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高一物理周三练(2026.05.13)
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1.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.印刷车间的空气应保证适当潮湿,以便导走纸页间相互摩擦产生的静电
C.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
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
2.如图所示,原来不带电,长为l的导体棒水平放置,现将一个电荷量为()的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处,A、B分别为导体棒左右两端的一点,静电力常量为k。当棒达到静电平衡后,下列说法正确的是( )
A.棒的两端都感应出负电荷
B.棒上感应电荷在棒的中心轴线上距棒的右端处产生的场强大小为
C.棒上感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度方向水平向右
D.若用一根导线将A、B相连,导线上不会产生电流
3.(多选)法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图(箭头未标出)。在M点处放置一个电荷量大小为q的负试探点电荷,受到的电场力大小为F,以下说法正确的是( )
A.由电场线分布图可知M点处的场强比N点处场强小
B.a、b为异种电荷,a的电荷量小于b的电荷量
C.M点处的场强大小为,方向与所受电场力方向相同
D.如果M点处的点电荷电量变为2q,该处场强将变为
4 如图所示,绝缘闭合薄壁球壳的半径为,球心为,球壳上均匀分布着正电荷,球壳内部的场强处处为零.现在球壳处取下一面积足够小、带电量为的球壳,并将其沿半径延长线向上移动至点,且,若球壳的其他部分的带电量与电荷分布保持不变,则中点的场强( )
A. 方向垂直于向左 B. 方向为点指向点
C. 大小为 D. 大小为
5.在竖直平面内固定一半径为的金属细圆环,质量为的金属小球(视为质点)通过长为的绝缘细线悬挂在圆环的最高点。当圆环、小球都带有相同的电荷量(未知)时,发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态,如图所示。已知静电力常量为。则下列说法中正确的是( )
A.电荷量 B. 电荷量
C.绳对小球的拉力 D. 绳对小球的拉力
6.如图所示,两个电荷量都是Q的正、负点电荷固定在A、B两点,AB连线中点为О。现将另一个电荷量为+q的试探电荷放在AB连线的中垂线上距О为x的C点,沿某一确定方向施加外力使电荷由静止开始沿直线从C点运动到О点,下列说法正确的是( )
A.外力F的方向应当平行于AB方向水平向右
B.电荷从C点到О点的运动为匀变速直线运动
C.电荷从C点到О点的运动为加速度减少的加速直线运动
D.电荷从C点运动到О点的过程中逐渐增大
7. 如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z<0的空间,z>0的空间为真空.将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的.已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z轴上z=处的场强大小为(k为静电力常量)( )
A.k B.k C.k D.k
8.如图所示,长为l的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点,此时细线与竖直方向成角。重力加速度为g(已知)。
(1)求该匀强电场的电场强度E的大小;
(2)若将小球向左拉起至与O点同一水平高度且细绳刚好张紧,将小球由静止释放,求:
a.小球运动到最低点时绳子对小球的拉力
b.小球运动过程中的最大速度
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1. B
【详解】A.静电除尘的原理是带电粒子受到电场力作用,故A错误;
B.印刷车间中,纸张间摩擦产生大量静电,需空气保持一定湿度,以便及时导走静电,故B正确;
C.避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷密集、附近空间电场较强的特点,故C错误;
D.摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体,而不是创造出新的电荷,故D错误;
故选B。
2.D
【详解】A.由静电感应可知,棒左端感应出负电荷,右端感应出正电荷,故A错误;
BC.q在棒中心O处产生的电场方向向右,根据平衡关系可知,棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场方向向左,大小相同;同理可知,棒上感应电荷在棒的中心轴线上距棒的右端处产生的电场强度大小为
故BC错误;
D.导体棒是等势体,左右端电势相等,若用一根导线将A、B相连,导线上不会产生电流,故D正确。
故选D。
3.AB
【详解】A.根据电场线的疏密表示场强的大小,可知点处的场强比点处场强小,故A正确;
B.根据电场线由正电荷出发,终止于负电荷,可知a、b为异种电荷。的左侧电场线稀疏,所以的电荷量小于的电荷量,故B正确;
CD.根据场强的定义式知,点的场强大小为,方向与负电荷所受电场力方向相反。场强由电场本身决定,与检验电荷无关,所以点处的点电荷电量变为,该处场强不变,故CD错误。
故选AB。
4. D
【详解】均匀带电闭合球壳内部场强处处为零,说明完整球壳在 OA 中点处产生的场强为 0。将球壳等效为 “取下的电荷 q” 与 “剩余部分电荷” 两部分,则:E剩余 + Eq = 0
其中 Eq 为A 处电荷q在中点处的场强,因此剩余部分电荷在中点处的场强为:E剩余 = -Eq
又因为A处电荷q 在中点处产生的场强大小:
Eq = k・q / (R/2)² = 4kq/R²,方向由A指向O(背离正电荷)
因此 E剩余大小为 4kq/R²,方向由 O 指向 A。
取下的电荷移至 B 点后,B点到O点的距离为2R,中点到B点的距离为3R/2,则B处电荷q在中点处产生的场强大小:
EB = k・q / (3R/2)² = 4kq/(9R²),方向由 B 指向中点
故OA中点处的合场强为两部分场强的矢量和:
E合 = E剩余 - EB = 4kq/R² - 4kq/(9R²) = (36kq - 4kq)/(9R²) = 32kq/(9R²)
方向由 O 指向 A。
5.A
【详解】AB.根据题意分析可知,圆环、小球都带有相同的电荷量Q,取圆环顶端长为d的一小段,其带电量为
对金属球的库仑力为
同理,圆环最底端长为d的一小段,对金属球的库仑力也为Fc,且两力的竖直分力平衡,
设绳子与竖直方向夹角为θ,则Fc在水平方向的分力为
故整个圆环对小球的合力方向水平向右,大小为
小球受重力、拉力和电场力而平衡,由相似三角形关系可得
解得
故A正确,B错误;
CD.根据题意分析可知,小球受重力、拉力和电场力而平衡,由相似三角形关系可得
解得
故CD错误。
故选A。
6. D
【详解】根据等量异种电荷周围电场分布情况,可知试探电荷+q在运动过程中受水平向左的逐渐增大的电场力作用,要想让该电荷由静止开始沿直线从C点运动到О点,则该电荷所受合力的方向应沿CО方向,受力分析如图
A.如图分析可知,外力F的方向应当斜向右下,A错误;
BC.由于电场力逐渐增大,所以逐渐增大,也逐渐增大,加速度也逐渐增大,所以电荷从C点到О点的运动为加速度增大的加速直线运动,BC均错误;
D.根据动能定理可知
即
由于逐渐增大,所以逐渐增大,D正确。
故选D。
7. D
【解析】该电场可等效为分别在z轴h处与-h处的等量异种电荷产生的电场,如图27所示,则在z=处的场强大小E=k+k=k,故D正确.
8.
(1)
(2)a.;b.
【详解】(1)小球带负电,受力分析如图
(2)小球在A点静止,由平衡条件可知
解得
(3)a.小球摆至最低点的过程根据动能定理可知
解得
小球在最低点,根据牛顿第二定律可知
解得
b.小球摆至A点时速度最大,根据动能定理可知
解得
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