靜電場及其應(yīng)用單元檢測一、單選題1．關(guān)于電場強度，下列說法正確的是（　?。?/span>A．電場中某點的電場強度就是單位電荷在該點受到的電場力B．電場中某點的電場強度與該點所放試探電荷所受的電場力成正比C．電場中某點的電場強度方向就是試探電荷在該點所受電場力的方向D．電場中某點的電場強度與該點有無試探電荷無關(guān)2．如圖所示，a、b兩點處分別固定有等量異種點電荷＋Q和－Q，c是線段ab的中點，d是ac的中點，e是ab的垂直平分線上的一點，將一個負(fù)點電荷先后放在d、c、e點，三點所在的電場強度分別為Ed、Ec、Ee，則下列說法中正確的是（　?。?/span> A．Ed、Ec、Ee的方向都是水平向右B．Ed、Ec的方向水平向右，Fe的方向豎直向上C．Ed、Ee的方向水平向右，Fc＝0D．Ed、Ec、Ee的大小都相等3．如圖所示，較厚的空腔球形導(dǎo)體殼中有一個正點電荷，則圖中、、、各點的電場強度大小關(guān)系為（　?。?/span>A． B．C． D．4．A、B是一條電場線上的兩個點，一帶負(fù)電的微粒僅在電場力作用下以一定初速度從A點沿電場線運動到B點，其速度﹣時間圖象如圖所示．則這一電場可能是下圖中的（　       ）A．　　　　　　　B． B．C． D．5．均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場。如圖所示，在半球面上均勻分布著正電荷，總電荷量為，球面半徑為，為通過半球頂點與球心的軸線，在軸線上有、兩點，。已知點的電場強度大小為，靜電力常量為，則點的電場強度大小為（　?。?/span>A． B． C． D．6．如圖所示，四個質(zhì)量均為m、帶電荷量均為+q的微粒a、b、c、d距離地面的高度相同，以相同的水平速度被拋出，除了a微粒沒有經(jīng)過電場外，其他三個微粒均經(jīng)過電場強度大小為E的勻強電場（mg>qE），這四個微粒從被拋出到落地所用的時間分別是ta、tb、tc、td，不計空氣阻力，則（　　）A．tb<ta<tc<td B．tb=tc<ta=tdC．ta=td<tb<tc D．tb<ta=td<tc7．如圖所示，在水平向右、大小為E的勻強電場中，在O點固定一電荷量為Q的正電荷，A、B、C、D為以O為圓心、半徑為r的同一圓周上的四點，B、D連線與電場線平行，A、C連線與電場線垂直。則（　　）A．A點的電場強度大小為B．B點的電場強度大小為E－kC．D點的電場強度大小不可能為0D．A、C兩點的電場強度相同8．如圖所示，半徑為的導(dǎo)體環(huán)的頂端有一寬為的小狹縫，且滿足遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，在導(dǎo)體環(huán)上均勻分布著總電荷量為的負(fù)電荷。已知靜電力常量為，則下列說法正確的是（　?。?/span>A．導(dǎo)體環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場強大小為，方向由指向B．導(dǎo)體環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場強大小為，方向由指向C．導(dǎo)體環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場強大小為，方向由指向D．導(dǎo)體環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場強大小為，方向由指向二、多選題9．下列有關(guān)靜電的說法正確的是（　　）A．復(fù)印機是利用靜電吸附作用工作的B．為了美觀，最好把避雷針頂端設(shè)計成球形C．電工穿用銅絲編織的高壓作業(yè)服是因為該衣服不容易被扯破D．飛機的機輪上裝有搭地線或用導(dǎo)電橡膠做輪胎都是為了防止靜電危害10．如圖所示，金屬板帶電量為＋Q，質(zhì)量為m的金屬小球帶電量為＋q，當(dāng)小球靜止后，懸掛小球的絕緣細(xì)線與豎直方向間的夾角為α，小球與金屬板中心O恰好在同一條水平線上，且距離為L。下列說法正確的是（　?。?/span>A．＋Q在小球處產(chǎn)生的場強為B．＋Q在小球處產(chǎn)生的場強為C．＋q在O點產(chǎn)生的場強為D．＋q在O點產(chǎn)生的場強為11．如圖所示，真空中x軸上有A、B、C三點，A點和B點分別固定一個點電荷和，在C點靜止釋放一個試探電荷q后，q開始做往復(fù)運動，不計試探電荷的重力，以下說法正確的是（　?。?/span> A．和一定是同種電荷B．它們帶電量的絕對值的大小關(guān)系一定是C．q的電性一定和相同D．q的電性一定和相同三、實驗題12．在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的實驗中，一同學(xué)猜想可能與兩電荷的間距和帶電量有關(guān)．他選用帶正電的小球A和B，A球放在可移動的絕緣座上，B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點，如圖所示．實驗時，先保持兩球電荷量不變，使A球從遠(yuǎn)處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線的偏角越大；再保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線的偏角越大．實驗表明：兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的 ________ 而增大，隨其所帶電荷量的 ____________ 而增大．此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是             __________ （選填：“累積法”、“等效替代法”、“控制變量法”或“演繹法”）。四、解答題13．如圖所示，把一質(zhì)量為2.0g、帶電荷量為的均勻帶負(fù)電小球用絕緣細(xì)繩懸起，將另一個均勻帶正電小球靠近放置，當(dāng)兩個帶電小球在同一高度且相距cm時，細(xì)繩與豎直方向的夾角，取，，、兩小球均可視為點電荷，求：(1)小球受到的庫侖力的大??；(2)小球的帶電荷量。14．如圖所示，在豎直平面內(nèi)有兩個點電荷，固定在同一水平直線上相距為的A、兩點，其電荷量分別為、。在A、兩點連線的垂直平分線處固定一光滑豎直絕緣桿，在桿上點有一個質(zhì)量為、電荷量為的小環(huán)（可視為點電荷）由靜止釋放。已知A、、三點連線為正三角形，重力加速度為。求：(1)釋放小環(huán)瞬間，桿對小環(huán)的作用力大?。?/span>(2)小環(huán)滑到點時的速度大小。15．如圖，、、、是正方形的四個頂點，在點和點放有電荷量都為的正電荷，在點放了某個未知電荷后，恰好點的電場強度等于0。求放在點的電荷電性和電荷量。
參考答案：1．D【解析】【詳解】根據(jù)電場強度的定義式，知場強大小等于單位電量的電荷在該點所受的電場力大小，但場強反映電場的強弱和方向，與電場力是兩回事，故A錯誤；電場強度是描述電場強弱和方向的物理量，由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)，故B錯誤，D正確；電場強度方向是正試探電荷在該點所受電場力的方向，與負(fù)試探電荷在該點所受電場力的方向相反，故C錯誤．所以D正確，ABC錯誤．2．A【解析】【分析】【詳解】等量異號電荷的電場的分布特點如圖 A．從圖中可知，cde三點的場強的方向都向右，故A正確；B．負(fù)點電荷在e點的電場力方向水平向左，故B錯誤；C．根據(jù)電場的疊加原理知，c點的場強不等于0，則Fc≠0故C錯誤；D．從圖中可知看到d點的電場線最密，場強最大，e點的電場線最疏，場強最小，故D錯誤。故選A。3．C【解析】【分析】【詳解】當(dāng)靜電平衡時，空腔球形導(dǎo)體殼內(nèi)壁感應(yīng)出負(fù)電荷，外壁感應(yīng)出正電荷，感應(yīng)電荷形成的電場與點電荷形成的電場疊加，導(dǎo)致空腔球形導(dǎo)體殼內(nèi)（陰影部分）場強為零。如圖畫出電場線的大致分布由于處電場線較密，處電場線較疏，處電場線更疏，處場強為零，則故選C。4．A【解析】【詳解】由圖像可知，速度在逐漸減小，圖像的斜率在逐漸增大，故此帶負(fù)電的微粒做加速度越來越大的減速直線運動，所受電場力越來越大，電場線的疏密表示場強的大小，帶負(fù)電的微粒受力方向與運動方向相反。故選A。5．A【解析】【詳解】若將帶電量為2q的球面放在O處，均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場。則在M、N點所產(chǎn)生的電場為由題知當(dāng)半球面如圖所示點的電場強度大小為，則點的場強為故選A。6．D【解析】【詳解】根據(jù)四個微粒所受的靜電力的方向可以判斷出，豎直方向上的加速度大小關(guān)系為又因為豎直方向上的位移相等，根據(jù)運動學(xué)公式可得故選D。7．A【解析】【詳解】A．正點電荷Q在A點的電場強度大小為方向豎直向上，而勻強電場在A點的電場強度大小為E，因二者方向相互垂直，根據(jù)矢量的合成法則，則有A點的場強大小為，A正確；B．同理，點電荷Q在B點的電場強度的方向與勻強電場方向相同，因此B點的場強大小為 ，B錯誤；C．點電荷Q在D點的電場強度的方向與勻強電場方向相反，若二者大小相等時，則D點的電場強度大小為零，C錯誤；D．根據(jù)矢量的合成法則，A點電場的方向斜向右上方，C點電場的方向斜向右下方，可知，A、C 兩點的電場強度大小相等，而方向不同， D錯誤。故選A。8．D【解析】【分析】【詳解】該導(dǎo)體環(huán)可認(rèn)為是從封閉的導(dǎo)體環(huán)上取下寬為的一小段后的部分，對寬為的一小段導(dǎo)分析，由于遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，因此可視為點電荷，其在圓心處產(chǎn)生的場強大小為又因為寬為的一小段導(dǎo)體帶負(fù)電荷，故場強方向由指向。據(jù)對稱性知，封閉的導(dǎo)體環(huán)在圓心處產(chǎn)生的合場強為，所以寬為的一小段導(dǎo)體在圓心處產(chǎn)生的場強與該導(dǎo)體環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場強大小相等、方向相反，則導(dǎo)體環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場強大小為，方向由指向，故ABC錯誤，D正確。故選D。9．AD【解析】【分析】【詳解】A．復(fù)印機是利用靜電吸附作用工作的，故A正確；B．避雷針是利用尖端放電的原理來避雷，故避雷針必須設(shè)計成針狀，不能設(shè)計成球形，故B錯誤；C．當(dāng)電工直接處于高壓電場中時，很容易因靜電感應(yīng)而被電到，但若穿著用銅絲編織的作業(yè)服，當(dāng)達(dá)到靜電平衡時，作業(yè)服的屏蔽作用使作業(yè)服內(nèi)電場強度保持為零，對電工起保護(hù)作用，故C錯誤；D．飛機的機輪上裝有搭地線或用導(dǎo)電橡膠做輪胎都是為了及時將產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走，防止靜電危害，故D正確。故選AD。10．BC【解析】【分析】【詳解】AB．對金屬小球受力分析，如圖所示故+Q在小球處產(chǎn)生的場強為A錯誤B正確；CD．根據(jù)點電荷的場強公式，+q在O點產(chǎn)生的場強為D錯誤C正確。故選BC。11．BD【解析】【詳解】AB．在C點靜止釋放一個試探電荷q后，q開始做往復(fù)運動，可知和一定是異種電荷，因A點距離C點較遠(yuǎn)，根據(jù)可知選項A錯誤，B正確；CD．試探電荷q能在C點附近做往復(fù)運動，可知q與Q2電性相同，與Q1電性相反，選項C錯誤，D正確。故選BD。12．     減小     增大     控制變量法【解析】【分析】【詳解】[1]設(shè)懸線與豎直方向夾角為θ，根據(jù)平衡條件可得當(dāng)距離減小時，θ增大，可以判斷庫侖力F增大，故隨距離減小，庫侖力增大；[2]保持距離不變，q增大時，θ增大，根據(jù)上式可以判斷庫侖力F增大，故q增大，庫侖力增大；[3]在判斷中先令一個量不變，判斷令兩個量之間的關(guān)系，這種方法是控制變量法。13．(1)；(2)【解析】【詳解】解：(1)以小球為研究對象，受到三個力的作用，由平衡條件可得小球受到的庫侖力大小代入數(shù)據(jù)解得由牛頓第三定律可得，小球受到的庫侖力大小(2)由庫侖定律得代入數(shù)據(jù)得小球的帶電荷量14．(1)；(2)【解析】【分析】【詳解】(1)由庫侖定律A處正點電荷對點處小環(huán)的庫侖力大小處負(fù)點電荷對點處小環(huán)的庫侖力大小釋放小環(huán)瞬間，兩點電荷對小環(huán)的合力大小則桿對小環(huán)的作用力大小(2)小環(huán)從滑到，電場力不做功，根據(jù)動能定理有因為所以小環(huán)滑到點時的速度大小15．帶負(fù)電，【解析】【詳解】設(shè)正方向邊長，、點的電荷在點的場強均為則、點的電荷在點的合場強為因為點的電場強度恰好等于零，則點的點電荷在點的場強與、點的電荷在點的合場強等大反向，因此點的點電荷帶負(fù)電，且點的點電荷在的電場強度大小是解得                    

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