
?2021-2023年浙江省高考物理模擬試題分類——專題8電場 選擇題
一.選擇題(共33小題)
1.(2023?浙江二模)請用學(xué)過的電學(xué)知識判斷下列說法不正確的是( ?。?br />
A.高壓輸電導(dǎo)線表面要很光滑,以避免因尖端放電而損失電能
B.避雷針避雷是將云層中積聚的電荷導(dǎo)入大地或?qū)⒋蟮氐呢?fù)電荷與其中和
C.接觸帶有精密電子元件的電路板時,最好先用手接觸一下金屬水管或其它接地金屬
D.雷雨天,武夷山金殿的屋頂常出現(xiàn)“雷火煉殿”的奇觀,這是靜電屏蔽的原因
2.(2023?浙江模擬)如圖所示,在直角坐標(biāo)系中,先固定一不帶電金屬導(dǎo)體球B,半徑為L,球心O'坐標(biāo)為(2L,0)。再將一點電荷A固定在原點O處,帶電量為+Q。a、e是x軸上的兩點,b、c兩點對稱地分布在x軸兩側(cè),點a、b、c到坐標(biāo)原點O的距離均為L2,Od與金屬導(dǎo)體球B外表面相切于d點,已知金屬導(dǎo)體球B處于靜電平衡狀態(tài),k為靜電力常數(shù),則下列說法正確的是( ?。?br />
A.圖中各點的電勢關(guān)系為φa=φb=φc>φd>φe
B.金屬導(dǎo)體球左側(cè)感應(yīng)出負(fù)電荷,右側(cè)感應(yīng)出正電荷,用一根導(dǎo)線分別連接左右兩側(cè),導(dǎo)線中有短暫的電流
C.金屬導(dǎo)體球B上的感應(yīng)電荷在外表面d處的場強大小E=kQ3L2,方向垂直于金屬球表面
D.金屬導(dǎo)體球上的感應(yīng)電荷在球心O'處產(chǎn)生的電場強度為kQ4L2,方向沿x軸負(fù)方向
3.(2022?鹿城區(qū)校級模擬)某帶電體周圍分布的電場線或等勢面的剖面圖如圖所示,其中a、c是同一條實線上的兩點,b是另一條實線上的一點,則( ?。?br />
A.圖中實線是電場線
B.b點的電勢一定高于c點的電勢
C.a(chǎn)、c兩點電場強度的方向可能相同
D.將同一試探電荷依次放在a、b、c三點上,則在a點時試探電荷受到的電場力最大
4.(2022?浙江模擬)如圖甲是示波管的原理圖,它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極(XX′和YY′)、熒光屏等組成,管內(nèi)抽成真空,給電子槍通電后,如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′和YY′上都沒有加電壓,電子束將打在熒光屏的中心O點。試分析當(dāng)XX′和YY′所加電壓哪種組合可使熒光屏顯示如圖乙的圖案( ?。?br />
A.XX′加圖(4)所示電壓,YY′加圖(1)所示電壓
B.XX′加圖(4)所示電壓,YY′加圖(3)所示電壓
C.XX′加圖(3)所示電壓,YY′加圖(1)所示電壓
D.XX′加圖(1)所示電壓,YY′加圖(2)所示電壓
5.(2023?西湖區(qū)校級模擬)利用如圖所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象,其中E為電源,R為定值電阻,C為電容器,A為電流表,V為電壓表。下列說法正確的是( ?。?br />
A.充電過程中,電流表的示數(shù)逐漸增大后趨于穩(wěn)定
B.充電過程中,電壓表的示數(shù)迅速增大后趨于穩(wěn)定
C.放電過程中,電流表的示數(shù)均勻減小至零
D.放電過程中,電壓表的示數(shù)均勻減小至零
6.(2022?浙江模擬)如圖所示,平行板電容器充電后斷開電源,上極板接地,在板間P點處固定一個試探電荷q,現(xiàn)將下極板向下平移一小段距離,用F表示試探電荷在P點所受的電場力,用E表示極板間的電場強度,用φ表示P點的電勢,用Ep表示試探電荷在P點的電勢能,則下列物理量隨P與下極板的距離d的變化關(guān)系圖線中,可能正確的是( )
A. B.
C. D.
7.(2022?浙江三模)下列四幅圖中描述電容器充電時,其電荷量Q、電壓U、電容C之間的相互關(guān)系,其中不正確的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
8.(2023?嘉興二模)如圖所示,空間有兩個相距為d的等量異種電荷,以兩電荷連線的中點為坐標(biāo)原點O,建立如圖所示坐標(biāo)系。在x軸上有一坐標(biāo)為(l,0)的點A,在y軸上有一坐標(biāo)為(0,l)的點B。若d?l,則( ?。?br />
A.A、B兩點電場強度大小相等
B.A點電場強度大小是B點的兩倍
C.在A點由靜止釋放的負(fù)點電荷將作簡諧振動
D.在B點由靜止釋放的正點電荷將作上下振動
9.(2022?浙江模擬)如圖示科學(xué)家們在實驗室里模擬平行金屬板間電場線的分布圖,其中左邊電極為正,右邊電極為負(fù),用E表示電場強度、φ表示電勢,下列說法正確的是( ?。?br />
A.EA>EB B.EA<EB C.φA>φB D.φA=φB
10.(2022?浙江模擬)電場中某區(qū)域的電場分布如圖所示,a、b是電場中的兩點。下列說法正確的是( ?。?br />
A.a(chǎn)、b兩點的場強相等
B.a(chǎn)點的場強小于b點的場強
C.同一個點電荷在a點所受的電場力小于在b點所受的電場力
D.同一個點電荷在a點所受的電場力大于在b點所受的電場力
11.(2022?溫州三模)如圖所示,在直角坐標(biāo)系中,先固定一不帶電金屬導(dǎo)體球B,半徑為L,球心O′坐標(biāo)為(2L,0)。再將一點電荷A固定在原點O處,帶電量為+Q。a、e是x軸上的兩點,b、c兩點對稱地分布在x軸兩側(cè),a、b、c點到坐標(biāo)原點O距離相等,Od與金屬導(dǎo)體球B外表面相切于d點,已知金屬導(dǎo)體球B處于靜電平衡狀態(tài),則下列說法正確的是( ?。?br />
A.各點的電勢關(guān)系為φa=φb=φc>φd>φe
B.將電子從b點移至e點,電勢能減小
C.導(dǎo)體球B上的感應(yīng)電荷在外表面d處的場強大小E=kQ3L2
D.僅將導(dǎo)體球B的內(nèi)部變成空心,則空間的電場線分布不會發(fā)生變化
12.(2022?浙江模擬)如圖甲、乙兩個帶電物體放置于在絕緣水平面上,同時由靜止釋放甲和乙后,甲開始時靜止,物體乙運動的v﹣t圖像如圖所示,則( ?。?br />
A.兩個物體帶同種電荷
B.甲受到地面向左的摩擦力
C.兩個物體帶電量一定相等
D.經(jīng)過一段時間,甲可能運動
13.(2022?浙江模擬)一對不等量異種點電荷周圍的電場線分布如圖所示,下列說法正確的是( )
A.Q1為負(fù)電荷
B.Q1的帶電荷量一定比Q2的帶電荷量多
C.以大地為零電勢,則Q1Q2連線的中點電勢必定為零
D.盡管B處沒畫出電場線,但B處的場強比A處大
14.(2023?臺州二模)如圖所示,兩個質(zhì)量分別為mA和mB的帶電小球A、B(可視為質(zhì)點)通過一根絕緣輕繩跨放在光滑的定滑輪上(滑輪大小不計),兩球靜止,O為滑輪正下方AB連線上的一個點。兩球到O點距離分別為xA和xB,到滑輪的距離分別為lA和lB,且lA:lB=1:2,細(xì)繩與豎直方向的夾角分別為θ1和θ2,兩球電荷量分別為qA和qB。則( ?。?br />
A.qA>qB B.θ1>θ2 C.mA:mB=1:2 D.xA:xB=1:2
15.(2023?浙江模擬)靜電透鏡是利用靜電場使帶電粒子束會聚或發(fā)散的一種裝置。其中某部分靜電場的分布如圖所示,曲線表示這個靜電場在紙平面內(nèi)的一簇等勢線,等勢線關(guān)于虛線軸OO′對稱,且相鄰兩等勢線的電勢差相等。帶電粒子a、b分別從A點、B點平行虛線軸射入電場,兩粒子在虛線軸上某處相遇,則從射入電場到相遇過程中,下列說法正確的是( ?。?br />
A.粒子b的加速度不斷增加,速度不斷減小
B.粒子a的加速度不斷減小,電勢能不斷增加
C.粒子a、b的電性相同,電勢能均不斷減小
D.粒子a、b的電性不同,速度均不斷減小
16.(2022?浙江三模)把一個不帶電的金屬球殼導(dǎo)體置于勻強電場中,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后球殼周圍的電場線和等勢線分布如圖所示,其中a、d兩點對稱地分布在球殼兩側(cè)且連線過球心c,b點位于球殼上。下列說法中正確的是( ?。?br />
A.實線是等勢線
B.b點電場強度比c點大
C.感應(yīng)電荷在c點產(chǎn)生的場強為零
D.a(chǎn)、b兩點間的電勢差值等于c、d兩點間的電勢差值
17.(2023?鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬)一球面均勻帶有正電荷,球內(nèi)的電場強度處處為零,如圖所示,O為球心,A、B為直徑上的兩點,OA=OB,現(xiàn)垂直于AB將球面均分為左右兩部分,C為截面上的一點,移去左半球面,右半球面所帶電荷仍均勻分布,則( ?。?br />
A.O、C兩點電勢相等
B.A點的電場強度大于B點
C.沿直線從A到B電勢先升高后降低
D.沿直線從A到B電場強度逐漸增大
18.(2021?義烏市模擬)硒鼓是激光打印機(jī)的核心部件,主要由感光鼓、充電輥、顯影裝置、粉倉和清潔裝置構(gòu)成,工作中充電輥表面的導(dǎo)電橡膠給感光鼓表面均勻的布上一層負(fù)電荷。我們可以用下面的模型模擬上述過程:電荷量均為﹣q的點電荷,對稱均勻地分布在半徑為R的圓周上,若某時刻圓周上P點的一個點電荷的電量突變成+2q,則圓心O點處的電場強度為( ?。?br />
A.2kqR2,方向沿半徑指向P點
B.2kqR2,方向沿半徑背離P點
C.3kqR2,方向沿半徑指向P點
D.3kqR2,方向沿半徑背離P點
19.(2021?臺州二模)在光滑絕緣水平面上,三個帶電小球a、b和c分別位于邊長為d的正三角形的三個頂點上,a、b帶正電,電荷量均為q,c帶負(fù)電,整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強電場中。已知靜電力常量為k。若三個小球處于靜止?fàn)顟B(tài),則( )
A.c球帶電量為3q
B.勻強電場場強大小為3kqd2
C.勻強電場場強大小為3kq3d2
D.勻強電場場強方向由ab的中點指向c點
20.(2021?諸暨市模擬)如圖所示,在xOy平面內(nèi),以O(shè)為圓心的圓周上有a、b、c、d、e五個點,其中a、c在x軸上,b、e關(guān)于x軸對稱,b、d關(guān)于點對稱,x軸上的等量異種電荷關(guān)于O點對稱。下列說法正確的是( )
A.e、d兩點電勢相等
B.b、d兩點電場強度相同
C.負(fù)電荷從b點沿圓弧移動到e點,電場力始終不做功
D.負(fù)電荷從a點沿圓弧移動到c點,電勢能先減小后增大
21.(2021?浙江模擬)一種電場的某條電場線與x軸重合,其場強大小E與坐標(biāo)x的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是( ?。?br />
A.此電場是勻強電場
B.由圖像可以直接看出場強大小隨x均勻增大
C.圖像的斜率表示電場的電勢
D.x1與x2之間的電勢差等于陰影部分的面積
22.(2023?寧波二模)點電荷A、B、C、D在平面直角坐標(biāo)系中的位置和電荷量如圖所示,取無窮遠(yuǎn)處為電勢零點,下列說法正確的是( ?。?br />
A.M點的電勢為零
B.Q點的電場強度為零
C.點電荷A所受的電場力為零
D.在P點放置一帶負(fù)電的試探電荷,其電勢能為負(fù)值
23.(2023?溫州模擬)橡膠板置于絕緣水平桌面上,某同學(xué)戴著絕緣手套先用毛皮摩擦橡膠板,使橡膠板帶負(fù)電,然后手握絕緣手柄將鋁板靠近橡膠板,鋁板的下表面與橡膠板上凸起的接地鐵釘接觸,并在其上表面撒上細(xì)紙屑,迅速上抬鋁板至某一位置后,可以看到細(xì)紙屑從鋁板上飛濺出來,這就是“靜電飛花”實驗。下列說法正確的是( ?。?br />
A.鋁板未與橡膠板接觸所以始終不帶電
B.紙屑是因為帶正電相互排斥而不斷飛散
C.鋁板與鐵釘接觸時,電子從大地通過鐵釘流向鋁板
D.鋁板與鐵釘接觸時,鋁板上、下表面帶等量異種電荷
24.(2023?寧波一模)在我們的日常生活中會發(fā)生很多靜電現(xiàn)象。有一次,小明的手指靠近金屬門把手時,如圖所示,突然有一種被電擊的感覺。這是因為運動摩擦使身體帶電,當(dāng)手指靠近門把手時,二者之間產(chǎn)生了放電現(xiàn)象。已知手指帶負(fù)電,關(guān)于放電前手指靠近金屬門把手的過程中,下列說法正確的是( ?。?br />
A.門把手內(nèi)部的場強逐漸變大
B.門把手與手指之間場強逐漸增大
C.門把手左端電勢高于右端電勢
D.門把手右端帶負(fù)電荷且電量增加
25.(2021?嵊州市模擬)為研究電容器在不同狀況下的充電特性,某興趣小組采用如圖甲所示電路,分別用不同的電阻與某一電容器串聯(lián)進(jìn)行充電實驗,實驗得到三次充電中電容器的電荷量q與時間t變化的圖像分別如乙圖中①②③所示,且第一次充電時電容器兩端的電壓u隨電荷量q變化的圖像如圖像丙所示,用C表示電容器的電容,R表示與電容器串聯(lián)的電阻阻值,E表示電源的電動勢(內(nèi)阻可忽略),則下列說法正確的是( )
A.第二次充電時電容器兩端的電壓U隨電荷量q變化的圖線比丙圖中圖線更陡
B.①②兩條曲線表示最終q不同是由于R不同而引起的
C.第二次充電過程中t1時刻比t2時刻電流大
D.②③兩條曲線形狀不同因為R不同引起的,R3大于R2
26.(2022?杭州二模)如圖所示,均勻帶正電的金屬球殼球心位于O點,在過O點的射線上有A、B、C三點,電場強度分別為EA、EB、EC,電勢分別為φA、φB、φC。下列說法正確的是( ?。?br />
A.EA>EB>EC B.EA=EB>EC C.φA>φB>φC D.φA=φB>φC
27.(2023?浙江模擬)在x軸上各點電場強度E平行于x軸且隨x的變化規(guī)律如圖所示,O、A、B、C為x軸上等間距的四個點?,F(xiàn)將帶正電的試探電荷從O點靜止釋放,試探電荷沿直線運動到A點時的動能為Ek,已知試探電荷只受電場力作用,則以下分析正確的是( ?。?br />
A.試探電荷運動到C點時的動能小于3Ek
B.該電場的O、A、B、C四個點,A點電勢最高
C.試探電荷從O點到C點,先做加速運動,后做減速運動
D.O、A、B、C四個點,O點附近電場線最密
28.(2023?西湖區(qū)校級模擬)如圖所示,質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球(可視為質(zhì)點)與長為L的絕緣輕繩相連,輕繩另一端固定在O點,整個系統(tǒng)處在與豎直方向夾角為45°的勻強電場中。已知A、B、C、D、E、F為圓周上的點,AB為水平直徑,CD為豎直直徑,EF過O點且與CD的夾角為45°,當(dāng)小球繞O點在豎直平面內(nèi)做半徑為L的圓周運動時,小球運動到A點時的速度最小,最小速度為vmin=gL,g為重力加速度的大小,則下列說法正確的是( ?。?br />
A.勻強電場的電場強度大小為mgq
B.小球從A點運動到B點時,合力做的功為mgL
C.小球運動到B點時輕繩拉力的大小為5mg
D.小球運動到F點時的機(jī)械能最大
29.(2023?寧波一模)電容器是一種重要的電學(xué)元件,在電工、電子技術(shù)中應(yīng)用廣泛。使用圖甲所示電路觀察電容器的充、放電過程。電路中的電流傳感器與計算機(jī)相連,可以顯示電路中電流隨時間的變化。圖甲中直流電源電動勢E=8V,實驗前電容器不帶電。先使S與“1”端相連給電容器充電,充電結(jié)束后,使S與“2”端相連,直至放電完畢。計算機(jī)記錄的電流隨時間變化的i﹣t曲線如圖乙所示。下列說法正確的是( ?。?br />
A.圖像陰影為i﹣t圖像與對應(yīng)時間軸所圍成的面積表示電容器的能量
B.陰影部分的面積S1和S2肯定不相等
C.阻值R1大于R2
D.計算機(jī)測得S1=1203mA?s,則該電容器的電容約為0.15F
30.(2023?臺州模擬)如圖所示,a、b、c、d四個質(zhì)量均為m的帶電小球恰好構(gòu)成“三星拱月”之形,其中a、b、c三個完全相同的帶電小球在光滑絕緣水平面內(nèi)的同一圓周上繞O點做半徑為R的勻速圓周運動,三小球所在位置恰好將圓周等分。小球d位于O點正上方h處,且在外力F作用下恰處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知a、b、c三小球的電荷量均為q,d球的電荷量為﹣6q,h=2R,重力加速度為g,靜電力常量為k。則( )
A.小球a的線速度為kq23Rm
B.小球b的角速度為3kq23R2m
C.小球c的向心加速度大小為3kq23R2m
D.外力F豎直向上,大小為26kq2R2
31.(2021?浙江模擬)如圖所示為某靜電場中x軸上各點電勢分布圖,一個帶電粒子在坐標(biāo)原點O由靜止釋放,僅在電場力作用下沿x軸正向運動,則下列說法正確的是( ?。?br />
A.粒子一定帶正電
B.粒子運動到坐標(biāo)軸上x2處速度最小
C.粒子從坐標(biāo)軸上x1處運動到x3處,電場力的沖量為零
D.粒子從坐標(biāo)軸上x1處運動到x3處,加速度先增大后減小
32.(2022?浙江模擬)如圖,兩根等長的細(xì)線一端拴在同一懸點O上,另一端各系一個帶電小球,兩球的質(zhì)量分別為m1和m2,已知兩細(xì)線與豎直方向的夾角分別為45°和30°。則m1與m2的比值為( ?。?br />
A.22 B.33 C.12 D.13
33.(2021?杭州二模)如圖所示,在兩個對接的絕緣光滑斜面上放置了電荷量大小均為q的兩個小球A和B(均看成質(zhì)點),兩個斜面的傾角分別是30°和45°,小球A和B的質(zhì)量分別是m1和m2。若平衡時,兩小球均靜止在離斜面底端高度為h的同一水平線上,斜面對兩個小球的彈力分別是N1和N2,靜電力常量為k,下列說法正確的是( )
A.q=(4+23)m2gkh
B.m1m2=33
C.N1N2=3
D.若同時移動兩球在斜面上的位置,只要保證兩球在同一水平線上,則兩球仍能平衡
2021-2023年浙江省高考物理模擬試題分類——專題8電場 選擇題
參考答案與試題解析
一.選擇題(共33小題)
1.(2023?浙江二模)請用學(xué)過的電學(xué)知識判斷下列說法不正確的是( ?。?br />
A.高壓輸電導(dǎo)線表面要很光滑,以避免因尖端放電而損失電能
B.避雷針避雷是將云層中積聚的電荷導(dǎo)入大地或?qū)⒋蟮氐呢?fù)電荷與其中和
C.接觸帶有精密電子元件的電路板時,最好先用手接觸一下金屬水管或其它接地金屬
D.雷雨天,武夷山金殿的屋頂常出現(xiàn)“雷火煉殿”的奇觀,這是靜電屏蔽的原因
【解答】解:A、高壓輸電導(dǎo)線表面要很光滑,以避免因尖端放電而損失電能,故A正確;
B、避雷針避雷是將云層中積聚的電荷導(dǎo)入大地或?qū)⒋蟮氐呢?fù)電荷與其中和,故B正確;
C、人體通常會帶靜電,接觸帶有精密電子元件的電路板時,最好先用手接觸一下金屬水管或其它接地金屬,否則人體靜電會損壞電路元件,故C正確;
D、“雷火煉殿”是奇特的閃電現(xiàn)象,非靜電屏蔽,故D錯誤。
本題選不正確項,
故選:D。
2.(2023?浙江模擬)如圖所示,在直角坐標(biāo)系中,先固定一不帶電金屬導(dǎo)體球B,半徑為L,球心O'坐標(biāo)為(2L,0)。再將一點電荷A固定在原點O處,帶電量為+Q。a、e是x軸上的兩點,b、c兩點對稱地分布在x軸兩側(cè),點a、b、c到坐標(biāo)原點O的距離均為L2,Od與金屬導(dǎo)體球B外表面相切于d點,已知金屬導(dǎo)體球B處于靜電平衡狀態(tài),k為靜電力常數(shù),則下列說法正確的是( ?。?br />
A.圖中各點的電勢關(guān)系為φa=φb=φc>φd>φe
B.金屬導(dǎo)體球左側(cè)感應(yīng)出負(fù)電荷,右側(cè)感應(yīng)出正電荷,用一根導(dǎo)線分別連接左右兩側(cè),導(dǎo)線中有短暫的電流
C.金屬導(dǎo)體球B上的感應(yīng)電荷在外表面d處的場強大小E=kQ3L2,方向垂直于金屬球表面
D.金屬導(dǎo)體球上的感應(yīng)電荷在球心O'處產(chǎn)生的電場強度為kQ4L2,方向沿x軸負(fù)方向
【解答】解:A.由于感應(yīng)電荷對場源電荷的影響,點電荷A左邊電場強度小于右邊的電場強度,結(jié)合U=Ed定性分析可知c點的電勢小于a點的電勢,b、c在同一等勢面上,根據(jù)沿著電場線方向電勢逐漸降低,可得φb=φc>φd>φe,綜上可得φa>φb=φc>φd>φe,故A錯誤;
B.由于金屬球是等勢體,各點的電勢相等,用一根導(dǎo)線分別連接左右兩側(cè),導(dǎo)線中沒有短暫的電流,故B錯誤;
C.點電荷A在d處的場強大小E=kQ((2L)2-L2)2=kQ3L2,金屬導(dǎo)體球內(nèi)部電場強度為零,則金屬導(dǎo)體球內(nèi)表面與d相同的點電場強度大小為kQ3L2,金屬導(dǎo)體球外表面場強不為零,則金屬導(dǎo)體球B上的感應(yīng)電荷在外表面d處的場強大小不等于kQ3L2;金屬導(dǎo)體球外表面場強不為零,方向垂直于金屬球表面,由于d點電場強度是金屬導(dǎo)體球B上的感應(yīng)電荷與A點電荷電場強度的矢量和,可知金屬導(dǎo)體球B上的感應(yīng)電荷在外表面d處的場強方向一定不是垂直于金屬球表面,故C錯誤;
D.點電荷A在O'處的場強大小E=kQ4L2,方向沿x軸正方向,金屬導(dǎo)體球內(nèi)部電場強度為零,則金屬導(dǎo)體球上的感應(yīng)電荷在球心O'處產(chǎn)生的電場強度為kQ4L2,方向沿x軸負(fù)方向,故D正確。
故選:D。
3.(2022?鹿城區(qū)校級模擬)某帶電體周圍分布的電場線或等勢面的剖面圖如圖所示,其中a、c是同一條實線上的兩點,b是另一條實線上的一點,則( )
A.圖中實線是電場線
B.b點的電勢一定高于c點的電勢
C.a(chǎn)、c兩點電場強度的方向可能相同
D.將同一試探電荷依次放在a、b、c三點上,則在a點時試探電荷受到的電場力最大
【解答】解:A、電場線一定從帶電體表面出發(fā)或終止,圖中實線應(yīng)是等勢線,故A錯誤;
B、帶電體所帶電荷電性未知,電場線方向未知,故無法判斷b、c兩點的電勢高低,故B錯誤;
C、a、c兩點電場強度的方向不同,故C錯誤;
D、a、b、c三點中,a點處等勢線密度最大,故a點處電場強度最大,故D正確。
故選:D。
4.(2022?浙江模擬)如圖甲是示波管的原理圖,它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極(XX′和YY′)、熒光屏等組成,管內(nèi)抽成真空,給電子槍通電后,如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′和YY′上都沒有加電壓,電子束將打在熒光屏的中心O點。試分析當(dāng)XX′和YY′所加電壓哪種組合可使熒光屏顯示如圖乙的圖案( ?。?br />
A.XX′加圖(4)所示電壓,YY′加圖(1)所示電壓
B.XX′加圖(4)所示電壓,YY′加圖(3)所示電壓
C.XX′加圖(3)所示電壓,YY′加圖(1)所示電壓
D.XX′加圖(1)所示電壓,YY′加圖(2)所示電壓
【解答】解:要使熒光屏顯示如圖乙的圖案,YY′應(yīng)加(1)電壓,XX′加(2)或(4)電壓均可能,故A正確,BCD錯誤。
故選:A。
5.(2023?西湖區(qū)校級模擬)利用如圖所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象,其中E為電源,R為定值電阻,C為電容器,A為電流表,V為電壓表。下列說法正確的是( ?。?br />
A.充電過程中,電流表的示數(shù)逐漸增大后趨于穩(wěn)定
B.充電過程中,電壓表的示數(shù)迅速增大后趨于穩(wěn)定
C.放電過程中,電流表的示數(shù)均勻減小至零
D.放電過程中,電壓表的示數(shù)均勻減小至零
【解答】解:A、充電過程中,由于電容器兩端的電壓越來越高,電源與電容器間的電勢差越來越小,電流表的示數(shù)逐漸減小,故A錯誤;
B、充電過程中,電流減小的,且減小的越來越慢,電容器的電荷量增加的越來越慢,電容器的電壓即電壓表的示數(shù)增大的也越來越慢,故電壓表的示數(shù)先迅速增大,后慢慢增大趨于穩(wěn)定,故B正確;
C、放電過程,電流表的示數(shù)是逐漸變小的,但不是均勻減小的,如圖所示:
故C錯誤;
D、放電過程,電壓表的示數(shù)是逐漸變小的,但不是均勻減小的,故D錯誤。
故選:B。
6.(2022?浙江模擬)如圖所示,平行板電容器充電后斷開電源,上極板接地,在板間P點處固定一個試探電荷q,現(xiàn)將下極板向下平移一小段距離,用F表示試探電荷在P點所受的電場力,用E表示極板間的電場強度,用φ表示P點的電勢,用Ep表示試探電荷在P點的電勢能,則下列物理量隨P與下極板的距離d的變化關(guān)系圖線中,可能正確的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
【解答】解:下極板下移,d變大,由C=?rS4πkd可知,C變小,由U=QC可知,U變大,由E=Ud=4πkQ?rS可知,E不變,則由F=qE知F不變;上極板電勢為零,上極板與P點的距離不變,則P點的電勢、電勢能都不變,故C正確,ABD錯誤;
故選:C。
7.(2022?浙江三模)下列四幅圖中描述電容器充電時,其電荷量Q、電壓U、電容C之間的相互關(guān)系,其中不正確的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
【解答】解:A、根據(jù)C=QU可知,Q=UC,由于電容不變,故電量Q和電壓U成正比,故A正確;
BCD、C=QU是電容的定義式,電容器電容的大小與電容的帶電量Q以及電容器兩極板之間的電壓無關(guān),故在C﹣U以及C﹣Q圖象中均為平行橫坐標(biāo)的直線,故BC正確,D錯誤。
本題選錯誤的,
故選:D。
8.(2023?嘉興二模)如圖所示,空間有兩個相距為d的等量異種電荷,以兩電荷連線的中點為坐標(biāo)原點O,建立如圖所示坐標(biāo)系。在x軸上有一坐標(biāo)為(l,0)的點A,在y軸上有一坐標(biāo)為(0,l)的點B。若d?l,則( )
A.A、B兩點電場強度大小相等
B.A點電場強度大小是B點的兩倍
C.在A點由靜止釋放的負(fù)點電荷將作簡諧振動
D.在B點由靜止釋放的正點電荷將作上下振動
【解答】解:AB.根據(jù)題意,由點電荷場強公式及電場疊加原理可得,A點的電場強度為:
EA=kq(1-d2)2-kq(1+d2)2=2kqdl(l2-d24)2
由于l?d,利用近似處理,忽略d24的大小,則有EA≈2kqdl3
B點的電場強度大小為:
EB=2kql2+d22×d2l2+d22=kqd(l2+d24)32
同理,忽略d24的大小,則有EB≈kqdl3
所以A點電場強度大小是B點的兩倍,故A錯誤,B正確;
C.根據(jù)題意,如果在A點由靜止釋放的負(fù)點電荷將作簡諧振動,那么O點為平衡位置,則電場力提供回復(fù)力,點電荷在O點右側(cè)x處時,規(guī)定x軸正方向為正方向,則
F=-2kqdx3?x=-2kqd?1x
因為不滿足回復(fù)力與位移關(guān)系F=﹣kx
所以負(fù)點電荷的運動不是簡諧運動,故C錯誤;
D.根據(jù)電場疊加的原理可知,B點電場方向水平向左,則正點電荷的受力方向向左,因此在B點由靜止釋放的正點電荷將向左運動,故D錯誤。
故選:B。
9.(2022?浙江模擬)如圖示科學(xué)家們在實驗室里模擬平行金屬板間電場線的分布圖,其中左邊電極為正,右邊電極為負(fù),用E表示電場強度、φ表示電勢,下列說法正確的是( )
A.EA>EB B.EA<EB C.φA>φB D.φA=φB
【解答】解:AB、由于平行金屬板間電場是勻強電場,所以兩點電場強度大小、方向都一樣,所以EA=EB,故AB錯誤;
CD、左邊電極為正,右邊電極為負(fù),則電場線方向向右,由于順著電場線方向電勢降低,所以A點電勢高,即φA>φB,故C正確、D錯誤。
故選:C。
10.(2022?浙江模擬)電場中某區(qū)域的電場分布如圖所示,a、b是電場中的兩點。下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)、b兩點的場強相等
B.a(chǎn)點的場強小于b點的場強
C.同一個點電荷在a點所受的電場力小于在b點所受的電場力
D.同一個點電荷在a點所受的電場力大于在b點所受的電場力
【解答】解:AB.電場線的疏密反映電場強度的相對大小,a點的電場線密,所以電場強度較大;故AB錯誤;
CD.a點的電場強度較大,同一點電荷放在a點受到的電場力較大;故C錯誤,D正確。
故選:D。
11.(2022?溫州三模)如圖所示,在直角坐標(biāo)系中,先固定一不帶電金屬導(dǎo)體球B,半徑為L,球心O′坐標(biāo)為(2L,0)。再將一點電荷A固定在原點O處,帶電量為+Q。a、e是x軸上的兩點,b、c兩點對稱地分布在x軸兩側(cè),a、b、c點到坐標(biāo)原點O距離相等,Od與金屬導(dǎo)體球B外表面相切于d點,已知金屬導(dǎo)體球B處于靜電平衡狀態(tài),則下列說法正確的是( )
A.各點的電勢關(guān)系為φa=φb=φc>φd>φe
B.將電子從b點移至e點,電勢能減小
C.導(dǎo)體球B上的感應(yīng)電荷在外表面d處的場強大小E=kQ3L2
D.僅將導(dǎo)體球B的內(nèi)部變成空心,則空間的電場線分布不會發(fā)生變化
【解答】解:A、由于感應(yīng)電荷對場源電荷的影響,點電荷A左邊電場小于右邊的電場強度,根據(jù)U=Ed定性分析可知c點的電勢小于a點的電勢,即φa>φc,b、c為等勢面,根據(jù)沿著電場線方向電勢逐漸降低可得φb=φc>φd>φe,綜上可得φa>φb=φc>φd>φe,故A錯誤;
B、電子帶負(fù)電,結(jié)合A選項分析由Ep=qφ可知將電子從b點移至e點,電勢能增大,故B錯誤;
C、點電荷A在d處的場強大小E=kQ(2L)2-L2=kQ3L2,金屬導(dǎo)體球內(nèi)部電場強度為零,則金屬導(dǎo)體球內(nèi)表面與d相同的點電場強度大小為kQ3L2,金屬導(dǎo)體球外表面場強不為零,則導(dǎo)體球B上的感應(yīng)電荷在外表面d處的場強大小不等于kQ3L2,故C錯誤;
D、僅將導(dǎo)體球B的內(nèi)部變成空心,導(dǎo)體球B仍處于靜電平衡,則空間的電場線分布不會發(fā)生變化,故D正確。
故選:D。
12.(2022?浙江模擬)如圖甲、乙兩個帶電物體放置于在絕緣水平面上,同時由靜止釋放甲和乙后,甲開始時靜止,物體乙運動的v﹣t圖像如圖所示,則( ?。?br />
A.兩個物體帶同種電荷
B.甲受到地面向左的摩擦力
C.兩個物體帶電量一定相等
D.經(jīng)過一段時間,甲可能運動
【解答】解:A、v﹣t圖像的切線的斜率表示加速度,由v﹣t圖像可知,乙的加速度逐漸減小,則受到的庫侖力逐漸減小,根據(jù)庫侖力公式F=kq1q2r2得,兩物體間的距離逐漸增大,即兩物體受到的作用力為斥力,則兩物體帶同種電荷,故A正確;
B、甲受到向左的斥力,有向左的運動趨勢,則受到地面向右的摩擦力,故B錯誤;
C、無論甲乙?guī)щ娏慷嗌伲?、乙受到的庫侖力一定等大反向,兩個物體帶電量無法判斷,故C錯誤;
D、兩物體間的庫侖力逐漸減小,始終小于甲的最大靜摩擦力,甲不可能運動,故D錯誤;
故選:A。
13.(2022?浙江模擬)一對不等量異種點電荷周圍的電場線分布如圖所示,下列說法正確的是( )
A.Q1為負(fù)電荷
B.Q1的帶電荷量一定比Q2的帶電荷量多
C.以大地為零電勢,則Q1Q2連線的中點電勢必定為零
D.盡管B處沒畫出電場線,但B處的場強比A處大
【解答】解:A、圖中電場線的方向可知,Q2為負(fù)電荷,故A錯誤;
B、圖中Q1、Q2附近電場線的分布數(shù)目或形態(tài)可知,Q1的帶電荷量一定比Q2的帶電荷量多,故B正確;
C、為兩個電荷電量不相等,故以大地為零電勢,Q1Q2連線的中點及中垂線的電勢不再等于零,故C錯誤;
D、管B處沒畫出電場線,B處有場強,但是根據(jù)電場線的分布疏密可知,B處的場強比A處小,故D錯誤。
故選:B。
14.(2023?臺州二模)如圖所示,兩個質(zhì)量分別為mA和mB的帶電小球A、B(可視為質(zhì)點)通過一根絕緣輕繩跨放在光滑的定滑輪上(滑輪大小不計),兩球靜止,O為滑輪正下方AB連線上的一個點。兩球到O點距離分別為xA和xB,到滑輪的距離分別為lA和lB,且lA:lB=1:2,細(xì)繩與豎直方向的夾角分別為θ1和θ2,兩球電荷量分別為qA和qB。則( ?。?br />
A.qA>qB B.θ1>θ2 C.mA:mB=1:2 D.xA:xB=1:2
【解答】解:A.根據(jù)題意可知兩球的電場力是相互作用力,所以無法比較兩球電荷量的大小,故A錯誤;
B.繩子上的力處處相等,對繩子跨過定滑輪的結(jié)點受力分析可知:
T'cosθ1=T'cosθ2
解得:θ1=θ2,故B錯誤;
CD.對兩球受力可知,如下圖所示,根據(jù)相似三角形可得:
mAgh=T'lA=FxAmBgh=T'lB=FxB
可得mA:mB=2:1
xA:xB=1:2
故C錯誤,D正確。
故選:D。
15.(2023?浙江模擬)靜電透鏡是利用靜電場使帶電粒子束會聚或發(fā)散的一種裝置。其中某部分靜電場的分布如圖所示,曲線表示這個靜電場在紙平面內(nèi)的一簇等勢線,等勢線關(guān)于虛線軸OO′對稱,且相鄰兩等勢線的電勢差相等。帶電粒子a、b分別從A點、B點平行虛線軸射入電場,兩粒子在虛線軸上某處相遇,則從射入電場到相遇過程中,下列說法正確的是( ?。?br />
A.粒子b的加速度不斷增加,速度不斷減小
B.粒子a的加速度不斷減小,電勢能不斷增加
C.粒子a、b的電性相同,電勢能均不斷減小
D.粒子a、b的電性不同,速度均不斷減小
【解答】解:由于電場線與等勢面垂直,經(jīng)過AB的電場線如圖所示:
AB.等勢面的稀密表示場強的大小,等勢面越密的地方場強越大,等勢面越稀疏,場強越?。桓鶕?jù)牛頓第二定律a=Fm=Eqm可知,帶電粒子a的加速度不斷減小,帶電粒子b的加速度不斷變大;由于帶電粒子所受的電場力沿電場線的切線方向,并指向運動軌跡的凹側(cè),因此帶電粒子a所受電場力與A點速度方向相反,電場力對粒子a做負(fù)功,動能減小,速度減小,電勢能增大,帶電粒子b所受電場力與B點速度方向相同,電場力對粒子b做正功,動能增大,速度增大,電勢能減小,故A錯誤,B正確;
CD.假設(shè)交點為P,根據(jù)電場力做功公式W=q(φ1﹣φ2),可得粒子a從A到P做功WAP=qA(φA﹣φP)<0,動能減小,速度減小,電勢能增大,粒子b從B到P做功WBP=qB(φB﹣φP)>0,動能增大,速度最大,電勢能減小,根據(jù)沿電場線電勢逐漸降低,因此電勢差(φA﹣φP)與(φB﹣φP)正負(fù)相反,所以粒子a與粒子b電性相同,故CD錯誤。
故選:B。
16.(2022?浙江三模)把一個不帶電的金屬球殼導(dǎo)體置于勻強電場中,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后球殼周圍的電場線和等勢線分布如圖所示,其中a、d兩點對稱地分布在球殼兩側(cè)且連線過球心c,b點位于球殼上。下列說法中正確的是( ?。?br />
A.實線是等勢線
B.b點電場強度比c點大
C.感應(yīng)電荷在c點產(chǎn)生的場強為零
D.a(chǎn)、b兩點間的電勢差值等于c、d兩點間的電勢差值
【解答】解:A、金屬球殼導(dǎo)體置于勻強電場中產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象,表面帶電,根據(jù)電場線從正電荷或無窮遠(yuǎn)出發(fā)到負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)終止,而等勢線與電場線垂直,可知,實線是電場線,虛線是等勢線,故A錯誤;
B、金屬球殼處于靜電平衡狀態(tài),內(nèi)部場強處處為零,則b點與c點電場強度均為零,故B錯誤;
C、c點的合場強為零,即勻強電場與感應(yīng)電荷在c點的合場強為零,則感應(yīng)電荷在c點產(chǎn)生的場強不為零,故C錯誤;
D、金屬球殼處于靜電平衡狀態(tài),整個球殼是一個等勢體,則b、c兩點的電勢相等,根據(jù)對稱性可知,a、d兩點的電勢相等,則a、b兩點間的電勢差值等于c、d兩點間的電勢差值,故D正確。
故選:D。
17.(2023?鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬)一球面均勻帶有正電荷,球內(nèi)的電場強度處處為零,如圖所示,O為球心,A、B為直徑上的兩點,OA=OB,現(xiàn)垂直于AB將球面均分為左右兩部分,C為截面上的一點,移去左半球面,右半球面所帶電荷仍均勻分布,則( )
A.O、C兩點電勢相等
B.A點的電場強度大于B點
C.沿直線從A到B電勢先升高后降低
D.沿直線從A到B電場強度逐漸增大
【解答】解:A、對于完整帶電球面,在其內(nèi)部AB的中垂面上各點場強為零,可知左右半球面在此中垂面上各點的場強等大反向,因左右半球面的電場關(guān)于中垂面對稱,所以左右半球面各自在中垂面上各點的場強方向均垂直于中垂面,則左半球面移走后,右半球在中垂面上各點場強均垂直與中垂面,即中垂面為等勢面,故O、C兩點電勢相等,故A正確;
BD、將題中半球殼補成一個完整的球殼,且?guī)щ娋鶆?,設(shè)左、右半球在A點產(chǎn)生的電場強度大小分別為E1和E2
由題知,均勻帶電球殼內(nèi)部電場強度處處為零,則知E1=E2
根據(jù)對稱性,左、右半球在B點產(chǎn)生的電場強度大小分別為E2和E1,且E1=E2
在圖示電場中,A的電場強度大小為E2,方向向左,B的電場強度大小為E1,方向向左,所以A點的電場強度與B點的電場強度相同,故從A到B場強不可能逐漸增大,故BD錯誤;
C、根據(jù)電場疊加原理可知,x軸上電場線的方向向左,沿著電場線的方向電勢降低,則B點電勢高于A點電勢,故C錯誤;
故選:A。
18.(2021?義烏市模擬)硒鼓是激光打印機(jī)的核心部件,主要由感光鼓、充電輥、顯影裝置、粉倉和清潔裝置構(gòu)成,工作中充電輥表面的導(dǎo)電橡膠給感光鼓表面均勻的布上一層負(fù)電荷。我們可以用下面的模型模擬上述過程:電荷量均為﹣q的點電荷,對稱均勻地分布在半徑為R的圓周上,若某時刻圓周上P點的一個點電荷的電量突變成+2q,則圓心O點處的電場強度為( ?。?br />
A.2kqR2,方向沿半徑指向P點
B.2kqR2,方向沿半徑背離P點
C.3kqR2,方向沿半徑指向P點
D.3kqR2,方向沿半徑背離P點
【解答】解:當(dāng)P點的電荷量為﹣q時,根據(jù)電場的對稱性,可得在O點的電場強度為0,當(dāng)P點的電荷為+2q時,可由﹣q和+3q兩個電荷等效替代,故O點電場可以看作均勻帶電圓環(huán)和+3q產(chǎn)生的兩個電場的疊加,故O點的電場強度為E=0+k3qR2=3kqR2,電場方向為+3q在O點的電場方向,即方向沿半徑背離P點,故D正確,ABC錯誤。
故選:D。
19.(2021?臺州二模)在光滑絕緣水平面上,三個帶電小球a、b和c分別位于邊長為d的正三角形的三個頂點上,a、b帶正電,電荷量均為q,c帶負(fù)電,整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強電場中。已知靜電力常量為k。若三個小球處于靜止?fàn)顟B(tài),則( )
A.c球帶電量為3q
B.勻強電場場強大小為3kqd2
C.勻強電場場強大小為3kq3d2
D.勻強電場場強方向由ab的中點指向c點
【解答】解:ABC.設(shè)小球c所帶電荷量為Q,由庫侖定律可得,小球a對小球c的庫侖力大小為F=kQqd2,小球b對小球c的庫侖力大小為F=kQqd2,這兩個力的合力大小為2Fcos30°.設(shè)水平方向勻強電場大小為E,由平衡條件可得
QE=2Fcos30°
解得:
E=3kqd2
故AC錯誤,B正確;
D.根據(jù)平衡可知電場力的方向由ab的中點指向c點,由于c點負(fù)電,所以勻強電場場強方向由c點指向ab的中點,故D錯誤。
故選:B。
20.(2021?諸暨市模擬)如圖所示,在xOy平面內(nèi),以O(shè)為圓心的圓周上有a、b、c、d、e五個點,其中a、c在x軸上,b、e關(guān)于x軸對稱,b、d關(guān)于點對稱,x軸上的等量異種電荷關(guān)于O點對稱。下列說法正確的是( ?。?br />
A.e、d兩點電勢相等
B.b、d兩點電場強度相同
C.負(fù)電荷從b點沿圓弧移動到e點,電場力始終不做功
D.負(fù)電荷從a點沿圓弧移動到c點,電勢能先減小后增大
【解答】解:A、Q和﹣Q在周圍產(chǎn)生的電場是“手拉手、心連心”狀,且中垂線是一條電勢為零的等勢線,左邊電勢為正,右邊電勢為負(fù),故A錯誤;
B、根據(jù)電場線分布的對稱性可知,b、d兩點電場強度大小相等,方向相同,故B正確;
C、根據(jù)等勢面的對稱性,b、e兩點電勢相等,從b到e沿著圓弧移動負(fù)電荷,電場力先做正功后做負(fù)功,故C錯誤;
D、a到c電勢逐漸降低,根據(jù)負(fù)電荷在電勢高處電勢能小,可知電勢能增大,故D錯誤。
故選:B。
21.(2021?浙江模擬)一種電場的某條電場線與x軸重合,其場強大小E與坐標(biāo)x的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是( ?。?br />
A.此電場是勻強電場
B.由圖像可以直接看出場強大小隨x均勻增大
C.圖像的斜率表示電場的電勢
D.x1與x2之間的電勢差等于陰影部分的面積
【解答】解:AB、電場線與x軸重合,若是勻強電場,E﹣x圖象應(yīng)該為正比例函數(shù);而由題圖可以看出,E﹣x關(guān)系圖像是拋物線圖像,場強E隨x指數(shù)增大,而勻強電場此電場并非勻強電場,故AB錯誤;
CD、U=Ed雖然是勻強電場的表達(dá)式,但可推導(dǎo)非勻強電場的U、E、x之間的關(guān)系,E﹣x圖線與x軸所圍成的面積表示電勢差U,圖像的斜率不能表示電場的電勢,故C錯誤,D正確。
故選:D。
22.(2023?寧波二模)點電荷A、B、C、D在平面直角坐標(biāo)系中的位置和電荷量如圖所示,取無窮遠(yuǎn)處為電勢零點,下列說法正確的是( ?。?br />
A.M點的電勢為零
B.Q點的電場強度為零
C.點電荷A所受的電場力為零
D.在P點放置一帶負(fù)電的試探電荷,其電勢能為負(fù)值
【解答】解:A.根據(jù)等量異種點電荷電場特點可知,兩等量異種點電荷連線的中垂線為等勢面,M點位于等量異種點電荷A、B連線的垂直平分線上,也位于等量異種點電荷C、D連線的垂直平分線上,所以M點的電勢與無窮遠(yuǎn)處電勢相等,電勢為零,故A正確;
B.B、D兩等量異種點電荷在Q點的合場強斜向左下,由Q點指向O點;根據(jù)電場的疊加,可知Q點的電場強度不為零,故B錯誤;
C.設(shè)一個小格邊長為a,點電荷A受到的庫侖力為2kqq(4a)2-kqq(42a)2≠0,故C錯誤;
D.等量異種電荷連線的中垂線上的電勢為零,因此P點電勢φP=0,則P點的電勢能為零,所以負(fù)電荷在P點的電勢能為零,故D錯誤。
故選:A。
23.(2023?溫州模擬)橡膠板置于絕緣水平桌面上,某同學(xué)戴著絕緣手套先用毛皮摩擦橡膠板,使橡膠板帶負(fù)電,然后手握絕緣手柄將鋁板靠近橡膠板,鋁板的下表面與橡膠板上凸起的接地鐵釘接觸,并在其上表面撒上細(xì)紙屑,迅速上抬鋁板至某一位置后,可以看到細(xì)紙屑從鋁板上飛濺出來,這就是“靜電飛花”實驗。下列說法正確的是( ?。?br />
A.鋁板未與橡膠板接觸所以始終不帶電
B.紙屑是因為帶正電相互排斥而不斷飛散
C.鋁板與鐵釘接觸時,電子從大地通過鐵釘流向鋁板
D.鋁板與鐵釘接觸時,鋁板上、下表面帶等量異種電荷
【解答】解:AD.橡膠板帶負(fù)電,鋁板靠近后,根據(jù)感應(yīng)起電的特點可知鋁板的下表面帶正電,上表面帶負(fù)電,當(dāng)下表面與接地鐵釘接觸后,上表面的負(fù)電荷會流到大地,只有下表面帶正電,故A錯誤,D錯誤;
B.上抬鋁板過程中,下表面的正電荷減小,上表面正電荷增加。紙屑因為與金屬板帶同種電荷(正電荷)而不斷飛散,故B正確;
C.因下表面與接地鐵釘接觸時,上表面的負(fù)電荷會流到大地,此時上表面不帶電,下表面帶正電,鋁板上下表面帶電量不相等,故C錯誤。
故選B。
24.(2023?寧波一模)在我們的日常生活中會發(fā)生很多靜電現(xiàn)象。有一次,小明的手指靠近金屬門把手時,如圖所示,突然有一種被電擊的感覺。這是因為運動摩擦使身體帶電,當(dāng)手指靠近門把手時,二者之間產(chǎn)生了放電現(xiàn)象。已知手指帶負(fù)電,關(guān)于放電前手指靠近金屬門把手的過程中,下列說法正確的是( ?。?br />
A.門把手內(nèi)部的場強逐漸變大
B.門把手與手指之間場強逐漸增大
C.門把手左端電勢高于右端電勢
D.門把手右端帶負(fù)電荷且電量增加
【解答】解:放電前手指靠近金屬門把手的過程中,門把手在手的影響下,發(fā)生靜電感應(yīng),在其右端感應(yīng)出正電荷,左端感應(yīng)出負(fù)電荷。本身是處于靜電平衡狀態(tài),內(nèi)部場強為零,兩端電勢相等,門把手與手之間看成一個電容器,可知當(dāng)兩者距離減小時,根據(jù)公式
C=?S4πkd,E=Ud,C=QU
聯(lián)立,可得
E=4πkQ?S
放電前手指靠近金屬門把手的過程中,門把手上的電荷密度(QS)變大,所以場強E變大。故ACD錯誤,B正確。
故選:B。
25.(2021?嵊州市模擬)為研究電容器在不同狀況下的充電特性,某興趣小組采用如圖甲所示電路,分別用不同的電阻與某一電容器串聯(lián)進(jìn)行充電實驗,實驗得到三次充電中電容器的電荷量q與時間t變化的圖像分別如乙圖中①②③所示,且第一次充電時電容器兩端的電壓u隨電荷量q變化的圖像如圖像丙所示,用C表示電容器的電容,R表示與電容器串聯(lián)的電阻阻值,E表示電源的電動勢(內(nèi)阻可忽略),則下列說法正確的是( )
A.第二次充電時電容器兩端的電壓U隨電荷量q變化的圖線比丙圖中圖線更陡
B.①②兩條曲線表示最終q不同是由于R不同而引起的
C.第二次充電過程中t1時刻比t2時刻電流大
D.②③兩條曲線形狀不同因為R不同引起的,R3大于R2
【解答】解:A、因為三次充電用同一個電容器,所以由電容的定義式可知,同一個電容器所帶電荷量與兩板間的電勢差成正比,故第二次充電時電容器兩端的電壓U隨電荷量q變化的圖線斜率與丙圖中圖線斜率相同,故A錯誤;
B、在電容器充滿電荷量時,視為斷路,電壓為電源電壓,所以①②兩條曲線表示最終q不同是由于電源電動勢不同而引起的,故B錯誤;
C、由電容器電荷量q隨時間t變化的圖像可知,圖線的斜率表示充電電流,斜率越大,充電電流越大,所以第二次充電時t1時刻的電流大于t2時刻的電流,故C正確;
D、②③兩條曲線形狀不同因為R不同引起的,從圖中可以看到同一時刻,圖線③的斜率大于圖線②的斜率,故R3小于R2,故D錯誤。
故選:C。
26.(2022?杭州二模)如圖所示,均勻帶正電的金屬球殼球心位于O點,在過O點的射線上有A、B、C三點,電場強度分別為EA、EB、EC,電勢分別為φA、φB、φC。下列說法正確的是( )
A.EA>EB>EC B.EA=EB>EC C.φA>φB>φC D.φA=φB>φC
【解答】解:AB.均勻帶電球體內(nèi)部場強處處為零,外部離球體越遠(yuǎn)場強越小,可得
EB>EC>EA
故AB錯誤;
CD.均勻帶電球體內(nèi)部電勢為一常量,由于金屬球殼帶正電荷,外部電場線指向無窮遠(yuǎn)處,隨沿著電場線電勢逐漸降低可知
φA>φB>φC
故C正確,D錯誤。
故選:C。
27.(2023?浙江模擬)在x軸上各點電場強度E平行于x軸且隨x的變化規(guī)律如圖所示,O、A、B、C為x軸上等間距的四個點。現(xiàn)將帶正電的試探電荷從O點靜止釋放,試探電荷沿直線運動到A點時的動能為Ek,已知試探電荷只受電場力作用,則以下分析正確的是( ?。?br />
A.試探電荷運動到C點時的動能小于3Ek
B.該電場的O、A、B、C四個點,A點電勢最高
C.試探電荷從O點到C點,先做加速運動,后做減速運動
D.O、A、B、C四個點,O點附近電場線最密
【解答】解:A、由動能定理知,粒子由O運動到A時電場力做功為Ek,由A到C電場力做功小于2EK,則粒子運動到C點時動能小于3Ek,故A正確。
B、從O點到C點,電場力做正功,電勢能減小,且A為帶正電粒子,電勢降低,則O點電勢最高,故B錯誤。
C、粒子從O點到A點做加速度逐漸增加的變加速直線運動,從A點到C點做加速度逐漸減小的變加速直線運動,故C錯誤。
D、電場強度越大的地方電場線越密集,則A點附近電場線最密,故D錯誤。
故選:A。
28.(2023?西湖區(qū)校級模擬)如圖所示,質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球(可視為質(zhì)點)與長為L的絕緣輕繩相連,輕繩另一端固定在O點,整個系統(tǒng)處在與豎直方向夾角為45°的勻強電場中。已知A、B、C、D、E、F為圓周上的點,AB為水平直徑,CD為豎直直徑,EF過O點且與CD的夾角為45°,當(dāng)小球繞O點在豎直平面內(nèi)做半徑為L的圓周運動時,小球運動到A點時的速度最小,最小速度為vmin=gL,g為重力加速度的大小,則下列說法正確的是( )
A.勻強電場的電場強度大小為mgq
B.小球從A點運動到B點時,合力做的功為mgL
C.小球運動到B點時輕繩拉力的大小為5mg
D.小球運動到F點時的機(jī)械能最大
【解答】解:A.小球在A點受重力和電場力,如圖所示,由題意,小球繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動,在A點時速度最小可知,小球受到的合外力提供向心力,小球在豎直方向受力平衡,則有
mg=qEsin45°
解得:E=2mgq
故A錯誤;
B.小球從A點運動到B點時,重力做功是零,電場力做功為W=qE?2Lcos45°
解得:W=2mgL
因此合力做的功為2mgL,故B錯誤;
C.小球運動到B點時,由動能定理可得2mgL=12mvB2-12mvA2
在B點,由牛頓第二定律可得T﹣qEcos45°=mvB2L
代入數(shù)據(jù)解得T=6mg
故C錯誤;
D.小球在做圓周運動中,只有重力和電場力做功,則有小球的機(jī)械能和電勢能之和是一個定值,小球在E點時電勢最高,小球帶正電,電勢能最大,小球在F點時的電勢最低,具有的電勢能最小,因此小球在F點的機(jī)械能最大,故D正確。
故選:D。
29.(2023?寧波一模)電容器是一種重要的電學(xué)元件,在電工、電子技術(shù)中應(yīng)用廣泛。使用圖甲所示電路觀察電容器的充、放電過程。電路中的電流傳感器與計算機(jī)相連,可以顯示電路中電流隨時間的變化。圖甲中直流電源電動勢E=8V,實驗前電容器不帶電。先使S與“1”端相連給電容器充電,充電結(jié)束后,使S與“2”端相連,直至放電完畢。計算機(jī)記錄的電流隨時間變化的i﹣t曲線如圖乙所示。下列說法正確的是( )
A.圖像陰影為i﹣t圖像與對應(yīng)時間軸所圍成的面積表示電容器的能量
B.陰影部分的面積S1和S2肯定不相等
C.阻值R1大于R2
D.計算機(jī)測得S1=1203mA?s,則該電容器的電容約為0.15F
【解答】解:A.根i﹣t圖像與對應(yīng)時間軸所圍成的面積表示的物理意義是電容器的電荷量,故A錯誤;
B.S1表示電容器充電后所帶電荷量,S2表示電容器放電的電荷量,因為電容器充電和放電的電荷量是相等的,結(jié)合A選項的描述可知S1=S2,故B錯誤;
C.由題圖乙可知電容器充電瞬間電流比電容器放電瞬間電流大,且電容器充電瞬間電源電壓和放電瞬間電容器兩端電壓相等,則有UR1+R0>UR2+R0
所以R1<R2,故C錯誤;
D.該電容器的電容為C=QU=S1E=1203×10-38F≈0.15F,故D正確。
故選:D。
30.(2023?臺州模擬)如圖所示,a、b、c、d四個質(zhì)量均為m的帶電小球恰好構(gòu)成“三星拱月”之形,其中a、b、c三個完全相同的帶電小球在光滑絕緣水平面內(nèi)的同一圓周上繞O點做半徑為R的勻速圓周運動,三小球所在位置恰好將圓周等分。小球d位于O點正上方h處,且在外力F作用下恰處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知a、b、c三小球的電荷量均為q,d球的電荷量為﹣6q,h=2R,重力加速度為g,靜電力常量為k。則( ?。?br />
A.小球a的線速度為kq23Rm
B.小球b的角速度為3kq23R2m
C.小球c的向心加速度大小為3kq23R2m
D.外力F豎直向上,大小為26kq2R2
【解答】解:ABC、a、b、c三小球電荷量相等,完全相同,受力相同,繞O點做半徑為R的勻速圓周運動,線速度、角速度、加速度大小均相等,
設(shè) db連線與水平方向的夾角為α,則cosα=Rh2+R2=33,則sinα=63,
對b球,根據(jù)牛頓第二定律和向心力得:k6q?qh2+R2cosα﹣2kq2(2Rcos30°)2?cos30°=mv2R=mω2R=ma
解得:v=3kq23Rm,ω=3kq23R3m,a=3kq23R2m,故AB錯誤,C正確;
D、小球d受到a、b、c三球的庫侖引力、重力、豎直向上的外力F作用,由平衡條件得:F=3k6q?qh2+R2sinα+mg=mg+26kq2R2,故D錯誤。
故選:C。
31.(2021?浙江模擬)如圖所示為某靜電場中x軸上各點電勢分布圖,一個帶電粒子在坐標(biāo)原點O由靜止釋放,僅在電場力作用下沿x軸正向運動,則下列說法正確的是( ?。?br />
A.粒子一定帶正電
B.粒子運動到坐標(biāo)軸上x2處速度最小
C.粒子從坐標(biāo)軸上x1處運動到x3處,電場力的沖量為零
D.粒子從坐標(biāo)軸上x1處運動到x3處,加速度先增大后減小
【解答】解:A、帶電粒子在坐標(biāo)原點O由靜止釋放,僅在電場力作用下沿x軸正向運動,電場力做正功,導(dǎo)致其電勢能減小,由于從x1處運動到x2處,電勢升高,因此粒子帶負(fù)電,故A錯誤;
B、由題目圖可知,從開始運動到x2,電場力做正功,往后電場力做負(fù)功,故到x2時速度最大,故B錯誤;
C、由題目圖可知粒子在坐標(biāo)軸上x1與x3處電勢相等,故粒子從坐標(biāo)軸上x1處運動到x3處電場力做功為零,即兩處速度相同,故該過程動量變化量為零,根據(jù)動量定理可知,電場力的沖量為零,故C正確;
D、圖象的斜率大小等于電場強度可知,粒子從坐標(biāo)軸上x1處運動到x3處的斜率先減小后增大,故電場強度先減小后增大,電場力先減小后增大,故加速度也先減小后增大,故D錯誤;
故選:C。
32.(2022?浙江模擬)如圖,兩根等長的細(xì)線一端拴在同一懸點O上,另一端各系一個帶電小球,兩球的質(zhì)量分別為m1和m2,已知兩細(xì)線與豎直方向的夾角分別為45°和30°。則m1與m2的比值為( ?。?br />
A.22 B.33 C.12 D.13
【解答】解:對兩個球分別受力分析,如圖所示
根據(jù)平衡條件,對m1,有
m1gcos7.5°﹣T1cos37.5°=0
F﹣m1gsin7.5°﹣T1sin37.5°=0
對m2,有
m2gcos7.5°﹣T2cos37.5°=0
F+m2gsin7.5°﹣T2sin37.5°=0
聯(lián)立解得m1m2=22
故BCD錯誤,A正確。
故選:A。
33.(2021?杭州二模)如圖所示,在兩個對接的絕緣光滑斜面上放置了電荷量大小均為q的兩個小球A和B(均看成質(zhì)點),兩個斜面的傾角分別是30°和45°,小球A和B的質(zhì)量分別是m1和m2。若平衡時,兩小球均靜止在離斜面底端高度為h的同一水平線上,斜面對兩個小球的彈力分別是N1和N2,靜電力常量為k,下列說法正確的是( ?。?br />
A.q=(4+23)m2gkh
B.m1m2=33
C.N1N2=3
D.若同時移動兩球在斜面上的位置,只要保證兩球在同一水平線上,則兩球仍能平衡
【解答】解:A、對小球B受力分析,其受重力、支持力和庫侖力作用,如圖所示,由力的平衡條件可知
F=m2gtan45° ①
根據(jù)庫侖定律得F=kq2rAB2②
由幾何關(guān)系可知,rAB=htan30°+htan45°③
聯(lián)立解得q=(4+23)m2gkh,故A正確;
B、對小球A受力分析,其受重力、支持力和庫侖力作用,如圖所示,由力的平衡條件有:F=m1gtan30° ④
由①④解得m1m2=3,故B錯誤;
C、對A球,由平衡條件可得N1=Fsin30°,對B球,由平衡條件得N2=Fsin45°,解得N1N2=2,故C錯誤;
D、若同時移動兩球在斜面上的位置,只要保證兩球在同一水平線上,兩球間庫侖力減小,兩球?qū)⒉荒芷胶?,故D錯誤。
故選:A。
這是一份2021-2023年浙江省高考物理模擬試題分類——專題16原子物理 選擇題,共36頁。
這是一份2021-2023年浙江省高考物理模擬試題分類——專題14光 電磁波 選擇題,共50頁。
這是一份2021-2023年浙江省高考物理模擬試題分類——專題13機(jī)械振動機(jī)械波 選擇題,共46頁。
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