1、章末综合检测（一） 静电场及其应用A级学考达标1.将一束塑料扎带一端打结，另一端撕成细条后，用手迅速捋细条，观察到细条散开了，如图所示。下列关于细条散开现象的分析中，正确的是()A由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开B撕成细条后，所受重力减小，细条自然松散C撕成细条后，由于空气浮力作用使细条散开D细条之间相互感应起电，相互排斥散开解析：选A塑料细条与手摩擦起电；塑料细条上带的是同种电荷，同种电荷相互排斥，所以塑料细条会向四周散开，故B、C、D错误，A正确。2.如图所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，分别贴在导体A、B下部的金属箔都是闭合的。现将带正电的物
2、体C靠近A，下列描述正确的是()A稳定后只有A下部的金属箔张开B稳定后只有B下部的金属箔张开CC移近A后，再把B与A分开，稳定后A、B下部的金属箔都张开DC移近A后，再把B与A分开，稳定后A、B下部的金属箔都闭合解析：选C带正电的物体C靠近A附近时，由于静电感应，A端带上负电，B端带上正电，所以金属箔都张开，故A、B错误；把带正电的物体C靠近导体A后，把A和B分开，A带负电，B带正电，金属箔还是张开的，选项C正确，D错误。3.导体球壳B带有正电荷Q，其中心处放有导体球A，用细金属丝通过B上的小孔与地相连(细金属丝不与球壳B相碰)，如图所示。则导体球A()A不带电B带正电C带负电D可能带正电，也
3、可能带负电解析：选C球壳B带正电荷后，附近的大地因静电感应将带负电荷，由于导体球A与大地相连，相当于近端，因此，A上也会感应出一定量的负电荷。4下列图中画了四个电场的电场线，其中图A和图C中小圆圈表示一个点电荷，图A中虚线是一个圆，图B中几条直线间距相等且互相平行，则在图A、B、C、D中M、N两处电场强度相同的是()解析：选B电场强度为矢量，M、N两处电场强度相同，则电场强度方向、大小都要相同。图A中，M、N两点的电场强度大小相同，方向不同；图B中是匀强电场，M、N两点的电场强度大小、方向都相同；图C中，M、N两点的电场强度方向相同，大小不同；图D中，M、N两点的电场强度大小、方向都不相同。B
4、正确。5.一金属球，原来不带电，现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比，则()AEa最大BEb最大CEc最大 DEaEbEc解析：选C处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零，故a、b、c三点的电场强度都为零。处于静电平衡状态的导体内部电场强度为零是感应电荷产生的电场与外电场叠加的结果，所以感应电荷在球内某点产生的电场的电场强度与带电体MN在这一点产生的电场的电场强度等大反向。比较a、b、c三点感应电场的电场强度，实质上是比较带电体MN在这三点的电场强度。由于c点离MN最近，故M
5、N在c点的电场强度最大，感应电荷在c点的电场强度也最大。正确选项为C。6.中子内有一个电荷量为e的上夸克和两个电荷量为e的下夸克，一个简单的模型是三个夸克都在半径为r的同一圆周上，如图所示。则下列四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是()解析：选B对电荷量为e的上夸克，受到电荷量为e的两个下夸克等大的静电力作用，由对称性得，上夸克所受静电力必向下。对电荷量为e的下夸克，另一个下夸克对它的静电力Fk，上夸克对它的静电力Fk，方向沿着连线方向，由几何关系知Fsin 30F，因此F与F的合力方向必竖直向上，且F合Fcos 30(如图所示)，同理可知，另一个下夸克所受静电力的合力也竖直向上。B
6、正确。7真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷的电荷量增加了，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电荷量一定减少了()A. B.C. D.解析：选C由库仑定律Fk知，若保持两点电荷间相互作用力不变，则q1q2q1(1)q2(1x)，解得x，C正确。8用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的电场强弱。如图，图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称，则下列说法不正确的是()AA、D两点电场强度大小相等、方向相反BB、C两点电场强度大小和方向都相同CE、F两点电场强度大小和
7、方向都相同D从E到F过程中电场强度先增大后减小解析：选A根据对称性看出，A、D两点电场线疏密程度相同，则A、D两点电场强度大小相同，由题图看出，A、D两点电场强度方向相同，故A说法错误；根据对称性看出，B、C两点电场线疏密程度相同，则B、C两点电场强度大小相同，这两点电场强度的方向均由BC，方向相同，故B说法正确；由题图看出，E、F两点中，电场线疏密程度相同，两点电场强度方向相同，故C说法正确；由题图看出，从E到F电场线先变密，再变疏，所以电场强度先增大后减小，故D说法正确。9.如图所示，一质量为m的带电液滴，在大小为E，方向竖直向上的匀强电场中处于静止状态，问：(1)这个液滴带什么电？电荷量
8、为多少？(2)当场强的大小突然变为原来的一半，方向保持不变时，液滴向什么方向运动？其加速度为多少？解析：(1)因为液滴受重力和静电力平衡，所以静电力方向向上，则液滴带正电。由平衡条件有：Eqmg得q。(2)由题知，方向竖直向上的静电力减小，故液滴竖直向下运动。由牛顿第二定律有mgma解得：a。答案：(1)正电(2)竖直向下运动B级选考提能10多选用棉布分别与聚丙烯塑料板和聚乙烯塑料板摩擦，实验结果如图所示，由此对摩擦起电说法正确的是()A两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子B两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量不同的电荷C两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等D同一物体与不同种
9、类物体摩擦，该物体所带电荷的种类可能不同解析：选CD两物体摩擦时得失电子取决于原子核对电子的束缚力大小，A错误。由于摩擦起电的实质是电子的得失，所以两物体所带电荷的种类一定不同，带电数量相等，B错误，C正确。由题中例子不难看出，同一物体与不同种类物体摩擦，该物体所带电荷的种类可能不同，D正确。11多选下列图中P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在下列情况下放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引的是()解析：选AD金属空腔不接地可屏蔽外部电场，接地可屏蔽内部电场，A、D正确。12.多选如图所示，带负电的点电荷旁有一接地大金属板，A为金属板内的一点，B为金属板左侧外表面上的一点，关于金属板
10、上感应电荷在A点和B点的电场强度方向，下列判断正确的是()A感应电荷在A点的电场强度沿E1方向B感应电荷在A点的电场强度沿E2方向C感应电荷在B点的电场强度可能沿E3方向D感应电荷在B点的电场强度可能沿E4方向解析：选BC金属板内部电场强度为0，点电荷在A点电场强度方向沿E1方向，感应电荷的电场强度沿E2方向，二者叠加后才能为0，故A错误，B正确；B点在金属板外表面，B点合电场强度方向应垂直金属板向左，而点电荷在B点的电场强度指向点电荷，对合电场强度分解，一个方向指向负电荷，一个方向则可能沿E3方向(即感应电荷在B点的电场强度)，故C正确，D错误。13多选已知均匀带电球体在其外部产生的电场与一
11、个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，而均匀带电球壳在其内部任意一点形成的电场强度为零，现有一半径为R、电荷量为Q的均匀带正电绝缘球体，M、N为一条直径上距圆心O为R的两点，静电力常量为k，则()AM、N点的电场强度的大小相同BM、N点的电场强度方向相同CM、N点的电场强度大小均为DM、N点的电场强度大小均为解析：选AC根据均匀带电球壳在其内部任意一点形成的电场强度为零，知M点的电场强度等于以O为圆心、半径为R的均匀球体在M点产生的电场强度，这个球体之外的球壳在M点产生的电场强度为零，这个球体所带电荷量为qQ，M点的电场强度大小为EMk，方向向左；根据对称性知N点的电场强度大小也为，
12、方向向右；O点的场强为零，故A、C正确，B、D错误。14.A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v t图像如图所示。则此电场的电场线分布可能是选项中的()解析：选A从图像可以直接看出，粒子的速度随时间的增大逐渐减小；图线的斜率逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从A到B电场线逐渐变密。综合分析知，负电荷是顺着电场线运动，由电场线疏处到密处，A正确。15多选真空中固定的正点电荷Q所形成的电场中有一质量为m1104 kg、带电荷量q1108 C的微粒，在此点电荷附近以角速度10 rad/s做匀速圆周运动，已知正点电荷
13、Q的带电荷量为4105 C。重力加速度g取10 m/s2，且微粒的重力相对于电场力不能忽略。则下列判断正确的是 ()A微粒一定带负电B微粒一定带正电C微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q所在的位置D微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q正下方与Q的距离为0.1 m的位置解析：选AD由题意知该微粒和点电荷之间有相互吸引的力，所以该微粒带负电，即A正确，B错误；由题意知该微粒所受的重力不能忽略，则微粒做圆周运动的轨迹必不和点电荷在同一水平面内，且圆心O在点电荷的正下方，设其距点电荷的距离为H，如图所示。则Fcos mg，Fsin m2R，由几何知识知RHtan ，由以上各式解得：H0.1 m，故D正确，
14、C错误。16.如图所示，将点电荷A、B放在绝缘的光滑水平面上。A带正电，B带负电，带电荷量都是q，它们之间的距离为d。为使两电荷在电场力作用下都处于静止状态，必须在水平方向加一个匀强电场。求：两电荷都处于静止状态时，AB连线中点处的电场强度的大小和方向。(已知静电力常量为k)解析：设两点电荷在AB连线中点处产生的电场强度为E1，所加的匀强电场的电场强度为E0，AB连线中点处的合电场强度为E。根据点电荷的电场强度公式可得A点电荷在AB连线中点处产生的电场强度为EAk4k，方向由A指向B。B点电荷在AB连线中点处产生的电场强度为EBk4k，方向由A指向B。根据电场强度叠加原理得E1EAEB8k，方
15、向由A指向B。根据电荷受力平衡和库仑定律有E0qk，解得E0k，方向由B指向A。根据电场强度叠加原理得EE1E07k，方向由A指向B。答案：7k方向由A指向B17.如图所示，一带电荷量为q5103 C，质量为m0.1 kg的小物块处于一倾角为37 的光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时，小物块恰好处于静止状态。(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)匀强电场电场强度的大小。(2)若从某时刻开始，电场强度减小为原来的，物块下滑距离L1.5 m时的速度大小为多少？解析：(1)小物块受力如图，由受力平衡得：qEFNsin 0mgFNcos 0由得E，代入数据得E150 N/C。(2)由牛顿第二定律得：mgsin cos mav22aL由得v代入数据解得速度大小为v3 m/s。答案：(1)150 N/C(2)3 m/s
