静电场及其应用
一、单选题
1.有关电场强度的理解,下述说法正确的是( )
A.由E= 可知,电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比
B.由E= 可知,在离点电荷很近,r接近于零时,电场强度达无穷大
C.当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现电场这种特殊的物质,才存在电场强度
D.带电体在电场中一定受到力的作用
2.如图所示,在边长为l的正方形的每个顶点都放置一个点电荷,其中a和b电荷量均为+q,c和d电荷量均为-q。静电力常量为k,则a电荷受到的其他三个电荷的静电力的合力大小是( )
A.0 B. C. D.
3.关于电场强度定义式和点电荷电场强度公式,下列说法正确的是( )
A.和都只对点电荷产生的电场才成立
B.中的E是式中q所产生的电扬的场强大小
C.中的E是某电场的场强,式中Q是放入此电场中的点电荷
D.在某一电场中,根据,当q变为两倍,q所受到的电场力F也变为两倍
4.如图所示是静电除尘装置示意图,装置的外壁连接高压电源的正极,中间的金属丝连接负极。将混浊气体通入该装置时,气体中的粉尘会不断向筒壁积累,最后在重力作用下坠落在筒底。在该装置除尘的过程中,下列说法不正确的是( )
A.粉尘由于吸附作用而带上正电荷
B.粉尘由于吸附了电子而带上负电荷
C.带电粉尘在静电力作用下飞向筒壁
D.筒壁与中间金属丝之间存在强大的静电场
5.在真空中一个点电荷Q的电场中,让x轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m(如图甲)。在A、B两点分别放置带正电的试探电荷,试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同,其受到的静电力大小跟试探电荷的电荷量的关系如图乙中直线a、b所示。下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度大小为2.5N/C
B.B点的电场强度大小为40N/C
C.点电荷Q是负电荷
D.点电荷Q是正电荷
6.避雷针能起到避雷作用,其原理是( )
A.同种电荷相互排斥 B.尖端放电
C.静电屏蔽 D.摩擦起电
7.如图所示为空腔球形导体(不带电),现将一个带正电的小金属球放入腔内,静电平衡时,下列说法正确的是( )
A.A、B、C三点的场强关系
B.导体内侧均匀分布着正电荷
C.导体外侧均匀分布着负电荷
D.导体外侧无电荷分布,因此B点的场强为0
8.下列选项中,属于理想模型的是( )
A.电阻 B.电压 C.电场线 D.元电荷
9.如图所示,将一个不带电的金属球A放在带正电的点电荷Q的左侧,当金属球达到静电平衡时,下列判断正确的是( )
A.金属球将产生出正电荷
B.点电荷Q在A的球心处产生的电场强度为零
C.金属球左侧将出现负的净电荷
D.A的内部合电场强度处处为零
10.下列哪些措施是为了防止静电产生的危害( )
A.在高大的建筑物顶确装上避雷针 B.在高大的烟囱中安装静电除尘器
C.静电复印 D.静电喷漆
11.在真空中,一点电荷在M、N两点产生的电场场强方向如图所示。若N点的电场强度大小为E=64 N/C,取sin53°=0.8,cos53°=0.6,则( )
A.M点电势低于N点电势,在两点的连线上电场强度的最大值为50 N/C
B.M点电势低于N点电势,在两点的连线上电场强度的最大值为100N/C
C.M点电势高于N点电势,在两点的连线上电场强度的最大值为50N/C
D.M点电势高于N点电势,在两点的连线上电场强度的最大值为100N/C
12.关于电荷与静电场,下列说法错误的是( )
A.点电荷与质点一样都是一种理想化模型
B.正负电荷是法国科学家库仑命名的
C.电场中某点的电场强度与检验电荷无关
D.利用金属网也可以实现静电屏蔽
13.有两个完全相同的小球A、B,质量均为m,带等量异种电荷,其中A带电荷量为+q,B带电荷量为-q.现用两长度均为L、不可伸长的细线悬挂在天花板的O点上,两球之间夹着一根绝缘轻质弹簧.在小球所挂的空间加上一个方向水平向右、大小为E的匀强电场.如图所示,系统处于静止状态时,弹簧位于水平方向,两根细线之间的夹角为θ=60°,则弹簧的弹力为(静电力常量为k,重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
二、多选题
14.在电场中的某点A放一电荷量为的试探电荷,它所受到的电场力大小为,方向水平向右,则A点的场强大小,方向水平向右。下列说法正确的是( )
A.在A点放置一个电荷量为的试探电荷,A点的场强方向变为水平向左
B.在A点放置一个电荷量为的试探电荷,它所受的电场力为
C.在A点放置一个电荷量为的试探电荷,它所受的电场力方向水平向左
D.在A点放置一个电荷量为的试探电荷,则点的场强变为
15.如图所示,在夹角为的V形绝缘槽里,离底端h高处有用细线相连的两个相同带电小球处于静止状态。为细线上的张力,每个小球的质量为m,重力加速度为g,槽面摩擦不计,则下列说法正确的是( )
A.改变两球之间的细线长度,小球在另一高度平衡时,小球受槽面的支持力不变
B.两球之间库仑力大小为
C.烧断细线瞬间小球的加速度大小为
D.烧断细线后小球机械能将减小
16.如图甲所示,P、Q为真空中两固定点电荷,O为PQ连线的中点,MN为PQ连线的中垂线,从MN上的C点由静止释放一试探电荷,电荷仅在电场力作用下运动,运动过程中的速度-时间图像如图乙所示(已知图像关于虚线对称),下列说法正确的是( )
A.P、Q为等量同种电荷 B.P、Q为等量异种电荷
C.t1时刻,试探电荷位于O点 D.t2时刻,试探电荷位于O点
17.如图所示,在空间施加方向水平向右的匀强电场,两带电小球A和B用相同的绝缘细绳通过小环悬挂在固定的水平横杆下,两细绳都恰好与水平横杆垂直,则( )
A.A带负电荷,B带正电荷
B.A带正电荷,B带负电荷
C.若减小两环间距,重新平衡时两环问距小于两球间距
D.若减小两环间距,重新平衡时两环间距大于两球间距
18.两个相同的金属小球A和B均带电,小球A带正电,电荷量为2q()。小球B带负电,电荷量为。A和B均可以看成点电荷,当两球距离为r时,两球之间的库仑力大小为F。现将A、B接触后再放回原来的位置,两球之间的库仑力大小为。则下列说法正确的是( )
A.小球所带电荷量可能为任意的数值
B.金属小球A和B接触时,电子从小球B向小球A转移
C.
D.
三、填空题
19.库仑在实验中为研究F与q的关系,采用的是用两个__________的金属小球,一个带电,一个不带电,互相接触后,电荷量__________的方法,发现F与q1和q2的__________成正比。
20.两种不同功能的电荷
(1)试探电荷:用来检验电场是否存在及其________分布情况的电荷,电荷量和尺寸必须充分______.
(2)场源电荷:激发________的电荷.
21.如图,在无穷大均匀带正电金属板和负点电荷形成的电场中,金属板接地,金属导体置于负点电荷和金属板之间且在过负点电荷垂直于金属板的直线上,A、B、C是垂线上的三个点且B、C在金属导体表面,B、C两点的电势______(填“大于”、“等于”或“小于”),负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能,______(填“大于”、“等于”或“小于”)。
22.摩擦起电:当两种物质组成的物体互相摩擦时,一些受束缚较弱的电子会____________到另一个物体上。于是,原来电中性的物体由于得到电子而带____________电,失去电子的物体则带___________电。
四、解答题
23.如图所示,把一质量为,带电荷量为的均匀帯负电小球A用绝缘细绳悬起,将另一个均匀带正电小球B靠近A放置,当两个带电小球在同一髙度且相距时,细绳与竖直方向的夹角,取,,A、B两小球均可视为点电荷,求,
(1)小球B受到的库伦力的大小;
(2)小球B的带电荷量。
24.如图所示,轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在匀强电场中,绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量,质量为,取重力加速度,,。求:
(1)该匀强电场的电场强度的最小值E;
(2)将电场撤去,小球回到最低点时重力的瞬时功率。
25.如图所示,空间存在足够大的、水平向右的匀强电场,绝缘细线一端固定,另一端系一可视为质点的带电小球,小球质量、带电荷量,小球静止时悬线偏向左方,且与竖直方向夹角为。设小球在运动过程中所带电荷量保持不变,取重力加速度。
(1)判断小球带何种电荷;
(2)求电场强度E的大小。
26.如图所示,把质量为的带负电小球A用绝缘细绳悬挂,若将带电量为的小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距时,则绳与竖直方向成角,,,试问:
(1)A、B间的库仑力多大?
(2)B球带电量是多少?
27.如图所示,为研究均匀带电球体周围静电场的性质,某同学在干燥的环境中先将带正电球A放在一绝缘底座上,再用绝缘细线将另一小球B悬挂在一力传感器上,使其位于球A的正上方点P,此时力传感器的示数为。现让小球B带的电荷量,力传感器的示数为。缓慢拉动绝缘细线,使小球B从P点沿竖直方向逐步上升到Q点,用刻度尺测出P点正上方不同位置到P点的距离x,并读出小球B在相应位置处时拉力传感器的示数,剪短细线,小球从Q点开始下落,用光电门测出小球经过P点时的速度为v。测出Q点到P点的竖直距离,已知小球B的带电量为远小于A球所带的电量,球A与球B之间的距离远大于两球的半径,忽略空气阻力的影响,不考虑球之间感应起电,重力加速度g。
(1)求A球在P点处产生的电场强度;
(2)求Q、P两点之间的电势差。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
2.D
3.D
4.A
5.D
6.B
7.A
8.C
9.D
10.A
11.B
12.B
13.D
14.BC
15.AC
16.AC
17.AD
18.BC
19. 完全相同 平分 乘积
20. 强弱 小 电场
21. 等于 等于
22. 转移 负 正
23.(1);(2)
24.(1)3000N/C;(2)0
25.(1)小球带负电;(2)
26.(1);(2)
27.(1);电场方向竖直向上;(2)
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