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考点1电荷
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】A
7.【答案】D
8.【答案】A
9.【答案】C
10.【答案】(1)①正
吸引
考点2库仑定律
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】C
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专题01静电场及其应用
②负
③正
④负
(2)①排斥
②
1/3
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5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】C
9.【答案】(1)D
10.【答案】(1)F=k
考点3电场电场强度
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】AC
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】D
9.【答案】B
10.【答案】A
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(2)增大
(3)m g tanθ
(2)m_k
m=-
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考点4静电的防止与利用
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】BC
4.【答案】AC
见
考点5电场强度矢量叠加的几种特殊方法
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】D
klQ
5.【答案】电场强度大小为2元R,方向从AB指向0
3/3
专题01 静电场及其应用
5大高频考点
1. 电荷
2. 库仑定律
3. 电场 电场强度
4. 静电的防止与利用
5. 电场强度矢量叠加的几种特殊方法
考点1 电荷
1.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)下列说法正确的是( )
A. 点电荷是理想化模型
B. 电荷量很小的电荷就是元电荷
C. 物体所带的电荷量可以是任意值
D. 摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的质子转移到另一个物体
2.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(2025-2026高二上·甘肃兰州西北中学·期中)如图所示,用绝缘柱支撑的不带电枕形导体A和B彼此接触。现把带正电的带电体C靠近导体A,下列说法正确的是( )
A. 导体A的电势等于导体B的电势
B. 导体A内部的电场强度大于导体B内部的电场强度
C. 导体A带负电,导体B带正电,且导体A的电荷量大于导体B的电荷量
D. 手持绝缘柱把导体A和B分开,然后移走C,则导体A和B下部的金属箔会闭合
4.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)晋张华《博物志》云:“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者,也有咤声。”这里记载了两个起电现象。使物体带电有三种方式:摩擦起电、接触起电、感应起电。关于三种起电的本质,下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电中,带负电的物体失去了正电荷,带正电的物体得到了正电荷
B. 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器上的金属球后,验电器带了正电
C. 感应起电过程物体总的电荷量增加
D. 起电的三种不同方式,都没有产生电荷,都符合电荷守恒定律
5.(2025-2026高二上·甘肃张掖省重点中学·期中)如图所示,AB为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是用绝缘支柱支持的带正电的小球.下列说法正确的是( )
A. 把C移近导体A时,A上的金属箔片张开,B上的金属箔片不张开
B. 把C移近导体A,先把A、B分开,再把C移走,A、B上的金属箔片仍张开
C. 把C移近导体A,先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开
D. 把C移近导体A,先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A,B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合
6.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)自然界的电荷只有两种,把它们命名为正电荷和负电荷的科学家是( )
A. 富兰克林
B. 法拉第
C. 库仑
D. 奥斯特
7.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)甲、乙两个带电体(可视为点电荷)之间的静电力为引力,可以肯定( )
A. 它们都带正电
B. 它们都带负电
C. 甲的电量大于乙的电量
D. 一个带正电,另一个带负电
8.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)关于电荷之间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. 同种电荷相互排斥
B. 同种电荷相互吸引
C. 异种电荷相互排斥
D. 电荷之间没有相互作用力
9.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)物理学发展过程中,许多物理学家的科学研究克服了当时研究条件的局限性,取得了辉煌成果,推动了人类文明发展的进程。下列有关物理学史说法正确的是( )
A. 开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因
B. 法拉第通过实验发现,雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同,并命名了正电荷和负电荷
C. 卡文迪什通过扭秤实验装置在实验室中测出万有引力常数,是运用了微小量放大法
D. 密立根通过油滴实验比较准确地测出了质子的电荷量
10.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)两种电荷
(1)自然界的电荷只有两种: 电荷和 电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带 电荷。
(2)电荷间的相互作用:同种电荷相互 ,异种电荷相互 。
考点2 库仑定律
1.(2025-2026·甘肃白银第一中学-第一·期中)两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为( )
A.
B.
C.
D.
2.(2025-2026高二上·甘肃兰州西北中学·期中)如图所示,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来两个带电小球A、B,左边放一个带正电的固定球Q时,两悬线都保持竖直方向。关于A、B所带电荷的电性及电荷量关系,下面说法中正确的是( )
A. A带正电,B带正电,并且A带电荷量较大
B. A带负电,B带正电,并且A带电荷量较小
C. A带负电,B带正电,并且A带电荷量较大
D. A带正电,B带负电,并且A带电荷量较小
3.(2025-2026高二上·甘肃张掖中学-11月·期中)两个大小相同的小球带有同种电荷,(可看作点电荷),质量分别为m1和m2,带电量分别为q1和q2,用绝缘线悬挂后,因静电力而使线张开,分别与竖直方向成夹角α1和α2,且两球同处一水平线上,如图所示,若α1=α2,则下述结论正确的是( )
A. 必须同时满足q1=q2,m1=m2
B. 一定满足
C. q1一定等于q2
D. m1一定等于m2
4.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)两个的相同金属球(可当成点电荷),分别带有电荷量和,它们之间库仑力的大小为,现将两球接触后再放回原处,则( )
A. 两球均带负电
B. 两球电荷量均为
C. 两小球间库仑力为
D. 两小球间库仑力为
5.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)对于库仑定律,下列说法中正确的是( )
A. 凡计算两个电荷间的作用力,都可以使用公式
B. 相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相等,它们之间相互作用的库仑力大小一定相等
C. 由可知,两个带电小球距离r无穷小时,库仑力变得无穷大
D. 关于库仑定律中的k值,会随着r的增大而增大
6.(2025-2026·甘肃白银第一中学-第一·期中)如图所示,由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架,在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q,两个小球恰能在某一位置平衡.现将P缓慢地向左移动一小段距离,两球再次达到平衡.若小球所带电量不变,与移动前相比( )
A. 杆BO对Q的弹力减小
B. 杆AO对P的弹力减小
C. 杆AO对P的摩擦力增大
D. P、Q之间的距离增大
7.(2025-2026高二上·甘肃兰州第五十八中学·期中)如图,两带电小球的质量均为m,小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接,小球B用固定的绝缘轻杆连接。A球静止时,轻绳与竖直方向的夹角为,两球连线与轻绳的夹角为,整个系统在同一竖直平面内,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. A球静止时,轻绳上拉力为
B. A球静止时,A球与B球间的库仑力为
C. 若将轻绳剪断,则剪断瞬间A球加速度大小为g
D. 若将轻绳剪断,则剪断瞬间轻杆对B球的作用力变小
8.(2025-2026高二上·甘肃兰州第五十八中学·期中)一个电子仅受固定点电荷Q的库仑力作用绕Q做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 若电子的轨道半径变大,其运动周期一定减小
B. 若电子的轨道半径变小,其运动周期可能不变
C. 若电子的速度变大,其轨道半径一定变小,电势能变小
D. 若电子的速度变为原来的两倍,其轨道半径也变为原来的两倍,周期保持不变
9.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)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 .
10.(2025-2026高二上·甘肃武威天祝藏族自治县第一中学·期中)竖直面内有一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道,两个质量相同的小球A、B(小球半径远小于R)在轨道上保持静止,A、B小球电荷量均为q且为同种电荷,稳定时如图,两小球和圆心的连线与竖直方向均成30°角。静电力常量为k,重力加速度为g。求:
(1)A、B小球间的库仑力大小F;
(2)小球的质量m。
考点3 电场 电场强度
1.(2025-2026高二上·甘肃兰州西北中学·期中)如图所示,一电子在外力作用下沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B运动,则电子所受到的电场力情况是( )
A. 先变大后变小,方向水平向左
B. 先变大后变小,方向水平向右
C. 先变小后变大,方向水平向左
D. 先变小后变大,方向水平向右
2.(2025-2026高二上·甘肃张掖省重点中学·期中)在同一电场中的A、B、C三点分别引入试探电荷时,测得的试探电荷的电荷量和它所受静电力的函数图像如图所示,则此三点的电场强度大小EA、EB、EC的关系是( )
A. EA>EB>EC
B. EB>EA>EC
C. EC>EA>EB
D. EA>EC>EB
3.(2025-2026·甘肃白银第一中学-第一·期中)如图所示,将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧,两球在空间形成了稳定的静电场,实线为电场线,虚线为等势线.A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称,则 ( )
A. A点和B点的电势相同
B. C点和D点的电场强度相同
C. 正电荷从A点移至B点,电场力做正功
D. 负电荷从C点移至D点,电势能增大
4.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)(多选)如图为两个不等量异种点电荷+2q和形成的电场线分布图,图中两点电荷连线长度为2r,O点为两点电荷连线的中点,P、Q两点关于两电荷连线对称,已知静电力常量为k。下列判断正确的是( )
A. M点的电场强度大于N点的电场强度
B. P、Q两点的电场强度相同
C. 两点电荷连线的中点处的电场强度大小为
D. 若将一试探正电荷由M点静止释放,仅在电场力作用下它将沿电场线运动到P点
5.(2025-2026高二上·甘肃兰州第三十三中学·期中)实线为三条未知方向的电场线,从电场中的点以相同的速度飞出、两个带电粒子,、的运动轨迹如图中的虚线所示(、只受静电力作用),则( )
A. 一定带正电,一定带负电
B. 静电力对做正功,对做负功
C. 的速度将减小,的速度将增大
D. 的加速度将减小,的加速度将增大
6.(2025-2026高二上·甘肃兰州第三十三中学·期中)在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点,其电势分别为、,电场强度大小分别为、。下列说法正确的是( )
A. 若,则M点到电荷Q的距离比N点的远
B. 若,则M点到电荷Q的距离比N点的近
C. 若把带负电的试探电荷从M点移到N点,电场力做正功,则
D. 若把带正电的试探电荷从M点移到N点,电场力做负功,则
7.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)某电场的电场线分布如图所示,则( )
A. 电荷P带负电
B. 电荷P带正电
C. a点的电场强度大于b点的电场强度
D. c、d两点的电场强度大小不同,方向相同
8.(2025-2026高二上·甘肃张掖省重点中学·期中)如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,由此可知( )
A. 该电场由负点电荷形成
B. 带电粒子一定是从P向Q运动
C. 带电粒子在P点时的速度小于在Q点时的速度
D. 带电粒子在P点时的加速度大于在Q点时的加速度
9.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)如图所示,表示在一个电场中的a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得检验电荷所受的电场力跟电荷量间的函数关系图像,那么下列说法中正确的是( )
A. 该电场是匀强电场
B. a、b、c、d四点场强方向相同
C. a、b、c、d四点场强的大小关系是
D. 无法判断a、b、c、d四点场强的大小关系
10.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)下列说法正确的是( )
A. 公式和适用条件不相同
B. 根据公式,当r趋近于0时,F趋于无限大
C. 若电场中某点没有放置试探电荷,则该处没有电场强度
D. 法拉第通过油滴实验测出了元电荷的数值
考点4 静电的防止与利用
1.(2025-2026高二上·甘肃张掖省重点中学·期中)下列对于与静电现象有关的四幅图的说法正确的是( )
A. 甲图中,尺子吸收轻小纸片是因为尺子对小纸片有粘滞力
B. 乙图中,导线外包裹一层金属编织网是为了增加导线的强度,使其不易被拉坏
C. 丙图中,避雷针的工作原理是空气中的电荷被电离,离子吸附到金属上中和
D. 丁图中,工人进行超高压带电作业,穿戴的工作服是由金属丝织成,起静电平衡的作用
2.(2025-2026高二上·甘肃武威天祝藏族自治县第一中学·期中)关于静电的防止与利用,下列四幅图中的现象与其余三幅的原理不同的是( )
A. 图甲中建筑物顶端的避雷针
B. 图乙中验电器的张角闭合
C. 图丙中三条高压输电线上方有两条导线与大地相连
D. 图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服
3.(2025-2026高二上·甘肃兰州第六十一中学·期中)(多选)如图所示,用起电机使金属鸟笼带电,站在金属架上的鸟安然无恙,且不带电,其原因是( )
A. 鸟的脚爪与金属架绝缘
B. 金属鸟笼起静电屏蔽的作用
C. 鸟笼内部场强为零,电荷分布在笼的外表面
D. 起电机使笼带电,笼的电场强度不会很高
4.(2025-2026高二上·甘肃陇南·期中)(多选)下列各图应用的物理原理和规律说法正确的是( )
A. 图甲,带正电的物体C靠近金属导体,A端金属箔带负电张开
B. 图乙,给车加油前,手要触摸一下静电释放器是为了利用静电
C. 图丙,带电作业的工人穿戴的工作服中包含金属丝起到静电屏蔽作用
D. 图丁,带电雷雨云接近建筑物时,安装在顶端的金属棒出现与云层相同的电荷
考点5 电场强度矢量叠加的几种特殊方法
1.(2025-2026高二上·甘肃兰州第六十一中学·期中)如图所示,直角三角形ABC中∠A=37°,∠C=90°。两负点电荷固定在A、B两点,一试探电荷在C点受到的电场力方向与AB垂直,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则A、B两点处的负点电荷在C点的场强大小之比为( )
A. 3∶5
B. 5∶3
C. 4∶3
D. 3∶4
2.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)如图所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q,半径为R,圆心为O,P为垂直于圆环平面中心轴上的一点,OP=L(L>R),静电力常数为,则P点的场强强度为( )
A.
B.
C.
D.
3.(2025-2026高二上·甘肃张掖省重点中学·期中)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,电荷量为Q,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,轴线上CO=DO=3R。一质量为m、电荷量为q的小球(用绝缘细线悬挂于悬点),受半球面产生的电场影响偏转θ角度静止于C点,已知静电力常量为,(若球C与半球面AB彼此不影响对方的电量分布)则半球面AB在D点产生的场强大小为(已知重力加速度为g)( )
A.
B.
C.
D.
4.(2025-2026高二上·甘肃陇南·期中)真空中两个等量异种点电荷,固定于相距为2r的P1、P2两点,O点为P1P2连线的中点,M点在P1P2连线的中垂线上,N点在P1P2的延长线上。已知O点的电场强度大小为E,MO=NP2=r,则( )
A. M点的电场强度大小为
B. M点的电场强度大小为
C. MN连线上,从M到N电势一直降低
D. MN连线上,从M到N电势先降低后升高
5.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)(多选)如图所示,半径为R的硬橡胶圆环上带有均匀分布的负电荷,总电荷量为Q,若在圆环上切去一小段l(l远小于R),已知静电力常量为k,求圆心O处的电场。
试卷第1页,共3页
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专题01 静电场及其应用
5大高频考点
1. 电荷
2. 库仑定律
3. 电场 电场强度
4. 静电的防止与利用
5. 电场强度矢量叠加的几种特殊方法
考点1 电荷
1.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)下列说法正确的是( )
A. 点电荷是理想化模型
B. 电荷量很小的电荷就是元电荷
C. 物体所带的电荷量可以是任意值
D. 摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的质子转移到另一个物体
【答案】A
【详解】A.点电荷是一种理想化模型,故A正确;B.元电荷是最小的电荷量单位,电荷量很小的电荷不一定是元电荷,故B错误;C.物体所带的电荷量必须是元电荷的整数倍,不可以是任意值,故C错误;D.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体,故D错误。故选A。
2.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,所以验电器的上端应带上与小球异种的电荷,而验电器的箔片上将带上与小球同种的电荷。故选B。
3.(2025-2026高二上·甘肃兰州西北中学·期中)如图所示,用绝缘柱支撑的不带电枕形导体A和B彼此接触。现把带正电的带电体C靠近导体A,下列说法正确的是( )
A. 导体A的电势等于导体B的电势
B. 导体A内部的电场强度大于导体B内部的电场强度
C. 导体A带负电,导体B带正电,且导体A的电荷量大于导体B的电荷量
D. 手持绝缘柱把导体A和B分开,然后移走C,则导体A和B下部的金属箔会闭合
【答案】A
【详解】A.当导体A和B处于静电平衡状态时,整个导体是等势体,所以导体A的电势等于导体B的电势,故A正确;B.处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零,所以导体A内部的电场强度等于导体B内部的电场强度,都为零,故B错误;C.根据静电感应,带正电的带电体C靠近导体A时,导体A带负电,导体B带正电,且导体A和B的电荷量大小相等,故C错误;D.手持绝缘柱把导体A和B分开,然后移走C,导体A带负电,导体B带正电,它们下部的金属箔会因为同种电荷相互排斥而张开,故D错误。故选A。
4.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)晋张华《博物志》云:“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者,也有咤声。”这里记载了两个起电现象。使物体带电有三种方式:摩擦起电、接触起电、感应起电。关于三种起电的本质,下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电中,带负电的物体失去了正电荷,带正电的物体得到了正电荷
B. 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器上的金属球后,验电器带了正电
C. 感应起电过程物体总的电荷量增加
D. 起电的三种不同方式,都没有产生电荷,都符合电荷守恒定律
【答案】D
【详解】A.摩擦起电的本质是电子的转移,而非正电荷的移动;带负电的物体是因获得电子,带正电的物体是因失去电子,故A错误;B.毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带负电,接触验电器后,验电器因获得电子而带负电,故B错误;C.感应起电是电荷的重新分布,总电荷量保持不变,故C错误;D.三种起电方式均未创造电荷,仅通过电荷转移或分布变化实现,符合电荷守恒定律,故D正确。故选D。
5.(2025-2026高二上·甘肃张掖省重点中学·期中)如图所示,AB为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是用绝缘支柱支持的带正电的小球.下列说法正确的是( )
A. 把C移近导体A时,A上的金属箔片张开,B上的金属箔片不张开
B. 把C移近导体A,先把A、B分开,再把C移走,A、B上的金属箔片仍张开
C. 把C移近导体A,先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开
D. 把C移近导体A,先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A,B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合
【答案】B
【详解】A.把带正电的小球C移近导体A时,由于静电感应,在导体A的左端感应出负电荷,导体B的右端感应出正电荷,所以A、B上的金属箔片都张开,故A错误;B.把带正电的小球C移近导体A,把A和B分开后再移走C,则A带负电,B带正电,A、B上的金属箔片仍张开,故B正确;C.把带正电的小球C移近导体,再把C移走,A、B上的电荷恢复原状,A、B两端都不带电,若再把A、B分开,A、B上的金属箔片不会张开,故C错误;D.把带正电的小球C移近导体,先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A与B上的电荷重新中和,则A、B上的金属箔片均闭合,D错误。故选B。
6.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)自然界的电荷只有两种,把它们命名为正电荷和负电荷的科学家是( )
A. 富兰克林
B. 法拉第
C. 库仑
D. 奥斯特
【答案】A
【详解】富兰克林把自然界的两种电荷命名为正电荷和负电荷。故选A。
7.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)甲、乙两个带电体(可视为点电荷)之间的静电力为引力,可以肯定( )
A. 它们都带正电
B. 它们都带负电
C. 甲的电量大于乙的电量
D. 一个带正电,另一个带负电
【答案】D
【详解】ABD.根据同种电荷相斥,异种电荷相吸,可知一个带正电,另一个带负电,故AB错误,D正确;C.静电力的大小与电量的乘积成正比,但引力的性质仅由电荷种类决定,与电量大小无关,因此无法确定甲的电量是否大于乙。故C错误。故选D。
8.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)关于电荷之间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. 同种电荷相互排斥
B. 同种电荷相互吸引
C. 异种电荷相互排斥
D. 电荷之间没有相互作用力
【答案】A
【详解】电荷之间的相互作用为:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。故选A。
9.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)物理学发展过程中,许多物理学家的科学研究克服了当时研究条件的局限性,取得了辉煌成果,推动了人类文明发展的进程。下列有关物理学史说法正确的是( )
A. 开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因
B. 法拉第通过实验发现,雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同,并命名了正电荷和负电荷
C. 卡文迪什通过扭秤实验装置在实验室中测出万有引力常数,是运用了微小量放大法
D. 密立根通过油滴实验比较准确地测出了质子的电荷量
【答案】C
【详解】A.开普勒总结出行星运动三大规律,但并未解释其成因,牛顿的万有引力定律才揭示原因,故A错误。B.富兰克林通过风筝实验证明雷电与摩擦产生的电性质相同,并命名正负电荷,故B错误。C.卡文迪什利用扭秤实验测万有引力常数,通过微小扭转角度的放大实现测量,确为微小量放大法,故C正确。D.密立根油滴实验精确测定了电子电荷量,而非质子电荷量,故D错误。故选C。
10.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)两种电荷
(1)自然界的电荷只有两种: 电荷和 电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带 电荷。
(2)电荷间的相互作用:同种电荷相互 ,异种电荷相互 。
【答案】(1)① 正 ② 负 ③ 正 ④ 负 (2)① 排斥 ② 吸引
【讲解】(1) [1][2]自然界的电荷只有两种:正电荷和负电荷。[3][4]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。
(2) [1][2]电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
考点2 库仑定律
1.(2025-2026·甘肃白银第一中学-第一·期中)两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为两球分开后各自带电量为+Q,距离又变为原来的,库仑力为所以两球间库仑力的大小为。故选C。
2.(2025-2026高二上·甘肃兰州西北中学·期中)如图所示,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来两个带电小球A、B,左边放一个带正电的固定球Q时,两悬线都保持竖直方向。关于A、B所带电荷的电性及电荷量关系,下面说法中正确的是( )
A. A带正电,B带正电,并且A带电荷量较大
B. A带负电,B带正电,并且A带电荷量较小
C. A带负电,B带正电,并且A带电荷量较大
D. A带正电,B带负电,并且A带电荷量较小
【答案】B
【分析】【详解】已知两悬线都保持竖直方向,A、B受力平衡,若A带正电且平衡,则B一定带正电,但B不能同时平衡;从而可知A只能带负电,B带正电。B受A和Q的库仑力,有A受B和Q的库仑力,有由以上两式可得因,所以。故选B。
3.(2025-2026高二上·甘肃张掖中学-11月·期中)两个大小相同的小球带有同种电荷,(可看作点电荷),质量分别为m1和m2,带电量分别为q1和q2,用绝缘线悬挂后,因静电力而使线张开,分别与竖直方向成夹角α1和α2,且两球同处一水平线上,如图所示,若α1=α2,则下述结论正确的是( )
A. 必须同时满足q1=q2,m1=m2
B. 一定满足
C. q1一定等于q2
D. m1一定等于m2
【答案】D
【详解】AC.两电荷间的作用力是相互作用力,无论两球带电量是否相同,则两球之间的库仑力总是等大反向,则题中电荷电量可能不同,也可能相同,但各自所受的电场力大小却相同,方向相反,故AC错误;BD.根据共点力平衡条件可得联立解得由于,则有故D正确,B错误。故选D。
4.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)两个的相同金属球(可当成点电荷),分别带有电荷量和,它们之间库仑力的大小为,现将两球接触后再放回原处,则( )
A. 两球均带负电
B. 两球电荷量均为
C. 两小球间库仑力为
D. 两小球间库仑力为
【答案】C
【详解】AB.由于两球带异种电荷,根据电荷守恒定律可知,中和部分电荷后,两球再平均分配,接触前两球的总电荷为接触后两球平分总电荷,则两电荷各带,故两球均带正电,故AB错误;C.接触前两球间的库仑力大小为接触后两球间的库仑力大小,故C正确,D错误。故选C。
5.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)对于库仑定律,下列说法中正确的是( )
A. 凡计算两个电荷间的作用力,都可以使用公式
B. 相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相等,它们之间相互作用的库仑力大小一定相等
C. 由可知,两个带电小球距离r无穷小时,库仑力变得无穷大
D. 关于库仑定律中的k值,会随着r的增大而增大
【答案】B
【详解】A.库仑定律仅适用于点电荷之间的相互作用,若电荷不能视为点电荷(如距离过近时),公式不成立,故A错误。B.根据牛顿第三定律,两电荷间的作用力与反作用力大小相等,与电荷量是否相等无关,故B正确。C.当r趋近于零时,电荷无法再视为点电荷,库仑定律不再适用,无法得出力无穷大的结论,故C错误。D.k是静电力常量,由实验测定,与电荷间距离r无关,故D错误。故选B。
6.(2025-2026·甘肃白银第一中学-第一·期中)如图所示,由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架,在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q,两个小球恰能在某一位置平衡.现将P缓慢地向左移动一小段距离,两球再次达到平衡.若小球所带电量不变,与移动前相比( )
A. 杆BO对Q的弹力减小
B. 杆AO对P的弹力减小
C. 杆AO对P的摩擦力增大
D. P、Q之间的距离增大
【答案】C
【详解】由于两球原来平衡,移动后又达到平衡.故对Q受力分析,如图所示,由力的合成与平衡条件可知:BO杆对小球Q的弹力NQ变大,两小球之间的库仑力F变大,由库仑定律知,两小球P、Q的距离变小,A、D错误; 对P进行受力分析,如图所示,由于P缓慢移动,故而处于近似平衡状态.有平衡条件可知:Np=Fy+mpg,Fx= Ff;由于库仑力F的竖直分力与Q的重力平衡,故而其反作用力的竖直分力Fy大小不变,则AO杆对小球P的弹力Np 大小不变.故B错误;由于库仑力F的水平分力与NQ平衡,故而其反作用力的水平分力Fx变大,则AO杆对小球P的摩擦力Ff变大,故C正确. 故选C.也可以对整体分析得出:水平方向AO杆对P的摩擦力与BO杆对Q的弹力等大,故AO杆对小球P的摩擦力变大,竖直方向只受重力和AO杆的支持力,故AO杆对小球P的弹力不变.故而B错误,C正确.【点睛】本题涉及两个物体的平衡问题,灵活选择研究对象是关键.当几个物体都处于静止状态时,可以把它们看成整体进行研究.
7.(2025-2026高二上·甘肃兰州第五十八中学·期中)如图,两带电小球的质量均为m,小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接,小球B用固定的绝缘轻杆连接。A球静止时,轻绳与竖直方向的夹角为,两球连线与轻绳的夹角为,整个系统在同一竖直平面内,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. A球静止时,轻绳上拉力为
B. A球静止时,A球与B球间的库仑力为
C. 若将轻绳剪断,则剪断瞬间A球加速度大小为g
D. 若将轻绳剪断,则剪断瞬间轻杆对B球的作用力变小
【答案】C
【详解】AB.根据题意A球静止时,对A球受力分析,如图所示 由平行四边形定则及几何关系,轻绳上拉力为A球与B球间的库仑力故AB错误;C.若将轻绳剪断,则剪断瞬间A球受到轻绳的拉力消失,其它两力保持不变,根据三力平衡知识,此时A球的合外力大小为,则加速度大小为g,故C正确;D.若将轻绳剪断,则剪断瞬间B球受到的库仑力、重力不变,小球仍然处在静止状态,则轻杆对B球的作用力不变,故D错误。故选C。
8.(2025-2026高二上·甘肃兰州第五十八中学·期中)一个电子仅受固定点电荷Q的库仑力作用绕Q做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 若电子的轨道半径变大,其运动周期一定减小
B. 若电子的轨道半径变小,其运动周期可能不变
C. 若电子的速度变大,其轨道半径一定变小,电势能变小
D. 若电子的速度变为原来的两倍,其轨道半径也变为原来的两倍,周期保持不变
【答案】C
【详解】电子绕点电荷Q做匀速圆周运动,库仑力提供向心力,根据、可得,A.若电子的轨道半径变大,由可知,周期增大,故A错误;B.若电子的轨道半径变小,由可知,周期减小,故B错误;C.若电子的速度变大,由可知,半径减小,电势能减小时电势能更负(绝对值增大),故电势能变小,故C正确;D.若电子的速度变为原来的两倍,由可知,应变为原来的;由可知,此时变为原来的,故D错误。故选C。
9.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)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)
【讲解】(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
10.(2025-2026高二上·甘肃武威天祝藏族自治县第一中学·期中)竖直面内有一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道,两个质量相同的小球A、B(小球半径远小于R)在轨道上保持静止,A、B小球电荷量均为q且为同种电荷,稳定时如图,两小球和圆心的连线与竖直方向均成30°角。静电力常量为k,重力加速度为g。求:
(1)A、B小球间的库仑力大小F;
(2)小球的质量m。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 两小球和圆心的连线与竖直方向均成30°角,即OA与OB之间夹角为,所以三角形OAB为等边三角形,两小球间的距离为R。根据库仑定律有解得
(2) 小球受重力、电场力和支持力,由平衡条件有解得
考点3 电场 电场强度
1.(2025-2026高二上·甘肃兰州西北中学·期中)如图所示,一电子在外力作用下沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B运动,则电子所受到的电场力情况是( )
A. 先变大后变小,方向水平向左
B. 先变大后变小,方向水平向右
C. 先变小后变大,方向水平向左
D. 先变小后变大,方向水平向右
【答案】A
【详解】根据等量异种电荷周围的电场线分布知,从A→O→B,电场强度的方向不变,水平向右,电场强度的大小先增大后减小。则电子所受电场力的大小先变大后变小,方向水平向左; 故选A。
2.(2025-2026高二上·甘肃张掖省重点中学·期中)在同一电场中的A、B、C三点分别引入试探电荷时,测得的试探电荷的电荷量和它所受静电力的函数图像如图所示,则此三点的电场强度大小EA、EB、EC的关系是( )
A. EA>EB>EC
B. EB>EA>EC
C. EC>EA>EB
D. EA>EC>EB
【答案】C
【详解】根据F=qE可知F-q图像的斜率表示电场强度,可知C的斜率绝对值最大,B的斜率最小,此三点的电场强度大小EA、EB、EC的关系是EC>EA>EB。故选C。
3.(2025-2026·甘肃白银第一中学-第一·期中)如图所示,将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧,两球在空间形成了稳定的静电场,实线为电场线,虚线为等势线.A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称,则 ( )
A. A点和B点的电势相同
B. C点和D点的电场强度相同
C. 正电荷从A点移至B点,电场力做正功
D. 负电荷从C点移至D点,电势能增大
【答案】C
【详解】A.A点电势高于B点的电势,A错误.B.C点和D点的电场强度大小相等方向不同,电场强度是矢量,故两点电场强度不同,B错误.C.正电荷从A点移至B点,往低电势运动,电场力做正功,C正确.D.负电荷从C点移至D点,电势能不变(在同一等势面上),D错误。故选C。
4.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)(多选)如图为两个不等量异种点电荷+2q和形成的电场线分布图,图中两点电荷连线长度为2r,O点为两点电荷连线的中点,P、Q两点关于两电荷连线对称,已知静电力常量为k。下列判断正确的是( )
A. M点的电场强度大于N点的电场强度
B. P、Q两点的电场强度相同
C. 两点电荷连线的中点处的电场强度大小为
D. 若将一试探正电荷由M点静止释放,仅在电场力作用下它将沿电场线运动到P点
【答案】AC
【详解】A.M点的电场线比N点的电场线密集,所以M点的电场强度大于N点的电场强度,故A正确;B.P、Q两点的电场强度大小相等但方向不同,故P、Q两点的电场强度不同,故B错误;C.两点电荷在连线中点处产生的电场强度方向均向右,故两点电荷连线的中点处的电场强度大小为,故C正确;D.因M、P所在的电场线为曲线,故若将一试探正电荷由M点静止释放,仅在电场力作用下它必将离开这条电场线,不可能沿电场线运动到P点,故D错误。故选AC。
5.(2025-2026高二上·甘肃兰州第三十三中学·期中)实线为三条未知方向的电场线,从电场中的点以相同的速度飞出、两个带电粒子,、的运动轨迹如图中的虚线所示(、只受静电力作用),则( )
A. 一定带正电,一定带负电
B. 静电力对做正功,对做负功
C. 的速度将减小,的速度将增大
D. 的加速度将减小,的加速度将增大
【答案】D
【详解】A.由图,b粒子的轨迹向右弯曲,b粒子受到的电场力方向向右,a的轨迹向左弯曲,a粒子受到的电场力方向向左,由于电场线方向未知,因此无法确定两个粒子的电性,选项A错误;BC.由图知,电场力方向与粒子速度方向的夹角都是锐角,所以电场力对两个粒子都做正功,动能都增大,速度都增大,选项BC错误;D.向左电场线越来越疏,场强越来越小,则a所受电场力减小,加速度减小;b所受电场力增大,加速度增大,选项D正确。故选D。
6.(2025-2026高二上·甘肃兰州第三十三中学·期中)在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点,其电势分别为、,电场强度大小分别为、。下列说法正确的是( )
A. 若,则M点到电荷Q的距离比N点的远
B. 若,则M点到电荷Q的距离比N点的近
C. 若把带负电的试探电荷从M点移到N点,电场力做正功,则
D. 若把带正电的试探电荷从M点移到N点,电场力做负功,则
【答案】C
【详解】A.沿着电场线的方向电势降低,根据正点电荷产生的电场特点可知若则M点到电荷Q的距离比N点的近,故A错误;B.电场线的疏密程度表示电场强度的大小,根据正点电荷产生的电场特点可知若则M点到电荷Q的距离比N点的远,故B错误;C.若把带负电的试探电荷从M点移到N点,电场力做正功,则是逆着电场线运动,电势增加,故有故C正确;D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点,电场力做负功,则是逆着电场线运动;根据正点电荷产生的电场特点可知故D错误。故选C。
7.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)某电场的电场线分布如图所示,则( )
A. 电荷P带负电
B. 电荷P带正电
C. a点的电场强度大于b点的电场强度
D. c、d两点的电场强度大小不同,方向相同
【答案】B
【详解】AB.电场线从正电荷出发,由电场线分布可知,电荷P带正电,故A错误,B正确;C.a点的电场线比b点较稀疏,则a点的电场强度小于b点的电场强度,故C错误;D.因c点的电场线较d点密集,c、d两点的电场强度大小不同;电场线的切线方向表示电场强度的方向,c、d两点切线方向不同,所以c、d两点的电场强度方向不同,故D错误;故选B。
8.(2025-2026高二上·甘肃张掖省重点中学·期中)如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,由此可知( )
A. 该电场由负点电荷形成
B. 带电粒子一定是从P向Q运动
C. 带电粒子在P点时的速度小于在Q点时的速度
D. 带电粒子在P点时的加速度大于在Q点时的加速度
【答案】D
【详解】A.带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,受到的电场力指向电场线汇聚处,所以该电场是由正点电荷形成的,故A错误;B.仅根据粒子的运动轨迹,无法确定粒子一定是从向运动,也有可能从向运动,故B错误;C.若粒子从运动到,电场力方向与速度方向的夹角大于,电场力做负功,动能减小,速度减小,所以点速度大于点速度;若粒子从运动到,电场力做正功,动能增大,点速度还是大于点速度,故C错误;D.电场线的疏密表示电场强度的大小,点处电场线比点处密,所以点电场强度大。根据,为粒子电荷量,为电场强度,粒子在点受到的电场力大。再根据牛顿第二定律,可得粒子在点的加速度大于在点的加速度,故D正确。故选D。
9.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)如图所示,表示在一个电场中的a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得检验电荷所受的电场力跟电荷量间的函数关系图像,那么下列说法中正确的是( )
A. 该电场是匀强电场
B. a、b、c、d四点场强方向相同
C. a、b、c、d四点场强的大小关系是
D. 无法判断a、b、c、d四点场强的大小关系
【答案】B
【详解】B.由公式,假设题中取向右为正方向可知电荷量大于零时电场力向右,即场强向右,a、b的场强方向向右,电荷量小于零时电场力向左,此时c、d场强方向向右,故B正确;ACD.由图象的斜率大小等于场强的大小可知,四点的场强大小关系是,所以此电场是非匀强电场,故ACD错误。故选B。
10.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)下列说法正确的是( )
A. 公式和适用条件不相同
B. 根据公式,当r趋近于0时,F趋于无限大
C. 若电场中某点没有放置试探电荷,则该处没有电场强度
D. 法拉第通过油滴实验测出了元电荷的数值
【答案】A
【详解】A.公式只适用于真空中点电荷产生的电场,公式适用于任何电场,两者的适用条件不同,故A正确;B.公式只适用于真空中静止的点电荷,当r趋近于0时,电荷无法再视为点电荷,公式不再适用,故B错误;C.电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关,故C错误;D.密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值,故D错误。故选A。
考点4 静电的防止与利用
1.(2025-2026高二上·甘肃张掖省重点中学·期中)下列对于与静电现象有关的四幅图的说法正确的是( )
A. 甲图中,尺子吸收轻小纸片是因为尺子对小纸片有粘滞力
B. 乙图中,导线外包裹一层金属编织网是为了增加导线的强度,使其不易被拉坏
C. 丙图中,避雷针的工作原理是空气中的电荷被电离,离子吸附到金属上中和
D. 丁图中,工人进行超高压带电作业,穿戴的工作服是由金属丝织成,起静电平衡的作用
【答案】C
【详解】A.甲图中,尺子吸收轻小纸片是因为带电体能够吸引轻小物体的性质,故A错误;B.乙图中,导线外包裹一层金属编织网是为了形成静电屏蔽,保护导线不受外界电场的影响,故B错误;C.丙图中,避雷针的工作原理是空气中的电荷被电离,离子吸附到金属上中和,故C正确;D.丁图中,工人进行超高压带电作业,穿戴的工作服是由金属丝织成,起静电屏蔽的作用,故D错误。故选C。
2.(2025-2026高二上·甘肃武威天祝藏族自治县第一中学·期中)关于静电的防止与利用,下列四幅图中的现象与其余三幅的原理不同的是( )
A. 图甲中建筑物顶端的避雷针
B. 图乙中验电器的张角闭合
C. 图丙中三条高压输电线上方有两条导线与大地相连
D. 图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服
【答案】A
【详解】图甲中带正电的云层在避雷针处感应出负电荷(来自大地),当电荷聚集较多时,产生尖端放电现象,将云层中的电荷导入大地;图乙中金属网实现了静电屏蔽作用;图丙中三条高压输电线上方的两条导线与大地相连,形成一个稀疏的金属网,把高压线屏蔽起来,免遭雷击;图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服,金属丝织物能起到静电屏蔽作用,保护工人安全。故选A。
3.(2025-2026高二上·甘肃兰州第六十一中学·期中)(多选)如图所示,用起电机使金属鸟笼带电,站在金属架上的鸟安然无恙,且不带电,其原因是( )
A. 鸟的脚爪与金属架绝缘
B. 金属鸟笼起静电屏蔽的作用
C. 鸟笼内部场强为零,电荷分布在笼的外表面
D. 起电机使笼带电,笼的电场强度不会很高
【答案】BC
【详解】金属鸟笼带电后属带电体,带电体在静电平衡状态时,属等势体;此时电荷只分布在外表面,金属内和空腔内都无电场,金属鸟笼起静电屏蔽的作用,因此鸟站在金属架上的鸟安然无恙。故选BC。
4.(2025-2026高二上·甘肃陇南·期中)(多选)下列各图应用的物理原理和规律说法正确的是( )
A. 图甲,带正电的物体C靠近金属导体,A端金属箔带负电张开
B. 图乙,给车加油前,手要触摸一下静电释放器是为了利用静电
C. 图丙,带电作业的工人穿戴的工作服中包含金属丝起到静电屏蔽作用
D. 图丁,带电雷雨云接近建筑物时,安装在顶端的金属棒出现与云层相同的电荷
【答案】AC
【详解】A.图甲,带正电的物体C靠近金属导体,A端感应出负电荷,则金属箔带负电张开,故A正确;B.图乙,给车加油前,手要触摸一下静电释放器是为了防止静电,故B错误;C.图丙,带电作业的工人穿戴的工作服中包含金属丝起到静电屏蔽作用,故C正确;D.图丁,带电雷雨云接近建筑物时,由于静电感应,则安装在顶端的金属棒出现与云层相反的电荷,故D错误。故选AC。
考点5 电场强度矢量叠加的几种特殊方法
1.(2025-2026高二上·甘肃兰州第六十一中学·期中)如图所示,直角三角形ABC中∠A=37°,∠C=90°。两负点电荷固定在A、B两点,一试探电荷在C点受到的电场力方向与AB垂直,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则A、B两点处的负点电荷在C点的场强大小之比为( )
A. 3∶5
B. 5∶3
C. 4∶3
D. 3∶4
【答案】D
【详解】设A、B两点处的负点电荷在C点的场强大小分别为EA、EB,由题意可知EA和EB的矢量和垂直于AB,则有解得故选D。
2.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)如图所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q,半径为R,圆心为O,P为垂直于圆环平面中心轴上的一点,OP=L(L>R),静电力常数为,则P点的场强强度为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】将圆环等分为n小段,设每一段看作点电荷,其所带电量为由电场强度的决定式可求得每个点电荷在P处的场强为由对称性可知,各小段在P处的场强垂直于轴方向的分量抵消,沿轴向的分量之和为带电圆环在P处的场强,大小为故选A。
3.(2025-2026高二上·甘肃张掖省重点中学·期中)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,电荷量为Q,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,轴线上CO=DO=3R。一质量为m、电荷量为q的小球(用绝缘细线悬挂于悬点),受半球面产生的电场影响偏转θ角度静止于C点,已知静电力常量为,(若球C与半球面AB彼此不影响对方的电量分布)则半球面AB在D点产生的场强大小为(已知重力加速度为g)( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】设半球面AB在D点产生的场强大小为E1,在C点产生的场强大小为E2,根据平衡条件得补齐右半球,D点的合场强为 解得故选D。
4.(2025-2026高二上·甘肃陇南·期中)真空中两个等量异种点电荷,固定于相距为2r的P1、P2两点,O点为P1P2连线的中点,M点在P1P2连线的中垂线上,N点在P1P2的延长线上。已知O点的电场强度大小为E,MO=NP2=r,则( )
A. M点的电场强度大小为
B. M点的电场强度大小为
C. MN连线上,从M到N电势一直降低
D. MN连线上,从M到N电势先降低后升高
【答案】D
【详解】AB.设两点电荷的电量为,根据电场叠加原理,可知O点电场强度为由题知,正、负电荷到M点的距离相等,所以两点电荷在M点产生的电场强度大小相等,如图所示 则有故M点的电场强度大小为联立可得,故AB错误;CD.根据两个等量异种点电荷的电势分布规律,可知在MN连线上,离负电荷所在的点越近,电势越低,故从M到N电势先降低后升高,故C错误,D正确。故选D。
5.(2025-2026高二上·甘肃靖远县第一中学·期中)(多选)如图所示,半径为R的硬橡胶圆环上带有均匀分布的负电荷,总电荷量为Q,若在圆环上切去一小段l(l远小于R),已知静电力常量为k,求圆心O处的电场。
【答案】电场强度大小为,方向从AB指向O
【详解】AB段的电荷量 则AB段在O点产生的电场强度方向从O指向AB,O点的电场强度为0,所以剩余部分圆环在O点产生的电场强度大小等于,方向从AB指向O。
试卷第1页,共3页
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