广东省湛江市雷州市第二中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题
一、单选题（每题4分，共28分。）
1．（2024高二上·雷州月考）如图所示，半径为的两个相同金属球，两球心相距，若它们所带电荷量分别为，则它们之间相互作用的静电力的大小为（ ）
A． B． C． D．
2．（2024高二上·雷州月考）在图甲所示的x轴上固定一个带负电的点电荷Q（图甲中未画出），A、B为x轴上的两点，在A、B两点分别放置不同的试探电荷，以x轴的正方向为电场力的正方向，放在A、B两点的试探电荷所带电荷量与其受到的电场力的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．A点的电场强度大小为
B．A点的电场强度大于B点的电场强度
C．点电荷Q在A、B之间
D．点电荷Q在B点右侧
3．（2024高二上·雷州月考）下列不属于比值定义的是（ ）
A．电场强度 B．真空中点电荷的电场强度
C．电容 D．电势
4．（2024高二上·雷州月考）如图示，在匀强电场中有边长为10cm的等边三角形△ABC，已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为2V、6V和－2V，则匀强电场的场强大小E为（ ）
A．20V/m B．40V/m C．60V/m D．80V/m
5．（2024高二上·雷州月考）静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针的张角大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小，如图所示，为平行板电容器的两个金属板，当开关S闭合后，静电计G指针张开一定角度。不考虑静电计引起的电荷量变化，则下列说法正确的是（ ）
A．保持开关S闭合，将两极板间距减小，板间场强减小
B．保持开关S闭合，将的滑片向左移动，静电计指针张开角度变大
C．断开开关S后，紧贴极板插入金属板，静电计指针张开角度减小
D．断开开关S后，将两极板间距增大，板间电压减小
6．（2024高二上·雷州月考）一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，实线为电场中的三条电场线，不计粒子所受的重力，下列说法正确的是（ ）
A．该粒子带正电荷 B．A点的场强大于B点的场强
C．粒子速度逐渐减小 D．A点的加速度大于B点的加速度
7．（2024高二上·雷州月考）关于以下场景的说法错误的是（ ）
A．图甲为静电除尘原理的示意图，带负电的尘埃将被吸附到带正电的板状收集器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静电
C．图丙中摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电吸附
D．如图丁所示，我们在户外遇到雷暴天气，可以停留在山顶或高大的树下躲避
二、多选题（每题6分，共18分。）
8．（2024高二上·雷州月考）如图甲，电鲶遇到危险时，可产生数百伏的电压。若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，O为电鲶身体的中点，且AB为鱼身长的一半，如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．A点电势高于B点电势
B．A点电势低于B点电势
C．将正电荷由A点移动到O点，电场力做负功
D．当电鲶产生400V的电压时，AB间的电压为200V
9．（2024高二上·雷州月考）如图所示，实线MN是带负电的场源电荷产生的电场中的一条方向已标出的电场线，场源电荷不在M点就在N点，虚线AB是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹。下列说法正确的是（ ）
A．粒子带正电
B．粒子在B点的加速度比在A点的加速度大
C．B点的电势比A点的电势高
D．粒子在B点的电势能比在A点的电势能小
10．（2024高二上·雷州月考）如图甲所示，在粗糙绝缘的水平地面上，一质量m = 2kg的带负电小滑块（可视为质点）在x = 1m处以初速度v0 = 2m/s沿x轴正方向运动，滑块与地面间的动摩擦因数为0.04。整个区域存在沿水平方向的电场（图中未画出），滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示，P点是图线最低点，虚线AB是经过x = 1m处的切线，并且AB经过（0，3）和（3，0）两点，重力加速度取g = 10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．x = 3m处的电势最高
B．滑块运动至x = 2m处时，速度可能最大
C．向右运动过程中，电场力先做负功后做正功
D．滑块向右一定不能经过x = 4m处的位置
三、实验题（每空2分，共20分。）
11．（2024高二上·雷州月考）某同学利用图示装置来探究影响电荷间静电力大小的因素。图中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带电的小球B会在静电力的作用下发生偏离。
（1）静电力的大小可以通过________反映出来。（单选）
A．A球的电荷量 B．两带电球间的距离
C．B球的电荷量 D．丝线偏离竖直方向的角度
（2）保持A、B两球电荷量不变，把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图中横杆上的、、等位置，调节丝线长度，使带电小球B与球A的球心保持在同一水平线上，小球静止时的状态如图所示。可推断：小球B带 （选填“正”或“负”）电荷；悬挂在 （选填“”、“”或“”）位置时小球受到的静电力最小。
（3）实验表明：电荷间静电力大小随电荷间距离的增大而 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
12．（2024高二上·雷州月考）超级电容器（一般容量可达1~5000 F）能够在电动汽车启动时快速提供强大的电流（一般可达100~1500 A）；物理兴趣小组利用高电阻放电法测一标示模糊的电容器的电容。
实验步骤如下：
①按图甲电路图连接好电路；
②先使开关S与2端相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间内完成；
③断开开关S，把多用电表调到电压挡，调零后测量电容器两端的电压；
④再把开关S与1端相连，同时开始计时并测量数据，每隔5s或10s读一次电流I的值，将测得的数据填入预先设计的表格中；
⑤在如图乙所示的坐标纸上标出测量的数据点，并用平滑的曲线把数据点连接起来。
根据实验回答以下问题：
（1）使用多用电表测量电容器电压时，红表笔应接在 点（选填“M”或“N”）。
（2）若用多用电表测得电容器两端的电压为8.0 V，可估算电容器的电容为 F（结果保留2位有效数字）。
（3）兴趣小组在实验中发现，使用多用电表电压挡测量电容器电压，测量时间过长时，电表读数会缓慢减小，请分析产生这种现象的可能原因： 。
四、解答题
13．（2024高二上·雷州月考）如图a，一个正点电荷固定在绝缘水平面上x轴的原点O处，轴上各点电势与的关系如图b。可视为质点的滑块质量为0.05kg、电荷量为，从处由静止释放，在处时速度达到最大。已知滑块与水平面间的动摩擦因数，。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则：
（1）在处滑块所受电场力大小是多少？
（2）滑块速度大小为多少？
（3）计算滑块到达的最远位置。
14．（2024高二上·雷州月考）如图所示，平行板电容器的两个极板A、B，B极板接地。两板间距为，一带电量为的点电荷沿电场线从点运动到点，电场力做功为。间距离为，间距离为，不计重力。求
（1）CD两点间电势差；
（2）仅将A板移动到处后，A板的电势。
15．（2024高二上·雷州月考）一个初速度为零的电子在经的电压加速后，垂直于平行板间的匀强电场从两极板中心处射入，如图所示，两板间距，板长，两板间的电压．已知电子的带电量为，质量为，只考虑两板间的电场，不计重力，求：
（1）电子经加速电压加速后进入偏转电场的速度；
（2）电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离；
（3）若电子射出偏转电场后经过下极板所在平面上的点，如图，求点到下极板右端的距离．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】本题应明确两球不能看成点电荷，不能直接运用库仑定律解答，注意库仑定律的成立条件，理解点电荷的含义。它们所带电荷是异种电荷，则相互吸引，电荷间距小于4r，因此库仑力
故选C。
【分析】由于带电球的大小与它们之间的距离相比，不能忽略，因此不能看作点电荷，不能直接利用库仑定律计算库仑力的大小，只能根据库仑定律定性的比较库仑力的大小。
2．【答案】D
【知识点】电场强度
【解析】【解答】本题考查点电荷的电场强度，需要用到电场强度的定义式，通过对比AB两点的电场强度分析场源电荷的带电性和位置，题目较为简单。
AB．根据点电荷电场力计算公式
变形得
即乙图的斜率表示，由乙图可得A、B图线的斜率分别为
，
解得
，
可知A点的电场强度小于B点的电场强度，故AB错误；
CD．由乙图可知，两点电荷受到的电场力方向相同，都向x轴正方向，因两试探电荷都为正电荷，故点电荷Q在B点右侧，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】根据图像斜率的倒数求解电场强度，根据A、B两点的电场强度以及受力情况可以判断场源电荷的带电性和位置。
3．【答案】B
【知识点】比值定义法；电势
【解析】【解答】知道各个物理量的定义式是解题的基础，也是物理的基本常识，需要熟练掌握。电场强度
电容
电势
属于比值定义法；真空中点电荷的电场强度
不属于比值定义法。
故选B。
【分析】根据各个物理量的定义式分析即可。
4．【答案】D
【知识点】电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】解决本题的关键知道匀强电场的等势线为间距相等的平行直线，以及知道电场线与等势线垂直。设BC中点为D，则D点的电势为
可知AD连线为等势线，则电场方向由B指向C，场强大小为
故选D。
【分析】连接电势相等的两点，连线为等势线，作出等势线的垂线，抓住电场线与等势线垂直，确定沿电场方向上的距离，从而根据求出匀强电场的大小．
5．【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】本题考查电容器的动态分析，关键抓住断开开关时，电容器所带的电量不变。闭合开关时，电容器两端的电势差不变。A．保持开关S闭合，两极板间电势差不变，将两极板间距减小，由可知，板间场强增大，故A错误；
B．保持开关闭合，变阻器仅仅充当导线功能，电容器两极板间的电势差不变，滑动触头滑动不会影响静电计指针张角，静电计指针张开角度不变，故B错误；
C．断开开关S后，电容器带电量不变，紧贴极板插入金属板，相当于极板之间的距离减小，根据可知，电容增大，根据可知，两极板间电势差减小，静电计指针张开角度减小，故C正确；
D．断开开关S后，电容器带电量不变，将两极板间距增大，根据可知，电容减小，根据可知，两极板间电势差增大，故D错误。
故选C。
【分析】静电计测量的是电容器两端的电势差，闭合开关S，电容器两极板间的电势差等于电源的电动势。断开开关S，电容器所带的电量不变，根据电容的定义式和电容的决定式相结合进行分析。
6．【答案】C
【知识点】电场线；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布。对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧。A．粒子做曲线运动的轨迹在粒子受力与速度的夹角之间，如图
可知粒子受电场力的方向与该点的电场方向相反，所以该粒子带负电荷，故A错误；
B．电场线的疏密表示场强大小，所以A点的场强小于B点的场强，故B错误；
C．带电粒子从电场中的A点运动到B点，电场力做负功，粒子速度逐渐减小，故C正确；
D．由牛顿第二定律可知
由于A点的场强小于B点的场强，所以A点的加速度小于B点的加速度，故D错误。
故选C。
【分析】电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向。不计重力的粒子在电场力作用下从A到B，运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧。
7．【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】本题考查是关于静电的防止与应用，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例。A．根据图甲可知，极板A与电源正极链接，极板A带正电，根据电荷间相互作用力可知，带负电的尘埃被收集在带正电的极板A上，故A正确，不符合题意；
B．图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走人身上的静电，故B正确，不符合题意；
C．图丙中摇动起电机，电极之间形成电场，将气体电离，电子被吸附到烟雾颗粒上，使烟雾颗粒带负电，导致烟雾颗粒可以向正极移动，工作原理为静电吸附，故C正确，不符合题意；
D．我们在户外遇到雷暴天气，在山顶或高大的树下躲避容易引发尖端放电，造成人体伤害，故D错误，符合题意。
故选D。
【分析】根据静电除尘的原理分析；根据静电防止的原理分析；根据尖端放电原理分析。
8．【答案】B,C
【知识点】电势能；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】 公式U=Ed中，d是沿场强方向的两点间的距离，或两等势面间的距离，而U是这两点间的电势差，这一定量关系只适用于匀强电场；用这个公式变形后，可求匀强电场的场强，也可定性分析非匀强电场。AB．头部集中正电荷，尾部集中负电荷，故B点电势高于A点，故A错误，B正确；
C．正电荷由A到O移动时，电场力做负功，故C正确；
D．A、B间的平均场强小于A点到鱼尾或B点到鱼头的平均场强，故A、B之间电压小于200 V，故D错误。
故选BC。
【分析】由沿电场线方向电势逐渐降低，即可分析判断；根据正电荷的受力方向与位移方向的关系做功情况；根据等量异种点电荷的电场分布规律可知，A、B间的电场线比A点到鱼尾或B点到鱼头的电场线稀疏，且AB为鱼身长的一半。
9．【答案】A,C
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】本题考查带电粒子在电场中的运动，此类轨迹问题，由轨迹的弯曲方向可判定电场力的方向，并判断电场力做功正负情况和电势能、动能变化情况。A．由于负点电荷产生的场强方向指向场源电荷，可知场源电荷在M点，由曲线运动受到的合力方向位于轨迹的凹侧，可知粒子受到的电场力指向场源电荷，则粒子带正电，故A正确；
B．根据
由于A点离场源电荷更近，所以A点的场强大于B点的场强，粒子在B点受到的电场力小于在A点受到的电场力，则粒子在B点的加速度比在A点的加速度小，故B错误；
CD．离场源负点电荷越近，电势越低，所以B点的电势比A点的电势高；根据
由于粒子带正电，所以粒子在B点的电势能比在A点的电势能大，故C正确，D错误。
故选AC。
【分析】带电粒子所受的电场力指向曲线内侧，结合场源电荷，则知带电粒子电性，由电场线的疏密可判断场强的大小，再判断电场力的大小，进而判断加速度大小。由带电粒子的轨迹可判定电场力的方向，确定电场力做功情况，分析电势能的变化。
10．【答案】A,B
【知识点】电势能
【解析】【解答】本题考查电势能与电场力做功，解题关键掌握电势能与电势的关系，注意Ep-x图像斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小。A．滑块在x = 3m处电势能最小，根据Ep = qφ，且滑块带负电，所以x = 3m处的电势最高，故A正确；
BC．Ep—x图像斜率的绝对值
表示滑块所受电场力的大小，所以滑块在x = 1m处所受电场力大小为
滑块所受滑动摩擦力大小为
f = μmg = 0.8N
所以在1—3m区间内，滑块所受电场力与滑动摩擦力方向相反，且不断减小，则滑块所受合外力方向与速度方向先相同后相反，速度先增大后减小；在x = 3m之后，滑块所受电场力与滑动摩擦力同向，且不断增大，则滑块所受合外力方向也与速度方向相反。综上所述可知滑块向右运动过程中，电场力先做正功后做负功，速度先增大后减小，在x = 2m处速度可能最大，故C错误、B正确；
D．滑块在x = 1m处的电势能与在x = 4m处的电势能相等，根据能量守恒定律，若滑块能够经过x = 4m处，则应满足
根据题中数据可知实际情况满足上式，所以滑块一定能经过x = 4m处的位置，故D错误。
故选AB。
【分析】滑块在x=3m处电势能最低，因为滑块带负电，所以x=3m处的电势最高，Ep-x图像斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小，结合摩擦力可知速度的变化情况；根据能量守恒定律判断滑块是否到达x=4m处的位置。
11．【答案】（1）D
（2）正；
（3）减小
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】本题考查了电场力的影响因素，重点掌握库仑力表达式，理解库仑力与电荷间的间距的平方成反比，与电荷量的乘积成正比，是电荷间的相互作用力。
（1）对小球B，设丝线偏离竖直方向的角度为θ，由平衡条件可得静电力的大小
可知θ角越大，B球受的静电力越大，θ角越小，B球受的静电力越小，因此静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度反映出来。
故选D。
（2）由题图可知，小球B在静电力作用下远离小球A，即受小球A的排斥，因小球A带正电，可知小球B也带正电荷。由题图可知，悬挂在“”位置时，丝线偏离竖直方向的角度最小，由
可知，悬挂在“”位置时小球受到的静电力最小。
（3）由以上实验解析表明：在两小球所带电荷量不变时，电荷间静电力大小随电荷间距离的增大而减小。
【分析】（1）由平衡条件可得静电力的大小表达式，根据表达式分析；
（2）悬挂在“P3”位置时，丝线偏离竖直方向的角度最小，根据静电力表达式分析；
（3）根据实验结果写出实验结论。
12．【答案】N；1.0×10-3；测量时电容器通过电表内阻放电或电容器通过潮湿的空气放电
【知识点】观察电容器的充、放电现象
【解析】【解答】本题考查电容的充放电以及图像的问题，关键是掌握图像的认识和理解，会根据题意进行准确分析解答。（1）由图甲可知N端为高电势，所以红表笔应接在N点。
（2）图乙所示的图像中每个小方格代表的电荷量
q=50×10-6×5 C=2.5×10-4C
利用数格子的方法，估算出电容器两端电压为8.0 V时共有32个小方格，则电容器充电完成时储存的电荷量
Q=32q=32×2.5×10-4C=8.0×10-3C
则电容器的电容
（3）实验中发现，使用多用电表电压挡测量电容器电压，测量时间过长时，电表读数会缓慢减小，原因是多用电表电压挡不是理想电表，测量时电容器通过电表内阻放电，电容器两端电压减小，也可能是由于空气潮湿，电容器通过潮湿的空气放电，电容器两端电压减小。
【分析】（1）红表笔接在电势高的一端；
（2）根据I-t图像中图像与横轴围成的面积计算出电荷量，结合Q=CU计算出电容；
（3）根据电路的实际情况分析电表读数变小的可能原因。
13．【答案】解：（1）在处滑块速度达到最大，则此时滑块受力平衡，即电场力等于滑动摩擦力
代入数据，解得
（2）由图知，在处即，此处的电势为；在处即，此处的电势为，则两处的电势差为
根据动能定理
解得
（3）由图b可知，电势与位置x之间的关系为
则从到最远位置，根据动能定理
解得或（舍去）
【知识点】电势能
【解析】【分析】（1）滑块速度最大时所受的电场力与滑动摩擦力大小相等。
（2）由图读出所在位置的电势。根据动能定理求速度大小。
（3）由图b可知，电势与位置x之间的关系，根据动能定理求解最远位置
14．【答案】（1）解：由电场力做功与电势差的关系得，CD两点间电势差为
（2）解：由场强公式得，两极板间的场强大小为
两极板间的场强不变，所以仅将A板移动到处后，A板的电势为
【知识点】电势差；电势差与电场强度的关系
【解析】【分析】（1）根据电势差的表达式，代入功和电荷量即可计算；
（2）对该电容器，仅上下移动极板不会造成电场强度的大小，结合接地位置，即可计算A板的电势。
（1）由电场力做功与电势差的关系得，CD两点间电势差为
（2）由场强公式得，两极板间的场强大小为
两极板间的场强不变，所以仅将A板移动到处后，A板的电势为
15．【答案】（1）解：根据动能定理可得
解得
（2）解：在偏转电场中竖直方向加速度
运动时间
偏移量
联立解得
（3）解：电子出电场后做匀速直线运动，将电子出电场时的速度反向延长，延长线与板间中心线相交于板的中点，设速度反向延长线与水平方向的夹角为θ，则
由几何关系
解得
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）运用动能定理解答；
（2）将电子在偏转电场的运动分解成水平、竖直两个方向，列出关系式；
（3）电子出电场后做匀速直线运动，将电子出电场时的速度反向延长，延长线与板间的中心线相交于板的中点，根据几何关系分析。
（1）根据动能定理可得
解得
（2）在偏转电场中竖直方向加速度
运动时间
偏移量
联立解得
（3）电子出电场后做匀速直线运动，将电子出电场时的速度反向延长，延长线与板间中心线相交于板的中点，设速度反向延长线与水平方向的夹角为θ，则
由几何关系
解得
x=0.25cm
1 / 1广东省湛江市雷州市第二中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题
一、单选题（每题4分，共28分。）
1．（2024高二上·雷州月考）如图所示，半径为的两个相同金属球，两球心相距，若它们所带电荷量分别为，则它们之间相互作用的静电力的大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】本题应明确两球不能看成点电荷，不能直接运用库仑定律解答，注意库仑定律的成立条件，理解点电荷的含义。它们所带电荷是异种电荷，则相互吸引，电荷间距小于4r，因此库仑力
故选C。
【分析】由于带电球的大小与它们之间的距离相比，不能忽略，因此不能看作点电荷，不能直接利用库仑定律计算库仑力的大小，只能根据库仑定律定性的比较库仑力的大小。
2．（2024高二上·雷州月考）在图甲所示的x轴上固定一个带负电的点电荷Q（图甲中未画出），A、B为x轴上的两点，在A、B两点分别放置不同的试探电荷，以x轴的正方向为电场力的正方向，放在A、B两点的试探电荷所带电荷量与其受到的电场力的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．A点的电场强度大小为
B．A点的电场强度大于B点的电场强度
C．点电荷Q在A、B之间
D．点电荷Q在B点右侧
【答案】D
【知识点】电场强度
【解析】【解答】本题考查点电荷的电场强度，需要用到电场强度的定义式，通过对比AB两点的电场强度分析场源电荷的带电性和位置，题目较为简单。
AB．根据点电荷电场力计算公式
变形得
即乙图的斜率表示，由乙图可得A、B图线的斜率分别为
，
解得
，
可知A点的电场强度小于B点的电场强度，故AB错误；
CD．由乙图可知，两点电荷受到的电场力方向相同，都向x轴正方向，因两试探电荷都为正电荷，故点电荷Q在B点右侧，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】根据图像斜率的倒数求解电场强度，根据A、B两点的电场强度以及受力情况可以判断场源电荷的带电性和位置。
3．（2024高二上·雷州月考）下列不属于比值定义的是（ ）
A．电场强度 B．真空中点电荷的电场强度
C．电容 D．电势
【答案】B
【知识点】比值定义法；电势
【解析】【解答】知道各个物理量的定义式是解题的基础，也是物理的基本常识，需要熟练掌握。电场强度
电容
电势
属于比值定义法；真空中点电荷的电场强度
不属于比值定义法。
故选B。
【分析】根据各个物理量的定义式分析即可。
4．（2024高二上·雷州月考）如图示，在匀强电场中有边长为10cm的等边三角形△ABC，已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为2V、6V和－2V，则匀强电场的场强大小E为（ ）
A．20V/m B．40V/m C．60V/m D．80V/m
【答案】D
【知识点】电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】解决本题的关键知道匀强电场的等势线为间距相等的平行直线，以及知道电场线与等势线垂直。设BC中点为D，则D点的电势为
可知AD连线为等势线，则电场方向由B指向C，场强大小为
故选D。
【分析】连接电势相等的两点，连线为等势线，作出等势线的垂线，抓住电场线与等势线垂直，确定沿电场方向上的距离，从而根据求出匀强电场的大小．
5．（2024高二上·雷州月考）静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针的张角大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小，如图所示，为平行板电容器的两个金属板，当开关S闭合后，静电计G指针张开一定角度。不考虑静电计引起的电荷量变化，则下列说法正确的是（ ）
A．保持开关S闭合，将两极板间距减小，板间场强减小
B．保持开关S闭合，将的滑片向左移动，静电计指针张开角度变大
C．断开开关S后，紧贴极板插入金属板，静电计指针张开角度减小
D．断开开关S后，将两极板间距增大，板间电压减小
【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】本题考查电容器的动态分析，关键抓住断开开关时，电容器所带的电量不变。闭合开关时，电容器两端的电势差不变。A．保持开关S闭合，两极板间电势差不变，将两极板间距减小，由可知，板间场强增大，故A错误；
B．保持开关闭合，变阻器仅仅充当导线功能，电容器两极板间的电势差不变，滑动触头滑动不会影响静电计指针张角，静电计指针张开角度不变，故B错误；
C．断开开关S后，电容器带电量不变，紧贴极板插入金属板，相当于极板之间的距离减小，根据可知，电容增大，根据可知，两极板间电势差减小，静电计指针张开角度减小，故C正确；
D．断开开关S后，电容器带电量不变，将两极板间距增大，根据可知，电容减小，根据可知，两极板间电势差增大，故D错误。
故选C。
【分析】静电计测量的是电容器两端的电势差，闭合开关S，电容器两极板间的电势差等于电源的电动势。断开开关S，电容器所带的电量不变，根据电容的定义式和电容的决定式相结合进行分析。
6．（2024高二上·雷州月考）一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，实线为电场中的三条电场线，不计粒子所受的重力，下列说法正确的是（ ）
A．该粒子带正电荷 B．A点的场强大于B点的场强
C．粒子速度逐渐减小 D．A点的加速度大于B点的加速度
【答案】C
【知识点】电场线；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布。对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧。A．粒子做曲线运动的轨迹在粒子受力与速度的夹角之间，如图
可知粒子受电场力的方向与该点的电场方向相反，所以该粒子带负电荷，故A错误；
B．电场线的疏密表示场强大小，所以A点的场强小于B点的场强，故B错误；
C．带电粒子从电场中的A点运动到B点，电场力做负功，粒子速度逐渐减小，故C正确；
D．由牛顿第二定律可知
由于A点的场强小于B点的场强，所以A点的加速度小于B点的加速度，故D错误。
故选C。
【分析】电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向。不计重力的粒子在电场力作用下从A到B，运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧。
7．（2024高二上·雷州月考）关于以下场景的说法错误的是（ ）
A．图甲为静电除尘原理的示意图，带负电的尘埃将被吸附到带正电的板状收集器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静电
C．图丙中摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电吸附
D．如图丁所示，我们在户外遇到雷暴天气，可以停留在山顶或高大的树下躲避
【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】本题考查是关于静电的防止与应用，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例。A．根据图甲可知，极板A与电源正极链接，极板A带正电，根据电荷间相互作用力可知，带负电的尘埃被收集在带正电的极板A上，故A正确，不符合题意；
B．图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走人身上的静电，故B正确，不符合题意；
C．图丙中摇动起电机，电极之间形成电场，将气体电离，电子被吸附到烟雾颗粒上，使烟雾颗粒带负电，导致烟雾颗粒可以向正极移动，工作原理为静电吸附，故C正确，不符合题意；
D．我们在户外遇到雷暴天气，在山顶或高大的树下躲避容易引发尖端放电，造成人体伤害，故D错误，符合题意。
故选D。
【分析】根据静电除尘的原理分析；根据静电防止的原理分析；根据尖端放电原理分析。
二、多选题（每题6分，共18分。）
8．（2024高二上·雷州月考）如图甲，电鲶遇到危险时，可产生数百伏的电压。若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，O为电鲶身体的中点，且AB为鱼身长的一半，如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．A点电势高于B点电势
B．A点电势低于B点电势
C．将正电荷由A点移动到O点，电场力做负功
D．当电鲶产生400V的电压时，AB间的电压为200V
【答案】B,C
【知识点】电势能；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】 公式U=Ed中，d是沿场强方向的两点间的距离，或两等势面间的距离，而U是这两点间的电势差，这一定量关系只适用于匀强电场；用这个公式变形后，可求匀强电场的场强，也可定性分析非匀强电场。AB．头部集中正电荷，尾部集中负电荷，故B点电势高于A点，故A错误，B正确；
C．正电荷由A到O移动时，电场力做负功，故C正确；
D．A、B间的平均场强小于A点到鱼尾或B点到鱼头的平均场强，故A、B之间电压小于200 V，故D错误。
故选BC。
【分析】由沿电场线方向电势逐渐降低，即可分析判断；根据正电荷的受力方向与位移方向的关系做功情况；根据等量异种点电荷的电场分布规律可知，A、B间的电场线比A点到鱼尾或B点到鱼头的电场线稀疏，且AB为鱼身长的一半。
9．（2024高二上·雷州月考）如图所示，实线MN是带负电的场源电荷产生的电场中的一条方向已标出的电场线，场源电荷不在M点就在N点，虚线AB是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹。下列说法正确的是（ ）
A．粒子带正电
B．粒子在B点的加速度比在A点的加速度大
C．B点的电势比A点的电势高
D．粒子在B点的电势能比在A点的电势能小
【答案】A,C
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】本题考查带电粒子在电场中的运动，此类轨迹问题，由轨迹的弯曲方向可判定电场力的方向，并判断电场力做功正负情况和电势能、动能变化情况。A．由于负点电荷产生的场强方向指向场源电荷，可知场源电荷在M点，由曲线运动受到的合力方向位于轨迹的凹侧，可知粒子受到的电场力指向场源电荷，则粒子带正电，故A正确；
B．根据
由于A点离场源电荷更近，所以A点的场强大于B点的场强，粒子在B点受到的电场力小于在A点受到的电场力，则粒子在B点的加速度比在A点的加速度小，故B错误；
CD．离场源负点电荷越近，电势越低，所以B点的电势比A点的电势高；根据
由于粒子带正电，所以粒子在B点的电势能比在A点的电势能大，故C正确，D错误。
故选AC。
【分析】带电粒子所受的电场力指向曲线内侧，结合场源电荷，则知带电粒子电性，由电场线的疏密可判断场强的大小，再判断电场力的大小，进而判断加速度大小。由带电粒子的轨迹可判定电场力的方向，确定电场力做功情况，分析电势能的变化。
10．（2024高二上·雷州月考）如图甲所示，在粗糙绝缘的水平地面上，一质量m = 2kg的带负电小滑块（可视为质点）在x = 1m处以初速度v0 = 2m/s沿x轴正方向运动，滑块与地面间的动摩擦因数为0.04。整个区域存在沿水平方向的电场（图中未画出），滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示，P点是图线最低点，虚线AB是经过x = 1m处的切线，并且AB经过（0，3）和（3，0）两点，重力加速度取g = 10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．x = 3m处的电势最高
B．滑块运动至x = 2m处时，速度可能最大
C．向右运动过程中，电场力先做负功后做正功
D．滑块向右一定不能经过x = 4m处的位置
【答案】A,B
【知识点】电势能
【解析】【解答】本题考查电势能与电场力做功，解题关键掌握电势能与电势的关系，注意Ep-x图像斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小。A．滑块在x = 3m处电势能最小，根据Ep = qφ，且滑块带负电，所以x = 3m处的电势最高，故A正确；
BC．Ep—x图像斜率的绝对值
表示滑块所受电场力的大小，所以滑块在x = 1m处所受电场力大小为
滑块所受滑动摩擦力大小为
f = μmg = 0.8N
所以在1—3m区间内，滑块所受电场力与滑动摩擦力方向相反，且不断减小，则滑块所受合外力方向与速度方向先相同后相反，速度先增大后减小；在x = 3m之后，滑块所受电场力与滑动摩擦力同向，且不断增大，则滑块所受合外力方向也与速度方向相反。综上所述可知滑块向右运动过程中，电场力先做正功后做负功，速度先增大后减小，在x = 2m处速度可能最大，故C错误、B正确；
D．滑块在x = 1m处的电势能与在x = 4m处的电势能相等，根据能量守恒定律，若滑块能够经过x = 4m处，则应满足
根据题中数据可知实际情况满足上式，所以滑块一定能经过x = 4m处的位置，故D错误。
故选AB。
【分析】滑块在x=3m处电势能最低，因为滑块带负电，所以x=3m处的电势最高，Ep-x图像斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小，结合摩擦力可知速度的变化情况；根据能量守恒定律判断滑块是否到达x=4m处的位置。
三、实验题（每空2分，共20分。）
11．（2024高二上·雷州月考）某同学利用图示装置来探究影响电荷间静电力大小的因素。图中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带电的小球B会在静电力的作用下发生偏离。
（1）静电力的大小可以通过________反映出来。（单选）
A．A球的电荷量 B．两带电球间的距离
C．B球的电荷量 D．丝线偏离竖直方向的角度
（2）保持A、B两球电荷量不变，把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图中横杆上的、、等位置，调节丝线长度，使带电小球B与球A的球心保持在同一水平线上，小球静止时的状态如图所示。可推断：小球B带 （选填“正”或“负”）电荷；悬挂在 （选填“”、“”或“”）位置时小球受到的静电力最小。
（3）实验表明：电荷间静电力大小随电荷间距离的增大而 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】（1）D
（2）正；
（3）减小
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】本题考查了电场力的影响因素，重点掌握库仑力表达式，理解库仑力与电荷间的间距的平方成反比，与电荷量的乘积成正比，是电荷间的相互作用力。
（1）对小球B，设丝线偏离竖直方向的角度为θ，由平衡条件可得静电力的大小
可知θ角越大，B球受的静电力越大，θ角越小，B球受的静电力越小，因此静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度反映出来。
故选D。
（2）由题图可知，小球B在静电力作用下远离小球A，即受小球A的排斥，因小球A带正电，可知小球B也带正电荷。由题图可知，悬挂在“”位置时，丝线偏离竖直方向的角度最小，由
可知，悬挂在“”位置时小球受到的静电力最小。
（3）由以上实验解析表明：在两小球所带电荷量不变时，电荷间静电力大小随电荷间距离的增大而减小。
【分析】（1）由平衡条件可得静电力的大小表达式，根据表达式分析；
（2）悬挂在“P3”位置时，丝线偏离竖直方向的角度最小，根据静电力表达式分析；
（3）根据实验结果写出实验结论。
12．（2024高二上·雷州月考）超级电容器（一般容量可达1~5000 F）能够在电动汽车启动时快速提供强大的电流（一般可达100~1500 A）；物理兴趣小组利用高电阻放电法测一标示模糊的电容器的电容。
实验步骤如下：
①按图甲电路图连接好电路；
②先使开关S与2端相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间内完成；
③断开开关S，把多用电表调到电压挡，调零后测量电容器两端的电压；
④再把开关S与1端相连，同时开始计时并测量数据，每隔5s或10s读一次电流I的值，将测得的数据填入预先设计的表格中；
⑤在如图乙所示的坐标纸上标出测量的数据点，并用平滑的曲线把数据点连接起来。
根据实验回答以下问题：
（1）使用多用电表测量电容器电压时，红表笔应接在 点（选填“M”或“N”）。
（2）若用多用电表测得电容器两端的电压为8.0 V，可估算电容器的电容为 F（结果保留2位有效数字）。
（3）兴趣小组在实验中发现，使用多用电表电压挡测量电容器电压，测量时间过长时，电表读数会缓慢减小，请分析产生这种现象的可能原因： 。
【答案】N；1.0×10-3；测量时电容器通过电表内阻放电或电容器通过潮湿的空气放电
【知识点】观察电容器的充、放电现象
【解析】【解答】本题考查电容的充放电以及图像的问题，关键是掌握图像的认识和理解，会根据题意进行准确分析解答。（1）由图甲可知N端为高电势，所以红表笔应接在N点。
（2）图乙所示的图像中每个小方格代表的电荷量
q=50×10-6×5 C=2.5×10-4C
利用数格子的方法，估算出电容器两端电压为8.0 V时共有32个小方格，则电容器充电完成时储存的电荷量
Q=32q=32×2.5×10-4C=8.0×10-3C
则电容器的电容
（3）实验中发现，使用多用电表电压挡测量电容器电压，测量时间过长时，电表读数会缓慢减小，原因是多用电表电压挡不是理想电表，测量时电容器通过电表内阻放电，电容器两端电压减小，也可能是由于空气潮湿，电容器通过潮湿的空气放电，电容器两端电压减小。
【分析】（1）红表笔接在电势高的一端；
（2）根据I-t图像中图像与横轴围成的面积计算出电荷量，结合Q=CU计算出电容；
（3）根据电路的实际情况分析电表读数变小的可能原因。
四、解答题
13．（2024高二上·雷州月考）如图a，一个正点电荷固定在绝缘水平面上x轴的原点O处，轴上各点电势与的关系如图b。可视为质点的滑块质量为0.05kg、电荷量为，从处由静止释放，在处时速度达到最大。已知滑块与水平面间的动摩擦因数，。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则：
（1）在处滑块所受电场力大小是多少？
（2）滑块速度大小为多少？
（3）计算滑块到达的最远位置。
【答案】解：（1）在处滑块速度达到最大，则此时滑块受力平衡，即电场力等于滑动摩擦力
代入数据，解得
（2）由图知，在处即，此处的电势为；在处即，此处的电势为，则两处的电势差为
根据动能定理
解得
（3）由图b可知，电势与位置x之间的关系为
则从到最远位置，根据动能定理
解得或（舍去）
【知识点】电势能
【解析】【分析】（1）滑块速度最大时所受的电场力与滑动摩擦力大小相等。
（2）由图读出所在位置的电势。根据动能定理求速度大小。
（3）由图b可知，电势与位置x之间的关系，根据动能定理求解最远位置
14．（2024高二上·雷州月考）如图所示，平行板电容器的两个极板A、B，B极板接地。两板间距为，一带电量为的点电荷沿电场线从点运动到点，电场力做功为。间距离为，间距离为，不计重力。求
（1）CD两点间电势差；
（2）仅将A板移动到处后，A板的电势。
【答案】（1）解：由电场力做功与电势差的关系得，CD两点间电势差为
（2）解：由场强公式得，两极板间的场强大小为
两极板间的场强不变，所以仅将A板移动到处后，A板的电势为
【知识点】电势差；电势差与电场强度的关系
【解析】【分析】（1）根据电势差的表达式，代入功和电荷量即可计算；
（2）对该电容器，仅上下移动极板不会造成电场强度的大小，结合接地位置，即可计算A板的电势。
（1）由电场力做功与电势差的关系得，CD两点间电势差为
（2）由场强公式得，两极板间的场强大小为
两极板间的场强不变，所以仅将A板移动到处后，A板的电势为
15．（2024高二上·雷州月考）一个初速度为零的电子在经的电压加速后，垂直于平行板间的匀强电场从两极板中心处射入，如图所示，两板间距，板长，两板间的电压．已知电子的带电量为，质量为，只考虑两板间的电场，不计重力，求：
（1）电子经加速电压加速后进入偏转电场的速度；
（2）电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离；
（3）若电子射出偏转电场后经过下极板所在平面上的点，如图，求点到下极板右端的距离．
【答案】（1）解：根据动能定理可得
解得
（2）解：在偏转电场中竖直方向加速度
运动时间
偏移量
联立解得
（3）解：电子出电场后做匀速直线运动，将电子出电场时的速度反向延长，延长线与板间中心线相交于板的中点，设速度反向延长线与水平方向的夹角为θ，则
由几何关系
解得
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）运用动能定理解答；
（2）将电子在偏转电场的运动分解成水平、竖直两个方向，列出关系式；
（3）电子出电场后做匀速直线运动，将电子出电场时的速度反向延长，延长线与板间的中心线相交于板的中点，根据几何关系分析。
（1）根据动能定理可得
解得
（2）在偏转电场中竖直方向加速度
运动时间
偏移量
联立解得
（3）电子出电场后做匀速直线运动，将电子出电场时的速度反向延长，延长线与板间中心线相交于板的中点，设速度反向延长线与水平方向的夹角为θ，则
由几何关系
解得
x=0.25cm
1 / 1
