第九章 静电场及其应用 章节复习（单元自测·基础达标练）物理人教版必修第三册

第九章 静电场及其应用 章节复习 （分层作业-基础达标练）（答案版） 选择题部分 一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分) 1．【答案】D 2．【答案】B 3．【答案】C 4．【答案】D 5．【答案】A 6．【答案】D 7．【答案】B 8．【答案】A 9．【答案】C 10．【答案】D 二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分) 11．【答案】AD 12．【答案】AC 13．【答案】AD 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14、实验题(14分)【答案】(1) C→A (2) (3)减小 四、计算题（本大题共4小题，共44分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分） 15.【答案】， 【详解】先将A、B接触后分开，由电荷守恒定律，可得 联立解得， 再将A与不带电的金属球C接触后分开，由电荷守恒定律，可得 解得 。 16.【答案】(1)带负电 (2) (3) 【详解】（1）由于小球B向下运动到N点时，速度达到最大值，说明此时电场力与重力沿斜面向下的分力平衡，A带负电，则小球B也带负电。 （2）释放的瞬间，小球B的加速度大小为a=0.5g, 根据牛顿第二定律可得 解得 （3）小球B向下运动到N点时，速度达到最大值，根据平衡条件可得 解得 17.【答案】(1)正电， (2)负电， 【详解】（1）若细线对小球A恰无拉力，依据同种电荷相斥，异种电荷相吸，及平衡条件可知球B对A有斥力，B带正电。根据库仑定律可知小球A与B之间库仑力的大小为 由平衡条件可知 解得 （2）若斜面对小球A无作用力，依据同种电荷相斥，异种电荷相吸，及平衡条件可知球B对A有引力，B带负电。根据库仑定律可知小球A与B之间库仑力的大小为 若斜面对A球支持力刚好为零，则有 解得 18.【答案】（1）带正电；（2）；（3）；（4） 【详解】（1）对小球进行受力分析，小球受到竖直向下的重力、沿绳子方向的拉力，则电场力向右才可能维持平衡，因此小球带正电。 （2）根据平行四边形法则可知 代入数据解得 （3）根据平行四边形法则可知 代入数据解得 （4）剪断细线，小球在竖直方向上做自由落体运动，则有 代入数据解得 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第九章 静电场及其应用 章节复习 （分层作业-基础达标练）（解析版） 姓名： 准考证号： 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4．可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2。 ( 高中物理答疑解题助手 AI 智能体： https://www.coze.cn/store/agent/7615615129367052342?bot_id=true ) 选择题部分 一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分) 1．“电”的概念古来有之，但对电的研究到了16世纪才随着现代科学的发展而开始。在静电学的发展史中，法国物理学家库仑的功劳首屈一指，他让电学成为一门现代科学。关于比荷、元电荷、点电荷、库仑定律，下列说法正确的是（　　） A．带电性质不同的质子和电子所带电荷量大小相等，它们的比荷也相等 B．元电荷是自然界中最小的电荷量，元电荷可以是质子也可以是电子 C．体积小的带电小球在任何情况下都可以看成点电荷 D．真空中两静止的点电荷之间的库仑力大小总是相等的 【答案】D 【详解】A．质子和电子所带电荷量大小相等（均为元电荷），但质子质量远大于电子质量（约1836倍），因此比荷（电荷量与质量的比值，即）不相等。电子比荷远大于质子比荷，故A错误； B．元电荷是自然界中最小的电荷量（），但元电荷不是实体粒子；质子和电子是携带元电荷的粒子，但元电荷不是质子或电子，故B错误； C．点电荷是理想模型，其适用条件是带电体的尺寸远小于它们之间的距离。体积小的带电小球在距离很近时（如两小球紧贴），尺寸不可忽略，不能视为点电荷，故C错误； D．库仑定律是实验定律（由库仑通过扭秤实验得出），且根据定律，两电荷间库仑力大小相等、方向相反，符合牛顿第三定律，故D正确。 故选D。 2．下列说法正确的是（    ） A．摩擦起电本质上创造了电荷 B．电荷量是不能连续变化的物理量 C．由电场强度的定义式可知，与成反比、与成正比 D．电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，是真实存在的 【答案】B 【详解】A．摩擦起电的本质是电荷在不同物体间发生转移，根据电荷守恒定律可知，电荷不能被创造，故A错误； B．所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，因此电荷量是不能连续变化的物理量，故B正确； C．是电场强度的比值定义式，电场强度由电场本身的性质决定，与试探电荷的电荷量、试探电荷受到的电场力均无关，故C错误； D．电场线是为了直观描述电场分布人为引入的假想曲线，并非真实存在的物质，故D错误。 故选B。 3．下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．A图中，A、B两点电场强度大小相等，方向不同，故A错误； B．B图中，A、B两点电场强度的方向相同，但大小不等，故B错误； C．C图中是匀强电场，则A、B两点电场强度大小、方向相同，故C正确； D．D图中，A、B两点电场强度大小、方向均不相同，故D错误。 故选C。 4．某场源点电荷的电荷量为2C，已知静电力常量 则与场源点电荷相距3m 的试探电荷（电荷量为q）受到的电场力大小可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】距离场源电荷3m处的电场强度为 试探电荷受到的电场力为，其中试探电荷的电荷量一定是元电荷的整数倍，即（为正整数）。 因此， 逐个分析选项，只有D选项符合，即： 解得，为正整数，符合要求。 故选D。 5．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的大小。如图甲是等量异种点电荷形成的电场的电场线，图乙是场中的一些点：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．B、C两点场强大小和方向都相同 B．A、D两点场强大小相等，方向相反 C．E、O、F三点比较，O点场强最小 D．B、O、C三点比较，O点场强最大 【答案】A 【详解】AB．等量异种电荷的电场线关于两电荷连线对称，关于两电荷连线的中垂线对称，结合图甲可知，B、C两点场强大小和方向都相同，A、D两点场强大小相等，方向相同，故A正确，B错误； C．E、O、F三点比较，O点电场线最密集，场强最大，故C错误； D．B、O、C三点比较，O点电场线最稀疏，场强最小，故D错误。 故选A。 6．如图所示，两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的点，下端分别系有带等量异种电荷的小球P、Q．两小球处在某一水平向右的匀强电场中，平衡时两细绳与竖直方向的夹角相等，两小球均视为点电荷，则（    ） A．P可能带负电荷 B．P的质量一定大于Q的质量 C．P的质量一定小于Q的质量 D．两绳中的张力大小一定相等 【答案】D 【详解】A．以Q为对象，由于两等量异种电荷间的库仑力为吸引力，根据受力平衡可知，Q受到的电场力水平向左，则Q带负电，P带正电，故A错误； BCD．设小球Q和P之间相互作用的库仑力大小为F，质量分别为m1，m2，绳子的拉力分别为T1，T2，绳子与竖直方向夹角为θ，对于小球Q有 对于小球P有 联立可得，,故D正确，BC错误； 故选D。 7．某静电除尘装置的原理如图所示，放电极接高压电源负极，集尘极接高压电源正极，两极间形成强电场。尘埃颗粒在放电极附近带上负电，在电场力作用下向集尘极运动。忽略边缘效应和尘埃的重力，下列说法正确的是（　　） A．A点的电场强度与尘埃的带电量成反比 B．图中A点的电场强度大于B点的电场强度 C．图中A处带电尘埃的电场力一定大于B处带电尘埃的电场力 D．在向集尘极运动过程中，带电粉尘的运动轨迹可能与某条弯曲的电场线重合 【答案】B 【详解】A．电场中某一点的电场强度与试探电荷的电荷量无关，故A错误； B．根据电场线的疏密程度可知图中A点的电场强度大于B点的电场强度，故B正确； C．不清楚A处带电尘埃的带电量与B处带电尘埃的带电量大小关系，无法比较A处带电尘埃的电场力与B处带电尘埃的电场力的大小，故C错误； D．只有电场线是直线时，运动轨迹才与电场线重合，若电场线是曲线，运动轨迹与电场线不重合，故D错误。 故选B。 8．带电小球固定在竖直的绝缘杆上，有一根不可伸长的绝缘轻质细线一端连接带电小球，另一端系在绝缘杆上，平衡时两小球的位置如图所示。设小球受到细线的拉力为、库仑力为，使小球缓慢向上移动小段距离，小球再次平衡时（　　） A．、都变大 B．、都变小 C．变大，变小 D．变小，变大 【答案】A 【详解】小球受重力，细绳拉力和库仑力处于静止状态，设点到、的距离分别为、，、的距离为，如图所示 由相似三角形可得 根据库仑定律 代入可得 向上移动，变小，减小，变大，变大 因此、都变大。 故选A。 9．长为l的导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，如图，当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小和方向（　　） A．，向左 B．，向右 C．，向左 D．，向右 【答案】C 【详解】当棒达到静电平衡后，O点的合场强为零，即感应电荷在O点的场强和点电荷+q在O点的场强等大反向，可知棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小，方向向左。 故选C。 10．如图所示，电荷量为的均匀带电圆盘B固定在竖直面内，为过圆盘中心的中轴线，、到点的距离均为。绝缘细线一端固定在点，另一端连接电荷量为、质量为的金属小球，小球恰好在点保持静止，细线与水平面的夹角为，已知静电力常量为，重力加速度为，金属小球可视为点电荷，则点的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据平衡条件可知，小球受到的电场力为 则均匀带电圆盘B在小球静止处的电场强度大小为 结合对称性及电场叠加可知点的电场强度为圆盘和金属小球产生电场矢量和，大小为 故选D。 二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分) 11．某年暑期，多名在新疆吐鲁番沙漠中游玩的游客突然头发竖立，犹如刺猬，引发网络热议。关于此现象，以下说法正确的是（　　） A．发生这种现象是游客身上带有静电所导致的 B．为了躲避危险，游客应大跨步跑离该区域 C．游客可撑开带有金属手柄的雨伞以避免遭受雷击 D．游客可就近进入有金属顶的车辆内以躲避危险 【答案】AD 【详解】A．由于人体是一种良好的导体，当雷云出现在游客上空时，就会在人体感应出与雷云相反性质的感应电荷，加之吐鲁番当地空气极端干燥，感应出的静电得不到及时释放，所以形成了上述情况，故A正确； B．大跨步跑离该区域容易形成跨步电压从而导致触电，故B错误； C．撑开带有金属手柄的雨伞会在雨伞尖端感应出高密度的静电从而导致危险，故C错误； D．进入有金属顶的车辆内，金属车身有静电屏蔽的作用，从而对人体起到保护作用，故D正确。 故选AD。 12．关于下列四幅图的说法错误的是（　　） A．图甲为静电除尘原理的示意图，带正电的尘埃将被吸附到带负电的板状收集器A上 B．如图乙所示，给汽车加油前要触摸一下静电释放器，是为了导走人身上的电荷 C．图丙为静电喷漆的原理图，涂料微粒在电场力作用下沿电场线运动到电极上 D．如图丁所示，高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的原理为尖端放电 【答案】AC 【详解】A．图甲为静电除尘原理的示意图，根据电荷间的相互作用力可知，异种电荷相互吸引，因此带负电的尘埃将被吸附到带正电的板状收集器A上，故A错误； B．给汽车加油前要触摸一下静电释放器，其原理是导走人身的静电，故B正确； C．图丙为静电喷漆的原理图，因为电场线是曲线，涂料微粒在电场力作用下不会沿电场线运动，故C错误； D．高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的原理为尖端放电，故D正确。 本题选错误的，故选AC。 13．在探究电荷间作用力的大小与距离、电荷量的关系时，分别用长为L的绝缘细线把质量均为m的带电小球P、Q，悬挂在同一水平线上相距2L的M、N两点，平衡时P、Q的位置如图所示，细线与竖直方向的夹角均为，两小球均视为点电荷。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g。则（　　） A．两小球带异种电荷 B．两小球带电量一定相等 C．细线对小球P的拉力大小为2mg D．若两球带等量电荷，则小球所带电荷量均为 【答案】AD 【详解】A．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以两小球带异种电荷，故A正确； B．两小球之间的静电力是相互作用力，大小相等，方向相反，根据库仑定律可得，仅能确定两小球带电量的乘积，但电荷量不一定相等，故B错误； C．对小球P受力分析有 解得，故C错误； D．两小球相距 由小球受力平衡可得 解得，故D正确。 故选AD。 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14、实验题(14分)如图甲所示是库仑做实验用的装置——库仑扭秤。细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个不带电的金属小球A，另一端通过物体B使绝缘棒平衡。把一个与A完全相同的金属小球C带上电量后，插入容器并与A接触，随即C和A分开，扭转细银丝，使C和A静止且相距r，如图乙所示， (1)C的带电量为________，A所受库仑力方向沿________（选填“C→A”或“A→C”）、大小为________； (2)取出C，让C和另一个完全相同的不带电金属球接触，再次插入容器。保持C和A距离r不变，求A所受库仑力大小________； (3)再扭转细银丝使C和A距离增大，则C和A的电势能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】(1) C→A (2) (3)减小 【详解】（1）[1]C与A完全相同，接触后电量平分，所以C的带电量为； [2]同种电荷相互排斥，A所受库仑力方向沿C→A； [3]根据库仑定律 此时 则库仑力大小 （2）C和另一个完全相同的不带电金属球接触，电量再次平分，C的电量变为，保持C和A距离r不变，根据库仑定律可得 （3）扭转细银丝使C和A距离增大，电场力做正功，根据电场力做功与电势能变化关系，电场力做正功电势能减小，所以C和A的电势能减小。 四、计算题（本大题共4小题，共44分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分） 15.（8分）有两个相同的金属球A和B，A带+8q，B带−6q。先将A、B接触后分开，再将A 与不带电的相同金属球C接触后分开，求最终A、B、C三球的电荷量。 【答案】， 【详解】先将A、B接触后分开，由电荷守恒定律，可得 联立解得， 再将A与不带电的金属球C接触后分开，由电荷守恒定律，可得 解得 。 16.（11分）如图所示，倾角为37°的光滑绝缘斜面体固定在水平面上，带电量为q的负点电荷A固定在斜面底端，质量为m的带电小球B在斜面上离点电荷A距离为L的M点由静止释放，释放的瞬间，小球B的加速度大小为a=0.5g，小球B向下运动到N点时，速度达到最大值。已知重力加速度为g，静电力常量为k，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： (1)小球B所带电的电性； (2)小球B所带电量qB=？ (3)A、N之间的距离d=？ 【答案】(1)带负电 (2) (3) 【详解】（1）由于小球B向下运动到N点时，速度达到最大值，说明此时电场力与重力沿斜面向下的分力平衡，A带负电，则小球B也带负电。 （2）释放的瞬间，小球B的加速度大小为a=0.5g, 根据牛顿第二定律可得 解得 （3）小球B向下运动到N点时，速度达到最大值，根据平衡条件可得 解得 17.（12分）如图，倾角为的光滑斜面上用平行斜面的细线拴有带电小球A，地面上用杆固定带电小球B，AB在同一水平高度，且距离为L。已知A球质量为m，电量为。静电力常量为k。 (1)若细线对小球A无作用力，则B球带电种类，电荷量大小为多少？ (2)若斜面对小球A无作用力，则B球带电种类，电荷量大小为多少？ 【答案】(1)正电， (2)负电， 【详解】（1）若细线对小球A恰无拉力，依据同种电荷相斥，异种电荷相吸，及平衡条件可知球B对A有斥力，B带正电。根据库仑定律可知小球A与B之间库仑力的大小为 由平衡条件可知 解得 （2）若斜面对小球A无作用力，依据同种电荷相斥，异种电荷相吸，及平衡条件可知球B对A有引力，B带负电。根据库仑定律可知小球A与B之间库仑力的大小为 若斜面对A球支持力刚好为零，则有 解得 18.（13分）如图所示，用绝缘细线将质量为4×10−3kg的带电小球悬挂在O点下，当空间加方向水平向右、大小为1×104N/C的匀强电场，小球再次静止时细线与竖直方向夹角为37°，此时小球距地面的高度为20cm。（sin37°=0.6，g取10m/s2）。求： （1）小球的带电性质； （2）小球的带电量； （3）细线的拉力大小； （4）如果剪断细线，则小球经过多长时间着地.    【答案】（1）带正电；（2）；（3）；（4） 【详解】（1）对小球进行受力分析，小球受到竖直向下的重力、沿绳子方向的拉力，则电场力向右才可能维持平衡，因此小球带正电。 （2）根据平行四边形法则可知 代入数据解得 （3）根据平行四边形法则可知 代入数据解得 （4）剪断细线，小球在竖直方向上做自由落体运动，则有 代入数据解得 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $ 第九章 静电场及其应用 章节复习 （分层作业-基础达标练）（原卷版） 姓名： 准考证号： 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4．可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2。 选择题部分 一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分) 1．“电”的概念古来有之，但对电的研究到了16世纪才随着现代科学的发展而开始。在静电学的发展史中，法国物理学家库仑的功劳首屈一指，他让电学成为一门现代科学。关于比荷、元电荷、点电荷、库仑定律，下列说法正确的是（　　） A．带电性质不同的质子和电子所带电荷量大小相等，它们的比荷也相等 B．元电荷是自然界中最小的电荷量，元电荷可以是质子也可以是电子 C．体积小的带电小球在任何情况下都可以看成点电荷 D．真空中两静止的点电荷之间的库仑力大小总是相等的 2．下列说法正确的是（    ） A．摩擦起电本质上创造了电荷 B．电荷量是不能连续变化的物理量 C．由电场强度的定义式可知，与成反比、与成正比 D．电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，是真实存在的 3．下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是（　　） A． B． C． D． 4．某场源点电荷的电荷量为2C，已知静电力常量 则与场源点电荷相距3m 的试探电荷（电荷量为q）受到的电场力大小可能为（　　） A． B． C． D． 5．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的大小。如图甲是等量异种点电荷形成的电场的电场线，图乙是场中的一些点：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．B、C两点场强大小和方向都相同 B．A、D两点场强大小相等，方向相反 C．E、O、F三点比较，O点场强最小 D．B、O、C三点比较，O点场强最大 6．如图所示，两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的点，下端分别系有带等量异种电荷的小球P、Q．两小球处在某一水平向右的匀强电场中，平衡时两细绳与竖直方向的夹角相等，两小球均视为点电荷，则（    ） A．P可能带负电荷 B．P的质量一定大于Q的质量 C．P的质量一定小于Q的质量 D．两绳中的张力大小一定相等 7．某静电除尘装置的原理如图所示，放电极接高压电源负极，集尘极接高压电源正极，两极间形成强电场。尘埃颗粒在放电极附近带上负电，在电场力作用下向集尘极运动。忽略边缘效应和尘埃的重力，下列说法正确的是（　　） A．A点的电场强度与尘埃的带电量成反比 B．图中A点的电场强度大于B点的电场强度 C．图中A处带电尘埃的电场力一定大于B处带电尘埃的电场力 D．在向集尘极运动过程中，带电粉尘的运动轨迹可能与某条弯曲的电场线重合 8．带电小球固定在竖直的绝缘杆上，有一根不可伸长的绝缘轻质细线一端连接带电小球，另一端系在绝缘杆上，平衡时两小球的位置如图所示。设小球受到细线的拉力为、库仑力为，使小球缓慢向上移动小段距离，小球再次平衡时（　　） A．、都变大 B．、都变小 C．变大，变小 D．变小，变大 9．长为l的导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，如图，当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小和方向（　　） A．，向左 B．，向右 C．，向左 D．，向右 10．如图所示，电荷量为的均匀带电圆盘B固定在竖直面内，为过圆盘中心的中轴线，、到点的距离均为。绝缘细线一端固定在点，另一端连接电荷量为、质量为的金属小球，小球恰好在点保持静止，细线与水平面的夹角为，已知静电力常量为，重力加速度为，金属小球可视为点电荷，则点的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分) 11．某年暑期，多名在新疆吐鲁番沙漠中游玩的游客突然头发竖立，犹如刺猬，引发网络热议。关于此现象，以下说法正确的是（　　） A．发生这种现象是游客身上带有静电所导致的 B．为了躲避危险，游客应大跨步跑离该区域 C．游客可撑开带有金属手柄的雨伞以避免遭受雷击 D．游客可就近进入有金属顶的车辆内以躲避危险 12．关于下列四幅图的说法错误的是（　　） A．图甲为静电除尘原理的示意图，带正电的尘埃将被吸附到带负电的板状收集器A上 B．如图乙所示，给汽车加油前要触摸一下静电释放器，是为了导走人身上的电荷 C．图丙为静电喷漆的原理图，涂料微粒在电场力作用下沿电场线运动到电极上 D．如图丁所示，高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的原理为尖端放电 13．在探究电荷间作用力的大小与距离、电荷量的关系时，分别用长为L的绝缘细线把质量均为m的带电小球P、Q，悬挂在同一水平线上相距2L的M、N两点，平衡时P、Q的位置如图所示，细线与竖直方向的夹角均为，两小球均视为点电荷。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g。则（　　） A．两小球带异种电荷 B．两小球带电量一定相等 C．细线对小球P的拉力大小为2mg D．若两球带等量电荷，则小球所带电荷量均为 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14、实验题(14分)如图甲所示是库仑做实验用的装置——库仑扭秤。细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个不带电的金属小球A，另一端通过物体B使绝缘棒平衡。把一个与A完全相同的金属小球C带上电量后，插入容器并与A接触，随即C和A分开，扭转细银丝，使C和A静止且相距r，如图乙所示， (1)C的带电量为________，A所受库仑力方向沿________（选填“C→A”或“A→C”）、大小为________； (2)取出C，让C和另一个完全相同的不带电金属球接触，再次插入容器。保持C和A距离r不变，求A所受库仑力大小________； (3)再扭转细银丝使C和A距离增大，则C和A的电势能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 四、计算题（本大题共4小题，共44分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分） 15.（8分）有两个相同的金属球A和B，A带+8q，B带−6q。先将A、B接触后分开，再将A 与不带电的相同金属球C接触后分开，求最终A、B、C三球的电荷量。 16.（11分）如图所示，倾角为37°的光滑绝缘斜面体固定在水平面上，带电量为q的负点电荷A固定在斜面底端，质量为m的带电小球B在斜面上离点电荷A距离为L的M点由静止释放，释放的瞬间，小球B的加速度大小为a=0.5g，小球B向下运动到N点时，速度达到最大值。已知重力加速度为g，静电力常量为k，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： (1)小球B所带电的电性； (2)小球B所带电量qB=？ (3)A、N之间的距离d=？ 17.（12分）如图，倾角为的光滑斜面上用平行斜面的细线拴有带电小球A，地面上用杆固定带电小球B，AB在同一水平高度，且距离为L。已知A球质量为m，电量为。静电力常量为k。 (1)若细线对小球A无作用力，则B球带电种类，电荷量大小为多少？ (2)若斜面对小球A无作用力，则B球带电种类，电荷量大小为多少？ 18.（13分）如图所示，用绝缘细线将质量为4×10−3kg的带电小球悬挂在O点下，当空间加方向水平向右、大小为1×104N/C的匀强电场，小球再次静止时细线与竖直方向夹角为37°，此时小球距地面的高度为20cm。（sin37°=0.6，g取10m/s2）。求： （1）小球的带电性质； （2）小球的带电量； （3）细线的拉力大小； （4）如果剪断细线，则小球经过多长时间着地.    7 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $