高考物理一轮复习【分层练习】 第12章 静电场及其应用

高考物理一轮复习策略

首先，要学会听课：

1、有准备的去听，也就是说听课前要先预习，找出不懂的知识、发现问题，带着知识点和问题去听课会有解惑的快乐，也更听得进去，容易掌握;

2、参与交流和互动，不要只是把自己摆在“听”的旁观者，而是“听”的参与者。

3、听要结合写和思考。

4、如果你因为种种原因，出现了那些似懂非懂、不懂的知识，课上或者课后一定要花时间去弄懂。

其次，要学会记忆：

1、要学会整合知识点。把需要学习的信息、掌握的知识分类，做成思维导图或知识点卡片，会让你的大脑、思维条理清醒，方便记忆、温习、掌握。

2、合理用脑。

3、借助高效工具。学习思维导图，思维导图是一种将放射性思考具体化的方法，也是高效整理，促进理解和记忆的方法。最后，要学会总结：

一是要总结考试成绩，通过总结学会正确地看待分数。

1.摸透主干知识       2.能力驾驭高考      3.科技领跑生活

第十二章 静电场及其应用分层训练

1．下列物理量的值均为“”，其负号表示大小的是（　　）

A．“”的功 B．“”的重力势能 C．“”的摩擦力 D．“”的电荷量

2．下列说法中正确的是（　　）

A．汤姆孙精确地测出了电子电荷量e=1.602×10-19 C

B．电子电荷量的精确值是卢瑟福测出的

C．物体所带电荷量可以是任意值

D．物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍

3．下列物理量的“负号”表示大小的是（　　）

A．速度 B．力做功为

C．重力势能 D．电量

1．绝缘水平面内某处隐藏一带电体（视为点电荷），如图所示，将电荷量为q的正试探电荷放在O点时，试探电荷所受静电力的大小为F、方向向右（沿x轴正方向），将试探电荷向右移动至到O点距离为d的A点时，试探电荷所受静电力的大小为4F、方向向右。静电力常量为k，不考虑其他电场的影响。带电体的电荷量为（　　）

A． B． C． D．

2．用如下方法测排球对地面的冲击力：让表面潮湿的排球从一定的高度自由落下，落在白纸上并留下球的水印，将该有水印的白纸铺在台式测力计上，再将球放在纸上的水印中心处，缓慢地向下压球，直到排球与纸接触部分刚好遮住水印，此时测力计的示数即为冲击力最大值。这一研究方法与下列哪项研究有相同的物理学思想（　　）

A．建立“合力与分力”的概念 B．建立“点电荷”的概念

C．建立“瞬时速度”的概念 D．建立“控制变量”的方法

3．真空中，金属球甲带电荷量为q，将一与金属球甲完全相同的不带电的金属球乙与金属球甲接触后，置于甲、乙两球心相距处，静电力常量为k，甲、乙两球带电后均可视为点电荷，甲、乙两球间静电力大小为F，则（　　）

A． B． C． D．

1．19世纪30年代，法拉第首先提出了电场概念，并用电场线简洁、形象的描述电场。对于静电场，以下认识正确的是（　　）

A．质子在电场中由静止释放，它的运动轨迹和电场线一定重合

B．电子只在电场力的作用下，一定逆着电场线的方向运动

C．在电场中可能存在闭合的电场线

D．在电场中不可能存在平行直线且相邻间距不相等的电场线

2．如图所示，有一质量为m、带电量为+q

的物体放在斜面上，为了使物体能在斜面上保持静止，加一方向沿斜面向上的匀强电场，电场强度最小值为E1，最大值为E2，物体受到斜面的最大静摩擦力为（　　）     

A．qE1 B．qE2 C． D．

3．在带电量为的金属球的电场中，为测量球附近某点的电场强度E，现在该点放置一带电量为的点电荷，点电荷受力为，则该点的电场强度（　　）

A． B． C． D．

1．电蚊拍利用电子电路让两电极间的直流电压可升高达上千伏特，且两电极间串联着一个电阻值很大的电阻。它酷似网球拍的网状拍外形，一般具有三层金属导线网，其中构成上、下拍面的两层较疏的金属网彼此相通，构成同一电极，处于电路的低电势；夹在中间的一层金属网则是电路中电势较高的另一电极。已知在标准大气压下，当电场超过30kV/cm时，空气通常会被电离而放电。以下仅考虑两电极的间距为5mm之金属网，且两电极间的电压不足以使空气电离的电蚊拍。依据上述信息，下列说法正确的是（　　）

A．电蚊拍中间夹层的金属网电势高达上千伏特，若人体碰触金属网，会因电击而产生严重伤害

B．闪电生成的基本原理与电蚊拍电离空气放电的原理是一样的

C．电蚊拍拍面上的电子由较高的原子能级跃迁回低能级时释放的能量可使空气电离

D．该电蚊拍两电极间的电压可升高至30kV

2．静电除尘器结构如图所示，由板状收集器A和线状电离器B组成，A、B间接有高压电源，使通过除尘器的尘埃带电。下列选项正确的是（　　）

A．收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了正电

B．收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了负电

C．收集器A和电离器B之间形成的是匀强电场

D．静电除尘过程是机械能向电场能转化的过程

3．矩形金属导体处于正点电荷Q产生的电场中，静电平衡时感应电荷产生的电场在导体内的电场线形状正确的是（　　）

A． B．

C． D．

一、单选题

1．富兰克林为研究雷电现象，设计了如图所示的装置，避雷针线路与接地线分开，并在分开处装上帽形的金属钟A与B，两钟之间以丝线悬挂一个金属小球C，A钟下方用导线连接两个很轻的金属小球形成验电器D，避雷针上空附近的云不带电时，三个金属小球均静止下垂。若带负电的云接近避雷针顶端时，则（　　）

A．避雷针顶端带负电

B．接地线上有正电荷流入大地

C．验电器D上的两个金属小球最后会下垂并相互接触

D．金属小球C会在A与B之间摆动，不断来回撞击A与B

2．下列说法正确的是（　　）

A．牛顿第一定律可以通过实验直接验证

B．随着科技的发展，电荷是可以被消灭的

C．势能与相互作用的物体的相对位置有关

D．某款手表，不用上发条、也不用电池，这说明能量是可以不守恒的

3．如图所示，A、B、C三个带电小球用柔软绝缘细线悬挂于天花板上，平衡时细线竖直，三小球处于同一水平面且间距相等，以下关于小球质量、带电情况的说法正确的是（　　）

A．A、C两球质量一定相等

B．A、C两球一定带等量同种电荷

C．A、B两球可能带等量异种电荷

D．A、B、C三球可能带同种电荷

4．半圆形光滑绝缘细杆固定在竖直面内，O为圆心。可视为质点的甲、乙两个带电小球穿在细杆上，其静止时的位置如图所示，甲、乙两球的质量分别为m1、m2，则等于（　　）

A．4∶ 3 B．3∶ 4 C．3∶5 D．5∶ 3

5．如图所示，带电小球1固定在空中A点，带电小球2在库仑斥力的作用下沿光滑绝缘水平面向右做加速运动，运动到B点时加速度大小为a，A、B连线与竖直方向的夹角为30°，当小球2运动到C点，A、C连线与竖直方向夹角为60°角时，小球2的加速度大小为（两小球均可看成点电荷）（　　）

A．a B．a C．a D．a

6．如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A、B，其连线中点为O。在A、B所形成的电场中，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直AB，以O为几何中心、边长为2R的正方形abcd平面垂直圆面且与AB共面，两平面边线交点分别为e、f，g为圆面边缘上一点。下列说法中错误的是（　　）

A．e、f、g三点电势均相同

B．e、f、g三点电场强度均相同

C．将一正试探电荷沿线段eOf从e移动到f过程中试探电荷受到的电场力一定先增大后减小

D．若给某一正电荷一个合适的初速度，此电荷可以绕图示圆周做圆周运动

7．如图所示，空间存在一水平向左的匀强电场，两个带电小球P、Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好竖直，则 （　　）

A．P、Q均带正电  B．P、Q均带负电

C．P带正电、Q带负电 D．P带负电、Q带正电

8．如图所示，竖直平面内二根相同的棒L1和L2分别带有等量、且均匀分布的正电荷，二棒正对，且水平平行放置，O点为二棒的水平对称轴和竖直对称轴的交点，水平对称轴上A点和B点分别到O点的距离相等，则（　　）

A．有电场线经过水平对称轴

B．有电场线经过竖直对称轴

C．A和B两点的场强相等

D．A和B两点的场强大于O点的场强

9．小明同学学习了静电除尘之后，走进物理实验室制作了一个静电除尘装置。在一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐（金属）片，把它们分别跟静电起电机的两极相连。实验时，在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。然后当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。关于以上实验说法正确的是（　　）

A．室内的空气湿度越大，实验效果越好

B．锯条换成同宽度的金属直尺效果更好

C．起电机摇动前，需先让烟尘颗粒带上电荷才能做成功

D．若锯条接电源负极，金属片接正极，则这些烟尘附着在金属片上面

10．静电除尘用于粉尘较多的各种场所，除去有害的微粒，或者回收物资等。如图所示，静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成。当AB两端接上上千伏高压时，B附近的空气分子被电离，成为正离子和电子。电子向着A运动过程中，遇到烟气中的粉尘，使粉尘带负电，从而被吸附到A板上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，则下列说法正确的是（　　）

A．两块A板之间形成的是匀强电场

B．空气分子离B越近越容易被电离

C．带电后的粉尘向A板运动过程中，电势能逐渐增加

D．除尘过程中，会有持续的电流通过G表，方向从b流向a

二、多选题

11．如图所示，正方形ABCD的边长为L，在它的四个顶点各放置一个电荷量均为Q、电性未知的点电荷，已知静电力常量为k，则正方形中心O点电场强度的大小可能是（　　）

A． B． C． D．

12．如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点，固定一电荷量为的点电荷。一质量为m、带电荷量为的物块（可视为质点的检验电荷），从轨道上的A点以初速度沿轨道向右运动，当运动到P点正下方的B点时速度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为（取无穷远处电势为零），P到物块的重心竖直距离为h，P、A连线与水平轨道的夹角为，k为静电常数，下列说法正确的是（　　）

A．点电荷产生的电场在B点的电场强度大小为

B．物块在A点时受到轨道的支持力大小为

C．物块从A到B机械能减少量为

D．点电荷产生的电场在B点的电势为

13．如图所示，半径为R的金属球表面均匀分布着正电荷，以球心O为原点建立x轴，沿x轴上各点的电场强度大小和电势分别用E和φ表示。选取无穷远处电势为零，则下列关于x 轴上各点电场强度大小E和电势φ随位置x变化的关系图像中，可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

14．如图所示，三个完全相同的可视为点电荷的小球甲、乙、丙放在光滑绝缘的水平面上，且三个小球在同一条直线上，现在小球丙上施加一水平的恒力F，三个小球保持相对静止且共同向右做匀加速直线运动，已知小球甲、乙、丙所带电荷量之比为6：3：8，且相邻两个小球之间的距离相等。则下列说法正确的是（　　）

A．小球丙的合力大小为F

B．小球甲、丙带同种电荷，小球甲、乙带异种电荷

C．小球乙和小球丙之间的作用力大小为

D．小球甲和小球乙之间的作用力大小为

1．如图（a），长度L=0.8m的光滑杆左端固定一带正电的点电荷A，其电荷量QA=1.8×10−7C，一质量m=0.02kg，带电量为q的小球B套在杆上。将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中，以杆左端为原点，沿杆向右为x轴正方向建立坐标系。点电荷A对小球B的作用力随B位置x的变化关系如图（b）中曲线I所示，小球B所受水平方向的合力随B位置x的变化关系如图（b）中曲线II所示，其中曲线II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范围可近似看作直线。求：（静电力常量k=9×109N·m2/C2）

（1）小球B所带电量q及电性；

（2）非均匀外电场在x=0.3m处沿细杆方向的电场强度E；

（3）在合电场中，x=0.4m与x=0.6m之间的电势差U。

（4）已知小球在x=0.2m处获得v=0.4m/s的初速度时，最远可以运动到x=0.4m。若小球在x=0.16m处受到方向向右，大小为0.04N的恒力作用后，由静止开始运动，为使小球能离开细杆，恒力作用的最小距离s是多少？

2．如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为+Q和-Q，A、B相距为2d，MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷，不影响电场的分布），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v，已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k

，重力加速度为g。求：

（1）C、O间的电势差；

（2）小球p经过O点时的加速度。

3．很多宏观现象，其本质是由微观粒子的运动与相互作用所体现出的结果。

（1）岩盐颗粒呈现立方体形状。图1为岩盐晶体的平面结构：空心原点为氯离子，所带电荷量为；实心原点为钠离子，所带电荷量为。在分界线和的左侧各取一个钠离子和，分别以、为圆心，作两个相同的扇形。已知任意两个距离最近的离子间作用力的大小均为。若离子之间的相互作用为库仑相互作用，不考虑扇形以外远处离子的作用。

请分别计算出、两个钠离子受到图1所示平面分界线右侧的扇形区域内的离子作用力大小、，并判断岩盐晶体更容易沿分界线还是分界线断开。

（2）在“天宫课堂”太空授课活动中，某同学向航天员提问：“空间站飞行时会不会受到阻力，是否达到所需的速率后，就可以不施加动力，而保持速率不变呢？”我国空间站的轨道距地面高度约，远在的卡门线（外太空与地球大气层的分界线）之上，但轨道处依然存在非常稀薄的大气。

a.为简化问题，将空间站视为如图2所示的圆柱体，其在运行方向的横截面积为。假定：单位体积内与空间站前端横截面发生碰撞的空气分子个数为，且速度方向均与横截面垂直；以空间站为参考系，碰撞前后空气分子的平均速率分别为、。若每个空气分子的平均质量为，不考虑空气分子间的相互作用，求空间站前端受到空气作用力的大小。

b.假如你是航天员，请从以下两个方面对该同学的问题作答。

①维持空间站的运行是否需要施加动力；

②若一直不施加动力，轨道高度将如何变化。