一、單項選擇題
1.【2019?江蘇?2】靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在,我國早在西漢末年已有對靜電現(xiàn)象的記載《春秋緯 考異郵》中有玳瑁吸衣若之說,但下列不屬于靜電現(xiàn)象的是( )
A.梳過頭發(fā)的塑料梳子吸起紙屑
B.帶電小球移至不帶電金屬球附近,兩者相互吸引
C.小線圈接近通電線圈過程中,小線圈中產(chǎn)生電流
D.從干燥的地毯走過,手碰到金屬把手時有被電擊的感覺
【答案】C
【考點定位】靜電現(xiàn)象
2.【2019?浙江卷】如圖所示,兩個不帶電的導(dǎo)體A和B,用一對絕緣柱支持使它們彼此接觸。把一帶正電荷的物體C置于A附近,貼在A、B下部的金屬箔都張開,
A.此時A帶正電,B帶負(fù)電
B.此時A電勢低,B電勢高
C.移去C,貼在A、B下部的金屬箔都閉合
D.先把A和B分開,然后移去C,貼在A、B下部的金屬箔都閉合
【答案】C
【解析】由靜電感應(yīng)可知,A的左端帶負(fù)電,B的右端帶正電,AB的電勢相等,選項AB錯誤;若移去C,則兩端的感應(yīng)電荷消失,貼在A、B下部的金屬箔都閉合,選項C正確;先把A和B分開,然后移去C,則A、B帶的電荷仍然存在,故貼在A、B下部的金屬箔仍張開,選項D錯誤;故選C。
【考點定位】靜電感應(yīng)
【名師點睛】此題是來自課本上的一個學(xué)生實驗,考查靜電感應(yīng)問題,只要課本上的實驗弄清楚,此題是沒難度的。解決類似試題的關(guān)鍵是,知道靜電感應(yīng)的實質(zhì)是同性電荷相互排斥,異性電荷相互吸引;帶電體達(dá)到靜電平衡時,帶電體是一個等勢體。
3.【2019?江蘇卷】一金屬容器置于絕緣板上,帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中,容器內(nèi)的電場線分布如圖所示.容器內(nèi)表面為等勢面,A、B為容器內(nèi)表面上的兩點,下列說法正確的是
A.A點的電場強(qiáng)度比B點的大
B.小球表面的電勢比容器內(nèi)表面的低
C.B點的電場強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直
D.將檢驗電荷從A點沿不同路徑移到B點,電場力所做的功不同
【答案】C
【考點定位】考查靜電平衡、帶電粒子在電場中的運動
【方法技巧】掌握根據(jù)電場線的疏密判斷電場強(qiáng)弱的方法以及由電場線的方向比較電勢的高低,電場線與等勢面垂直的關(guān)系,在等勢面上移動電荷電場力不做功的特點,本題重點考查電場的基本性質(zhì),考試的熱點,每年必考。
4.【2019?安徽?14】圖示是α粒子(氦原子核)被重金屬原子核散射的運動軌跡,M、N、P、Q是軌跡上的四點,在散射過程中可以認(rèn)為重金屬原子核靜止不動。圖中所標(biāo)出的α粒子在各點處的加速度方向正確的是
A.M點 B.N點 C.P點 D.Q點
【答案】C
【解析】由庫侖定律,可得兩點電荷間的庫侖力的方向在兩者的兩線上,同種電荷相互排斥,由牛頓第二定律,加速度的方向就是合外力的方向,故C正確,ABD錯誤。
【考點定位】考查庫侖定律和牛頓第二定律。
5.【2019?浙江?16】如圖所示為靜電力演示儀,兩金屬極板分別固定于絕緣支架上,且正對平行放置。工作時兩板分別接高壓直流電源的正負(fù)極,表面鍍鋁的乒乓球用絕緣細(xì)線懸掛在金屬極板中間,則
A.乒乓球的左側(cè)感應(yīng)出負(fù)電荷
B.乒乓球受到擾動后,會被吸在左極板上
C.乒乓球共受到電場力,重力和庫侖力三個力的作用
D.用絕緣棒將乒乓球撥到與右極板接觸,放開后乒乓球會在兩極板間來回碰撞
【答案】D
【考點定位】考查了庫侖力,靜電感應(yīng)
6.【2019?海南卷】三個相同的金屬小球1.2.3.分別置于絕緣支架上,各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑。球1的帶電量為q,球2的帶電量為nq,球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn),此時球1、2之間作用力的大小為F,F(xiàn)使球3先與球2接觸,再與球1接觸,然后將球3移至遠(yuǎn)處,此時1、2之間作用力的大小仍為F,方向不變。由此可知
A.n=3 B.n=4 C.n=5 D. n=6
【答案】D
【考點定位】庫侖定律
7.【2019?安徽?15】由庫侖定律可知,真空中兩個靜止的點電荷,帶電荷量分別為q1和q2。其間距離為r時,它們之間相互作用力的大小為 ,式中k為靜電力常量。若用國際單位制的基本單位表示,k的單位應(yīng)為
A.kg?A2?m3 B.kg?A-2?m3?s-4 C.kg?m2?C-2 D.N?m2?A-2
【答案】B
【解析】由 可得單位為 ,故選B。
【考點定位】考查庫侖定律和單位制
二、多項選擇題
8.【2019?浙江卷】如圖所示,把A、B兩個相同的導(dǎo)電小球分別用長為0.10 m的絕緣細(xì)線懸掛于OA和OB兩點。用絲綢摩擦過的玻璃棒與A球接觸,棒移開后將懸點OB移到OA點固定。兩球接觸后分開,平衡時距離為0.12 m。已測得每個小球質(zhì)量是 ,帶電小球可視為點電荷,重力加速度 ,靜電力常量 ,則
A.兩球所帶電荷量相等
B.A球所受的靜電力為1.0×10-2 N
C.B球所帶的電荷量為
D.A、B兩球連線中點處的電場強(qiáng)度為0
【答案】ACD
【考點定位】物體的平衡;庫侖定律;電場強(qiáng)度
【名師點睛】此題是關(guān)于共點力的平衡及庫侖定律的應(yīng)用問題,是我們平時經(jīng)常接觸到的題目略作改編而成的新試題,只要平時對基礎(chǔ)題目理解到位,有一定的基礎(chǔ)知識就能解答;所以建議我們的同學(xué)平時學(xué)習(xí)要扎扎實實的做好常規(guī)題。
9.【2019?廣東卷】圖為靜電除塵器除塵機(jī)理的示意圖。塵埃在電場中通過某種機(jī)制帶電,在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積,以達(dá)到除塵目的。下列表述正確的是
A.到達(dá)集塵極的塵埃帶正電荷
B.電場方向由集塵極指向放電極
C.帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相同
D.同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大
【答案】BD
【解析】由于集塵極與電池的正極連接,電場方向有集塵板指向放電極,B正確.而塵埃在電場力作用下向集塵極遷移并沉積,說明塵埃帶負(fù)電,A錯誤.負(fù)電荷在電場中受電場力的方向與電場力方向相反,C錯誤.根據(jù)F=Eq可得,D正確.
【考點定位】靜電現(xiàn)象
10.【2018-2019?浙江卷】用金屬箔做成一個不帶電的圓環(huán),放在干燥的絕緣桌面上。小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后,將筆套自上而下慢慢靠近圓環(huán),當(dāng)距離約為0.5cm時圓環(huán)被吸引到筆套上,如圖所示。對上述現(xiàn)象的判斷與分析,下列說法正確的是
A.摩擦使筆套帶電
B.筆套靠近圓環(huán)時,圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異號電荷
C.圓環(huán)被吸引到筆套的過程中,圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力
D.筆套碰到圓環(huán)后,筆套所帶的電荷立刻被全部中和
【答案】ABC
【解析】摩擦使筆套帶電,帶電的筆套靠近圓環(huán)的時候,圓環(huán)反生靜電感應(yīng),上下部分感應(yīng)出等量的異號電荷,吸引過程中,圓環(huán)加速度向上,靜電合力大于圓環(huán)重力;絕緣材料做出的筆套,自由電子無法移動,電荷無法立刻被綜合,故ABC正確
【考點定位】本題考查靜電感應(yīng),牛頓定律及其相關(guān)知識
11.【2019?廣東卷】如圖所示,光滑絕緣的水平桌面上,固定著一個帶電荷量為+Q的小球P。帶電荷量分別為-q和+2q的小球M和N。由絕緣細(xì)桿相連,靜止在桌面上。P與M相距L,[P、M和N視為點電荷。下列說法正確的是
A.M與N的距離大于L
B.P、M和N在同一直線上
C.在P產(chǎn)生的電場中,M、N處的電勢相同
D.M、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零
【答案】BD
【考點定位】本題考查庫侖定律、電場的性質(zhì)和物體平衡條件
12.【2019?浙江卷】如圖所示,水平地面上固定一個光滑絕緣斜面,斜面與水平面的夾角為θ。一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端,另一端系有一個帶電小球A,細(xì)線與斜面平行。小球A的質(zhì)量為m、電量為q。小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B,兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為k,重力加速度為g,兩帶電小球可視為點電荷。小球A靜止在斜面上,則( )
A.小球A與B之間庫侖力的大小為
B.當(dāng) 時,細(xì)線上的拉力為0
C.當(dāng) 時,細(xì)線上的拉力為0
D.當(dāng) 時,斜面對小球A的支持力為0
【答案】AC
【解析】由題意知,根據(jù)庫倫定律可求小球A與B之間庫侖力的大小為 ,故A正確;以小球A為研究對象受力分析如圖:
【考點定位】庫倫定律、物體的平衡
13.【2019?四川?6】如圖所示,半圓槽光滑、絕緣、固定,圓心是O,最低點是P,直徑MN水平,a、b是兩個完全相同的帶正電小球(視為點電荷),b固定在M點,a從N點靜止釋放,沿半圓槽運動經(jīng)過P點到達(dá)某點Q(圖中未畫出)時速度為零。則小球a
A.從N到Q的過程中,重力與庫侖力的合力先增大后減小
B.從N到P的過程中,速率先增大后減小
C.從N到Q的過程中,電勢能一直增加
D.從P到Q的過程中,動能減少量小于電勢能增加量
【答案】BC
【考點定位】孤立點電荷等勢面特征、庫侖定律、平行四邊形定則、功能關(guān)系、能量守恒定律的應(yīng)用。
14.【2019?浙江?20】如圖所示,用兩根長度相同的絕緣細(xì)線把一個質(zhì)量為0.1kg的小球A懸掛到水平板的MN兩點,A上帶有 的正電荷。兩線夾角為120°,兩線上的拉力大小分別為 和 。A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B,B與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2kg(重力加速度取 ;靜電力常量 ,AB球可視為點電荷)則
A.支架對地面的壓力大小為2.0N
B.兩線上的拉力大小
C.將B水平右移,使M、A、B在同一直線上,此時兩線上的拉力大小
D.將B移到無窮遠(yuǎn)處,兩線上的拉力大小
【答案】BC
【考點定位】庫倫定律,共點力平衡條件
15.【2019?浙江卷】如圖所示,水平地面上固定一個光滑絕緣斜面,斜面與水平面的夾角為θ。一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端,另一端系有一個帶電小球A,細(xì)線與斜面平行。小球A的質(zhì)量為m、電量為q。小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B,兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為k,重力加速度為g,兩帶電小球可視為點電荷。小球A靜止在斜面上,則( )
A.小球A與B之間庫侖力的大小為
B.當(dāng) 時,細(xì)線上的拉力為0
C.當(dāng) 時,細(xì)線上的拉力為0
D.當(dāng) 時,斜面對小球A的支持力為0
【答案】AC
【解析】由題意知,根據(jù)庫倫定律可求小球A與B之間庫侖力的大小為 ,故A正確;以小球A為研究對象受力分析如圖:
根據(jù)物體的平衡條件可求當(dāng)mg、Fc、FN三力的合力等于零時,即 時,細(xì)線上的拉力為0,所以B錯誤;C正確;由平衡條件知,小球A受彈力不可能為零,所以D錯誤。
【考點定位】庫倫定律、物體的平衡
三、非選擇題
16.【2019?上海卷】如圖,質(zhì)量為m的帶電小球A用絕緣細(xì)線懸掛于O點,處于靜止?fàn)顟B(tài)。施加一水平向右的勻強(qiáng)電場后A向右擺動,擺動的最大角度為60°,則A受到的電場力大小為 。 在改變電場強(qiáng)度的大小和方向后,小球A的平衡位置在α=60°處,然后再將A的質(zhì)量改變?yōu)? m,其新的平衡位置在α=30°處,A受到的電場力大小為 。
【答案】 ;mg
【考點定位】動能定理、物體平衡條件、正弦定理
【方法技巧】先通過動能定理計算帶電小球運動到最高點過程中受到的電場力,再通過平衡條件和正弦定理計算小球在α=60°處和α=30°處時的電場力。
17.【2019?上海卷】如圖,豎直絕緣墻上固定一帶電小球A,將帶電小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處,圖中AC=h。當(dāng)B靜止在與豎直方向夾角 方向時,A對B的靜電力為B所受重力的 倍,則絲線BC長度為 。若A對B的靜電力為B所受重力的0.5倍,改變絲線長度,使B仍能在 處平衡。以后由于A漏電,B在豎直平面內(nèi)緩慢運動,到 處A的電荷尚未漏完,在整個漏電過程中,絲線上拉力大小的變化情況是 。
【答案】 或者 ;拉力先不變后變大
【考點定位】庫侖力 動態(tài)平衡
18.【2019?福建卷】如圖,真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的ABC三點構(gòu)成等邊三角形,邊長L=2.0m。若將電荷量均為q=+2.0×10-6C的兩點電荷分別固定在A、B點,已知靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2。求:
(1)兩點電荷間的庫侖力大;
(2)C點的電場強(qiáng)度的大小和方向。
【答案】(1)F=9.0×10-3N (2) 方向沿y軸正方向
【考點定位】本題考查庫侖定律、電場強(qiáng)度
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