变小，故A正确，B错误； C．电容器极板与电源连接，则两板间的电压不变，根据 可知，极板所带的电量变小，故C错误； D．根据两板电压和间距都不变，根据 可知，场强不变，故D正确。 故选AD。 5．（24-25高二上·福建龙岩·12校·期中）如图所示，电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，它与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路。麦克风正常工作时，振动膜随声波左右振动。当振动膜向右运动时，下列说法正确的是（   ） A．电容器的电容减小 B．电阻上有从a到b的电流 C．电容器放电 D．振动膜所带的电荷量增大 【答案】BD 【详解】振动膜向右运动时，根据 可知，d减小，电容器的电容增大，根据 可知，U不变，C增大，Q增大，则电容器充电，电阻上有从a到b的电流。 故选BD。 6．（24-25高二上·福建宁德五校·期中）某同学设计了一个电容式风力传感器，如图所示。将电容器与静电计组成回路，P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大（可动电极不会到达P点）。若极板上电荷量保持不变，则下列说法正确的是（　　） A．风力越大，电容器电容越大 B．风力越大，极板间电场强度越小 C．风力越大，P点的电势越小 D．风力越大，静电计指针张角越大 【答案】AC 【详解】AD．可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大，则板间距离越小，根据 可知电容越大，极板上电荷量保持不变，根据 可知板间电压越小，则静电计指针张角越小，故A正确，D错误； BC．根据 可知极板间电场强度保持不变，由于风力越大，P点与接地负极板的距离越小，根据 可知P点与接地负极板的电势差越小，则P点的电势越小，故B错误，C正确。 故选AC。 7．（24-25高二上·福建福州九校联考·期中）某研究性学习小组做“用传感器观察电容器的充电和放电”的实验，把一个电容器、电流传感器，电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先将开关S拨至1端，电源向电容器充电，然后将开关S拨至2端，电容器放电，与电流传感器相连接的计算机记录这一过程中电流随时间变化的I-t线，如图乙所示。 (1)关于电容器的充、放电，下列说法中正确的是（　　） A．电容器充、放电过程中，外电路有电流 B．电容器充、放电过程中，外电路有恒定电流 C．电容器充电过程中，电源提供的电能全部转化为内能 D．电容器放电过程中，电容器中的电场能逐渐减小 (2)在形成电流曲线1的过程中，电容器两极板间的电压______，在形成电流线2的过程中，电容器的电容______。（均选填“逐渐增大”“不变”或“逐渐减小”） (3)图乙中曲线与横轴所围面积代表什么物理量（　　） A．电容 B．电压 C．电荷量 D．电阻 【答案】(1)AD (2) 逐渐增大 不变 (3)C 【详解】（1）AB．电容器充、放电过程中，外电路有短暂的电流，故A正确，B错误； C．电容器充电过程中，电源提供的电能一部分转化为内能，一部分转变为电容器的电场能，故C错误； D．电容器放电过程中，电容器中的电场能逐渐减小，故D正确。 故选AD。 （2）[1]在形成电流曲线1的过程中，电容器充电，两极板所带电荷量不断增大，根据 可知，两极板间的电压逐渐增大； [2]在形成电流线2的过程中，根据 可知，电容器的电容不变。 （3）根据 可知，曲线与横轴所围面积表示电容器充电或放电的电荷量。 故选C。 8．（24-25高二上·福建福州十校·期中）在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图甲所示连接电路。电源电动势为6.0V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2.实验中使用了传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流I随时间t变化的曲线如图乙所示。 (1)实验选用的电容器外壳上标有“25V 4700μF”，则该电容（　　） A．击穿电压为25V B．正常工作时电压不应超过25V C．只有接在25V的电压两端时，电容才能正常工作 D．此电容器在20V电压下工作时，电容为3760μF (2)开关S接1时，电容器的a极板带___________电（选填“正”或“负”）。 (3)通过分析可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是___________。不改变电路其他参数，只增大电阻R的阻值，则此过程的I-t曲线与横轴围成的面积将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】(1)B (2)正 (3) 电荷量 不变 【详解】（1）实验选用的电容器外壳上标有“25V 4700μF”，则该电容正常工作时电压不应超过25V，电容为4700μF。 故选B。 （2）开关S接1时，电容器充电，a极板带正电。 （3）[1]根据可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是电荷量。 [2] 只增大电阻R，并不能改变电容器的充好电时的电荷量，故此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将不变。 9．（24-25高二上·福建泉州晋江侨声中学·期中）在“观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。开关未闭合时，电源的路端电压，实验操作时，单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 (1)开关S改接2后，电容器进行的是______。（选填“充电”或“放电”）过程。此过程得到的图像如图2所示，如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将______。（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 (2)若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为______。 【答案】(1) 放电 不变 (2)430 【详解】（1）[1]电容器充电结束后，将电容器的两端与一个闭合的外电路接通时，电容器开始放电，而开关S改接2后，电容器与左侧形成一个闭合回路，进行的是放电过程。 [2]因为总电荷量不会因为电阻R而变化，则曲线与横坐标轴所围成的面积不变，且由于电阻变小，电路中的平均电流变大，所以放电时间将变短，曲线会有变化，但是曲线与坐标轴所围成的面积表示这一时间间隔内通过导体的总电荷量，总电荷量不变，所以曲线与坐标轴所围成的面积不变。 （2）由电容的定义式可知，该电容器的电容 10．（24-25高二上·福建福州福九联盟·期中）计算机键盘每个按键下有块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片，两片金属片组成一个小电容器。如图所示，键盘连着正在工作的计算机，且电压保持不变，按下“？”键过程中，按键金属片间组成的电容器电容C将_____，电荷量_____，金属片间的场强_____。（以上均选填“增大”、“减小”或“不变”） 【答案】 增大 增大 增大 【详解】[1][2][3]电容器两极板间电压保持不变，根据 可知，按下“？”键过程中，d减小，则C增大，Q增大，E增大。 11．（24-25高二上·福建漳州乙级校联盟·期中）如图所示，电容器上极板A接电源正极、下极板B接电源负极，且将上极板接地，电源电压恒定，开关S始终闭合，一带电液滴恰静止在电容器内部P点。现将电容器下极板B向下平移一小段距离，则电容器的电容将______（选填“不变”、“增大”或“减小”）；液滴将______（选填“静止不动”、“向下运动”或“向上运动”）；P点的电势将______（选填“升高”、“降低”或“不变”）。 【答案】 减小 向下运动 升高 【详解】[1]根据电容器的电容公式 可知B板下移，d增大，电容C减小； [2]带电液滴处于平衡状态，可知所受电场力竖直向上，极板间电场强度竖直向下，则液滴带负电；两极板间电势差不变，下极板B向下平移一小段距离，由 可知，电场强度变小，则 液滴将向下运动。 [3] P点与上极板间距离不变，根据 可知电势差变小，P点的电势将升高。 地 城 考点03 库仑定律 1．（24-25高二上·福建福州十校·期中）真空中两个点电荷相互作用力为F，若将每个电荷带电量都加倍，同时使它们之间的距离减半，则它们之间的相互作用力变为（　　） A． B．F C．8F D．16F 【答案】D 【详解】设两个点电荷的电荷量分别为和，距离为r，则 若将每个电荷带电量都加倍，同时使它们之间的距离减半，它们之间的相互作用力为 故选D。 2．（24-25高二上·福建龙岩·12校·期中）下列关于物理学史及物理定律的表述，正确的是（　　） A．库仑通过扭秤实验发现了库仑定律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值 B．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间相互作用的库仑力大小一定相等 C．若两个点电荷的电荷量各减为原来的一半，彼此间的距离减半，则它们之间的库仑力大小减为原来的二分之一 D．摩擦起电的过程中产生了电荷，所以不遵循电荷守恒定律 【答案】B 【详解】A．库仑通过扭秤实验发现了库仑定律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故A错误； B．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间相互作用的库仑力大小一定相等，为作用力与反作用力的关系，故B正确； C．根据库仑定律有 可知，若两个点电荷的电荷量各减为原来的一半，彼此间的距离减半，则它们之间的库仑力大小不变，故C错误； D．摩擦起电的过程，是电荷的转移和重新分配的结果，没有产生新电荷，遵循电荷守恒定律，故D错误。 故选B。 地 城 考点04 电荷和静电现象 1．（24-25高二上·福建福州十校·期中）如图所示为一简易的静电除尘器，静电高压电源的负极与矿泉水瓶中的铜丝连接，正极连接铝片，充入烟尘，通电后烟尘在电场中通过某种机制带电，被吸附在了铝片上，达到除尘效果。则（　　） A．烟尘在电场中带上的是负电 B．矿泉水瓶内部形成的电场是匀强电场 C．矿泉水瓶内越靠近铜丝，电势越低 D．带电后，向铝片运动的过程中，电场力越来越大 【答案】AC 【详解】A．由于带电烟尘颗粒被吸附在了铝片上，即高压电源的正极，所以烟尘应受到指向正极的电场力，说明烟尘颗粒带负电，故A正确； BD．矿泉水瓶内的电场在水平面上的分布类似于负点电荷电场，并非匀强电场，烟尘带电后，向铝片运动的过程中，电场力越来越小，故BD错误； C．矿泉水瓶内电场线方向由铝片指向铜丝，沿着电场线方向电势逐渐降低，则越靠近铜丝，电势越低，故C正确。 故选AC。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 静电场 地 城 考点01 电场力的性质 1．（24-25高二上·福建三明永安九中&金沙高级中学·期中）静止于坐标原点O的点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离x的关系如图所示。A、B、C为x轴上等距的三点，取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是（   ） A．A、B、C三点的场强关系为： B．电场E方向沿x轴正方向 C．AB、BC间的电势差关系为： D．负电荷在A、B、C三点的电势能关系为： 2．（24-25高二上·福建福州十校·期中）对静电场有关知识的理解，下列说法正确的是（　　） A．点电荷的电荷量一定很小 B．电场强度较大的地方电场线一定较密集 C．电场中某点的电场强度方向一定与试探电荷在该点受到的电场力方向相同 D．电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定也为零 3．（24-25高二上·福建福州福九联盟·期中）某同学在研究心脏电性质时发现，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点，则（　　） A．、两点的电场强度不同 B．、两点的电势相同 C．、两点的电势差 D．从到的直线上电场强度先变大后变小 4．（24-25高二上·福建泉州·四校·期中）如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，加在两段导体的总电压为U。下列说法正确的是（　　） A．细导体中的电流小于粗导体中的电流 B．细导体两端的电压U1等于粗导体两端的电压U2 C．细导体中自由电子定向移动的平均速率大于粗导体中自由电子定向移动的平均速率 D．细导体内的电场强度等于粗导体内的电场强度 5．（24-25高二上·福建龙岩·12校·期中）如图所示，水平直线上有A、O、B三点，，空间存在着水平向左的匀强电场E。若将一个带正电的点电荷放在A点，则O点的场强大小为；若将这个点电荷放在B点，则O点的场强为（   ） A．   向右 B．   向左 C．   向左 D．   向右 6．（24-25高二上·福建漳州十校联盟·期中）如图，A、B、C、D是正四面体的四个顶点，在A、D两点分别固定等量的带正电的点电荷。下列说法正确的是（　　） A．B、C两点的场强相同 B．一个电子在B点电势能大于在C点的电势能 C．将一试探电荷从B点沿直线移动到C点，电场力做功为零 D．将一试探电荷从B点沿直线移动到C点，电场力大小不变 7．（24-25高二上·福建龙岩·12校·期中）点电荷A、B分别固定在x轴上x = 0和x = −15 m处，规定无穷远处电势为零，x轴正半轴上电势与位置坐标的关系图像如图所示。则（　　） A．点电荷A、B为同种电荷 B．点电荷A、B带电荷量大小之比为1∶4 C．除无穷远处，x轴上只有2处场强为零的点 D．从x0处静止释放的负试探电荷能再次经过该点 8．（24-25高二上·福建福州十校·期中）有一个负点电荷只受电场力的作用，从电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能随位移变化的关系图像如图所示，则电场线分布图是下图中的（　　） A． B． C． D． 9．（24-25高二上·福建漳州乙级校联盟·期中）如图所示为某建筑物上的避雷针和带电云层之间的电场线分布示意图，a、b、c是同一电场线上的点，且，则（　　） A．带电云层带负电 B．a、b、c三点的场强相同 C．a、b间与b、c间的电势差相等 D．云层上的电荷导入大地时，电流从避雷针流向云层 10．（24-25高二上·福建福州福九联盟·期中）以下关于物理概念和基本规律的理解，说法正确的是（　　） A．根据，当两点电荷间的距离趋近于零时，电场力将趋向无穷大 B．静电场中，电势降低最快的方向一定是场强方向 C．串联与并联电路中，任意一个电阻阻值增大，总电阻必增大 D．由电流计算公式可知，通过导体某一截面的电荷量越多，电流越大 11．（24-25高二上·福建福州福九联盟·期中）如图甲，在轴上固定两个电量分别为、的点电荷，其中负电荷固定在坐标原点，两电荷间距为；图乙是两电荷所形成电场的电势在轴正半轴上的分布图像，电势最大值为，图像与轴交点的横坐标为L，b为图像最高点，规定无限远处电势为0，一负电荷自处由静止释放，仅受电场力作用，下列说法正确的是（　　） A．间的场强方向沿轴负方向 B．处电场强度为0 C．点距离坐标原点的距离为 D．负电荷将沿轴正方向运动至无穷远处，电势能先减小后增大 12．（24-25高二上·福建宁德五校·期中）如图所示，在真空中正方形区域abcd的顶点a固定一电荷量为＋q的点电荷，顶点c固定一电荷量为－q的点电荷。已知e、f两点分别为ab、ad边的中点，a、c两点的连线水平，下列说法正确的是（　　） A．e、f两点的电势相等，场强相同 B．顶点b，d处的电场方向均水平向右 C．电子由b点沿直线移动至d点，其受到的电场力先增大后减小 D．电子由b点沿直线移动至d点，其电势能先减小后增大 13．（24-25高二上·福建宁德五校·期中）如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°。现在A、B两点放置两个点电荷，A点放置的点电荷电荷量绝对值为q。AC两点间距离为L，静电力常量为k，测得C点场强方向与AB平行且水平向左。求： (1)A、B两点放置的两个点电荷电性； (2)C点电场强度的大小； (3)B点放置的点电荷的电荷量。 14．（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。 15．（24-25高二上·福建福州福九联盟·期中）如图所示，水平向右的匀强电场中有、两个带等量异种电荷的带电小球（可视为质点），现将两小球用绝缘细线悬挂于同一点。两球静止时，它们距水平面的高度相等，线与竖直方向的夹角分别为，，且，则球一定带______电（选填“正”或“负”），球质量一定_____b球质量（选填“大于”、“等于”或“小于”），若同时剪断两根细绳，不计空气阻力，两球落地时间_____（选填“＞”、“=”或“＜”）。 16．（24-25高二上·福建福州十校·期中）如图，A、B、C三个点位于以O为圆心的圆上，直径AB与弦BC间的夹角为30°。A、B两点分别放有电荷量大小为qA、qB的点电荷时，C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向，qA、qB为___________（选填“同种”或“异种”）电荷，则等于___________。 17．（24-25高二上·福建泉州安溪一中&养正中学&惠安一中&实验中学·期中）如图所示，以O点为圆心，半径为R的圆上八等分点处放置点电荷，除最右侧的点电荷带电量为−Q外，其余点电荷的带电量均为+Q，MN为半径上的点，OM = ON，已知静电常数为k，则O点场强大小为________，N点电势________（填“大于”、“等于”或“小于”）M点电势。将一电子从M沿MN移动到N点，电场力做________（填“正功”、“负功”或“不做功”） 地 城 考点02 电容器和电容 1．（24-25高二上·福建厦门海沧实验中学·期中）如图所示，平行板电容器的金属板A、B水平放置，与直流恒压电源两极相连，电路中接有电流计G，极板B接地，极板间有一带负电的液滴静止在P点，则下列判断错误的是（　　） A．a端是电源的正极 B．将A板向右平移一些，液滴将向下运动 C．将B板向下平移一些，电容器电容减小 D．将A板向下平移过程中，电流计中有从d到c的电流 2．（24-25高二上·福建漳州乙级校联盟·期中）静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针的张角大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小，如图所示，A、B为平行板电容器的两个金属板，当开关S闭合后，静电计G指针张开一定角度。不考虑静电计引起的电荷量变化，则下列说法正确的是（　　） A．保持开关S闭合，将两极板间距减小，板间场强减小 B．保持开关S闭合，将两极板间距增大，电容器带电量增加 C．断开开关S后，将两极板间距增大，静电计指针张开角度减小 D．断开开关S后，紧贴极板插入金属板，静电计指针张开角度减小 3．（24-25高二上·福建福州九校联考·期中）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷，以C表示电容器的电容，以E表示两板间的电场强度，表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　） A．C增大，E增大 B．减小，不变 C．增大，增大 D．减小，E不变 4．（24-25高二上·福建漳州十校联盟·期中）如图所示为某汽车上的加速度电容传感器的俯视图。金属块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，金属块可带动电介质相对外框无摩擦左右移动，电容器与恒压电源连接，并串联单片机的信号采集器。当汽车向右做加速度减小的加速运动时，电介质相对外框向右移动，则电容器（　　） A．电容变小 B．电容变大 C．极板所带的电量变大 D．极板间的电场强度不变 5．（24-25高二上·福建龙岩·12校·期中）如图所示，电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，它与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路。麦克风正常工作时，振动膜随声波左右振动。当振动膜向右运动时，下列说法正确的是（   ） A．电容器的电容减小 B．电阻上有从a到b的电流 C．电容器放电 D．振动膜所带的电荷量增大 6．（24-25高二上·福建宁德五校·期中）某同学设计了一个电容式风力传感器，如图所示。将电容器与静电计组成回路，P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大（可动电极不会到达P点）。若极板上电荷量保持不变，则下列说法正确的是（　　） A．风力越大，电容器电容越大 B．风力越大，极板间电场强度越小 C．风力越大，P点的电势越小 D．风力越大，静电计指针张角越大 7．（24-25高二上·福建福州九校联考·期中）某研究性学习小组做“用传感器观察电容器的充电和放电”的实验，把一个电容器、电流传感器，电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先将开关S拨至1端，电源向电容器充电，然后将开关S拨至2端，电容器放电，与电流传感器相连接的计算机记录这一过程中电流随时间变化的I-t线，如图乙所示。 (1)关于电容器的充、放电，下列说法中正确的是（　　） A．电容器充、放电过程中，外电路有电流 B．电容器充、放电过程中，外电路有恒定电流 C．电容器充电过程中，电源提供的电能全部转化为内能 D．电容器放电过程中，电容器中的电场能逐渐减小 (2)在形成电流曲线1的过程中，电容器两极板间的电压______，在形成电流线2的过程中，电容器的电容______。（均选填“逐渐增大”“不变”或“逐渐减小”） (3)图乙中曲线与横轴所围面积代表什么物理量（　　） A．电容 B．电压 C．电荷量 D．电阻 8．（24-25高二上·福建福州十校·期中）在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图甲所示连接电路。电源电动势为6.0V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2.实验中使用了传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流I随时间t变化的曲线如图乙所示。 (1)实验选用的电容器外壳上标有“25V 4700μF”，则该电容（　　） A．击穿电压为25V B．正常工作时电压不应超过25V C．只有接在25V的电压两端时，电容才能正常工作 D．此电容器在20V电压下工作时，电容为3760μF (2)开关S接1时，电容器的a极板带___________电（选填“正”或“负”）。 (3)通过分析可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是___________。不改变电路其他参数，只增大电阻R的阻值，则此过程的I-t曲线与横轴围成的面积将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 9．（24-25高二上·福建泉州晋江侨声中学·期中）在“观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。开关未闭合时，电源的路端电压，实验操作时，单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 (1)开关S改接2后，电容器进行的是______。（选填“充电”或“放电”）过程。此过程得到的图像如图2所示，如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将______。（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 (2)若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为______。 10．（24-25高二上·福建福州福九联盟·期中）计算机键盘每个按键下有块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片，两片金属片组成一个小电容器。如图所示，键盘连着正在工作的计算机，且电压保持不变，按下“？”键过程中，按键金属片间组成的电容器电容C将_____，电荷量_____，金属片间的场强_____。（以上均选填“增大”、“减小”或“不变”） 11．（24-25高二上·福建漳州乙级校联盟·期中）如图所示，电容器上极板A接电源正极、下极板B接电源负极，且将上极板接地，电源电压恒定，开关S始终闭合，一带电液滴恰静止在电容器内部P点。现将电容器下极板B向下平移一小段距离，则电容器的电容将______（选填“不变”、“增大”或“减小”）；液滴将______（选填“静止不动”、“向下运动”或“向上运动”）；P点的电势将______（选填“升高”、“降低”或“不变”）。 地 城 考点03 库仑定律 1．（24-25高二上·福建福州十校·期中）真空中两个点电荷相互作用力为F，若将每个电荷带电量都加倍，同时使它们之间的距离减半，则它们之间的相互作用力变为（　　） A． B．F C．8F D．16F 2．（24-25高二上·福建龙岩·12校·期中）下列关于物理学史及物理定律的表述，正确的是（　　） A．库仑通过扭秤实验发现了库仑定律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值 B．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间相互作用的库仑力大小一定相等 C．若两个点电荷的电荷量各减为原来的一半，彼此间的距离减半，则它们之间的库仑力大小减为原来的二分之一 D．摩擦起电的过程中产生了电荷，所以不遵循电荷守恒定律 地 城 考点04 电荷和静电现象 1．（24-25高二上·福建福州十校·期中）如图所示为一简易的静电除尘器，静电高压电源的负极与矿泉水瓶中的铜丝连接，正极连接铝片，充入烟尘，通电后烟尘在电场中通过某种机制带电，被吸附在了铝片上，达到除尘效果。则（　　） A．烟尘在电场中带上的是负电 B．矿泉水瓶内部形成的电场是匀强电场 C．矿泉水瓶内越靠近铜丝，电势越低 D．带电后，向铝片运动的过程中，电场力越来越大 / 学科网（北京）股份有限公司 $