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高中物理静电与静电场第节趋利避害静电的利用与防止教师用书鲁科版

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第4节趋利避害——静电的利用与防止

课标解读重点难点

1.知道静电对日常生活、生产有利也有弊.

2.通过实例,了解在生产和生活中静电的利用

与防止.

1.静电的利用和防

止.(重点)

2.避雷针原理.(难点)

静电的利用

1.基本知识

(1)静电复印、静电除尘、静电喷漆、静电植绒、静电喷药等都是静电的应用.

(2)静电处理的种子抗病能力强,且发芽率高;经过静电处理的水,既能杀菌又不易起水垢.

2.探究交流

静电应用的原理是什么?

【提示】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,利用静电力控制带电粒子的运动或分布.

静电的防止

1.基本知识

(1)方法:将静电荷导走或静电屏蔽.

(2)实例

①在印染厂里,棉纱、毛线、化学纤维上的静电会吸引空气中的尘埃,使印染质量下降.人们常常采用湿度调节来解决这一问题.设法使车间里保持一定湿度,让电荷随时放出,便可以消除静电危害.

②雷电这一静电现象常常会造成巨大的自然灾害,为了避免雷电的危害,通常使用避雷针.避雷针的尖端安装在建筑物的顶部,并通过金属线与埋在地下的金属板相连.遇到雷雨时,云层上的大量静电由避雷针直接导入地下,同时,避雷针的尖端向空中放电,也中和了云层中的部分电荷,这样就避免了建筑物遭受雷击.

③在生产和科研中,电磁仪器常会因外界电场干扰而无法正常工作.针对这一类现象,人们常采用静电屏蔽的方法,把这些设备置于接地的封闭(或近似封闭)金属罩中.2.探究交流

为什么飞机加油时加油车和飞机之间用一根金属导线相连且接地?

【提示】因为飞机降落时轮胎和地之间摩擦产生静电,若不及时导走,飞机就会通过与它接触的物体放电,产生电火花,引起火灾.所以要在加油车和飞机之间用一根金属导线相连且接地,把飞机上的电荷及时导走,防止意外放电.

放电现象

1.桥车尾部拖着一长条橡胶带,有什么用途?

【提示】将车体的静电荷导入大地.

2.常见的放电现象有哪几种?

【提示】火花放电、接地放电、雷电、尖端放电.

1.放电产生的原因

空气中存在少量的自由电子,当导体上聚集的电荷很多时,会在周围空间产生强电场,空气中的自由电子很快被加速到较大的速度和空气中的分子进行碰撞,使空气中的分子电离,这样,在很短时间内空气中会产生大量的自由电荷,形成强烈的放电现象.2.几种常见的放电现象

(1)火花放电

当电荷在物体上大量积累时,在物体周围会产生很强的电场.如果电场足够强,原来是绝缘体的空气被强电场击穿变为导体,这一现象称为空气的电离.强大的电流通过电离的空气时发声、发光、产生电火花并放出大量的热,这就是火花放电现象.

①云层与云层之间或云层与地面之间产生的闪电、雷鸣是火花放电现象.

②在干燥的空气中脱掉化纤衣服时,会看到火花,并听到劈啪声,这也是火花放电现象.

③实验室中感应起电机两个导电杆之间产生电火花,也是火花放电现象.

(2)接地放电

用导线把带电体与大地连接起来,从而使带电体上的电荷导入大地.这就是接地放电现象.

①油罐车尾部拖一铁链,把车上的电荷导入大地.

②飞机降落时,它与空气摩擦产生的静电通过导电橡胶轮胎导入大地.

③计算机房和大型电话交换机房的地板要用导电良好的材料制成,以防止静电的积累.

(3)雷电

当云层间(或云层与地面间)积累大量的电荷时,空气被电离,发生放电,产生强大的电流,从而产生耀眼的闪光和巨响,这就是电闪和雷鸣.

(4)尖端放电现象

导体的尖端部位特别容易积累电荷,这使尖端附近的空气中的电场特别强,从而发生尖端放电.

①高压输电设备的部件,其表面做得很光滑,就是为了避免因尖端放电而造成电能损失或事故.

②避雷针也应用了尖端放电原理.避雷针上的电荷通过针尖放出,逐渐中和云层中的电荷,保护建筑物免遭雷击.原理如图1-4-1所示.

图1-4-1

避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是( )

A.云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地

B.避雷针的尖端向云层放电,中和了云层中的电荷

C.云层与避雷针发生摩擦,避雷针上产生的电荷被导入大地

D.以上说法都不对

【解析】遇到雷雨时,云层上的大量静电由避雷针直接导入地下;同时避雷针的尖端向空中放电,也中和了云层中的部分电荷,从而避免建筑物遭受雷击.

【答案】AB

1.下列措施中,属于通过放电防止静电危害的是( )

A.运送汽油的油罐车后有一条拖在地面上的铁链

B.轿车顶部有一根露在外面的天线

C.印染车间总保持适当的湿度

D.铺在房间的地毯中夹杂着0.05 mm的不锈钢丝导电纤维

【解析】油罐车后拖在地面上的铁链,可将车厢中由于摩擦等原因产生的静电及时导入大地,避免电荷越积越多,从而避免产生剧烈的高压放电使油罐车起火爆炸,故A正确.轿车顶部的天线是用来接收无线电信号的,如果不露在外面而置于车内,则天线处于金属外壳包围中,无法接收或影响无线电信号的接收效果,故B错误.

印染车间保持适当的湿度,可以将由于摩擦等原因产生的静电及时散失,避免影响印染质量,故C正确.

地毯中夹杂导电纤维同样是为了及时导走由于摩擦等原因产生的静电,故D正确.选A、C、D.

【答案】ACD

静电的产生、防止和利用

1.在什么情况下易产生静电?

【提示】两个绝缘体相互摩擦.

2.静电在生产、生活中只能产生危害而无利用价值吗?

【提示】不是.

1.静电的产生

两种不同的物体相互摩擦可以起电,甚至干燥的空气与衣物摩擦也会起电.摩擦起的电在能导电的物体上可迅速流失,而在不导电的绝缘体如化纤、毛织物等物体上就不会流失而形成静电,并聚集起来,当达到一定的电压时就产生放电现象,产生火花并发出声响.2.静电的危害

(1)印刷厂里,纸页之间的摩擦起电,会使纸页粘在一起难以分开,给印刷带来麻烦.

(2)印染厂里棉纱、毛线、人造纤维上的静电,会吸引空气中的尘埃,使印染质量下降.

(3)在制药生产中,由于静电吸引尘埃,会使药品达不到标准的纯度.

(4)在电子计算机的机房中,人体带电可能妨碍电子计算机正常运行.

(5)在家庭中,带静电很多的人从电视机旁走过,会给电视的图像和声音带来干扰.

(6)静电荷积累到一定程度,会产生火花放电,在地毯上行走的人,与地毯摩擦而带的静电如果足够多,他伸手去拉金属门把手时,手与金属把手间会产生火花放电,严重时会使他痉挛.

3.静电的防止

基本方法是尽快把产生的静电导走,避免越积越多.具体措施则多种多样:油罐车靠一条拖在地上的铁链把静电导走;飞机机轮上通常装有搭地线,也有用导电橡胶做机轮轮胎的,

着陆时它们可将机身的静电导入地下;在地毯中夹杂0.05~0.07毫米的不锈钢丝导电纤维,消除静电的效果很好;在印染厂中保持适当的湿度,潮湿的空气可使静电电荷很快消失.4.静电的应用

静电也可以被人们利用.目前,静电的应用已有多种,如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等方面.但依据的物理原理几乎都是让带电的物质微粒在静电力作用下奔向并吸附到电极上.

如图1-4-2所示是静电除尘装置的示意图,它由金属管A和管中金属丝B组成,有关静电除尘的原理,以下说法正确的是( )

图1-4-2

A.A接高压电源负极,B接高压电源正极

B.煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上

C.靠近B处电场强度大,B附近空气被电离成阳离子和电子

D.煤粉等烟尘在强大电场作用下电离成阴、阳离子,分别吸附在B和A上

【解析】除尘器圆筒的外壁连接在高压电源的正极,中间的金属丝连接到高压电源的负极,靠近金属丝的气体在强电场作用下,电离成阳离子和电子,电子飞向筒壁的过程中,附着在煤粉上,使煤粉飞向筒壁,最后在重力作用下落至筒底,故C正确,A、B、D均错误.【答案】 C

2.静电喷涂机原理如图1-4-3所示.静电喷涂机接高压电源,工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动,微粒最后被吸附到工件表面.关于静电喷涂机的涂料微粒,下列表述正确的有( )

图1-4-3

A.微粒带正电

B.微粒带负电

C.微粒可能带正电,也可能带负电

D.微粒受电场力作用

【答案】BD

【备课资源】(教师用书独具)

尚未握手已出“火花”

许多人都有过以上经历,握手时,指尖接触时或者手接触到金属物体时,有“触电”的刺痛感;早晨梳头时越梳越乱,甚至“怒发冲冠”;晚上脱衣服时,会伴着蓝色闪光和“啪啪”响声等等,这些都是静电现象.当感觉到电击时,人身上的静电电压已超过2 000 V;当看到放电火花时,身上的静电电压已经超过3 000 V,这时手指会有针刺般的痛感;当听到放电的“啪啪”声音时,身上的静电电压已高达7 000~8 000V,医学专家说,持久的静电会使人体血液的碱性升高,血钙减少,尿中钙排泄量增加,对于血钙水平低的患者十分不利,尤其对有心血管系统疾病的老年人来说,静电更易使其病情加重或诱发早搏,从中医角度来说,人体静电太强,是体内隐藏某种病症的先兆,不能不防.

1.电视机的荧光屏表面经常有很多灰尘,这主要是因为( )

A.荧光屏具有吸附灰尘的能力

B.房间内灰尘的自然堆积

C.电视机工作时,荧光屏表面温度过高

D.电视机工作时,荧光屏表面有静电

【解析】电视机工作时,荧光屏的表面有静电,会吸引灰尘颗粒,故选项D正确.

【答案】 D

2.在编织某种地毯时,常在编织过程中夹杂一些不锈钢丝,这是因为( )

A.使地毯更好看

B.使地毯更耐用

C.使地毯更善于传热

D.释放静电,使地毯不易沾上灰尘

【解析】在地毯中夹杂一些良导体不锈钢丝是为了及时将地毯上积累的静电导走,以防有静电吸附灰尘等不利现象产生,选项D正确.

【答案】 D

3.高压电气设备的金属元件,表面要很光滑,这样做的目的是( )

A.为了美观

B.为了减少与外界的接触面积

C.为了避免尖端放电

D.为了减小和外界的摩擦

【答案】 C

4.静电在各种产业和日常生活中有着重要的应用,如静电除尘、静电复印等,所依据的基本原理几乎都是让带电的物质微粒在电场作用下奔向并吸附到电极上.现有三个粒子a、b、c从P点向下射入由正、负电荷产生的电场中,它们的运动轨迹如图1-4-4所示,则( )

【导学号:31870009】

图1-4-4

A.a带负电荷,b带正电荷,c不带电荷

B.a带正电荷,b不带电荷,c带负电荷

C.a带负电荷,b不带电荷,c带正电荷

D.a带正电荷,b带负电荷,c不带电荷

【解析】根据“同种电荷相排斥,异种电荷相吸引”判断.正确选项应为B.

【答案】 B

学业达标测评(四)

(建议用时:45分钟)

1.下列措施是为了防止静电产生危害的是( )

A.静电复印

B.静电喷漆

C.在高大的建筑物顶端装上避雷针

D.在高大的烟囱中安装静电除尘器

【解析】静电复印、静电喷漆、静电除尘均是静电的利用,在高大的建筑物顶端装上避雷针是防止静电产生危害,故本题应选C.

【答案】 C

2.身穿化纤衣服的人在晚上脱衣服时,会看到电火花,并伴有“叭叭”的响声,其原因是( )

A.由于化纤衣物间的摩擦产生了静电

B.人体本身带电

C.空气带电,在衣服上产生放电现象

D.以上说法都不正确

【解析】正常情况下,物体(包括气体物质)都是电中性的,人体、空气本身不可能带电,故B、C错误.晚上脱衣服时,衣物间的摩擦产生静电,积聚的大量电荷导致火花放电,故A正确.

【答案】 A

3.关于避雷针的原理的说法正确的是( )

A.通过使用绝缘材料,防止雷电击中建筑物

B.避雷针实际上是将雷电提前引下来,为了达到快速的目的,避雷针与空气的接触面积越大越好

C.避雷针利用尖端放电原理,置于建筑物顶端,提前将雷电引入地下

D.避雷针利用静电平衡,平衡天空带电的云层

【解析】避雷针所起的作用是导走云层中的静电荷,为了容易产生放电现象,一般做成比较尖的,并且需要接地良好,所以选项A、B均错误,其原理也不是静电平衡,选项D 错误.

【答案】 C

4.为了防止静电的危害,应尽快把产生的静电导走,下面措施中不是防止静电危害的是( )

A.油罐车后面装一条拖地的铁链

B.电工钳柄上套有绝缘胶套

C.飞机轮上装搭地线

D.印刷车间中保持适当的湿度

【解析】防止静电危害是不让其产生火花、高压,而钳柄上的绝缘胶套是防止操作时

触电的,而不是防止静电的.

【答案】 B

5.人造纤维比棉纤维容易沾上灰尘,其原因是( )

A.人造纤维的导电性好,容易吸引灰尘

B.人造纤维的导电性好,容易导走静电,留下灰尘

C.人造纤维的绝缘性好,不易除掉灰尘

D.人造纤维的绝缘性好,容易积累静电,吸引灰尘

【解析】人在工作和生活中,由于衣服的摩擦等原因要产生静电,带电物体能够吸引轻小物体,灰尘容易吸附到衣物上.人造纤维比棉纤维的绝缘性能强,更容易积累静电荷,因此更容易吸引灰尘.

【答案】 D

6.如图1-4-5所示,空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体.当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时,电荷将做( )

【导学号:31870010】

图1-4-5

A.向上偏转的类平抛运动

B.向下偏转的类平抛运动

C.匀速直线运动

D.变速直线运动

【解析】电荷如何运动,由电荷的受力决定,而电荷的重力不计,则只需考虑电荷是否受电场力.根据电场中导体的特点,即可判断.

空心导体处在带正电的带电体附近,根据电场中导体的特点,空心导体起到了静电屏蔽的作用,使得内部电场强度为零,电荷不受电场力的作用,所以做匀速直线运动,C选项正确.

【答案】 C

7.滚筒式静电分选器由料斗A、导板B、导体滚筒C、刮板D、料槽E、F和放电针G 等部件组成.C与G分别接于直流高压电源的正、负极,并令C接地.如图1-4-6所示,电源电压很高,足以使放电针G附近的空气发生电离而产生大量离子.现有导电性能不同的两种物质粉粒a、b的混合物从料斗A下落,沿导板B到达转动的滚筒C上,粉粒a具有良好的导电性,粉粒b具有良好的绝缘性.下列说法正确的是( )

图1-4-6

A.粉粒a落入料槽F,粉粒b落入料槽E

B.粉粒b落入料槽F,粉粒a落入料槽E

C.若滚筒C不接地而放电针G接地,从工作原理上看,这是允许的

D.若滚筒C不接地而放电针G接地,从工业实用角度看,这也是允许的

【解析】因为C和G分别接在高压电源的正、负极上,放电针G附近形成很强的电场,使放电针G附近的空气电离而产生大量离子,其中的负离子在奔向正极C的过程中被吸附到粉粒a、b上,a、b因吸附负离子而带负电,被吸引到带正电的滚筒C上,因a具有良好的导电性,a所带电荷被C上的正电荷中和并最终带上和C相同的电荷而被C排斥,落入料槽F;粉粒b因具有良好的绝缘性所带负电荷不会被中和,和C相互吸引被吸引到滚筒C上,直到D处被刮板刮落而落入料槽E中,故A正确,B错.若滚筒C不接地而放电针G接地,同样能使放电针附近空气电离,从工作原理上看,这是允许的,但滚筒C不接地具有高压,不安全,从工业实用角度看,这是不允许的,故C正确,D错.

【答案】AC

8.盛放在油罐车内的石油产品,振荡时可产生静电,容易引起火灾,所以油罐车尾部有一条拖地的铁链,这是利用了铁具有________的性质.

【解析】铁链具有良好的导电性,能把由于振荡产生的静电导入大地,从而防止火灾等危险情况的发生.

【答案】良好的导电性

9.在干燥的天气里,脱毛衣时会听到噼里啪啦的响声,还会伴有点点火花,若用手接触金属常常被电击,你能用所学过的知识来解释这一现象吗?

【解析】由于在脱毛衣时,物体与物体之间发生摩擦,使物体带了电,即摩擦起电,所以电荷在发生中和时就发出了噼里啪啦的声音.在用手和金属接触时发生了放电的现象,所以有被电击的情况.

【答案】在脱毛衣时,物体与物体之间发生摩擦,使物体带了电,用手和金属接触时发生了放电的现象,所以有被电击的情况

10.在干燥的环境里,复印机工作时常因出现复印纸粘在一起影响复印质量.可用什么方法防止纸粘在一起?试说明理由.

【解析】复印纸粘在一起,是因为互相摩擦而产生了静电荷,由于正负电荷互相吸引,

使复印纸不易分开.增大空气的湿度,可防止纸粘在一起.因为空气湿度大时,不易产生摩擦起电现象;产生的一些静电荷也容易泄漏而消失,所以复印纸就容易分开了.【答案】见解析

11.工厂在加工完金属工件后,需要给工件喷防锈漆.工人把金属工件、喷枪分别接在高压直流电源的两极上,为什么这样做?

【解析】喷枪接电源的一极,从中喷出的漆便带上了一种电荷,由于同种电荷相互排斥,形成分布均匀的雾状漆,喷枪与工件之间还会形成电场,细小的带电漆珠在电场力作用下向带异种电荷的工件运动,并吸附在工件表面完成喷漆,静电喷漆因喷出的漆分布均匀,故能有效提高喷漆的质量和效率,并减少对工人的危害.

【答案】见解析

12.静电的危害很多.它的第一种危害来源于带电体的互相作用.在飞机机体与空气、水汽、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电,如果不采取措施,将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作,使飞机变成“聋子”或“瞎子”;在印刷厂里,纸页之间的静电,会使纸页粘合在一起,难以分开,给印刷带来麻烦;在制药厂里,由于静电吸引尘埃,会使药品达不到标准的纯度;在电视机工作时荧光屏表面的静电容易吸附灰尘和油污,形成一层尘埃薄膜,使图像的清晰程度和亮度降低;就连衣服上常见而又不易拍掉的灰尘,也是静电捣的鬼.静电的第二大危害是有可能因静电火花点燃某些易燃物品而发生爆炸.漆黑的夜晚,我们脱尼龙、毛料衣服时,会发出火花和“噼啪”的响声,这对人体基本无害.但在手术台上,静电火花会引起麻醉剂的爆炸,伤害医生和病人.在煤矿中,则会引起瓦斯爆炸,导致工人死伤,矿井报废.

存在可燃气体的环境中防止静电常采用哪些措施?

【解析】措施一:做静电实验时,通常要求空气干燥,潮湿的环境则难以做成,所以使存在可燃气体的环境中的空气变得潮湿,可防止静电.

措施二:地球是一个大的导体,通常有些电器都有接地线.将在可燃气体环境中能产生静电的装备都接上接地线,将产生的静电导入大地,可防止静电.

【答案】见解析

高中物理电场图像专题

场强图像 1.如图所示,两个带电荷量分别为2q和-q的点电 荷固定在x轴上,相距为2L。下列图象中,两个点电荷连线上场强大小E与x关系的图象可能是( ) 2.一带正电粒子在正点电荷的电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴,起始点 O为坐标原点,则下列关于电场强度E、粒子动能E k、粒子电势能E p、粒子加速度a与位移x的关系图象可能的是( ) 3如图所示x轴上各点的电场强度如图所示,场强方 向与x轴平行,规定沿x轴正方向为正,一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴正方向运动,点电荷到达x2位置速度第一次为零,在x3位置第二次速度为零,不计粒子的重力。下列说法正确的是( ) A.O点与x2和O点与x3电势差U Ox2=U Ox3 B.点电荷从O点运动到x2,再运动到x3的过程中, 加速度先减小再增大,然后保持不变 C.点电荷从O点运动到x2,再运动到x3的过程中,速度先均匀减小再均匀增大,然后减小再增大D.点电荷在x2、x3位置的电势能最小 4.如图甲所示,两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等,板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场,电场方向与两板垂直,在t=0时刻,一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场,粒子射入电场时的速度为v0,t=T时刻粒子刚好沿MN 板右边缘射出电场。则( ) A.该粒子射出电场时的速度方向一定是沿垂直电场方向的 B.在t= T 2 时刻,该粒子的速度大小为2v0 C.若该粒子在 T 2 时刻以速度v0进入电场,则粒子会打在板上 D.若该粒子的入射速度变为2v0,则该粒子仍在t=T 时刻射出电场 5.在x轴上关于原点对称的a、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷,如图所示的E-x图象描绘了x轴上部分区域的电场强度(以x轴正方向为电场强度的正方向)。对于该电场中x轴上关于原点对称的c、d两点,下列结论正确的是( ) A.两点场强相同,c点电势更高 B.两点场强相同,d点电势更高 C.两点场强不同,两点电势相 等,均比O点电势高 D.两点场强不同,两点电势相等,均比O点电势低 6.(多选)静电场在x轴上的 场强E随x的变化关系如图所 示,x轴正方向为场强正方向, 带正电的点电荷沿x轴运动, 则点电荷( )

高中物理静电场(四)高考真题赏析

静电场(四)高考真题赏析 1.【2016·上海卷】国际单位制中,不是电场强度的单位是 A.N/C B.V/m C.J/C D.T m/s 2.【2016·浙江卷】如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开, A.此时A带正电,B带负电 B.此时A电势低,B电势高 C.移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合 D.先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合 3.【2016·浙江卷】以下说法正确的是 A.在静电场中,沿着电场线方向电势逐渐降低 B.外力对物体所做的功越多,对应的功率越大 C.电容器电容C与电容器所带电荷量Q成正比 D.在超重和失重现象中,地球对物体的实际作用力发生了变化 4.【2016·全国新课标Ⅲ卷】关于静电场的等势面,下列说法正确的是 A.两个电势不同的等势面可能相交 B.电场线与等势面处处相互垂直 C.同一等势面上各点电场强度一定相等 D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功 5.【2016·全国新课标Ⅱ卷】如图,P为固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为a a、a b、a c,速度大小分别为v a、v b、v c,则

A.a a>a b>a c,v a>v c>v b B.a a>a b>a c,v b>v c>v a C.a b>a c>a a,v b>v c>v a D.a b>a c>a a,v a>v c>v b 6.【2016·全国新课标Ⅰ卷】一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上,若将云母介质移出,则电容器 A.极板上的电荷量变大,极板间的电场强度变大 B.极板上的电荷量变小,极板间的电场强度变大 C.极板上的电荷量变大,极板间的电场强度不变 D.极板上的电荷量变小,极板间的电场强度不变 7.【2016·江苏卷】一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示.容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是 A.A点的电场强度比B点的大 B.小球表面的电势比容器内表面的低 C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直 D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同 8.【2016·天津卷】如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一个固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,E p表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则 A.θ增大,E增大 B.θ增大,E p不变 C.θ减小,E p增大 D.θ减小,E不变

(完整版)高中物理选修3-1静电场测试题单元测试及答案

静电场单元测试 一、选择题 1.如图所示,a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点,c 为ab 的中点,a 、b 点的电势分别为φa =5 V ,φb =3 V ,下列叙述正确的是( ) A .该电场在c 点处的电势一定为4 V B .a 点处的场强一定大于b 处的场强 C .一正电荷从c 点运动到b 点电势能一定减少 D .一正电荷运动到c 点时受到的静电力由c 指向a 2.如图所示,一个电子以100 eV 的初动能从A 点垂直电场线方向飞入匀强电场,在B 点离开电场时,其速度方向与电场线成150°角,则A 与B 两点间的电势差为( ) A .300 V B .-300 V C .-100 V D .-100 3 V 3.如图所示,在电场中,将一个负电荷从C 点分别沿直线移到A 点和B 点,克服静电力做功相同.该电场可能是( ) A .沿y 轴正向的匀强电场 B .沿x 轴正向的匀强电场 C .第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场 D .第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场 4.如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动, 匀强电场方向竖直向下,则( ) A .当小球运动到最高点a 时,线的张力一定最小 B .当小球运动到最低点b 时,小球的速度一定最大 C .当小球运动到最高点a 时,小球的电势能最小 D .小球在运动过程中机械能不守恒 5.在静电场中a 、b 、c 、d 四点分别放一检验电荷,其电量可变,但很小,结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示,由图线可知 ( ) A .a 、b 、c 、d 四点不可能在同一电场线上 B .四点场强关系是E c =E a >E b >E d C .四点场强方向可能不相同 D .以上答案都不对 6.如图所示,在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方,有带正电的点电荷Q , 一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点,且不影响原电场)自左以速度v 0开始在 金属板上向右运动,在运动过程中 ( ) A .小球做先减速后加速运动 B .小球做匀速直线运动 C .小球受的电场力不做功 D .电场力对小球先做正功后做负功 7.如图所示,一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场.若不计重

高三物理电场专题复习

电场复习指导意见 20XX 年课标版考试大纲本章特点 概念多、抽象、容易混淆。电场强度、电场力、电势、电势差、电势能、 电场力做功。 公式多。在帮助学生理解公式的来龙去脉、物理意义、适用条件的同时,可将其归类。 正负号含义多。在静电场中,物理量的正负号含义不同,要帮助学生正确理解物理量的正负值的含义。 知识综合性强。要把力学的所有知识、规律、解决问题的方法和能力应用 内 容要求说明 54.两种电荷.电荷守恒 55.真空中的库仑定律.电荷量 56.电场.电场强度.电场线.点电荷的场 强.匀强电场.电场强度的叠加 57.电势能.电势差.电势.等势面 58.匀强电场中电势差跟电场强度的关系 59.静电屏蔽 60.带电粒子在匀强电场中的运动 61.示波管.示波器及其应用 62.电容器的电容 63.平行板电容器的电容,常用的电容器 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ 带电粒子在匀强 电场中运动的计算,只 限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况

到电场当中 具体复习建议 一.两种电荷,电荷守恒,电荷量(Ⅰ) 1.两种电荷的定义方式。(丝绸摩擦玻璃棒,定义玻璃棒带正点;毛皮 摩擦橡胶棒,定义橡胶棒带负电) 2.从物质的微观结构及物体带电方法 接触带电(所带电性与原带电体相同) 摩擦起电(两物体带等量异性电荷) 感应带电(两导体带等量异性电荷) 3.由于物体的带电过程就是电子的转移过程,所以带电过程中遵循电荷守恒。每个物体所带电量应为电子电量(基本电量)的整数倍。 4.知道相同的两金属球绝缘接触后将平分两球原来所带净电荷量。(注意电性)

二.真空中的库仑定律(Ⅱ)1.r r q kq F 2 2112 或 2 2121 12r q kq F F 方向在两点电荷连线上,满足同性相斥,异性相吸。2.规律在以下情况下可使用:(1)规定为点电荷;(2)可视为点电荷; (3)均匀带电球体可用点电荷等效处理,绝缘均匀带电球体间的库仑力可用库仑定律 2 21r q kq F 等效处理,但r 表示 两球心之间的距离。(其它形状的带电体不可用电荷中心等效) (4)用点电荷库仑定律定性分析绝缘带电金属球相互作用力的情况 两球带同性电荷时:2 21r q kq F r 表示两球心间距,方向在球心连线上 两球带异性电荷时:2 21r q kq F r 表示两球心间距,方向在球心连线上 3.点电荷库仑力参与下的平衡模型(两质量相同的带电通草球模型) 4.两相同的绝缘带电体相互接触后再放回原处 (1)相互作用力是斥力或为零(带等量异性电荷时为零) L mg F T α mgtg l q kq 2 2 1) sin 2(3 2 21sin 4cos l q kq mg T

高考必备:高中物理电场知识点总结大全

高中物理电场知识点总结大全 1. 深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。 (1)库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。即: 其中k为静电力常量,k=9.0×10 9 N m2/c2 成立条件:①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r)。 (2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。 2. 深刻理解电场的力的性质。 电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。 (1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点 的电场强度,简称场强。这是电场强度的定义式,适用于任何电场。其中的q为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。 (2)点电荷周围的场强公式是:,其中Q是产生该电场的电荷,叫场源电荷。 (3)匀强电场的场强公式是:,其中d是沿电场线方向上的距离。 3. 深刻理解电场的能的性质。 (1)电势φ:是描述电场能的性质的物理量。 ①电势定义为φ=,是一个没有方向意义的物理量,电势有高低之分,按规定:正电荷在电场中某点具有的电势能越大,该点电势越高。 ②电势的值与零电势的选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零。

高中物理静电场经典习题

1.(2012江苏卷).一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变,在两板间插入一电介质,其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( ) A .C 和U 均增大 B .C 增大,U 减小 C .C 减小,U 增大 D .C 和U 均减小 B 2(2012天津卷).两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( ) A .做直线运动,电势能先变小后变大 B .做直线运动,电势能先变大后变小 C .做曲线运动,电势能先变小后变大 D .做曲线运动,电势能先变大后变小 C 3.(2012安徽卷).如图所示,在平面直角 中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O 处的电势为0 V ,点A 处的电势为6 V, 点B 处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ( ) m 3 V/m V/m D. 1003 V/m A 4.(2012重庆卷).空中P 、Q 两点处各固定一个点电荷,其中P 点处为正点电荷,P 、Q 两点附近电场的等势面分布如题20图所示,a 、b 、c 、d 为电场中的四个点。则( ) A .P 、Q 两点处的电荷等量同种 B .a 点和b 点的电场强度相同 C .c 点的电热低于d 点的电势 D .负电荷从a 到c ,电势能减少 D 5.(2012海南卷)关于静电场,下列说法正确的是( ) O o x (cm) y (cm) A (6,0 B (0,3)

A.电势等于零的物体一定不带电 B.电场强度为零的点,电势一定为零 C.同一电场线上的各点,电势一定相等 D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加 D 6.(2012山东卷).图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固 定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为 粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的 交点。则该粒子( ) A.带负电 B.在c点受力最大 C.在b点的电势能大于在c点的电势能 D.由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化 CD 7.[2014·北京卷] 如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面.下列判断正确的是( ) A.1、2两点的场强相等 B.1、3两点的场强相等 C.1、2两点的电势相等 D.2、3两点的电势相等

高二物理《静电场》单元测试题附答案

高二物理《静电场》单元测试题A卷 1.下列物理量中哪些与检验电荷无关() A.电场强度E B.电势U C.电势能ε D.电场力F 2.如图所示,在直线MN上有一个点电荷,A、B是直线MN上的两点,两点的间距为L, 场强大小分别为E和2E.则() A.该点电荷一定在A点的右侧 B.该点电荷一定在A点的左侧 C.A点场强方向一定沿直线向左 D.A点的电势一定低于B点的电势 3.平行金属板水平放置,板间距为0.6cm,两板接上6×103V电压,板间有一个带电液滴质量为×10-10 g,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是(g取10m/s2)() A.3×106 B.30 C.10 D.3×104 4.如图所示,在沿x轴正方向的匀强电场E中,有一动点A以O为圆心、以r为半径逆时针转动,θ为OA与x轴正方向间的夹角,则O、A 两点问电势差为( ). (A)U OA =Er (B)U OA =Ersinθ (C)U OA =Ercosθ(D) θ rcos E U OA = 5.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6 C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减 少了10-5 J,已知A点的电势为-10 V,则以下判断正确 的是() A.微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示;

B.微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示; C.B点电势为零; D.B点电势为-20 V 6.如图所示,在某一真空空间,有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开,若正极板A以固定直线00/为中心沿竖直方向作微小振 幅的缓慢振动时,恰有一质量为m带负电荷的粒子 (不计重力)以速度v沿垂直于电场方向射入平行板 之间,则带电粒子在电场区域内运动的轨迹是(设负 极板B固定不动,带电粒子始终不与极板相碰) () A.直线 B.正弦曲线 C.抛物线 D.向着电场力方向偏转且加速度作周期性变化的曲线 7.如图所示,一长为L的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷,电量的绝对值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°,若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下列叙述中正确的是( ). (A)电场力不做功,两电荷电势能不变 (B)电场力做的总功为QEL/2,两电荷的电势能减少 (C)电场力做的总功为-QEL/2,两电荷的电势能增加 (D)电场力做总功的大小跟转轴位置有关 8.如图,在真空中有两个点电荷A和B,电量分别为-Q和 +2Q,它们相距L,如果在两点电荷连线的中点O有一个半

高中物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习(word版

高中物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习(word 版 一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难) 1.如图,真空中x 轴上关于O 点对称的M 、N 两点分别固定两异种点电荷,其电荷量分别为1Q +、2Q -,且12Q Q >。取无穷远处电势为零,则( ) A .只有MN 区间的电场方向向右 B .在N 点右侧附近存在电场强度为零的点 C .在ON 之间存在电势为零的点 D .MO 之间的电势差小于ON 之间的电势差 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 AB .1Q +在N 点右侧产生的场强水平向右,2Q -在N 点右侧产生的场强水平向左,又因为 12Q Q >,根据2Q E k r =在N 点右侧附近存在电场强度为零的点,该点左右两侧场强方向相反,所以不仅只有MN 区间的电场方向向右,选项A 错误,B 正确; C .1Q +、2Q -为两异种点电荷,在ON 之间存在电势为零的点,选项C 正确; D .因为12Q Q >,MO 之间的电场强度大,所以MO 之间的电势差大于ON 之间的电势差,选项D 错误。 故选BC 。 2.如图所示,竖直平面内有半径为R 的半圆形光滑绝缘轨道ABC ,A 、C 两点为轨道的最高点,B 点为最低点,圆心处固定一电荷量为+q 1的点电荷.将另一质量为m 、电荷量为+q 2的带电小球从轨道A 处无初速度释放,已知重力加速度为g ,则() A .小球运动到 B 2gR B .小球运动到B 点时的加速度大小为3g C .小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgR D .小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg +k 12 2 q q R 【答案】AD 【解析】

2019-2020年高考物理静电场试题汇编

2011普通高考试题汇编:静电场 18(2011安徽).图(a )为示管的原理图。如果在电极YY’之间所加的电压图按图(b )所示的规律变化,在电极XX’ 之间所加的电压按图(c )所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是 2019-2020年高考物理静电场试题汇编 答案:B 解析:由于电极XX’加的是扫描电压,电极YY’之间所加的电压信号电压,所以荧光屏上会看到的图形是B ,答案B 正确。 20(2011安徽).如图(a )所示,两平行正对的金属板A 、B 间加有如图(b )所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板 的正中间P 处。若在t 0时刻释放该粒子,粒子会时而向A 板运动,时而向B 板运动,并最终打在A 板上。则t 0可能属于的时间段是 A .004T t << B .0324 T T t << C .034T t T << D .098 T T t << 答案:B 解析:若004 T t << ,带正电粒子先加速向B 板运动、再减速运动至零;然后再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向右运动的距离大于向左运动的距离,最终打在B 板上,所以A 错误。若 0324 T T t <<,带正电粒子先加速向A 板运动、再减速运动至零;然后再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向左运动的距离大于向右运动的距离,最终打在A 板上,所以B 正确。若 034 T t T <<,带正电粒子先加速向A 板运动、再减速运动至零;然后再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向左运动的 图 图(b ) 图 A P U 图(a )

高中物理--静电场测试题(含答案)

高中物理--静电场测试题(含答案) 一、选择题(本题共10小题,每小题4分。在每个小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.下列物理量中哪些与检验电荷无关? ( ) A .电场强度E B .电势U C .电势能ε D .电场力F 2.真空中两个同性的点电荷q 1、q 2 ,它们相距较近,保持静止。今释放q 2 且q 2只在q 1的库 仑力作用下运动,则q 2在运动过程中受到的库仑力( ) A .不断减小 B .不断增加 C .始终保持不变 D .先增大后减小 3.如图所示,在直线MN 上有一个点电荷,A 、B 是直线MN 上的两点,两点的间距为L , 场强大小分别为E 和2E.则( ) A .该点电荷一定在A 点的右侧 B .该点电荷一定在A 点的左侧 C .A 点场强方向一定沿直线向左 D .A 点的电势一定低于B 点的电势 4.在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ,当一个-q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为W ,则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为( ) A .,A A W W U q ε=-= B .,A A W W U q ε==- C .,A A W W U q ε== D .,A A W U W q ε=-=- 5.平行金属板水平放置,板间距为0.6cm ,两板接上6×103V 电压,板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10 g ,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是(g 取10m/s 2)( ) A .3×106 B .30 C .10 D .3×104 6.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A 、B 、C 三点,如图所示,下列说法正确的是

高中物理 静电场及其应用精选测试卷易错题(Word版 含答案)

高中物理 静电场及其应用精选测试卷易错题(Word 版 含答案) 一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难) 1.如图所示,竖直平面内有半径为R 的半圆形光滑绝缘轨道ABC ,A 、C 两点为轨道的最高点,B 点为最低点,圆心处固定一电荷量为+q 1的点电荷.将另一质量为m 、电荷量为+q 2的带电小球从轨道A 处无初速度释放,已知重力加速度为g ,则() A .小球运动到 B 2gR B .小球运动到B 点时的加速度大小为3g C .小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgR D .小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg +k 12 2 q q R 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 A.带电小球q 2在半圆光滑轨道上运动时,库仑力不做功,故机械能守恒,则: 212 B mgR mv = 解得: 2B v gR 故A 正确; B.小球运动到B 点时的加速度大小为: 22v a g R == 故B 错误; C.小球从A 点运动到B 点过程中库仑力不做功,电势能不变,故C 错误; D.小球到达B 点时,受到重力mg 、库仑力F 和支持力F N ,由圆周运动和牛顿第二定律得: 2 122B N q q v F mg k m R R --= 解得: 12 23N q q F mg k R =+ 根据牛顿第三定律,小球在B 点时对轨道的压力为:

12 2 3 q q mg k R + 方向竖直向下,故D正确. 2.如图所示,用两根等长的绝缘细线各悬挂质量分别m A和m B的小球,分别带q A和q B的正电荷,悬点为O,当小球由于静电力作用张开一角度时,A球悬线与竖直线夹角为α,B 球悬线与竖直线夹角为β,则() A. sin sin A B m m β α = B. sin sin A B B A m q m q β α = C. sin sin A B q q β α = D.两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α'、β',有 sin sin sin sin αα ββ ' = ' 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 AB.如下图,对两球受力分析,根据共点力平衡和几何关系的相似比,可得

高考物理新电磁学知识点之静电场全集汇编(5)

高考物理新电磁学知识点之静电场全集汇编(5) 一、选择题 1.点电荷A和B,分别带正电和负电,电量分别为4Q和Q,如图所示,在AB连线上,电场强度为零的地方在() A.B左侧B.A右侧 C.A和B之间D.A的右侧及B的左侧 2.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、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知 A.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大 B.带电粒子在P点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小 C.带电粒子在P点时的速度大小大于在Q点时的速度大小 D.带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大 3.如图所示,将带正电的粒子从电场中的A点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是() A.带电粒子一定做加速直线运动 B.带电粒子的电势能一定逐渐增大 C.带电粒子的动能一定越来越小 D.带电粒子的加速度一定越来越大 4.如图所示,将一带电小球A通过绝缘细线悬挂于O点,细线不能伸长。现要使细线偏离竖直线30°角,可在O点正下方的B点放置带电量为q1的点电荷,且BA连线垂直于 OA;也可在O点正下方C点放置带电量为q2的点电荷,且CA处于同一水平线上。则 为()

A . B . C . D . 5.如图所示,一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,电场强度大小为E 。在与环心等高处放有一质量为m 、带电荷量+q 的小球,由静止开始沿轨道运动,下述说法正确的是( ) A .小球在运动过程中机械能守恒 B .小球经过环的最低点时机械能最大 C .小球经过环的最低点时对轨道压力为2(mg +qE ) D .小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg +q E ) 6.空间存在平行于纸面方向的匀强电场,纸面内ABC 三点形成一个边长为1cm 的等边三角形。将电子由A 移动到B 点,电场力做功2eV ,再将电子由B 移动到C 点,克服电场力做功1eV 。匀强电场的电场强度大小为 A .100V/m B 2003 C .200V/m D .3V/m 7.质量为m 的带电微粒以竖直向下的初速度0v 进入某电场,由于电场力和重力的作用,微粒沿竖直方向下落高度h 后,速度变为零。重力加速度大小为g 。该过程中微粒的电势能的增量为( ) A .201 2 mv B .mgh C . 201 2mv mgh + D . 201 2 mv mgh - 8.两个相同的金属小球,所带电荷量大小之比为1:9,相距为r (r 远大于金属球的直径),两球之间的库仑引力大小为F 。如果把这两个小球相互接触后再使它们之间的距离变为原来的2倍,它们之间的库仑力大小将变为( ) A . 2536 F B . 56 F C . 23 F D . 49 F

高中物理静电场选择题专项练习doc资料

考查知识点:电荷及其守恒定律、带电体的基本性质 1.对物体带电现象的叙述,正确的是(D ) A.不带电的物体一定没有电荷B.带电物体一定具有多余的电子 C.一根带电的导体棒放在潮湿的房间,过了一段时间后,发现导体棒不带电了,这过程中电荷不守恒D.摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程2、对物体带电现象的叙述,正确的是(B) A.物体带电一定是因为具有多余的电子B.摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程C.物体所带电荷量可能很小,甚至小于e D.电中和是等量异种电荷完全消失的现象 3.把一个带正电的金属小球A跟同样的不带电的金属球B相碰,两球都带等量的正电荷,这从本质上看是因为: (B) A.A球的正电荷移到B球上B.B球的负电荷移到A球上 C.A球的负电荷移到B球上D.B球的正电荷移到A球上 4.把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一小段距离,发现两球间互相排斥,则A、B两球原来的带电情况可能是(BCD ) A.A和B原来带有等量异种电荷B.A和B原来带有同种电荷 C.A和B原来带有不等量异种电荷D.A和B原来只有一个带电 考查知识点:库仑定律的应用 5.真空中有两个点电荷所带的电量分别是Q和2Q,相距为r时相互作用的静电力为F。如果它们之间的的距离减少为r/4,其余条件不变,则它们之间的静电力大小变为(C ) A、F/8 B、4F C、16F D、8F 6.真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F ,若它们的带电量都增大为原来的2倍,距离减小为原来的1/2,它们之间的相互作用力变为( A ) A.16F B.4F C.F D.F / 2 7. 真空中有两个点电荷Q1和Q2,它们之间的静电力为F,下面哪些做法可以使它们之间的静电力变为 1.5F (A) A.使Q1的电量变为原来的2倍,Q2的电量变为原来的3倍,同时使它们的距离变为原来的2倍 B.使每个电荷的电量都变为原来的1.5倍,距离变为原来的1.5倍 C.使其中一个电荷的电量和它们的距离变为原来的1.5倍 D.保持它们的电量不变,使它们的距离变为原来的2/3倍 考查知识点:电场及电场强度 8.带电体周围存在着一种特殊物质,这种物质叫__电场________,电荷间的相互作用就是通过____电场_____发生的。 3.下列说法中正确的是(C ) A.电场强度反映了电场力的性质,因此电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比。 B.电场中某点的场强等于F/q,与试探电荷的受力大小及电荷量有关。 C.电场中某点的场强方向即带正电的试探电荷在该点的受力方向。

高中物理 静电场及其应用 静电场及其应用精选测试卷测试卷附答案

高中物理 静电场及其应用 静电场及其应用精选测试卷测试卷附答案 一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难) 1.如图所示,带电量为Q 的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C 点,斜面上有A 、B 、D 三点,A 和C 相距为L ,B 为AC 中点,D 为A 、B 的中点。现将一带电小球从A 点由静止释放,当带电小球运动到B 点时速度恰好为零。已知重力加速度为g ,带电小球在A 点处的加速度大小为 4 g ,静电力常量为k 。则( ) A .小球从A 到 B 的过程中,速度最大的位置在D 点 B .小球运动到B 点时的加速度大小为 2 g C .BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA D .AB 之间的电势差U AB =kQ L 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 A .带电小球在A 点时,有 2sin A Qq mg k ma L θ-= 当小球速度最大时,加速度为零,有 '2sin 0Qq mg θk L -= 联立上式解得 '22 L L = 所以速度最大的位置不在中点D 位置,A 错误; B .带电小球在A 点时,有 2sin A Qq mg k ma L θ-= 带电小球在B 点时,有 2sin 2 B Qq k mg θma L -=() 联立上式解得

2 B g a = B 正确; C .根据正电荷的电场分布可知,B 点更靠近点电荷,所以B D 段的平均场强大小大于AD 段的平均场强,根据U Ed =可知,BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA ,C 正确; D .由A 点到B 点,根据动能定理得 sin 02 AB L mg θqU ? += 由2 sin A Qq mg k ma L θ-=可得 214Qq mg k L = 联立上式解得 AB kQ U L =- D 错误。 故选BC 。 2.如图所示,竖直平面内固定一倾斜的光滑绝缘杆,轻质绝缘弹簧上端固定,下端系带正电的小球A ,球A 套在杆上,杆下端固定带正电的小球B 。现将球A 从弹簧原长位置由静止释放,运动距离x 0到达最低点,此时未与球B 相碰。在球A 向下运动过程中,关于球A 的速度v 、加速度a 、球A 和弹簧系统的机械能E 、两球的电势能E p 随运动距离x 的变化图像,可能正确的有( ) A . B . C . D . 【答案】CD 【解析】 【分析】

2004-2020北京高考物理试题分类汇编 静电场(原卷版)

六、静电场考试要求及考题分布 14. (2006年北京)使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是() A B C D

15.(2014年北京)如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是 A.1、2两点的电场强度相等B.1、3两点的电场强度相等 C.1、2两点的电势相等D.2、3两点的电势相等 16.(2009年北京)某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q,电势分别为U P和U Q,则() A.E P>E Q,U P>U Q B.E P>E Q,U PU Q D.E P0)为球心的球面上,c点在球面外,则 A.a点场强的大小比b点大B.b点场强的大小比c点小 C.a点电势比b点高D.b点电势比c点低 7. (2020年北京)真空中某点电荷的等势面示意如图,图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是() +

A. 该点电荷一定为正电荷 B. P点的场强一定比Q点的场强大 C. P点电势一定比Q点电势低 D. 正检验电荷在P点比在Q点的电势能大 18.(2010年北京)用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图)。设两极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中,极板所带电荷量不变 A.保持S不变,增大d,则θ变大B.保持S不变,增大d,则θ变小 C.保持d不变,减小S,则θ变小D.保持d不变,减小S,则θ不变 19.(2018年北京)研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是 A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电 B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小 C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大 D.实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大 18. (2013年北京)某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆

高中物理---《静电场》单元测试题

高中物理---《静电场》单元测试题 一、选择题(本题共10小题,每小题4分。在每个小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1. 下列物理量中哪些与检验电荷无关? ( ) A.电场强度E B.电势U C.电势能ε D.电场力F 2.真空中两个同性的点电荷q 1、q 2 ,它们相距较近,保持静止。今释放q 2 且q 2只在q 1的库 仑力作用下运动,则q 2在运动过程中受到的库仑力( ) A.不断减小 B.不断增加 C.始终保持不变 D.先增大后减小 3.如图所示,在直线MN 上有一个点电荷,A 、B 是直线MN 上的两点,两点的间距为L , 场强大小分别为E 和2E.则( ) A .该点电荷一定在A 点的右侧 B .该点电荷一定在A 点的左侧 C .A 点场强方向一定沿直线向左 D .A 点的电势一定低于B 点的电势 4.在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ,当一个-q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为W ,则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为( ) A.,A A W W U q ε=-= B.,A A W W U q ε==- C.,A A W W U q ε== D.,A A W U W q ε=-=- 5.平行金属板水平放置,板间距为0.6cm ,两板接上6×103V 电压,板间有一个带电液滴质量为4.8×10 -10 g ,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是(g 取10m/s 2 )( ) A.3×106 B.30 C.10 D.3×104 6.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A 、B 、C 三点,如图所 示,下列说法正确的是( ) A .a 点电势比b 点高 B .a 、b 两点的场强方向相同,b 点场强比a 点大

高中物理选修3-1静电场重点题型专题练习

静电场重点题型复习 题型一、利用电场线判断带电粒子运动情况 1.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N, 以下说法正确的是() A.粒子必定带正电荷 B.粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能 C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能 2.如图所示,a、b带等量异种电荷,MN为a、b连线的中垂线,现有一个带电粒子从M点以一定的初速度v射出,开始时一段轨迹如图中实线所示,不考虑粒子的重力,则在飞越该电场的过程中() A.该粒子带正电 B.该粒子的动能先增大,后减小 C.该粒子的电势能先减小,后增大 D.该粒子运动到无穷远处后,速率大小一定仍为v 3.某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是( ) A.c点场强大于b点场强 B.c点电势高于b点电势 C.若将一试电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点 D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,电 势能减小 4.如图所示,在竖直平面内,带等量同种电荷的小球A、B,带电荷量为-q(q>0),质量都为m,小球可当作质点处理.现固定B球,在B球正上方足够高的地方释放A球,则从释放A球开始到A球运动到最低点 的过程中() A小球的动能不断增加 B.小球的加速度不断减小 C.小球的机械能不断减小 D.小球的电势能不断减小 5.如图所示,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用,该电荷由A点运动到B点,动能损失了0.1J,若A点电势为10V,则() A.B点电势为零 B.电场线方向向左 C.电荷运动的轨迹可能是图中曲线① D.电荷运动的轨迹可能是图中曲线②

【高中物理】静电场高考题整理

静电场高考题 1.(2015,新课标Ⅱ)两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转° 45,再由a 点从静止释放一同样的微粒,改微粒将( D ) A.保持静止状态 B.向左上方做匀加速运 . a C.向正下方做匀加速运动 D.向左下方做匀加速运动 电场力大小与重力相等,旋转后受力分析可知,合外力方向左下,所以向左下方做匀加速运动,D 对。 2.(2015,新课标Ⅱ)一质量为m 、电荷量为q (q>0)的粒子在匀强电场中运动,A 、B 为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A 点的速度大小为v 0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B 点时速度方向与电场方向的夹角为30°。不计重力。求A 、B 两点间的电势差。 设在B 点的速度方向为v ,粒子在垂直方向不受力,所以在垂直方 向的分速度保持不变,即 v 0sin60°= vsin30° 得v= 3 v 0 设AB 间电势差为U AB ,根据动能定理得 q U AB =12mv 2 - 12mv 02 得U AB = mv 02q 3.(2014,新课标Ⅱ)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( AD ) A.电场强度的方向处处与等电势面垂直 B.电场强度为零的地方,电势也为零 C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低 D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 零势能面可以任意规定,通常规定大地电势为零,B 错。电场强度大小与电势高低没关系,C 错。

4.(2013,新课标Ⅱ)在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a ,b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上;a 、b 带正电,电荷量均为q ,c 带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k 。若 三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为( B ) A. 3kq 3l 2 B. 3kq l 2 C. 3kq l 2 D. 3kq 3l 2 受力分析可知Eq=2k q 2l 2cos30°,解得E=3kq l 2 ,B 对。 5.(2013,新课标II )匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行。a、b 为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行。一正电荷为q的质点沿轨道内侧运动。经过a 点和b 点时对轨道压力的大小分别为N a和Nb,不计重力,求电场强度的大小E、质点经过a 点和b 点时的动能。 质点受到电场力大小F E =Eq 设质点质量为m ,在ab 点速度分别为v a 、v b 根据牛顿定律N a +F E =m v a 2r , N b -F E =m v b 2 r 根据动能定理2F E r=12mv b 2-12 mv a 2 解得E=16(N b -N a ),E ka =r 12(N b +5N a ),E kb =r 12(5N b +N a ) 6.(2012,新课标)平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子( BD A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加 C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动 粒子受到竖直向下的重力,垂直板面的电场力,两力不在同一直线,不可能平衡,A 错。只能合力方向水平向左,所以电场力做负功,电势能增加,B 对。动能减少,C 错。合力不变,做匀变速直线运动,D 对。

高中物理静电场经典习题30道 带答案

一.选择题(共30小题) 1.(2014?山东模拟)如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上;a 、b 带正电,电荷量均为q ,c 带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k .若 三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为( ) D c 的轴线上有a 、b 、 d 三个点,a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷.已知b 点处的场强为零,则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( ) D 系数均为k 0的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l .已知静电力常量为k ,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为( ) ﹣ 个小球,在力F 的作用下匀加速直线运动,则甲、乙两球之间的距离r 为( ) D

7.(2015?山东模拟)如图甲所示,Q1、Q2为两个被固定的点电荷,其中Q1带负电,a、b两点在它们连线的延长线上.现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用),粒子经过a、b两点时的速度分别为v a、v b,其速度图象如图乙所示.以下说法中正确的是() 8.(2015?上海二模)下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间 D 12 变化的关系图线如图所示,其中P点电势最低,且AP>BP,则() 以下各量大小判断正确的是()

11.(2015?丰台区模拟)如图所示,将一个电荷量为1.0×10C的点电荷从A点移到B点,电场力做功为2.4×10﹣6J.则下列说法中正确的是() 时速度恰好为零,不计空气阻力,则下列说法正确的是() 带电粒子经过A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,以下判断正确的是() 实线所示),则下列说法正确的是()

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