第01讲 电场力的性质 课后专项突破（原卷版）-2024-2025学年高二物理上学期中期末复习精细讲义

这是一份第01讲 电场力的性质 课后专项突破（原卷版）-2024-2025学年高二物理上学期中期末复习精细讲义，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图所示，兴趣小组在参观科技馆中的“静电碰碰球”，他们转动手柄使玻璃罩中间的大金属球带上正电，周围不带电的小金属球碰上大金属球后会被弹开，下列分析正确的是（ ）
A．人在转动手柄的过程中创造了电荷
B．大金属球带正电是因为它有多余的电子
C．小金属球不带电是因为它内部没有电子
D．小金属球被弹开是因为同种电荷相互排斥
2．如图所示，将均匀带正电的棒移近两个不带电的相同导体球，两导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种操作方法中关于两球带电情况叙述正确的是（ ）
A．先把两球分开，再移走棒，则甲带负电、乙带正电
B．先移走棒，再把两球分开则甲乙均带负电
C．先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开则两球均带正电，但甲带电量更多
D．手摸一下甲球，然后移走棒，再把两球分开，则甲乙带等量正电荷
3．如图所示，真空中有两个完全相同的金属球A和B，A球电荷量为+Q，B球不带电，电子电荷量为e，将B球向左移动与A球接触后再分开。下列说法正确的是（ ）
A．接触前B球左侧感应出正电荷B．分开后两球带等量异种电荷
C．接触过程中A球失去电子D．接触过程中有Q2e个电子发生转移
4．如图所示，将带正电荷Q的导体球C靠近不带电的导体，若虚线将导体分成A、B两部分，这两部分的电荷量分别为QA、QB。则下列判断正确的是（ ）
A．A带正电，QA=QBB．A带正电，QAmBD．小球A带正电、小球B带负电，且mA=mB
6．M和N是两个原来都不带电的物体，它们互相摩擦后M带1.6×10－19 C的正电荷，对此，下列说法正确的是（ ）
A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B．摩擦的过程中电子从N转移到M
C．N在摩擦后一定带1.6×10－19 C的负电荷
D．M在摩擦过程中失去1.6×10－19个电子
7．如图所示，直角坐标系中三个可以看成点电荷的导体球固定在坐标轴上，AB=AC=L，A、B、C的带电量分别为2q、5q、−11q，三个电荷距离足够远互不影响，另一个一样但不带电的导体球D分别跟A、B、C接触后拿走，已知静电常量为k，则关于A受到的电场力说法正确的是（ ）
A．大小为5kq2L2，方向沿第四象限B．大小为5kq2L2，方向沿第三象限
C．大小为58kq2L2，向沿第四象限D．大小为58kq2L2，方向沿第三象限
8．如图所示，在直角三角形ABC中，∠B=30°，AC=2R。B、C两点各固定有点电荷，带电荷量分别为−8Q、+Q，以A点为球心固定有不带电的金属球壳，球壳半径为R。已知静电力常量为k，则球壳表面的感应电荷在球心A处产生的电场强度（ ）
A．为零B．大小为3kQ4R2，方向沿BC方向
C．大小为3kQ4R2，方向沿CB方向D．大小为kQ4R2，方向沿AC方向
9．如图，静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，A接到高压电源的正极，B接到高压电源的负极，B附近的空气分子被电离，电子碰到烟气中的煤粉，使其带负电，并被吸附到A上。由此可知 （ ）
A．离B越近，场强越大，电势越低
B．离B越近，场强越大，电势越高
C．离B越近，场强越小，电势越低
D．离B越近，场强越小，电势越高
10．如图是静电喷涂原理的示意图。喷枪喷嘴与被涂工件之间有强电场，喷嘴喷出的带电涂料微粒在强电场的作用下会向工件高速运动，最后被吸附到工件表面。则可知（ ）
A．微粒一定带正电
B．微粒可能带正电，也可能带负电
C．微粒运动过程中，速度越来越小
D．微粒运动过程中，速度越来越大
11．科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”。魔术道具如图甲所示，手摇起电机旁有一个没有底的空塑料瓶，起电机两根放电杆分别与瓶内的锯条、金属片相连。瓶内俯视图如图乙所示。瓶内放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个塑料瓶内烟雾缭绕。转动手摇起电机手柄，瓶内烟雾很快消失；停止转动手柄，瓶内又恢复烟雾缭绕的状态。起电机工作时，下列说法正确的是（ ）
A．烟尘颗粒在向某极运动过程中做匀加速运动B．金属片与锯条间的场强方向由锯条指向金属片
C．烟尘颗粒因被电离而吸附在金属片上D．烟尘颗粒运动过程中电势能减小
12．如图所示，边长为L的等边三角形三个顶点固定三个等量电荷，电量的大小均为Q，其中A、B带负电，C带正电，О、M、N为AB边的四等分点，E、F分别为AC边和BC边的中点，静电力常量为k。下列说法正确的是（ ）
A．M、N两点电场强度相同B．O点电场强度大小为4kQ3L2
C．E、F两点电场强度相同D．E点电场强度小于O点电场强度
13．如图所示，在水平面内的M、N两点各固定一个点电荷，带电量均为+Q。O为MN的中点，过O点固定一个绝缘杆，杆水平且与MN垂直。一光滑带孔小球P穿在绝缘杆上，小球带负电，开始时在MN的左侧，现给小球一向右的初速度，则小球向右运动的过程中（ ）
A．小球从开始到O点，做加速度增大的加速运动
B．小球受到绝缘杆的弹力先增大后减小
C．若把N点+Q变为−Q，小球做匀速运动
D．若把N点+Q变为−Q，小球受到绝缘杆的弹力始终不变
14．电场线能直观地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点；O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D是两电荷连线上关于O对称的两点。则（ ）
A．E、F两点电场强度不同B．A、D两点电场强度不同
C．B、O、C三点中，O点电场强度最小D．从C点向O点运动的电子加速度逐渐增大
15．在相距为r的A、B两点分别固定两个点电荷，C为AB的中点，如图所示，现引入带正电的试探电荷q，则下列说法正确的是（ ）
A．如果q在C点受力为零，则两个点电荷一定是等量异种电荷
B．如果q在AC段上的某一点受力为零，则QA一定是负电荷，且电荷量的关系有QAQB
16．如图所示，在场强方向水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直，则（ ）
A．A点的电场强度大小为E2+k2Q2r4
B．B点的电场强度大小为E－kQ2r4
C．D点的电场强度大小不可能为0
D．A、C两点的电场强度相同
17．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，一半径为R的球壳表面均匀带有正电荷，电荷量为2q，O为球心，直线ab是过球壳中心的一条水平线，球壳表面与直线ab交于C、D两点，直线ab上有两点P、Q，且PC=DQ=R。现垂直于CD将球面均分为左右两部分，并把右半部分移去，左半球面所带电荷仍均匀分布，此时P点电场强度大小为E，则Q点的电场强度大小为（ ）
A．kq2R2B．kq4R2C．kq4R2+ED．kq2R2−E
18．如图所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电荷量为+Q的小球P。带电荷量分别为−q和+2q的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上。P与M相距L，P、M和N可视为点电荷，且三者在同一直线上，下列说法错误的是（ ）
A．其他条件不变，将P释放，P也能静止
B．M与N的距离为2−1L
C．P在M、N处产生的电场强度EM=2EN
D．其他条件不变，小球P的电荷量增加为+2Q，M、N及细杆组成的系统所受合外力为零
19．如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且β>α。若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则（ ）
A．b球的电荷量比a球的大
B．a、b两球同时落地
C．a球的质量比b球的大
D．a、b两球落地时速度大小相等
20．如图所示，真空中两个半径为a的金属球固定在绝缘支架上，两球心之间的距离r=4a，将它们分别带上电荷量为q的异种电荷，静电力常量为k。则关于两球之间库仑力大小的说法，正确的是（ ）
A．等于kq216a2B．等于kq24a2
C．大于kq24a2D．介于kq216a2和kq24a2之间
21．已知均匀带电薄壳外部空间电场与其上电荷全部集中在球心时产生的电场一样，内部空间的电场处处为0．如图所示为一带电量为+Q，半径为r的均匀带电球壳，以球心为坐标原点，建立Ox轴，其中A点为壳内一点，B点坐标为2R，静电力常量为k，下列说法正确的是（ ）
A．将+q的试探电荷由壳内A点移到O点，试探电荷的电势能减小
B．在圆心O处放一个电量为−2Q的点电荷，球壳外表面带电量仍为+Q
C．在+R处取走极小的一块面积ΔS，O点场强大小为E=kQΔS4πR4
D．在圆心O正上方处取走极小一块面积ΔS，B点场强大小为E=kQΔS20πR4
二、多选题
22．下列说法正确的是（ ）
A．点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是不存在的
B．点电荷就是体积和带电量都很小的带电体
C．根据F=kq1q2r2可知，当r趋近于0时，F趋近于∞
D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计
23．两个半径均为r的相同金属球，球心相距3r，分别带有电荷量−2Q和+4Q，它们之间库仑力的大小为F，现将两球接触后再放回原处，则（ ）
A．两球均带正电B．两球电荷量均为2Q
C．两小球间库仑力小于18FD．两小球间库仑力大于14F
24．橡胶板置于绝缘水平桌面上，某同学戴着绝缘手套先用毛皮摩擦橡胶板，使橡胶板带负电，然后手握绝缘手柄将铝板靠近橡胶板，铝板的下表面与橡胶板上凸起的接地铁钉接触，并在其上表面撒上细纸屑，迅速上抬铝板至某一位置后，可以看到细纸屑从铝板上飞溅出来，这就是“静电飞花”实验。下列说法正确的是（ ）
A．铝板未与橡胶板接触所以始终不带电B．铝板与铁钉接触时，电子从铝板通过铁钉流向大地
C．铝板与铁钉接触时，铝板下表面带正电荷D．纸屑是因为带正电相互排斥而不断飞散
25．离子陷阱是一种利用电场或磁场将离子俘获并囚禁在一定范围内的装置。如图所示为最常见的“四极离子陷阱”的俯视示意图，四根平行细杆与直流电压和叠加的射频电压相连，相当于四个电极，相对的电极带等量同号电荷，相邻的电极带等量异号电荷。在垂直于四根杆的平面内四根杆的连线是一个正方形abcd，A、C是a、c连线上的两点，B、D是b、d连线上的两点，A、C、B、D到正方形中心O的距离相等。则下列判断正确的是（ ）
A．D点的电场强度为零
B．A、B、C、D四点电场强度相等
C．B点电场强度方向水平向左
D．O点的电场强度为零
26．如图，带电量为+q的点电荷与带电量为+Q均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中a点处的电场强度为零，（静电力恒量为k）下列说法正确的是（ ）
A．带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为kQd2，方向水平向左
B．带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为kqd2，方向水平向左
C．图中b点处的电场强度大小为kq9d2+kQd2，方向水平向左
D．图中b点处的电场强度大小为k10q9d2，方向水平向左
27．如图所示，光滑绝缘细杆竖直固定放置，与以电荷量为+Q的点电荷为圆心、半径为3L的圆交于B、C两点，质量为m、带电荷量也为+Q的有孔小球，从杆上的A点无初速度滑下，一直加速向下运动。已知AB=BC=3L,BC的中点为D，静电力常量为k，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球在A、D两点均处于完全失重状态B．小球在B点受到的库仑力与竖直杆的夹角为30°
C．在B点杆对小球的弹力大小为kQ23L2D．小球在C点的加速度大小为g+3kQ26mL2
三、解答题
28．如图所示，带正电的小球1用绝缘细线a悬挂在水平墙壁上，带负电的小球2用绝缘细线b悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时，细线b水平，细线a与竖直方向的夹角为37°，小球1、2（均可视为点电荷）的连线与水平方向的夹角也为37°，小球1、2间的距离d=2m。已知小球1、2所带的电荷量大小分别为q1=2.0×10−4C、q2=1.0×10−4C，静电力常量k=9.0×109N⋅m2/C2，取重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8。求：
(1)小球1、2间的库仑力大小F库；
(2)细线b上的弹力大小F和小球2的质量m2；
(3)小球1的质量m1。
29．如图所示，A、B、C为竖直平面内等边三角形的三个顶点，现在A、B点（A、B位于同一水平面上）分别固定等量异种点电荷。已知三角形边长为L，点电荷电荷量大小为q，静电力常量为k。
（1）求A、B两点电荷在C点处产生的电场强度E；
（2）若在C点处放一个质量为m=3kq2gL2（g为重力加速度）、电荷量大小也为q的带负电小球（可视为点电荷）并能保持静止状态，可在三角形所在平面内加一匀强电场，求该匀强电场的电场强度E'。
30．用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，所带电荷量为q。现加水平方向的匀强电场，匀强电场的电场强度为E，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为θ=37°（如图）。已知重力加速度g，cs37°=0.8，求：
(1)小球的电性和质量；
(2)剪去细线后，小球落地前的加速度大小；
(3)撤去电场后，小球运动到最低点时细线的拉力。