专题01 静电场及其应用(期中真题汇编,广东专用)高二物理上学期
2025-10-30
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内容正文:
专题01 静电场及其应用
3大高频考点概览
考点01电荷、库仑定律
考点02 电场、电场强度
考点03 静电的防止与利用
地 城
考点01
电荷、库仑定律
一、单选题
1.(23-24高二上·广东广州·期中)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电现象创造了电荷
B.两种不同材料的不带电绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷
C.丝绸摩擦玻璃棒时,质子子从丝绸转移到玻璃棒上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电
D.摩擦起电是摩擦导致正电荷从一个物体转移到另一个物体而形成的
2.(23-24高二上·广东广州·期中)如图所示,在带电体C的右侧有两个原来不带电的、相互接触的金属导体A和B,A、B、C均放在绝缘支座上。由于静电感应,导体A、B均带电。下列说法正确的是( )
A.如图所示状态中,导体A带负电,B不带电
B.在图示状态下移走带电体C,导体A、B带电情况不变
C.在图示状态下将导体A、B分开,分开后A、B都带负电
D.将导体A、B分开再移走带电体C,导体A、B一定带等量异种电荷
3.(23-24高二上·广东珠海·期中)下列关于三种起电现象的叙述正确的是( )
A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电
B.摩擦可以起电,是普遍存在的现象,两个电中性物体相互摩擦后可以同时带等量同种电荷
C.带电现象的本质是电子的转移,呈电中性的物体得到多余电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性
D.电荷是可以被创生的,当一种电荷出现时,必然有等量异种的电荷出现
4.(24-25高二上·广东广州·期中)两个分别带有电荷量和的相同金属小球(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。两球相互接触后并固定在相距为的两处,则两球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
5.(23-24高二上·广东广州·期中)如图,用长度不等的绝缘线将带电小球A、B悬挂起来,两线与竖直方向的夹角分别是、,两个质量分别是、,所带电荷量分别为、,两小球恰在同一水平线上,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
6.(23-24高二上·广东深圳·期中)如图所示,两个相同的金属小球,小球A带+q的电荷量,小球B带+的电荷量,均可以看成点电荷,此时两球的库仑力大小为F。现将金属小球A、B接触后再放回原来桌面的固定位置,两球之间的库仑力大小为,则下列说法正确的是( )
A.金属小球A和B接触时,一部分电子从小球B转移到了小球A上
B.小球A所带电荷量可能为元电荷的任意实数倍
C.
D.开始时两小球之间是排斥力,且B球受到的库仑力大于A球受到的库仑力
7.(22-23高二上·广东惠州·期中)两个可视为质点的相同金属小球,两球电荷的电性相反且电荷量绝对值之比为,它们相距r时,彼此间存在库仑力,其大小为F;若将两球充分接触后,再让它们相距,则它们之间( )
A.库仑力大小为,相互吸引 B.库仑力大小为,相互排斥
C.库仑力大小为,相互吸引 D.库仑力大小为,相互排斥
二、多选题
8.(23-24高二上·广东广州·期中)小张同学在空气干燥的教室里进行一个小实验,将一塑料绳撕成细丝后,一端打结,做成“水母”的造型,用毛巾顺着细丝向下捋几下,同样用毛巾来回摩擦PVC(塑料)管。将“水母”抛向空中,然后把PVC管从下方靠近它,直到“水母”处于悬停状态,则( )
A.PVC管带电方式属于摩擦起电
B.“水母”在空中悬停时,PVC管对它向上的静电力大于它所受重力
C.用毛巾摩擦后,“水母”与PVC管带异种电荷
D.PVC管与“水母”相互靠近过程中,两者间相互作用力变大
9.(23-24高二上·广东江门·期中)下图是探究电荷间相互作用力的示意图,图中金属球A带正电,置于绝缘支架上,带电小球B悬于绝缘丝线的下端,质量为m0当悬挂在P1点的B球静止时,两带电小球刚好在同一高度,此时绝缘丝线与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g,则 ( )
A.A、B间的库仑力为 B.A、B间的库仑力为mgtan θ
C.将悬点移到P2,平衡时B低于A D.将悬点移到P2,平衡时A、B仍在同一高度
10.(22-23高二下·广东深圳·期中)如图所示,、是两个带有同种电荷的小球,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。不计空气阻力,两球带电荷量不变。下列说法正确的是( )
A.球的质量比球的大
B.若同时剪断两根细线,则、两球同时落地
C.球的电荷量比球的大
D.若同时剪断两根细线,则、两球飞行的水平距离相等
三、解答题
11.(24-25高二上·广东·期中)水平绝缘细杆上有一带电圆环B,圆环B的质量为m、电荷量为,在圆环B右上方固定电荷量为的圆环A,两圆环都可看成点电荷,静电力常量为k,重力加速度大小为g,圆环B恰好处于静止状态,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,圆环A到细杆的距离为L,两圆环间的距离为2L,A、B与杆在同一竖直面内,求:
(1)两圆环间的库仑力大小F;
(2)圆环B与细杆间的动摩擦因数。
12.(24-25高二上·广东深圳·期中)如图所示,一个电荷量为的带电小球A固定于O点的正下方,质量为m的带电小球B用长为L的绝缘细线悬挂于O点。当小球B静止时,与小球A在同一水平线上,此时细线与竖直方向的夹角。两带电小球均可视为点电荷,重力加速度大小为g,静电力常量为k,求:
(1)小球B的带电荷量;
(2)剪断细线的瞬间,小球B的加速度大小。
13.(23-24高二上·广东江门·期中)如图所示,真空中两个相同的小球带有等量同种电荷,电量均为,分别用8cm长的绝缘轻线悬挂于绝缘天花板的一点,当平衡时B球偏离竖直方向60°,A竖直悬挂且与绝缘墙壁接触(g取)。求:
(1)每个小球的质量;
(2)竖直绳对A球的拉力大小。
地 城
考点02
电场、电场强度
一:单选题
1.(24-25高二上·广东湛江·期中)关于电场和电场线,下列说法正确的是( )
A.电场和电场线都是真实存在的
B.电场线越密的地方,电场越强
C.沿电场线方向,电场一定逐渐减弱
2.(24-25高二上·广东梅州·期中)如图所示是点电荷电场中的一条电场线,电场线的方向由A指向B,下列说法中正确的是( )
A.A点的电场强度一定大于B点的电场强度
B.A点的电势比B点的电势高
C.该点电荷一定带正电
D.正电荷运动过程中通过A点时,其运动方向一定沿AB方向
3.(24-25高二上·广东深圳·期中)如图所示的各电场中,A、B两点电场强度相同的图是( )
A.B.C. D.
4.(23-24高二上·广东汕头·期中)下列关于电场线的说法,正确的是( )
A.电场线是负电荷运动的轨迹
B.电场线是实际存在的曲线
C.等量异种电荷形成的电场线都是闭合的曲线
D.带电粒子只受电场力作用,不可能沿着弯曲的电场线运动
5.(23-24高二上·广东广州·期中)关于电场,下列叙述正确的是( )
A.由公式可知,在离带电体很近时,趋近于零,电场强度无穷大
B.正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场强
C.电荷所受电场力大,该点电场强度一定大
D.在电场中某点放入试探电荷,该点的电场强度大小为,取走后,该点电场强度不变
6.(23-24高二上·广东惠州·期中)下列说法中,正确的是( )
A.在一个以点电荷为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同
B.仅适用点电荷形成的电场
C.电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向
D.当初速度为零时,放入电场中的电荷在电场力作用下的运动轨迹一定与电场线重合
7.(23-24高二上·广东东莞·期中)两点电荷形成电场的电场线分布如图所示,A、B是电场线上的两点,下列判断正确的是( )
A.左边电荷带负电,右边电荷带正电
B.两电荷所带电荷量相等
C.A、B两点的电场强度大小相等
D.若将带负电的试探电荷放在A点,则A点的电场强度方向会反向
8.(23-24高二上·广东惠州·期中)如图所示,直角三角形ABC中,点电荷A、B所带电荷量分别为、,测得在C处带负电的点电荷所受静电力方向平行于AB向左,则下列说法正确的是( )
A.A带正电, B.A带负电,
C.A带正电, D.A带负电,
二、多选题
9.(24-25高二上·广东广州·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
10.(23-24高二上·广东广州·期中)在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形abcd,顶点a、c分别固定两个电荷量均为+Q的点电荷,如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点由静止释放,粒子将沿着对角线bd往复运动,粒子重力忽略不计。粒子从b点运动到d点的过程中( )
A.先做匀加速运动,后做匀减速运动 B.先从低电势到高电势,再从高电势到低电势
C.电势能与机械能之和保持不变 D.电势能先增大,后减小
11.(22-23高二上·广东揭阳·期中)如图所示,在等量异种电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点,B、D两点关于O点对称,则关于各点场强的关系,下列说法中正确的是( )
A.EA>EB,EB=ED B.EA<EB,EA<EC
C.EA<EB<EC,EB=ED D.可能EA=EC<EB,EB=ED
12.(22-23高二上·广东广州·期中)如图是等量异种点电荷形成电场中的一些点;O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称。则( )
A.E、F两点场强相同
B.A、D两点场强不同
C.B、O、C三点,O点场强最小
D.沿直线从E点到O点运动的电子所受电场力变小
13.(21-22高二上·广东揭阳·期中)在电场中某点放一检验电荷,其电量为q,检验电荷受到的电场力为F,则该点电场强度为,那么下列说法正确的是( )
A.若移去检验电荷q,该点的电场强度就变为零
B.若在该点放一个电量为2q的检验电荷,该点的电场强度就变为
C.若在该点放一个电量为-2q的检验电荷,则该点场强的大小仍为E,电场强度的方向也仍为原来的场强方向
D.若在该点放一个电量为的检验电荷,则该点场强的大小仍为E,电场强度的方向也仍为原来的场强方向
三、解答题
14.(24-25高二上·广东湛江·期中)如图所示,用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球,小球质量为,所带电荷量为,现在小球所在空间加一水平方向的匀强电场,小球静止时绝缘绳与竖直方向夹角(,,g取),求:
(1)这个匀强电场的电场强度E的大小;
(2)此时细线拉力F的大小。
15.(23-24高二上·广东梅州·期末)如图所示,某兴趣小组为了再现密立根油滴实验,实验中调节两板间电压,使两板间的场强大小为,观测到一电量为的带电油滴悬浮静止在电场之中,板间距离为,重力加速度为。求
(1)若上极板带正电,试判断该带电油滴带何种电荷;
(2)两板间的电压为多少;
(3)该带电油滴的质量为多少。
16.(23-24高二上·广东江门·期中)用细线将质量为的带电小球P悬挂在O点下,当空中有方向为水平向右,大小为的匀强电场时,小球静止后细线与竖直方向成37°角。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取)
(1)请画出小球的受力分析图,并分析小球所带电荷的电性
(2)求小球的带电量q
(3)求细线的拉力
17.(23-24高二上·广东汕头·期中)如图所示,一带电荷量为的正电荷、质量为的小物块处于一倾角为的粗糙斜面上,物块与斜面的动摩擦因数为,且,重力加速度为,求:
(1)求不加电场时,物块的加速度的大小;
(2)若当整个装置放置于一水平向右的匀强电场中时,小物块处于静止状态,求匀强电场场强的大小?
地 城
考点03
静电的防止与利用
一、单选题
1.(24-25高二上·广东·期中)下列关于起电和防止静电危害下列说法中错误的是( )
A.不管是何种起电方式,都要遵循电荷守恒定律
B.摩擦起电时,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电
C.一个带电体接触一个不带电的物体,则两个物体带上等量异种电荷
D.印染车间里保持适当的湿度、飞机的轮胎装有搭地线或用导电的橡胶制造都是防止静电危害
2.(24-25高二上·广东梅州·期中)静电现象在自然界普遍存在,在生产生活中也时常会发生静电现象。人们可让静电服务于生产生活,但也需对其进行防护,做到趋利避害。下列关于静电现象的说法正确的是( )
A.静电除尘的原理是静电屏蔽
B.避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷稀疏、附近空间电场较弱的特点
C.静电喷涂能使油漆比较均匀地沉积在工件表面
D.干燥天气里脱毛衣时会产生火花,是因为摩擦过程中凭空创造出了电荷
3.(24-25高二上·广东江门·期中)从生活走向物理,从物理走向社会,物理和生活息息相关,联系生活实际对物理基本概念的认识和理解,是学好物理的基础。下列有关电磁学知识的相关说法,正确的是( )
A.图甲中家用煤气灶点火装置的针形放电电极,利用了尖端放电的工作原理
B.图乙中是避雷针的示意图,避雷针防止建筑物被雷击的原理是静电屏蔽原理
C.图丙中超高压带电作业的工作人员,为了保证安全,他们必须穿上橡胶制成的绝缘衣服
D.图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷,这样使油漆与金属表面在静电斥力作用下喷涂更均匀
4.(23-24高二上·广东东莞·期中)下列有关静电的说法正确的是( )
A.有线电视信号线内有一层铜质金属网,其主要作用是加固作用不易折断信号线
B.飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎都是为了防止静电危害
C.为了美观,最好把避雷针顶端设计成球形
D.电工穿用铜丝编织的高压作业服是因为该衣服不容易被扯破
5.(23-24高二上·广东广州·期中)对以下四幅图中包含的物理知识说法正确的是( )
A.图甲:导体棒A端感应带负电,B端感应带正电
B.图乙:A、B两点与中心电荷的距离相等,故A、B两点的电场强度相同
C.图丙:距离带电体越远,等势面的形状与带电体的形状越相似
D.图丁:接有高压电源的静电除尘设备中,距离金属圆筒越近的地方,场强越小
6.(22-23高二上·广东东莞·期中)从生活走向物理,从物理走向社会,物理和生活息息相关,联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法中,不正确的是( )
A.图甲中工作人员在超高压带电作业时,穿用金属丝编制的工作服应用了静电屏蔽的原理
B.图乙为家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的
C.图丙为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上
D.图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷
二、多选题
7.(24-25高二上·广东东莞·期中)从生活走向物理,从物理走向社会,物理和生活息息相关,联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法中,正确的是( )
A.图甲中工作人员在超高压带电作业时,穿用金属丝编制的工作服应用了静电屏蔽的原理
B.图乙为家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的
C.图丙为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在带负电的金属板上
D.图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带不同的电荷
8.(24-25高二上·广东潮州·期中)对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理,下列说法正确的是( )
A.甲图中,该女生和带电的金属球带有异种性质的电荷
B.乙图为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
C.丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D.丁图中,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理
9.(24-25高二上·广东广州·期中)很多以煤做燃料的电厂每天排出的烟气带走大量的煤粉,如图甲所示,这不仅浪费燃料,而且严重地污染环境,为了消除烟气中的煤粉。可利用静电除尘,如图乙,m、n为金属管内两点。在P、Q两点加高电压时,金属管内空气电离。电离出来的电子在电场力的作用下,遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电,导致煤粉被吸附到管壁上,排出的烟就清洁了。就此示意图,下列说法正确的是( )
A.Q接电源的正极 B.Q接电源的负极
C.电场强度Em<En D.同一个煤粉在m、n两点的电势能Epm>Epn
Epm>Epn
10.(22-23高二上·广东东莞·期中)对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理,下列说法正确的是( )
A.甲图中,该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷
B.乙图为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
C.丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D.丁图中,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理
11.(21-22高二上·广东清远·期中)关于避雷针的说法不正确的是( )
A.避雷针的物理原理就是尖端放电
B.避雷针的尖端安装在建筑物的顶部,并通过金属线与埋在地下的金属板相连
C.避雷针通过尖端放电使云中的电荷完全消失
D.为了美观,可把避雷针顶端设计成球形
试卷第1页,共3页
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专题01 静电场及其应用
3大高频考点概览
考点01电荷、库仑定律
考点02 电场、电场强度
考点03 静电的防止与利用
地 城
考点01
电荷、库仑定律
一、单选题
1.(23-24高二上·广东广州·期中)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电现象创造了电荷
B.两种不同材料的不带电绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷
C.丝绸摩擦玻璃棒时,质子子从丝绸转移到玻璃棒上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电
D.摩擦起电是摩擦导致正电荷从一个物体转移到另一个物体而形成的
【答案】B
【详解】A.电荷既不能创生也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到物体的另一部分,因此摩擦起电现象实质上是电荷发生了转移,故A错误;
B.组成两种不同材料的原子对核外电子的吸引力不同,当两种不同材料的不带电绝缘体互相摩擦后,电子将发生转移,从而使两种不同材料同时带上等量异种电荷,故B正确;
C.丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒上的电子会被丝绸吸引从而转移到丝绸上,使丝绸带负电,而玻璃棒因失去电子而带正电,且丝绸所带负电荷的电荷量等于玻璃棒所带正电荷的电荷量,故C错误;
D.摩擦起电是因摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的,故D错误。
故选B。
2.(23-24高二上·广东广州·期中)如图所示,在带电体C的右侧有两个原来不带电的、相互接触的金属导体A和B,A、B、C均放在绝缘支座上。由于静电感应,导体A、B均带电。下列说法正确的是( )
A.如图所示状态中,导体A带负电,B不带电
B.在图示状态下移走带电体C,导体A、B带电情况不变
C.在图示状态下将导体A、B分开,分开后A、B都带负电
D.将导体A、B分开再移走带电体C,导体A、B一定带等量异种电荷
【答案】D
【详解】A.导体A的左端感应出负电荷,导体B的右端感应出等量的正电荷,A错误;
B.若先移走C,此时导体A和B中的电荷又发生中和,不再带电,B错误;
CD.在图示状态下先将导体A、B分开再移走带电体C,分开后A、B带电情况不变,A带负电,B带等量的正电荷,C错误,D正确。
故选D。
3.(23-24高二上·广东珠海·期中)下列关于三种起电现象的叙述正确的是( )
A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电
B.摩擦可以起电,是普遍存在的现象,两个电中性物体相互摩擦后可以同时带等量同种电荷
C.带电现象的本质是电子的转移,呈电中性的物体得到多余电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性
D.电荷是可以被创生的,当一种电荷出现时,必然有等量异种的电荷出现
【答案】C
【详解】AB.两物体摩擦所带电荷的电性由不同物体原子核束缚电子本领的大小决定,两个电中性物体相互摩擦后带等量异种电荷。玻璃棒与丝绸摩擦时,由于玻璃棒中原子核束缚电子的本领弱,失去电子而显正电性,丝绸得到电子,而显负电性,电荷的量值相等。并不是与其他物体摩擦时,玻璃棒也失去电子。故AB错误;
C.带电的本质是电子的转移,电中性的物体多余了电子而显负电性,失去电子的物体显正电性。故C正确。
D.三种起电方式中,都没有创造电荷,只是电荷分布发生了变化。故D错误。
故选C。
【点睛】掌握三种起电方式的根本原因及实质。电荷并不能凭空产生,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一端转移到另一端。
4.(24-25高二上·广东广州·期中)两个分别带有电荷量和的相同金属小球(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。两球相互接触后并固定在相距为的两处,则两球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】两小球接触前库仑力大小为
两小球相互接触后带电量都是+Q,两球间库仑力的大小为
故选B。
5.(23-24高二上·广东广州·期中)如图,用长度不等的绝缘线将带电小球A、B悬挂起来,两线与竖直方向的夹角分别是、,两个质量分别是、,所带电荷量分别为、,两小球恰在同一水平线上,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】B
【详解】以为研究对象,的受力如图所示
根据受力平衡可得
,
可得
同理对于质量为的小球有
因为不论、大小如何,两带电小球所受库仑力属于作用力与反作用力,大小相等,故有
可知两线与竖直方向的夹角只与两球的质量有关,与电荷量无关;若,则;若,则。
故选B。
6.(23-24高二上·广东深圳·期中)如图所示,两个相同的金属小球,小球A带+q的电荷量,小球B带+的电荷量,均可以看成点电荷,此时两球的库仑力大小为F。现将金属小球A、B接触后再放回原来桌面的固定位置,两球之间的库仑力大小为,则下列说法正确的是( )
A.金属小球A和B接触时,一部分电子从小球B转移到了小球A上
B.小球A所带电荷量可能为元电荷的任意实数倍
C.
D.开始时两小球之间是排斥力,且B球受到的库仑力大于A球受到的库仑力
【答案】A
【详解】A.金属小球A和B接触时,根据“电荷均分原理”可知,最后二者的电荷量均为
所以B球所带的正电荷量增加,A球所带的正电荷量减少,说明一部分电子从小球B转移到了小球A上,故A正确;
B.任何带电体所带的电荷量一定为元电荷的整数倍,所以小球A所带电荷量不可能为任意的实数倍,故B错误;
C.原来二者之间的库仑力大小为
接触后再放回原来的位置,两球之间的库仑力大小为
所以
故C错误;
D.同种电荷相互排斥,所以是斥力,根据牛顿第三定律,作用力和反作用力总是等大反向的,故D错误。
故选A。
7.(22-23高二上·广东惠州·期中)两个可视为质点的相同金属小球,两球电荷的电性相反且电荷量绝对值之比为,它们相距r时,彼此间存在库仑力,其大小为F;若将两球充分接触后,再让它们相距,则它们之间( )
A.库仑力大小为,相互吸引 B.库仑力大小为,相互排斥
C.库仑力大小为,相互吸引 D.库仑力大小为,相互排斥
【答案】B
【详解】依题意可知两球带异种电荷,可设为和,当它们相距时,可得库仑力大小
若将两球充分接触后,各自带电量变为,同种电荷相互排斥,再让它们相距,则它们之间的库仑力大小为
故选B。
二、多选题
8.(23-24高二上·广东广州·期中)小张同学在空气干燥的教室里进行一个小实验,将一塑料绳撕成细丝后,一端打结,做成“水母”的造型,用毛巾顺着细丝向下捋几下,同样用毛巾来回摩擦PVC(塑料)管。将“水母”抛向空中,然后把PVC管从下方靠近它,直到“水母”处于悬停状态,则( )
A.PVC管带电方式属于摩擦起电
B.“水母”在空中悬停时,PVC管对它向上的静电力大于它所受重力
C.用毛巾摩擦后,“水母”与PVC管带异种电荷
D.PVC管与“水母”相互靠近过程中,两者间相互作用力变大
【答案】AD
【详解】A.由题意可知PVC管带电方式属于摩擦起电,故A正确;
B.“水母”在空中悬停时,处于平衡状态,PVC管对它向上的静电力等于它所受重力,故B错误;
C.“水母”与PVC管存在相互排斥的静电力,则“水母”与PVC管带同种电荷,故C错误;
D.管与“水母”相互靠近过程中,距离减小,两者间相互作用力变大,故D正确。
故选AD。
9.(23-24高二上·广东江门·期中)下图是探究电荷间相互作用力的示意图,图中金属球A带正电,置于绝缘支架上,带电小球B悬于绝缘丝线的下端,质量为m0当悬挂在P1点的B球静止时,两带电小球刚好在同一高度,此时绝缘丝线与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g,则 ( )
A.A、B间的库仑力为
B.A、B间的库仑力为mgtan θ
C.将悬点移到P2,平衡时B低于A
D.将悬点移到P2,平衡时A、B仍在同一高度
【答案】BC
【详解】AB.由平衡关系
A、B间的库仑力为
A错误,B正确;
CD.将悬点移到P2,由于库仑力减小,则平衡时B低于A,C正确,D错误。
故选BC。
10.(22-23高二下·广东深圳·期中)如图所示,、是两个带有同种电荷的小球,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。不计空气阻力,两球带电荷量不变。下列说法正确的是( )
A.球的质量比球的大
B.若同时剪断两根细线,则、两球同时落地
C.球的电荷量比球的大
D.若同时剪断两根细线,则、两球飞行的水平距离相等
【答案】AB
【详解】A.设、球间库仑力大小为,分析两球受力可得
因,故有,故A正确;
B.剪断细线后,两球竖直方向只受重力,做自由落体运动,同时落地,故B正确;
C.无法比较电荷量大小,故C错误。
D.由于在水平方向上,两球始终在同一直线上,库仑力大小相等,故水平方向球的加速度比球的小,因此相等时间内,球的水平距离比球的小,故D错误;
故选AB。
三、解答题
11.(24-25高二上·广东·期中)水平绝缘细杆上有一带电圆环B,圆环B的质量为m、电荷量为,在圆环B右上方固定电荷量为的圆环A,两圆环都可看成点电荷,静电力常量为k,重力加速度大小为g,圆环B恰好处于静止状态,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,圆环A到细杆的距离为L,两圆环间的距离为2L,A、B与杆在同一竖直面内,求:
(1)两圆环间的库仑力大小F;
(2)圆环B与细杆间的动摩擦因数。
【答案】(1) (2)或
【详解】(1)两圆环间的库仑力大小为
(2)对圆环B受力分析,受到指向A的库仑引力F、重力、沿杆向左的摩擦力如图
由于竖直向上的分力与圆环B的重力的大小关系未知,所以,杆对B的弹力方向无法确定,当弹力竖直向上时,设为,则有几何关系可知
解得
根据平衡条件可知
其中
联立,解得
当弹力竖直向下时,同理根据平衡条件可知
其中
联立,解得
所以,圆环B与细杆间的动摩擦因数为或。
12.(24-25高二上·广东深圳·期中)如图所示,一个电荷量为的带电小球A固定于O点的正下方,质量为m的带电小球B用长为L的绝缘细线悬挂于O点。当小球B静止时,与小球A在同一水平线上,此时细线与竖直方向的夹角。两带电小球均可视为点电荷,重力加速度大小为g,静电力常量为k,求:
(1)小球B的带电荷量;
(2)剪断细线的瞬间,小球B的加速度大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)分析可知,两球之间有库仑斥力,故小球B带负电荷,对小球B受力分析,水平方向有
解得
故小球B的带电荷量为。
(2)对小球B受力分析,竖直方向有
解得细线的拉力大小
可知小球B所受重力与库仑力的合力大小
剪断细线的瞬间,由牛顿第二定律有
解得
13.(23-24高二上·广东江门·期中)如图所示,真空中两个相同的小球带有等量同种电荷,电量均为,分别用8cm长的绝缘轻线悬挂于绝缘天花板的一点,当平衡时B球偏离竖直方向60°,A竖直悬挂且与绝缘墙壁接触(g取)。求:
(1)每个小球的质量;
(2)竖直绳对A球的拉力大小。
【答案】(1);(2)1.35N
【详解】(1)设绝缘轻线悬挂于绝缘天花板的点,根据几何关系可知为正三角形,则
A、B间的库仑力为
平衡时B球偏离竖直方向60°,根据平衡条件可得
每个小球的质量为
(2)对A受力分析,竖直绳对A球的拉力大小为
地 城
考点02
电场、电场强度
一:单选题
1.(24-25高二上·广东湛江·期中)关于电场和电场线,下列说法正确的是( )
A.电场和电场线都是真实存在的
B.电场线越密的地方,电场越强
C.沿电场线方向,电场一定逐渐减弱
【答案】B
【详解】A.电场是真实存在的,电场线是人为假想的曲线,不是真实存在的,A错误;
BC.沿电场线方向,电场不一定逐渐减弱,要看电场线的疏密,电场线越密的地方,电场越强,B正确,C错误。
故选B。
2.(24-25高二上·广东梅州·期中)如图所示是点电荷电场中的一条电场线,电场线的方向由A指向B,下列说法中正确的是( )
A.A点的电场强度一定大于B点的电场强度
B.A点的电势比B点的电势高
C.该点电荷一定带正电
D.正电荷运动过程中通过A点时,其运动方向一定沿AB方向
【答案】B
【详解】A.电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,由于只有一条电场线,不能判断电场线的疏密情况,所以不能判断场强的大小,故A错误;
B.随着电场线方向电势降低,所以A点的电势比B点的电势高,故B正确;
C.只有一条电场线,无法确定场源点电荷的电性,故C错误;
D.虽然该题中正电荷受到的电场力的方向一定是沿着电场线方向,但是如果电荷有初速度,其运动方向可以向任何一个方向,所以正电荷运动方向不一定沿AB方向,故D错误。
故选 B。
3.(24-25高二上·广东深圳·期中)如图所示的各电场中,A、B两点电场强度相同的图是( )
A.B.C. D.
【答案】A
【详解】A.A、B是匀强电场中的两点,电场强度相同,故A正确;
B.A、B是同一圆上的两点,根据可知,A、B两点场强大小相等,但方向不同,则电场强度不同,故B错误;
C.根据可知,A、B两点场强大小不等,但方向相同,则电场强度不同,故C错误;
D.电场线的疏密表示场强的大小,所以A、B两点场强不等,故D错误。
故选A。
4.(23-24高二上·广东汕头·期中)下列关于电场线的说法,正确的是( )
A.电场线是负电荷运动的轨迹
B.电场线是实际存在的曲线
C.等量异种电荷形成的电场线都是闭合的曲线
D.带电粒子只受电场力作用,不可能沿着弯曲的电场线运动
【答案】D
【详解】AB.电场线是人们为了形象地描述电场而引入的线,并不是电荷运动的轨迹,实际上是不存在的。故AB错误;
C.静电场的电场线都起始于正电荷或者无穷远处,终止于负电荷或者无穷远处,不是闭合曲线。故C错误;
D.根据力和运动的关系,若带电粒子只受电场力,且电场线是曲线时,电场线不可能和轨迹线重合,如果重合则受力沿切向不能提供向心力使粒子轨迹弯曲。故D正确。
故选D。
5.(23-24高二上·广东广州·期中)关于电场,下列叙述正确的是( )
A.由公式可知,在离带电体很近时,趋近于零,电场强度无穷大
B.正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场强
C.电荷所受电场力大,该点电场强度一定大
D.在电场中某点放入试探电荷,该点的电场强度大小为,取走后,该点电场强度不变
【答案】D
【详解】A.在离带电体很近时,趋近于零,此时场源电荷不能看作是点电荷,则公式
不再适用,选项A错误;
B.正电荷周围的电场不一定比负电荷周围的电场强,选项B错误;
C.根据
可知,电荷所受电场力大,该点电场强度不一定大,选项C错误;
D.电场中某点的场强是由电场本身决定的,与试探电荷无关,则在电场中某点放入试探电荷,该点的电场强度大小为
取走后,该点电场强度不变,选项D正确。
故选D。
6.(23-24高二上·广东惠州·期中)下列说法中,正确的是( )
A.在一个以点电荷为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同
B.仅适用点电荷形成的电场
C.电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向
D.当初速度为零时,放入电场中的电荷在电场力作用下的运动轨迹一定与电场线重合
【答案】B
【详解】A.在一个以点电荷为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度大小相同,方向不同,故A错误;
B.仅适用点电荷形成的电场,是点电荷电场的决定式,故B正确;
C.电场强度的方向就是放入电场中的正电荷受到的电场力的方向,负电荷受到电场力方向的反方向,故C错误;
D.如果电场线为曲线,则轨迹与电场线不重合,故D错误。
故选B。
7.(23-24高二上·广东东莞·期中)两点电荷形成电场的电场线分布如图所示,A、B是电场线上的两点,下列判断正确的是( )
A.左边电荷带负电,右边电荷带正电
B.两电荷所带电荷量相等
C.A、B两点的电场强度大小相等
D.若将带负电的试探电荷放在A点,则A点的电场强度方向会反向
【答案】A
【详解】A.电场线从正电荷出发到负电荷终止,可知左边电荷带负电,右边电荷带正电,选项A正确;
B.由电场线分布可知,两电荷所带电荷量不相等,选项B错误;
C.因A点电场线较B点密集,可知A点的电场强度大于B点的电场强度,选项C错误;
D.A点的电场强度方向由电场本身决定,与是否放入试探电荷无关,选项D错误。
故选A。
8.(23-24高二上·广东惠州·期中)如图所示,直角三角形ABC中,点电荷A、B所带电荷量分别为、,测得在C处带负电的点电荷所受静电力方向平行于AB向左,则下列说法正确的是( )
A.A带正电, B.A带负电,
C.A带正电, D.A带负电,
【答案】C
【详解】由于负电荷所受电场力方向与电场线的方向相反,C处的负点电荷所受静电力向左,所以电场线的方向平行于AB向右。若A、B都为正电荷,都为负电荷,或A为负电荷,B为正电荷,C点合场强的方向不可能与AB平行。所以A为正电荷、B为负电荷;如下图画出分场强与合场强之间的关系
根据平行四边形定则,知A、B在C点的场强之比为
又点电荷的场强公式为,C点距离A、B两点间的距离比为
解得
故C正确,ABD错误。
故选C。
二、多选题
9.(24-25高二上·广东广州·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
【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。
10.(23-24高二上·广东广州·期中)在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形abcd,顶点a、c分别固定两个电荷量均为+Q的点电荷,如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点由静止释放,粒子将沿着对角线bd往复运动,粒子重力忽略不计。粒子从b点运动到d点的过程中( )
A.先做匀加速运动,后做匀减速运动 B.先从低电势到高电势,再从高电势到低电势
C.电势能与机械能之和保持不变 D.电势能先增大,后减小
【答案】BC
【详解】A.a、c两点固定有电荷量相同的正点电荷,则bd为等量正点电荷连线的中垂线,由电场线分布情况可知带电粒子不可能做匀加速或匀减速直线运动,故A错误;
B.等量正点电荷连线的中垂线上,其中点电势最高,带负电的粒子从b点运动到d点的过程中,先从低电势到高电势,再从高电势到低电势,故B正确;
D.带负电粒子从b点运动到d点的过程中所受电场力先由b指向d,后由d指向b,所以电场力先做正功后做负功,因此电势能先减小,后增大,故D错误;
C.只有电场力做功,电势能与机械能之和保持不变,故C正确。
故选BC。
11.(22-23高二上·广东揭阳·期中)如图所示,在等量异种电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点,B、D两点关于O点对称,则关于各点场强的关系,下列说法中正确的是( )
A.EA>EB,EB=ED B.EA<EB,EA<EC
C.EA<EB<EC,EB=ED D.可能EA=EC<EB,EB=ED
【答案】BC
【详解】据等量异种电荷的电场特点,中垂线上各点的场强关于电荷连线对称,中点场强最大,向两侧场强逐渐减小,场强方向垂直于中垂线;由于B、D两点关于O点对称,所以B、D两点的场强相同,且C点、B点、A点的场强逐渐减小
EA<EB<EC,EB=ED
A.应满足EA<EB,EB=ED,故A错误;
B.可推得EA<EB,EA<EC,故B正确;
C.各点场强满足EA<EB<EC,EB=ED,故C正确;
D.结论与分析不符,故D错误。
故选BC。
12.(22-23高二上·广东广州·期中)如图是等量异种点电荷形成电场中的一些点;O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称。则( )
A.E、F两点场强相同
B.A、D两点场强不同
C.B、O、C三点,O点场强最小
D.沿直线从E点到O点运动的电子所受电场力变小
【答案】AC
【详解】
A.等量异号点电荷连线的中垂线是一条等势线,电场强度方向与等势线垂直,因此E、F两点场强方向相同,由于E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,则其场强大小也相等,故A正确;
B.根据对称性可知,A、D两点处电场线疏密程度相同,则A、D两点场强大小相同,由图看出,A、D两点场强方向相同,故B错误;
C.由图看出,B、O、C三点比较,O点的电场线最稀疏,场强最小,故C正确;
D.由图可知,电子从E点向O点运动过程中,电场强度逐渐增大,则电场力逐渐增大,由牛顿第二定律可知电子的加速度逐渐增大,电子所受电场力变大,故D错误。
故选AC。
13.(21-22高二上·广东揭阳·期中)在电场中某点放一检验电荷,其电量为q,检验电荷受到的电场力为F,则该点电场强度为,那么下列说法正确的是( )
A.若移去检验电荷q,该点的电场强度就变为零
B.若在该点放一个电量为2q的检验电荷,该点的电场强度就变为
C.若在该点放一个电量为-2q的检验电荷,则该点场强的大小仍为E,电场强度的方向也仍为原来的场强方向
D.若在该点放一个电量为的检验电荷,则该点场强的大小仍为E,电场强度的方向也仍为原来的场强方向
【答案】CD
【详解】场强为电场本身的性质,与放不放试探电荷无关,即放不放试探电荷,电场强度的大小和方向由电场本身来决定,故CD正确,AB错误。
故选CD。
三、解答题
14.(24-25高二上·广东湛江·期中)如图所示,用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球,小球质量为,所带电荷量为,现在小球所在空间加一水平方向的匀强电场,小球静止时绝缘绳与竖直方向夹角(,,g取),求:
(1)这个匀强电场的电场强度E的大小;
(2)此时细线拉力F的大小。
【答案】(1)
(2)0.0125N
【详解】(1)受力分析如图所示
根据共点力平衡有
解得
(2)同理,可知
15.(23-24高二上·广东梅州·期末)如图所示,某兴趣小组为了再现密立根油滴实验,实验中调节两板间电压,使两板间的场强大小为,观测到一电量为的带电油滴悬浮静止在电场之中,板间距离为,重力加速度为。求
(1)若上极板带正电,试判断该带电油滴带何种电荷;
(2)两板间的电压为多少;
(3)该带电油滴的质量为多少。
【答案】(1)带负电;(2);(3)
【详解】(1)根据题意可知,带电油滴静止,电场力竖直向上,上极板带正电,场强向下,油滴受到的电场力方向与场强方向相反,说明油滴带负电。
(2)根据电场强度与电势差的关系可得,两板间的电压为
(3)根据题意,由平衡条件有
解得
16.(23-24高二上·广东江门·期中)用细线将质量为的带电小球P悬挂在O点下,当空中有方向为水平向右,大小为的匀强电场时,小球静止后细线与竖直方向成37°角。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取)
(1)请画出小球的受力分析图,并分析小球所带电荷的电性
(2)求小球的带电量q
(3)求细线的拉力
【答案】(1)受力分析图见详解,小球带正电;(2);(3)
【详解】(1)小球受力如图
小球受到电场力的方向与电场强度的方向相同,因此小球带正电
(2)小球受力平衡,根据电场强度定义和平衡条件有
联立解得小球的电荷量为
(3)细线的拉力为
17.(23-24高二上·广东汕头·期中)如图所示,一带电荷量为的正电荷、质量为的小物块处于一倾角为的粗糙斜面上,物块与斜面的动摩擦因数为,且,重力加速度为,求:
(1)求不加电场时,物块的加速度的大小;
(2)若当整个装置放置于一水平向右的匀强电场中时,小物块处于静止状态,求匀强电场场强的大小?
【答案】(1);(2)见解析
【详解】(1)不加电场时,物块受力如图甲,因为
故物块沿斜面向下做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得
解得
(2)若
则物块不受摩擦力,解得
若
则物块受力如图乙,由平衡条件得
,
解得
同理若
则有
解得
地 城
考点03
静电的防止与利用
一、单选题
1.(24-25高二上·广东·期中)下列关于起电和防止静电危害下列说法中错误的是( )
A.不管是何种起电方式,都要遵循电荷守恒定律
B.摩擦起电时,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电
C.一个带电体接触一个不带电的物体,则两个物体带上等量异种电荷
D.印染车间里保持适当的湿度、飞机的轮胎装有搭地线或用导电的橡胶制造都是防止静电危害
【答案】C
【详解】A.电荷不能凭空产生,也不能凭空消失,电荷只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变,则不管是何种起电方式,都要遵循电荷守恒定律,故A正确,不符合题意;
B.摩擦起电时,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,故B正确,不符合题意;
C.一个带电体接触一个不带电的物体,电荷会发生转移,使两个物体带上同种电荷,故C错误,符合题意;
D.印染车间里保持适当的湿度、飞机的轮胎装有搭地线或用导电的橡胶制造都是防止静电危害,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.(24-25高二上·广东梅州·期中)静电现象在自然界普遍存在,在生产生活中也时常会发生静电现象。人们可让静电服务于生产生活,但也需对其进行防护,做到趋利避害。下列关于静电现象的说法正确的是( )
A.静电除尘的原理是静电屏蔽
B.避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷稀疏、附近空间电场较弱的特点
C.静电喷涂能使油漆比较均匀地沉积在工件表面
D.干燥天气里脱毛衣时会产生火花,是因为摩擦过程中凭空创造出了电荷
【答案】C
【详解】A.静电除尘的原理是因为带电物体能够吸引轻小物体,A错误;
B.避雷针的原理是利用了尖端放电,尖端的电荷分布密集,B错误;
C.静电喷涂是因为吸引力而导致油漆均匀的喷涂在工件表面,C正确;
D.摩擦起电是因为电荷发生了转移,而非凭空产生,D错误。
故选C。
3.(24-25高二上·广东江门·期中)从生活走向物理,从物理走向社会,物理和生活息息相关,联系生活实际对物理基本概念的认识和理解,是学好物理的基础。下列有关电磁学知识的相关说法,正确的是( )
A.图甲中家用煤气灶点火装置的针形放电电极,利用了尖端放电的工作原理
B.图乙中是避雷针的示意图,避雷针防止建筑物被雷击的原理是静电屏蔽原理
C.图丙中超高压带电作业的工作人员,为了保证安全,他们必须穿上橡胶制成的绝缘衣服
D.图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷,这样使油漆与金属表面在静电斥力作用下喷涂更均匀
【答案】A
【详解】A.家用煤气灶点火装置的针形放电电极,利用了尖端放电的工作原理,故A正确;
B.避雷针可以避免建筑物被雷击,当带电云层靠近建筑物时,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电,逐渐中和云中的电荷,使建筑物免遭雷击,其原理为尖端放电,故B错误;
C.超高压带电作业的工作人员,为了保证他们的安全,他们必须穿上金属丝制成的衣服,以起到静电屏蔽的作用,故C错误;
D.静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相反的电荷,这样使油漆与金属表面在静电引力作用下喷涂更均匀,故D错误。
故选A。
4.(23-24高二上·广东东莞·期中)下列有关静电的说法正确的是( )
A.有线电视信号线内有一层铜质金属网,其主要作用是加固作用不易折断信号线
B.飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎都是为了防止静电危害
C.为了美观,最好把避雷针顶端设计成球形
D.电工穿用铜丝编织的高压作业服是因为该衣服不容易被扯破
【答案】B
【详解】A.金属导体和金属网对外部电场有静电屏蔽作用;有线电视信号线内有一层铜质金属网,其主要作用是静电屏蔽,以防止外部信号对内部电信号的干扰,故A错误;
B.飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎都是为了及时将产生的静电导走,防止静电危害,故B正确;
C.避雷针是利用尖端放电的原理来避雷,故避雷针必须设计成针状,不能设计成球形,故C错误;
D.当电工直接处于高压电场中时,很容易因静电感应而被电到,但若穿着用铜丝编织的作业服,当达到静电平衡时,作业服的屏蔽作用使作业服内电场强度保持为零,对电工起保护作用,故D错误。
故选B。
5.(23-24高二上·广东广州·期中)对以下四幅图中包含的物理知识说法正确的是( )
A.图甲:导体棒A端感应带负电,B端感应带正电
B.图乙:A、B两点与中心电荷的距离相等,故A、B两点的电场强度相同
C.图丙:距离带电体越远,等势面的形状与带电体的形状越相似
D.图丁:接有高压电源的静电除尘设备中,距离金属圆筒越近的地方,场强越小
【答案】D
【详解】A.图甲:由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,可知导体棒A端感应出负电,但由于导体棒接地,B端没有感应电荷,A错误;
B.图乙:A、B两点的电场强度大小相等,方向不同,B错误;
C.图丙:距离带电体越近,等势面的形状与带电体的形状越相似;距离带电体越远时,等势面的形状接近圆形,C错误;
D.图丁:接有高压电源的静电除尘设备中,距离金属圆筒中心越近的地方,场强越大;距离金属圆筒壁越近的地方,场强越小,D正确。
故选D。
6.(22-23高二上·广东东莞·期中)从生活走向物理,从物理走向社会,物理和生活息息相关,联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法中,不正确的是( )
A.图甲中工作人员在超高压带电作业时,穿用金属丝编制的工作服应用了静电屏蔽的原理
B.图乙为家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的
C.图丙为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上
D.图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷
【答案】D
【详解】A.图甲中工作人员在超高压带电作业时,穿用金属丝编制的工作服应用了静电屏蔽的原理,故A正确;
B.图乙为家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的,故B正确;
C.图丙为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上,故C正确;
D.图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带不同的电荷,从而产生引力,故D错误。
本题选不正确的,故选D。
二、多选题
7.(24-25高二上·广东东莞·期中)从生活走向物理,从物理走向社会,物理和生活息息相关,联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法中,正确的是( )
A.图甲中工作人员在超高压带电作业时,穿用金属丝编制的工作服应用了静电屏蔽的原理
B.图乙为家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的
C.图丙为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在带负电的金属板上
D.图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带不同的电荷
【答案】ABD
【详解】A.图甲中工作人员在超高压带电作业时,穿用金属丝编制的工作服应用了静电屏蔽的原理,故A正确;
B.图乙为家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的,故B正确;
C.图丙为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上,故C错误;
D.图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带不同的电荷,从而产生引力,故D正确。
故选ABD。
8.(24-25高二上·广东潮州·期中)对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理,下列说法正确的是( )
A.甲图中,该女生和带电的金属球带有异种性质的电荷
B.乙图为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
C.丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D.丁图中,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理
【答案】CD
【详解】A.甲图中,该女生接触带电的金属球,与金属球带同种性质的电荷,故A错误;
B.乙图中线状电离器B带负电,管壁A带正电,带负电的尘埃被收集在管壁A上,故B错误;
C.丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理,故C正确;
D.金属体壳能产生静电屏蔽作用,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理,故D正确。
故选CD。
9.(24-25高二上·广东广州·期中)很多以煤做燃料的电厂每天排出的烟气带走大量的煤粉,如图甲所示,这不仅浪费燃料,而且严重地污染环境,为了消除烟气中的煤粉。可利用静电除尘,如图乙,m、n为金属管内两点。在P、Q两点加高电压时,金属管内空气电离。电离出来的电子在电场力的作用下,遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电,导致煤粉被吸附到管壁上,排出的烟就清洁了。就此示意图,下列说法正确的是( )
A.Q接电源的正极
B.Q接电源的负极
C.电场强度Em<En
D.同一个煤粉在m、n两点的电势能Epm>Epn
【答案】AD
【详解】AB.管内接电高压时,管内产生强电场,它使空气电离而产生正、负离子,负离子在电场力的作用下,向正极移动时,碰到烟尘微粒使煤粉带负电,所以金属管Q应接高压电源的正极,金属丝P接负极,故A正确,B错误;
C.金属丝周围形成类似于点电荷的辐向电场,所以越靠近金属丝的电场强度越强,即
EmEn
故C错误;
D.由于金属丝P接电源负极,所以越靠近金属丝P电势会越小,因为煤粉带负电,所以越靠近金属丝P时,电势越低,电势能越大,则
Epm>Epn
故D正确。
故选AD。
10.(22-23高二上·广东东莞·期中)对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理,下列说法正确的是( )
A.甲图中,该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷
B.乙图为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
C.丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D.丁图中,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理
【答案】ACD
【详解】A.甲图中,该女生接触带电的金属球,与金属球带同种性质的电荷,故A正确;
B.乙图中线状电离器B带负电,管壁A带正电,带负电的尘埃被收集在管壁A上,故B错误;
C.丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理,故C正确;
D.金属体壳能产生静电屏蔽作用,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理,故D正确。
故选ACD。
11.(21-22高二上·广东清远·期中)关于避雷针的说法不正确的是( )
A.避雷针的物理原理就是尖端放电
B.避雷针的尖端安装在建筑物的顶部,并通过金属线与埋在地下的金属板相连
C.避雷针通过尖端放电使云中的电荷完全消失
D.为了美观,可把避雷针顶端设计成球形
【答案】CD
【详解】AC.避雷针是利用了静电的尖端效应制作的,故避雷针必须做成针状,不能为了美观而做成球形,而避雷针放电过程是电荷的中和并不是电荷完全消失,故A正确,不符合题意,C错误,符合题意;
BD.避雷针装在建筑物的顶部,并通过金属线与埋在地下的金属板相连,从而及时消除云层与地面的电势差,可保护建筑物,使建筑物免遭雷击,但不是使云中的电荷完全消失,而是使其中和,故B正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选CD。
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