(14)静电力与电场强度-【衡水金卷·先享题】2026年高考物理一轮复习周测卷（M）

高三一轮复习40分钟周测卷/物理 (十四)静电力与电场强度 (考试时间40分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是 符合题目要求的) 1.真空中两个带同种电荷的金属小球A、B(均可看成点电荷)所带的电荷量分别为十2Q、十Q,它 们分别固定在两处，两小球间的静电力为F,现将一个电荷量为一Q的金属小球C先与A接触， 再与B接触，然后移开C,同时让A、B间的距离增大为原来的两倍，则A、B间的静电力变为 A品F B. c品F D.F 2.把一段细玻璃丝与丝绸摩擦，玻璃丝就带上了正电荷，然后用绝缘工具把这段玻璃丝 弯曲成一个半径为R的闭合圆环，如图所示，O点为圆环的圆心，A点与O点间的距 离为√3R,OA连线与圆环平面垂直，已知静电力常量为k,A点的电场强度大小为E, ●0 则玻璃丝因摩擦所带的电荷量为 AARE B.23RE C.4/3RE D.83RE 3k 3k 3k 3.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、电荷量相等的点电荷产生的电场相 同。如图所示，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点的直线上有 A、B两个点，O、B两点间的距离为R,B、A两点间的距离也为R。现以OB为直径在球内挖一 球形空腔，则A点的电场强度与B点的电场强度的比值为 旅 点房 c号 D 二、双项选择题（本题共3小题，每小题8分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的 得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分) 4.下列关于图中包含的物理知识的说法正确的是 物理第1页（共4页） 衡水金卷·先享题·高三 A.图甲，橡胶棒与毛皮摩擦后，毛皮带正电且电荷量是元电荷的整数倍 B.图乙，导体棒的A端带负电，B端不带电 C.图丙，A、B两点与中心电荷的距离相等，则A、B两点的电场强度相同 D.图丁，库仑利用扭秤实验装置探究带电小球间库仑力大小的相关因素时需要测出小球的电 荷量 5.如图所示，将充气后的气球在头发上摩擦，然后将其靠近绝缘桌面上不带电的空易拉罐，在气球 未接触易拉罐的情况下，发现易拉罐朝气球方向滚动起来，关于这一现象，下列说法正确的是 A.易拉罐仍不带电，只是电荷重新分布 B.易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球的带电性质相同 C.气球在头发上摩擦的过程创造了电荷，从而使气球带电 D.气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小不相同 6.如图所示，圆心为O点、半径为R的光滑绝缘圆环竖直固定，电荷量为十Q(Q>0)的小球α固定 在圆环的最低点A点，质量为的小球b套在圆环上且在圆环与小球a的共同作用下静止在圆 环上的B点，OB与竖直方向间的夹角为60°。已知静电力常量为k,重力加速度为g,两小球均 可视为质点，下列说法正确的是 A.小球b所带的电荷量为严gR kQ B.若小球b缓慢漏电，则其将会沿着圆环缓慢下滑，且它受到的支持力大小将变小 603B C.若小球b缓慢漏电，则其将会沿着圆环缓慢下滑，且它受到的库仑力大小将保持 不变 D.若在圆环所在平面内加一匀强电场，使得当小球b的电荷量减半时仍能静止在B点，则电场 强度的最小值为3Q 2R2 班级 姓名 分数 题号 2 答案 三、非选择题（本题共5小题，共58分。请按要求完成下列各题） 7.(6分)某种滴水起电机装置如图甲所示，滴水装置左右相同的两管口形成的水滴分别穿过距管 口较近的铝环A、B后滴进铝筒C、D,铝环A用导线与铝筒D相连，铝环B用导线与铝筒C相 连，导线之间彼此绝缘，整个装置与外界绝缘。由于某种偶然的原因，铝筒D带上微量的负电 荷，则与之相连的铝环A也带有负电荷，由于静电感应，铝环A上方即将滴落的水滴下端会带 正电荷，上端带负电荷，如图乙所示，水滴在落下瞬间，正、负电荷分离，如图丙所示，带正电荷的 轮复习40分钟周测卷十四 物理第2页（共4页） M 水滴落下穿过铝环A滴入铝简C,铝筒C、D之间产生电势差。为了研究问题方便，假设滴水装 置中的水足够多，每滴水的质量均相同，忽略简内液面高度的变化，起电过程中，铝环B带 (填“正”或“负”)电，滴水装置中会产生 (填“从左向右”或“从右向左”)的电流，水 滴下落到筒内的时间越来越 (填“长”或“短”)。 滴水装置 丙 8.(6分)电场线能直观地反映电场的分布情况。如图甲所示为等量异种点电荷形成电场的电场 线，如图乙所示为电场中的一些点，O点为两点电荷连线的中点，E、F点为两点电荷连线中垂线 上关于O点对称的两点，E、F两点的电场强度 (填“相同”或“不相同”)，电子从E点向 O点运动的过程中，所受的静电力逐渐 (填“增大”或“减小”)。 E b0.…8. F 9.(12分)如图所示，真空中一水平地面上固定有两个倾角分别为60°、30°的光滑斜面，质量分别为 m1、m2的两带电小球A、B的电荷量分别为十q(q>0)、十9q,两小球A、B分别静止在两个斜面 上，且处于同一水平线上，其中小球A到斜面底端的距离为L,两小球A、B均可视为质点，静电 力常量为k。求： (1)两小球A、B间的库仑力大小； (2)两小球A、B的质量m1和m2之比； (3)两小球A、B的连线与斜面底端所在竖直线的交点D处的电场强度。 D 0入 777777777 物理第3页（共4页） 衡水金卷·先享题·高三一轮 10.(16分)如图所示，用长度为L、不可伸长的绝缘细线将质量为m的带电小球A悬挂在O点，在 悬点O的正下方固定一个带电小球B,电荷量相同的两小球A、B在同一水平线上，小球A静 止时细线与竖直方向间的夹角0=53°，两小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为k,重力加 速度为g,sin53°=0.8，cos53°=0.6。 (1)求细线上的拉力大小； (2)求小球A的电荷量； (3)若小球A的电荷量减半，使小球A绕小球B在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向 间的夹角仍为0=53°，求小球A做圆周运动的角速度大小。 11.(18分)如图所示，真空中固定的绝缘长细杆与水平面间的夹角为37°，均匀带正电的圆环倾斜 固定，细杆经过圆环的圆心O点并与圆环平面垂直，套在细杆上的带正电的小球从杆上的α点 以某一初速度沿杆向上运动，恰好能运动到杆上的d点，已知圆环的半径为R、电荷量为十Q (Q>0),小球的质量为m、电荷量为十q(g>0),小球的半径远小于R,q<Q,ab=bO=Oc=cd -一R.静电力常量为，重力加速度为g,细杆与小球间的动库擦因数=，sm37=0.6, c0s37°=0.8。求： (1)小球在c点受到的电场力的大小； (2)小球在b点的加速度大小； (3)小球在a点的动能。 +Q R 0 十q,1 1370 复习40分钟周测卷十四 物理第4页（共4页) M高三一轮复习M ·物理· 高三一轮复习40分钟周测卷/物理（十四） 9 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.理解能力Ⅱ.推理能力 Ⅲ，分析综合能力Ⅳ，应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究( 科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ⅡⅢ ① ②③ ④ 档次 系数 1 单项选择题 电荷守恒定律与库仑定律 易 0.85 2 单项选择题 6 点电荷的场强、电场的叠加 中 0.75 3 单项选择题 6 填补法计算场强 中 0.75 4 双项选择题 8 元电荷、库仑定律实验 中 0.70 5 双项选择题 8 静电感应、电荷守恒定律 中 0.65 6 双项选择题 8 电场中的受力平衡 难 0.55 7 非选择题 6 静电的应用、起电机 中 0.65 8 非选择题 6 等量异种点电荷的电场 难 0.55 9 非选择题 12 库仑定律、电场的合成 中 0.70 10 非选择题 16 力的平衡、电场中的圆周运动 中 0.65 11 非选择题 18 对称法、加速度与动能 难 0.55 香考答案及解析 一、单项选择题 -高F,C顶正确 32r2 1.C【解析】设最初A、B两小球间的距离为r,两小球 间的静电力F=2?,由电荷守恒定律可知，C与A 2.D【解析】圆环上各点到A点的距离r= √R十（√5R)2=2R,圆环上各点与A点的连线与竖 接触后，A,C所带电荷量均为Q,-号，C再与B接 直方向间的夹角满足5如9一景一令·根据电场的矢 触，B.C所带电荷量均为Q。=9,移开C,让A,B间 量叠加可知E=90s9,解得Q=85RE,D项 r2 3k 的距离增大为2，则AB间的静电力F'=k2Q= (2r)2 正确。 ·53· ·物理· 参考答案及解析 3.A【解析】半径为R的均匀带电球体在A、B两点产 律，有F#=k,联立解得小球b所带的电荷量g R 生的电场强度分别为片-◆品架= R21 mgR2 ,A项正确；若小球b缓慢漏电，对小球b进行 kQ 挖去的小球在A、B两点产生的电场强度分别为E 受力分析，如图乙所示： =k Q E=-k-9,Q=8 _4kQ' R+ 8 mg 项正确。 二、双项选择题 小球b将会沿着圆环缓慢下滑，设某时刻小球b处于 4.AB【解析】橡胶棒与毛皮摩擦后，毛皮失去电子带 C点，两小球间的距离为x,由相似三角形可得紧= 正电且电荷量是元电荷的整数倍，A项正确：根据静 电感应原理可知，导体棒的A端因静电感应带负电， E=F生，随着x的减小，库仑力的大小F*逐渐减 R x 由于导体棒的A端接地，所以B端不带电，B项正 小，圆环对小球b的支持力大小F×不变，B、C项错 确；A、B两点与中心电荷的距离相等，故A、B两点的 误；若小球b的电荷量减半，且仍能静止在B点，此时 电场强度大小相等，方向不同，C项错误；库仑通过扭 对小球b进行受力分析，如图丙所示： 秤实验发现了电荷之间的相互作用规律，不需要测出 小球的电荷量，D项错误。 5.AD【解析】将充气后的气球在头发上摩擦后，气球 带上电荷并形成电场，易拉罐在该电场的作用下发生 静电感应现象，靠近气球一侧的带电性质和气球的带 电性质相反，远离气球一侧的带电性质和气球的带电 所受的库仑力大小变为F#'=之mg,根据力的合成 性质相同，易拉罐整体仍不显电性，A项正确，B项错 与分解可知，当静电力方向垂直于支持力F'向上时 误：气球在头发上摩擦的过程，是电荷在气球和头发 之间发生了转移，并不是创造了电荷，C项错误：根据 最小，根据共点力平衡，有F一-9F4,根据电扬 库仑定律可知，气球上的电荷对易拉罐靠近气球一侧 的电荷的引力大于远离气球一侧的电荷的斥力，从而 强度的定义式，有En=2E,联立解得E 使易拉罐朝气球方向滚动起来，D项正确。 BkQ,D项正确。 6.AD【解析】由几何关系可知，两小球间的距离为R, 2R2 三、非选择题 对小球b进行受力分析，如图甲所示： 7.正(2分)从右向左(2分)长(2分) 【解析】由题可知带正电荷的水滴落下穿过铝环A滴 入铝筒C,会使铝筒C和与之相连的铝环B带正电， 故起电过程中，铝环B带正电：由以上分析可知铝环 多 B带正电，由于静电感应，铝环B上方即将滴落的水 可得小球b所受的库仑力大小F=g,根据库仑定 滴下端会带负电荷，上端带正电荷，水滴在落下瞬间， ·54· 高三一轮复习M ·物理· 正、负电荷分离，带负电荷的水滴落下穿过铝环B滴 10.【解析】(1)以小球A为研究对象，根据受力平衡，可 入铝筒D,如此反复，铝筒D与铝环A所带的负电荷 得Tcos9=mg (1分) 增加，由于静电感应，铝筒C与铝环B所带的正电荷 解得细线上的拉力大小T=mg。=点， cos 03mg (2分) 增加，形成从右向左的电流：无论右侧还是左侧，带 (2)以小球A为研究对象，根据受力平衡，可得tan8 负、正电荷的水滴穿过铝环B或铝环A滴入铝筒D F 或铝筒C的过程，都会受到向上的电场力作用，随着 (1分) mg 筒与环所带电荷量的增加，向上的电场力增大，水滴 根据库仑定律，可得F华=k (2分) 下落的平均加速度会减小，则水滴下落到筒内的时间 越来越长。 根据几何关系，有r=Lsin9=4L (2分) 8.相同(3分)增大(3分) 8L 3mg (2分) 【解析】等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势 联立解得小球A的电荷量q=√ 线，电场强度的方向与等势线垂直，因此E、F两点的 (3)小球A做圆周运动时，细线与竖直方向间的夹 电场强度的方向相同，由于E、F两点是两点电荷连 角仍为0=53”，则细线的拉力大小仍为T= 3mg 线中垂线上关于O点对称的两点，故E、F两点的电 (2分) 场强度的大小也相等：由图甲、乙可知，电子从E点 向O点运动的过程中，电场线逐渐变密，则电场强度 根据牛顿第二定律可得Tsin0一k 逐渐增大，电子所受的静电力逐渐增大。 (2分) 9.【解析】(1)小球A到斜面底端的距离为L,所以两小 联立解得小球A做圆周运动的角速度大小仙= L 球A,B的间距d=sin30=2L (1分) 爱 (2分) 两小球A,B间的库仑力大小F=k9g 9kg 11.【解析】(1)将圆环等分为n段小圆弧，每段小圆弧 (2L)-4L 均可视为电荷量为g。的点电荷，有Q=ng(1分) (2分) 由库仑定律，可得一段小圆弧对在c点的小球的电 (2)根据受力分析，两小球A、B都受到重力、库仑力 (1分) 及斜面对两小球A、B的弹力，合力为零 场力F。=g 对小球A,有F=m1gtan60 (1分) 由几何关系，有=2R (2分) 对小球B,有F=m2gtan30 (1分) 设整个圆环对在c点的小球的电场力为F:,有F= 解得m1m2=1:3 (2分) nFo sin 45 (2分) (3)两小球A、B在D点产生的电场强度大小分别为 联立解得小球在c点受到的电场力的大小F。= 2kQg E8=k 9g 4kg Lsin60° L (1分) 4R2 (2分) tan 30 (2)在b点，对小球由牛顿第二定律，有ngsin37°十 4kg EAk(Lcos 60) (1分) gc0s37°+F6=ma (2分) 两小球A、B在D点产生的电场强度的方向相反 由(I)同理可得，=F=EkQg 4R2 (1分) 因此D点的合场强为零 (2分) 联立解得小球在b点的加速度大小a6=③+3)& 5 ·55· ·物理· 参考答案及解析 +②Qg ng cos37°·4R=0-E (2分) 4mR2 (2分) (3)小球从a点到d点，由对称性，可得电场力做的 联立解得小球在a点的动能E,=4(3十B)mgR 5 功W.=0 (2分) (2分) 对小球，由动能定理，可得Wa一gsin37°·4R- ·56·