第1章 静电力与电场场强（单元测试）物理鲁科版2019必修第三册

2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 第1章 静电力与电场场强 （考试时间：90分钟，分值：100分。） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 第Ⅰ卷 1、 单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.蜜蜂飞行过程中身上会积累少量正电荷，蜜蜂传播花粉时就利用了这些电荷。当蜜蜂飞到花蕊附近时，花粉颗粒会粘附在蜜蜂身上。当蜜蜂接近下一朵花时，部分花粉会留在下一朵花的花蕊上，完成授粉。一只原来电中性的蜜蜂在飞行过程中带上了+3.04 × 10−11 C的电量，这是由于它（　　） A．失去了1.9 × 108个质子 B．失去了1.9 × 108个电子 C．得到了1.9 × 108个电子 D．得到了1.9 × 108个质子 2.如图，充气后的气球在头发上摩擦，再靠近不带电的空易拉罐，在气球未接触易拉罐的情况下，可观察到易拉罐会朝气球方向滚动，关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A．易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相同 B．易拉罐远离气球一侧的带电性质和气球相同 C．气球对易拉罐远、近两侧的作用力均为吸引力 D．气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小相等 3.以下物理量为矢量，且单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是（　　） A．功、J B．功率、 C．力、 D．电场强度、 4.一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能良好，内部有两个完全相同的可看做点电荷的弹性金属小球A和B，电荷量分别为和，两小球从图示位置由静止释放，那么，两小球再次经过图中原静止释放位置时，A球的瞬时加速度为释放时的（　　） A．倍 B． C．倍 D． 5.2025年4月9日，深圳国际洁净室技术及防静电展览会召开，旨在促进洁净室工程行业新产品、新技术、新材料、新工艺及新装备的推广应用与经贸交流。关于静电的防止与利用，下列说法正确的是（　　） A．常见的静电防止有静电除尘、静电喷涂等 B．优质话筒线的外层包裹着金属编织层，利用了静电屏蔽的原理 C．高大建筑物顶端装上避雷针阻碍电荷导入大地，从而避免建筑物被雷电击坏 D．复印机是一种进行文字复印的设备，其工作原理和静电现象无关 6.我国古人最早发现了尖端放电现象，并将其用于生产生活，避雷针就利用了尖端放电现象。避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中中央的竖直黑线AB表示避雷针，CD为水平地面。在M、N、P、Q四点中，电场强度最大的是（　　） A．M点 B．N点 C．P点 D．Q点 7.如图所示，空间中存在一个水平向右的匀强电场E，一带正电质量m＝1kg小环穿过粗糙的水平杆，带电量q＝1C，轻质弹性绳的下端与小环相连，劲度系数k＝10N/m，上端固定在墙上N点，弹性绳跨过固定在M处的光滑小滑轮，O为水平杆上的一点，O、M、N在同一竖直线上，弹性绳的自然长度和MN间距离相同。小环从O点静止释放，最远能达到P点，Q为OP中点。已知O、M间距为4m，O、Q间距为3m，小球与杆间动摩擦因数为0.5，重力加速度g＝10m/s2，绳中弹力始终遵从胡克定律，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法错误的是（　　） A．场强E＝45N/C B．小环从O运动至P的过程中，受到摩擦力逐渐增大 C．小环第一次运动至Q点时，速度最大 D．小环最终可以停在Q点右侧的某一位置 8.一段质量分布均匀、正电荷分布均匀的线上端固定在绝缘竖直杆上，若将它们置于水平向右的匀强电场中，线稳定后的样子可能为（　　） A．B．C．D． 二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分。 9.夸克模型是一种粒子物理学上的分类方案，在1964年由默里·盖尔曼和乔治·茨威格分别独立提出，并已成为标准模型的一部分。根据夸克模型，中子内有一个上夸克和两个下夸克，质子内有两个上夸克和一个下夸克，上夸克带电量为，下夸克带电量为，现将中子和质子的夸克模型简化为三个夸克都在半径为的同一圆周上，如图所示。下面给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是（　　）    A．   B．   C．   D．   10.如图是探究库仑力的装置，将两块金属圆片A、B分别固定在绝缘支架上，下支架固定在高精度电子秤的托盘上，上支架贴上距离标尺，穿过固定支架的小孔安置。现将电子秤示数清零，此时电子秤示数为零，给A、B带上同种电荷，A、B电荷可看成点电荷。下列说法正确的是（　　） A．实验中A、B所带电荷量可以不相等 B．A对B的库仑力与B对A的库仑力大小相等 C．电子秤的示数与A、B间的距离成反比 D．用与A相同且不带电的金属圆片C与A接触后移开，电子秤的示数减半 11.如图所示为密立根油滴实验装置。两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，两板间形成竖直向下场强为E的匀强电场。用喷雾器从上板中间的小孔喷入质量和电荷量各不相同的油滴，通过显微镜可找到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为m，则下列说法正确的是（　　） A．悬浮油滴带正电 B．悬浮油滴的电荷量为 C．减小场强，悬浮油滴将向上运动 D．油滴的电荷量一定是电子电量的整数倍 12.如图所示，绝缘的斜面体ABC静止于水平面上，，，两个可视为质点的带电物体P和Q分别在AB和AC面上静止不动，且PQ连线水平。AB面和AC面光滑，设斜面体和P、Q的质量分别为M、、，重力加速度为g，．下列判断正确的是（　　） A．P、Q的质量之比是 B．水平面对斜面底部没有静摩擦力 C．水平面对斜面的支持力等于 D．P、Q一定带异种电荷，且Q的电荷量一定等于P的电荷量 第Ⅱ卷 三、非选择题（本题共6小题，共60分。） 13.（6分）某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电量不变的小球先后挂在横杆上的，，等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 (1)图甲中实验采用的方法是________（填正确选项前的字母）。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．微小量放大法 D．控制变量法 (2)图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而 （填“增大”“减小”或“不变”）。 (3)如图乙，当小球B静止时，两球球心恰好在同一水平面上，细线与竖直方向的夹角为，若小球B的质量为m，重力加速度为g，则库仑力F与夹角之间的关系式 。 14.（8分）如图所示，甲图是测量元电荷电荷量的实验装置图，乙图是简化图。喷雾器中可喷出不同带电荷量的油滴，喷出的油滴通过上极板的小孔进入平行板电容器，平行板电容器的极板间距为d，两端所加电压大小为U，上极板为负极板，下极板为正极板。 （1）实验中，用显微镜观察到某油滴匀速下降，测得其质量为m，则此油滴带________（填“正电”或“负电”），电荷量大小为________（已知重力加速度为g）。 （2）不断改变电压，仔细观察油滴的运动，经过反复实验得出大量数据，得到如下数据。 粒子带电荷量 … 3.2 4.8 6.4 8.0 11.2 9.6 17.6 … 12.8 你从所测得的大量数据中可得出的结论是：________。 15.（8分）如图，一质量为m的带电小球用丝线悬挂在水平向右无限大匀强电场中，已知该场强大小为E，当小球静止时，测得丝线与竖直方向的夹角为，此时小球距水平地面的高度为H。（重力加速度为g）求： (1)小球所带电荷量q； (2)当把悬线烧断后，求小球落到地面时的动能。 16.（8分）物理实验课上，老师布置了一个探究带电体在电场中平衡的实践任务。同学们使用了一个由竖直平行金属板构成的装置（如图示），左板连接正极，右板连接负极，形成匀强电场。装置中央悬挂了一个质量m为4.5克的小球，轻质绝缘绳长为2.0米。当小球带电后，因电场力作用，绳子偏离竖直方向，通过刻度尺可以测量偏离距离，请完成以下分析： (1)观察发现小球向左板方向偏移，请判断小球带正电还是负电？ (2)若小球所带的电荷量为，偏离竖直方向的角度为θ，推导平行板间电场强度的表达式（选用m、g、、θ等字母表示即可） (3)若实验测得小球偏离竖直位置的偏离距离为2.0 cm，平行板间的场强为 N/C，计算小球的电荷量。 17.（14分）如图所示，质量均为m、带同种正电荷的小球A、B用长均为L的a、b绝缘细线悬挂，两球处于静止状态，已知细线b的拉力与细线a的拉力大小相等，小球A、B的带电量也相等，重力加速度为g，静电力常量为k，不计小球大小，求： (1)小球A的带电量； (2)若给小球A施加一个水平向左的拉力，同时给小球B一个水平向右的拉力，两力始终等大反向，让两力同时从0开始缓慢增大，当细线b与竖直方向的夹角为53°时，作用于小球B上的拉力多大？ 18.（16分）如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.2kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点，A上带有的正电荷，两线夹角为120°，左右两线上的拉力大小分别为和，A的正下方处有一个与A带等量异种电荷的小球B固定在绝缘支架上．已知重力加速度取，静电力常量，A、B球可视为点电荷．则： (1)两线上的拉力大小分别为多少? (2)若将小球B和绝缘支架一起水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小又分别为多少? 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 第1章 静电力与电场场强 （考试时间：90分钟，分值：100分。） 1、 单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．蜜蜂飞行过程中身上会积累少量正电荷，蜜蜂传播花粉时就利用了这些电荷。当蜜蜂飞到花蕊附近时，花粉颗粒会粘附在蜜蜂身上。当蜜蜂接近下一朵花时，部分花粉会留在下一朵花的花蕊上，完成授粉。一只原来电中性的蜜蜂在飞行过程中带上了+3.04 × 10−11 C的电量，这是由于它（　　） A．失去了1.9 × 108个质子 B．失去了1.9 × 108个电子 C．得到了1.9 × 108个电子 D．得到了1.9 × 108个质子 【答案】B 【详解】物体带电的实质为电子的得失，电中性的蜜蜂带上正电说明失去电子，根据 可知原来电中性的蜜蜂失去了1.9 × 108个电子。 故选B。 2.如图，充气后的气球在头发上摩擦，再靠近不带电的空易拉罐，在气球未接触易拉罐的情况下，可观察到易拉罐会朝气球方向滚动，关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A．易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相同 B．易拉罐远离气球一侧的带电性质和气球相同 C．气球对易拉罐远、近两侧的作用力均为吸引力 D．气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小相等 【答案】B 【详解】AB．根据静电感应，靠近气球一侧与气球带异种电荷，远离一侧与气球带同种电荷，故B正确，A错误； CD．气球对易拉罐远侧为斥力，近侧为吸引力。并且对近侧的力大于远侧的力，故CD错误。 故选B。 3.以下物理量为矢量，且单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是（　　） A．功、J B．功率、 C．力、 D．电场强度、 【答案】D 【详解】A．功是标量，其单位焦耳（J）的国际单位制中的基本单位表示为，但功为标量，故A不符合题意； B．功率是标量，其单位用基本单位表示为，但功率为标量，故B不符合题意； C．力是矢量，但其单位牛顿（N）的基本单位应为，而选项C的单位为，单位错误，故C错误； D．电场强度是矢量，根据，力的单位为，电荷单位库仑为，因此电场强度的单位为，与选项D一致，故D正确。 故选D。 4．一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能良好，内部有两个完全相同的可看做点电荷的弹性金属小球A和B，电荷量分别为和，两小球从图示位置由静止释放，那么，两小球再次经过图中原静止释放位置时，A球的瞬时加速度为释放时的（　　） A．倍 B． C．倍 D． 【答案】A 【详解】释放时A受到的库仑力为 其加速度为 当两球碰撞后，所带电荷量为 故小球A再经过原位置时，受到的库仑力为 其加速度为 故选A。 5.2025年4月9日，深圳国际洁净室技术及防静电展览会召开，旨在促进洁净室工程行业新产品、新技术、新材料、新工艺及新装备的推广应用与经贸交流。关于静电的防止与利用，下列说法正确的是（　　） A．常见的静电防止有静电除尘、静电喷涂等 B．优质话筒线的外层包裹着金属编织层，利用了静电屏蔽的原理 C．高大建筑物顶端装上避雷针阻碍电荷导入大地，从而避免建筑物被雷电击坏 D．复印机是一种进行文字复印的设备，其工作原理和静电现象无关 【答案】B 【详解】A．静电除尘、静电喷涂等属于静电利用，选项A错误； B．优质话筒线的外层包裹着金属编织层，是利用静电屏蔽原理屏蔽外部干扰，实现保真信号传输，选项B正确； C．下雨时，一般会有雷电，如果在高大建筑物顶端装上避雷针，通过避雷针与大地相连，就能及时把电荷导入大地，从而避免建筑物被雷电击坏，如果没有安装会有危险，选项C错误； D．复印机是一种利用静电技术进行文字复印的设备，是利用异种电荷间的吸引力来工作的，属于静电的利用，选项D错误。 故选B。 6.我国古人最早发现了尖端放电现象，并将其用于生产生活，避雷针就利用了尖端放电现象。避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中中央的竖直黑线AB表示避雷针，CD为水平地面。在M、N、P、Q四点中，电场强度最大的是（　　） A．M点 B．N点 C．P点 D．Q点 【答案】B 【详解】电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线越密集，电场强度越大，则知在M、N、P、Q四点中，电场强度最大的是N点，故ACD错误，B正确。 故选B。 7.如图所示，空间中存在一个水平向右的匀强电场E，一带正电质量m＝1kg小环穿过粗糙的水平杆，带电量q＝1C，轻质弹性绳的下端与小环相连，劲度系数k＝10N/m，上端固定在墙上N点，弹性绳跨过固定在M处的光滑小滑轮，O为水平杆上的一点，O、M、N在同一竖直线上，弹性绳的自然长度和MN间距离相同。小环从O点静止释放，最远能达到P点，Q为OP中点。已知O、M间距为4m，O、Q间距为3m，小球与杆间动摩擦因数为0.5，重力加速度g＝10m/s2，绳中弹力始终遵从胡克定律，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法错误的是（　　） A．场强E＝45N/C B．小环从O运动至P的过程中，受到摩擦力逐渐增大 C．小环第一次运动至Q点时，速度最大 D．小环最终可以停在Q点右侧的某一位置 【答案】B 【详解】B、设弹性绳与水平方向的夹角为θ，弹性绳的弹力为kl（l为弹性绳与滑轮所在M点及杆上O点构成的直角三角形的斜边长），当小球从O点沿着杆向右的过程中，对小球做受力分析如图所示： 弹性绳的弹力在竖直方向的分力大小为：Fy＝klsinθ 由几何关系可知，lsinθ始终等于MO的长度，因此可知弹性绳的弹力在竖直方向的分力大小始终不变，而：Fy＝FN+mg，摩擦力f＝μFN 解得：f＝15N 可知小球在水平杆上滑动的过程中摩擦力始终不变，故B错误； AC、对小球在O点向P点运动的过程中水平方向上受力分析可得：F合＝qE﹣klcosθ﹣f 其中lcosθ始终等于小球从O点右移的距离，设为x，则有：qE﹣f﹣kx＝ma 解得：a 电场力和摩擦力为恒力，根据对称性原理，Q为OP的中点，Q点的加速度为0。小球第一次运动至Q点时速度最大，故AC正确； D、从P点返回的过程中，摩擦力向右，水平方向有：F合＝kx﹣qE﹣f，f恰好反向并达到最大静摩擦，可以静止在此处，故D正确。故选B。 8.一段质量分布均匀、正电荷分布均匀的线上端固定在绝缘竖直杆上，若将它们置于水平向右的匀强电场中，线稳定后的样子可能为（　　） A．B．C．D． 【答案】A 【详解】取线整体为研究对象，线受重力mg，电场力Eq和杆的拉力，设线上端沿切线方向与竖直方向的夹角为α，其正切值满足 设线的单位长度l的质量为m0、线单位长度上所带的电荷量为q0，取线上最下面一小段Δl，其质量 所带的电荷量满足 对这一小段的线进行受力分析，线处于平衡状态，故其所受合外力为零。设这一小段线与竖直方向的夹角为θ，其正切值 由于E、g都为定值，则 故满足θ＝α 由此可知任取下方一段线，其与竖直方向的夹角均为α。 故BCD错误，A正确。故选A。 二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分。 9.夸克模型是一种粒子物理学上的分类方案，在1964年由默里·盖尔曼和乔治·茨威格分别独立提出，并已成为标准模型的一部分。根据夸克模型，中子内有一个上夸克和两个下夸克，质子内有两个上夸克和一个下夸克，上夸克带电量为，下夸克带电量为，现将中子和质子的夸克模型简化为三个夸克都在半径为的同一圆周上，如图所示。下面给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是（　　）    A．   B．   C．   D．   【答案】BC 【详解】AB．中子的三个夸克都在半径为r的同一圆周，形成了等边三角形，电荷量为的下夸克受到另一个电荷量为的下夸克的库仑斥力和电荷量为的上夸克库仑引力。 根据库仑定律得 根据力的合成得和的合力方向竖直向上，据对称性另一个下夸克受静电作用力的方向也是竖直向上，故A错误，B正确； CD．同上述分析，由力的合成可知质子中所受的静电力的合力向下，受的静电力合力斜向外，故D错误，C正确； 故选BC。 10.如图是探究库仑力的装置，将两块金属圆片A、B分别固定在绝缘支架上，下支架固定在高精度电子秤的托盘上，上支架贴上距离标尺，穿过固定支架的小孔安置。现将电子秤示数清零，此时电子秤示数为零，给A、B带上同种电荷，A、B电荷可看成点电荷。下列说法正确的是（　　） A．实验中A、B所带电荷量可以不相等 B．A对B的库仑力与B对A的库仑力大小相等 C．电子秤的示数与A、B间的距离成反比 D．用与A相同且不带电的金属圆片C与A接触后移开，电子秤的示数减半 【答案】ABD 【详解】A．库仑力是电荷间的相互作用力，库仑力与电荷所带电荷量的多少有关，与电荷间的距离有关，在探究库仑力的规律时，不一定A、B所带电荷量必须相等，A正确； B．A对B的库仑力与B对A的库仑力是一对相互作用力，故大小相等，B正确； C．两电荷间的库仑力与它们间的距离的二次方成反比，C错误； D．用与A相同且不带电的金属圆片C与A接触后移开，则C与A分别所带电荷量是原A所带电荷量的一半，因A、B间的库仑力与它们所带电荷量的乘积成正比，所以电子秤的示数将减半，D正确。 故选ABD。 11.如图所示为密立根油滴实验装置。两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，两板间形成竖直向下场强为E的匀强电场。用喷雾器从上板中间的小孔喷入质量和电荷量各不相同的油滴，通过显微镜可找到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为m，则下列说法正确的是（　　） A．悬浮油滴带正电 B．悬浮油滴的电荷量为 C．减小场强，悬浮油滴将向上运动 D．油滴的电荷量一定是电子电量的整数倍 【答案】BD 【详解】A．带电荷量为q的油滴静止不动，则油滴受到向上的电场力，题图中存在竖直向下场强为E的匀强电场，则油滴带负电，故A错误； B．根据平衡条件，有 故 故B正确； C．根据平衡条件，有 当减小场强，电场力减小，则悬浮油滴将向下运动，故C错误； D．不同油滴的所带电荷量虽不相同，但都是某个最小电荷量（元电荷）的整数倍，由于电子电量的数值和元电荷相等，故油滴的电荷量一定是电子电量的整数倍，故D正确。 故选BD。 12.如图所示，绝缘的斜面体ABC静止于水平面上，，，两个可视为质点的带电物体P和Q分别在AB和AC面上静止不动，且PQ连线水平。AB面和AC面光滑，设斜面体和P、Q的质量分别为M、、，重力加速度为g，．下列判断正确的是（　　） A．P、Q的质量之比是 B．水平面对斜面底部没有静摩擦力 C．水平面对斜面的支持力等于 D．P、Q一定带异种电荷，且Q的电荷量一定等于P的电荷量 【答案】BC 【详解】A．对P受力分析，可得 对Q受力分析，可得 求得 A错误； B．对斜面体和带电物体P和Q整体分析，水平面对斜面底部没有静摩擦力，B正确； C．对斜面体和带电物体P和Q整体分析，水平面对斜面的支持力等于，C正确； D．P、Q一定带异种电荷，但Q的电荷量不一定等于P的电荷量，P、Q间作用力与反作用力总是等大反向，D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷 三、非选择题（本题共6小题，共60分。） 13.（6分）某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电量不变的小球先后挂在横杆上的，，等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 (1)图甲中实验采用的方法是________（填正确选项前的字母）。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．微小量放大法 D．控制变量法 (2)图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而 （填“增大”“减小”或“不变”）。 (3)如图乙，当小球B静止时，两球球心恰好在同一水平面上，细线与竖直方向的夹角为，若小球B的质量为m，重力加速度为g，则库仑力F与夹角之间的关系式 。 【答案】(1)D(2)增大(3) 【详解】（1）题中采用的是控制变量法，保证电荷量不变改变距离，或者保证距离不变改变电荷量。 （2）离得越远角度越小，说明库仑力越小，故库仑力会随着距离的减小而增大。 （3）对小球列平衡方程，则有 可解得 14.（8分）如图所示，甲图是测量元电荷电荷量的实验装置图，乙图是简化图。喷雾器中可喷出不同带电荷量的油滴，喷出的油滴通过上极板的小孔进入平行板电容器，平行板电容器的极板间距为d，两端所加电压大小为U，上极板为负极板，下极板为正极板。 （1）实验中，用显微镜观察到某油滴匀速下降，测得其质量为m，则此油滴带________（填“正电”或“负电”），电荷量大小为________（已知重力加速度为g）。 （2）不断改变电压，仔细观察油滴的运动，经过反复实验得出大量数据，得到如下数据。 粒子带电荷量 … 3.2 4.8 6.4 8.0 11.2 9.6 17.6 … 12.8 你从所测得的大量数据中可得出的结论是：________。 【答案】 正电 油滴所带电荷量是的整数倍（每空2分） 【详解】（1）[1][2]依题意，油滴匀速下落，所受电场力方向竖直向上，油滴所受电场力方向与电场强度方向相同，故油滴带正电；根据平衡条件有 求得 （2）[3]元电荷的电荷量为，根据表格中数据，可得出结论是：油滴所带电荷量是的整数倍。 15.（8分）如图，一质量为m的带电小球用丝线悬挂在水平向右无限大匀强电场中，已知该场强大小为E，当小球静止时，测得丝线与竖直方向的夹角为，此时小球距水平地面的高度为H。（重力加速度为g）求： (1)小球所带电荷量q； (2)当把悬线烧断后，求小球落到地面时的动能。 【答案】(1)(2) 【详解】（1）小球受重力、电场力和线的拉力，受力分析如图所示 对小球列平衡方程 解得 （2）丝线断后小球受到重力和电场力的作用，合力为 所以把悬线烧断后小球做初速度为零的匀加速直线运动，位移沿细线方向，则位移为 由动能定理 解得 16.（8分）物理实验课上，老师布置了一个探究带电体在电场中平衡的实践任务。同学们使用了一个由竖直平行金属板构成的装置（如图示），左板连接正极，右板连接负极，形成匀强电场。装置中央悬挂了一个质量m为4.5克的小球，轻质绝缘绳长为2.0米。当小球带电后，因电场力作用，绳子偏离竖直方向，通过刻度尺可以测量偏离距离，请完成以下分析： (1)观察发现小球向左板方向偏移，请判断小球带正电还是负电？ (2)若小球所带的电荷量为，偏离竖直方向的角度为θ，推导平行板间电场强度的表达式（选用m、g、、θ等字母表示即可） (3)若实验测得小球偏离竖直位置的偏离距离为2.0 cm，平行板间的场强为 N/C，计算小球的电荷量。 【答案】(1)小球带负电(2)(3) 【详解】（1）带电小球平衡分析，小球受向左的电场力，因为电场方向向右，故小球带负电。 （2）由平衡条件： 得电场强度表达式： （3）偏离距离d=0.02m，绳长l=2m，绳子与竖直方向夹角的正切值 由 得 17.（14分）如图所示，质量均为m、带同种正电荷的小球A、B用长均为L的a、b绝缘细线悬挂，两球处于静止状态，已知细线b的拉力与细线a的拉力大小相等，小球A、B的带电量也相等，重力加速度为g，静电力常量为k，不计小球大小，求： (1)小球A的带电量； (2)若给小球A施加一个水平向左的拉力，同时给小球B一个水平向右的拉力，两力始终等大反向，让两力同时从0开始缓慢增大，当细线b与竖直方向的夹角为53°时，作用于小球B上的拉力多大？ 【答案】(1)(2) 【详解】设绳上的拉力大小为T，则对小球A、B整体，根据力的平衡条件有 设两小球带电量都为，对小球B，根据力的平衡条件有 解得 （2）小球B受重力、细线b的拉力、斥力和水平向右的拉力，处于平衡状态，当细线b与竖直方向的夹角为53°时，根据平衡条件，水平拉力大小为 18.（16分）如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.2kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点，A上带有的正电荷，两线夹角为120°，左右两线上的拉力大小分别为和，A的正下方处有一个与A带等量异种电荷的小球B固定在绝缘支架上．已知重力加速度取，静电力常量，A、B球可视为点电荷．则： (1)两线上的拉力大小分别为多少? (2)若将小球B和绝缘支架一起水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小又分别为多少? 【答案】（1）两绳子拉力均为5.6N（2）AM绳拉力F1=2.9N，AN绳拉力F2=2N 【详解】（1）对A小球受绳的拉力F1、F2，重力mg，库仑力F库，如图 由平衡条件可知 水平方向 竖直方向 又因为 解得 （2）若将小球B和绝缘支架一起水平右移，使M、A、B在同一直线上，受力如图 几何关系可知，移动后AB间距 d=0．6m 由A球受力平衡，可得水平方向 竖直方向 又因为 联立以上，解得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $