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静电场—课本情境与练习
1．如图所示，摩擦过的琥珀靠近桌面上的碎纸屑时，发现纸屑飞起来与琥珀接触后又快速地离开，关于这个现象，下列说法正确的（　　）
A．摩擦过的琥珀不带电
B．碎纸屑原来带正电
C．纸屑飞起来是万有引力的结果
D．纸屑与琥珀接触后又快速地离开是因为纸屑带上琥珀同种电荷
2．小明同学做一个“静电散花”的小实验。如图所示，将纸屑放在带绝缘柄的金属板上，用毛皮摩擦橡胶膜使其带上负电荷，并放到金属板的正下方，用手接触金属板后移开，再将橡胶膜从金属板的下面移走，看到金属板上的纸屑向上飞散开来，则下列说法正确的是（　　）
A．当带负电的橡胶膜放到金属板的正下方时，金属板上表面感应出正电荷
B．当用手接触金属板，金属板上的正电荷从手流入大地
C．将橡胶膜从金属板的下面移走后，金属板的上表面带正电荷
D．向上飞散的纸屑都带负电荷
3．如图所示，将带正电的导体球P靠近不带电的绝缘导体后，若沿虚线将导体分成M、N两部分，则M、N两部分（　　）
A．均带正电 B．均带负电 C．带等量异种电荷 D．均不带电
4．取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们都不带电，贴在他们下部的金属箔是闭合的，如图，现把带正电荷的物体C移近导体A，有下列分析，其中正确的是（ ）
A．C移近导体A时可以看到A上的金属箔片张开，B上的金属箔片闭合
B．C移近导体A时可以看到B上的金属箔片张开，A上的金属箔片闭合
C．C移近导体A后再用手摸一下B，发现B上金属箔片闭合，A上金属箔片张开
D．C移近导体A后再用手摸一下A，发现A上金属箔片闭合，B上金属箔片张开
5．如图，充气后的气球在头发上摩擦，再靠近不带电的空易拉罐，在气球未接触易拉罐的情况下，可观察到易拉罐会朝气球方向滚动，（已知）下列说法正确的是（　　）
A．易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相同
B．易拉罐远离气球一侧的带电性质和气球相同
C．气球所带电荷量可能是
D．气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小相等
6．某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来，他们分别进行了以下操作。
步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1，P2，P3等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
(1)图甲中实验采用的方法是（　　）
A．理想实验法 B．等效替代法 C．微小量放大法 D．控制变量法
(2)图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而 （填“增大”“减小”或“不变”）。
(3)接着该组同学使小球处于同一位置，增大（或减少）小球A所带的电荷量，比较小球所受作用力大小的变化。如图乙，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为θ，若两次实验中A的电量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°，则为 。
7．如图所示，一电荷量为 q 的可视为质点的带正电小球 A 用长为 L 的轻质绝缘细线悬挂于 O 点，另一带电荷量 Q 的小球 B 固定在 O 点正下方绝缘柱上（A、B 均视为点电荷），当小球 A 平衡时，恰好与 B 处于同一水平线上，此时轻绳与竖直方向的夹角为θ．已知重力加速度为 g，静电力常量为 k．求：
（1）小球A 所受的静电力大小和方向；
（2）小球B 在A 处产生的场强大小和方向；
（3）小球A 的质量．
8．真空中，在与带电荷量为+q1的点电荷相距r的M点放一个带电荷量为-q2的试探电荷，此时试探电荷受到的电场力大小为F，方向如图所示。则（　　）
A．M点的电场强度方向与F相同 B．M点的电场强度大小为
C．M点的电场强度大小为 D．取走试探电荷-q2，M点电场强度变为零
9．如图，G、H两点关于两点电荷连线轴对称，G、I关于O点中心对称，下列说法正确的是（　　）
A．G、H两点电场强度相同
B．H、I两点电场强度相同
C．G、I两点电场强度相同
D．G点电场强度大于B点电场强度
10．直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图。M、N两点各固定在一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零，静电力常量用k表示，若将该正点电荷移动到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（　　）
A．，沿轴负向 B．，沿轴正向
C．，沿y轴正向 D．，沿轴正向
11．电场线的形状可以用实验来模拟，把头发屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，头发屑按照电场的方向排列起来，如图所示，关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A．a图是模拟两等量同种电荷的电场线
B．b图一定是模拟两等量正电荷的电场线
C．a图中A、B应接高压起电装置的两极
D．b图中A、B应接高压起电装置的两极
12．如图所示装置中，左右极板相距很近，左极板接电源正极，右极板接电源负极，可模拟一对带等量异种电荷的平行金属板间的电场线分布。、是金属板间的两点。则（　　）
A．点场强大于点场强
B．点电势等于点电势
C．无“模拟电场线”处的电场强度为零
D．将正电荷从移动到，电荷的电势能减少
13．蓖麻油和头发碎屑置于器皿内，用起电机使电极带电，头发碎屑会呈现如图所示的图样，已知右侧接线柱接起电机正极。则下列说法正确的是（　　）
A．电场线是真实存在的 B．a点场强小于b点场强
C．a点电势高于b点电势 D．将一正检验电荷从a点移动至b点，电场力做负功
14．如图所示，是闪电击中广州塔的画面，广州塔的尖顶是一避雷针，雷雨天气时，底端带负电的云层经过避雷针上方时，避雷针尖端放电形成瞬间强电流，乌云所带的负电荷经避雷针导入大地，在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．云层靠近避雷针时，针尖感应出负电荷
B．越靠近避雷针尖端，电势越低
C．云层上负电荷流向避雷针的过程中，可能在做匀变速曲线运动
D．云层上负电荷流向避雷针的过程中，其电势能减小
15．如图所示是空气净化器内部结构的简化图，其中的负极针组件产生电晕，释放出大量电子，电子被空气中的氧分子捕捉，从而生成空气负离子。负离子能使空气中烟尘、病菌等微粒带电，进而使其吸附到集尘栅板上，达到净化空气的作用。下列说法正确的（ ）
A．负极针组件附近的电势较低
B．为了更有效率地吸附尘埃，集尘栅板应带负电
C．负极针组件产生电晕，利用了静电屏蔽的原理
D．烟尘吸附到集尘栅板的过程中，电势能增加
16．如图所示，野外高压输电线路。在三条输电线上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，其作用使高压线两条导线（　　）
A．除尘 B．屏蔽
C．周围空气出现电晕 D．周围空气发生电离
17．关于静电屏蔽，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中建筑物顶端的避雷针无须与大地接触
B．图乙中金属网起屏蔽作用
C．图丙中高压输电线上方的两条导线是火线
D．图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服，是为了增加衣服强度
18．如图所示，放在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C，若把一带正电荷的绝缘体A移近金属罩B，则（　　）

A．金属罩B的内表面带正电荷 B．验电器C的金属箔片将张开
C．金属罩B的右侧外表面带正电荷 D．若将B接地，验电器的金属箔片将张开
19．静电除尘就是设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来。如图所示是一个静电除尘装置，它由金属板A和金属棒B组成。A接到几千伏高压电源的正极，B接到高压电源的负极。AB间形成强电场，可使空气电离，让废气中的尘埃带上电，带电的尘埃在电场力的作用下被收集器收集，进而达到除尘的目的。除尘过程，下列说法正确的是（ ）
A．金属板A与金属棒B之间电场是匀强电场
B．尘埃带上正电最终吸附在金属板A上而被收集
C．带电尘埃运动过程做加速度越来越大的运动
D．带电尘埃吸附过程电势能将减小
20．口罩中使用的熔喷布经驻极处理后，对空气的过滤增加静电吸附功能。驻极处理装置如图所示，针状电极与平板电极分别接高压直流电源正负极，针尖附近的空气被电离后，带电粒子在电场力作用下运动，熔喷布捕获带电粒子带上静电。平板电极表面为等势面，熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计，下列说法正确的是（　　）
A．熔喷布上表面因捕获带电粒子将带正电
B．针状电极上，针尖附近的电场较弱
C．沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，其速度和加速度均不断增大
D．两电极相距越远，熔喷布捕获的带电粒子速度越大
21．静电喷漆是利用静电吸附现象制造的，其喷涂原理如图所示，则以下说法正确的是（ ）
A．涂料微粒向工件运动时不受电场力 B．涂料微粒一定带正电
C．涂料微粒一定带负电 D．涂料微粒可能带正电，也可能带负电
22．在如图所示的匀强电场中，有A、B两点，且A、B两点间的距离为x=0.20m，已知AB连线与电场线夹角为θ=60°，今把一电荷量的试探电荷放入该匀强电场中，其受到的静电力的大小为，方向水平向左。求：
(1)电场强度E的大小和方向；
(2)若把该试探电荷从A点移到B点，电势能变化了多少？
(3)若A点为零电势点，B点电势为多少？
23．如图所示，两个带有等量异种电荷的平行金属板之间相距如，N板接地，A、B为电场中的两点，A点距M板1cm，B点距N板2cm，将电荷量的试探电荷从电场中A点移到B点，克服静电力做的功为。求：
(1)金属板M带什么电；（写出所带电性即可）
(2)A、B间的电势差；
(3)该试探电荷在A点时所具有的电势能。
24．如图a是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A、B是电场线上的两点，一负电荷q仅在电场力作用下以初速度v0从A运动到B过程中的速度图线如图b所示，则以下说法中错误的是（　　）
A．A、B两点的电场强度是
B．A、B两点的电势是
C．负电荷q在A、B两点的电势能大小是
D．此电场一定是正点电荷形成的电场
25．如图所示，是边长为l的正四面体，虚线圆为三角形的内切圆，分别为和边与圆的切点，O为圆心，正四面体的顶点和D分别固定有电荷量为和的点电荷，则（　　）
A．两点的电场强度相同
B．将正试探电荷由P移动到N，电场力做负功
C．将正试探电荷由C移动到M，电势能减少
D．正试探电荷由C移动到M时的电势能变化量大于由C移动到N时的
26．地理中的等高线与物理中的等势线具有相似之处。如图所示为某小山的等高线图，若图中等高线视为等势线时，所标数字为电势。则下列说法正确的是（　　）

A．若为等高线，则B、D两点重力加速度不相同
B．若为等势线，则B、D两点电场强度相同
C．若为等势线，则A、C两点电势相同
D．若为等势线，将一正电荷从A点移动到D点电场力做正功
27．如图所示是某初中地理教科书中的等高线（图中数字单位是m）。现在把图看成描述电势高低的等势线图，数字单位改为V，图中有a、b、Q三点，下列说法正确的是（　　）
A．Q点电势最高
B．a点的电场强度大于b点
C．a点电场强度方向沿等势线过a点的切线
D．将的点电荷由a点移动到b点，该点电荷的电势能减小10J
28．如图所示带电导体周围的电场线及等势线，以下关于导体及其周围静电场的4个结论：①等差等势线密的地方电场强度必然大；②电势相等的地方电场强度必然相等；③电场强度为零处电势必然也为零；④等势线必然与电场线垂直。其中正确的结论是（ ）
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
29．某形状不规则的导体置于静电场中，由于静电感应，导体周围出现了如图所示的电场分布，图中虚线表示电场线，实线表示等势面，A、B、C为电场中三个点。下列说法正确的是（　　）
A．A点的电场强度大于B点的电场强度
B．A点的电势高于B点的电势
C．将电子从A点移到B点，电场力做正功
D．将电子从A点移到B点，电势能增加
30．按照图甲连接电路，利用电流传感器可以记录电流的瞬时变化，从而可以观察到电容器的充、放电情况。
（1）操作过程如下：先将开关S打到 （填选“1”或“2”），对电容器进行充电。充电完毕后，将开关打到 （填选“1”或“2”），电容器进行放电。
在放电过程中，流过电流传感器的电流方向为 （填选“从上往下”或“从下往上”）。
（2）在某次充电过程中，电路中电流和时间的关系图线如图乙所示，由图线与坐标轴围成的面积的物理意义是 。已知电源的输出电压为，则电容器的电容为 F；在第末，电容器的电压为 V（后两空均保留两位有效数字）。
（3）在充电过程中，能正确描述电容器所带电荷量q与电容器两端电压U、时间t关系的是图中的 。
31．在“观察电容器的充、放电现象”实验中，
（a）甲同学观察图1的电容器，电容器外壳上面标明的“”的含义是( )
A.电容器的击穿电压为
B.电容器的额定电压为
C.电容器在电压下才正常工作
（b）乙同学的实验电路图如图所示，电源输出电压恒为，S是单刀双狮开关，G为灵敏电流计，C为电容器。
（1）当开关S接到“1”时，电容器处于 过程，（填“充电”或者“放电”），电容器所带的电荷量逐渐 ；（填“增加”或“减少”）。
（2）下面说法正确的是( )
A．电容器充电时，电压表示数先迅速增大，然后逐渐稳定在某一数值
B．电容器充电时，灵敏电流计G的示数一直增大
C．电容器放电时，电阻R中的电流方向从左到右
D．某时刻电容器正在放电时，电容器两极板的电荷量正在减少
（c）丙同学使用甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中直流电源电动势，实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。
（1）图像阴影表示图像与对应时间轴所围成的面积，面积表示的物理意义是 ；
（2）乙图中阴影部分的面积 ；（选填“>”、“<”或“=”）
（3）计算机测得，则该电容器的电容为 F；（保留两位有效数字）
（4）由甲、乙两图可判断阻值 。（选填“>”、“<”或“=”）
32．在如图所示的实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接，极板B接地。
（1）若极板B稍向下移动一点，则将观察到静电计指针偏角 ，此实验说明平行板电容器的电容随正对面积减小而 。（填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）若极板B稍水平向右移动一点，则将观察到静电计指针偏角 ，此实验说明平行板电容器的电容随板间距离变小而 。（填“变大”，“变小”或“不变”）
33．如图1所示，在探究影响平行板电容器电容的因素的实验中，使电容器带电后与电源断开。电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。现请回答下列问题：
(1)此时静电计直接测量的是_____。
A．电容C B．电荷量Q C．两板间的电势差U D．两板间场强E
(2)保持B板不动，将A板向右移动，静电计指针张角 （选填“增大”、“减小”或“不变”）
(3)改变相关因素使电容器电容发生变化，从而可以测量某些物理量，因此可制作电容式传感器。保持B板不动，将A板上下移动会使静电计指针的偏角变化。下列传感器电容变化和此原理相同的是 ；
(4)该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容，充电时通过传感器的电流随时间变化的图像如图2中①②所示，其中对应电容为的电容器充电过程图像的是 （选填①或②）。
34．如图是某次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为，充电至4.0kV电压，如果电容器在3.0ms时间内放电至两极板之间的电压为零，下列说法正确的是（ ）
A．放电之后，电容器的电容为零 B．该电容器的击穿电压为4kV
C．该次放电前，电容器存储的电荷量为0.6C D．该次通过人体的平均电流是20A
35．心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。如图，某型号AED模拟治疗仪器内有一电容为的电容器，某次使用过程中，该电容器在内充电至电压，之后在时间内完成放电，则（　　）
A．电容器充电后所带的电荷量为
B．电容器充电过程中电容一直增大
C．电容器放电过程中放电电流一直减小
D．电容器放电过程中平均电流为
36．如图装置为直线加速器原理，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央有一个电子由静止开始加速，沿中心轴线进入圆筒1。为使电子运动到圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。已知电子质量为、电荷量为e、电压绝对值为、周期为，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，求：
（1）电子刚出第8个圆筒瞬间速度大小；
（2）第8个圆筒长度；
（3）若电子通过圆筒间隙的时间不可忽略，两圆筒间隙的电场为匀强电场，且圆筒间距为d，不考虑相对论效应，则在保持圆筒长度、交变电压的变化规律保持和（1）（2）完全相同的情况下，经过多少个圆筒可以让电子达到最大速度。
37．在现代科学实验和技术设备中，常常利用电场来改变或控制带电粒子的运动。某加速装置由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。为使尽可能的保证电子运动到筒间隙中都能加速，电子在每个桶内的运动时间为，因此圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。若已知电子的质量为m、电子电荷量为-e、电压的绝对值为u，周期为T。求：
（1）若忽略电子通过每个圆筒间隙的加速时间，求：
a.电子在圆筒1中运动的速率和圆筒3的长度l3。
b.请在下图中定性画出内电子运动的v-t图并标明纵坐标数值。（其中表示电子在筒1中运动的速率）
（2）若电子通过圆筒间隙的时间不可忽略，且圆筒间距为d，不考虑相对论效应，则在保持圆筒长度、交变电压的变化规律保持和（1）完全相同的情况下，经过多少个圆筒可以让电子达到最大速度？
38．如图所示，图甲是示波管的原理图，如果在电极之间所加的电压按图乙所示的规律变化，在电极之间所加的电压按图丙所示的规律变化，则荧光屏上会看到的图形是（　　）
A． B．
C． D．
39．如图所示，让一价氢离子和二价氦离子的混合物从O点由静止开始经过同一加速电场加速，然后在同一偏转电场里偏转，最后都从偏转电场右侧离开，图中画出了其中一种粒子的运动轨迹，不计粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　）
A．在加速电场中运动时间较长的是
B．经加速电场加速度后，的动能较小
C．在加速过程中两种离子的轨迹重合，偏转过程中两种离子的轨迹不重合
D．在偏转电场中两种离子的加速度之比为2：1
试卷第1页，共3页
《8.静电场—课本情境与练习》参考答案：
1．D
【详解】摩擦过的琥珀带了电荷，从而会吸引轻小物体，当纸屑被吸到琥珀上时，电荷会发生转移，从而使原来不带电的纸屑也带上了同种电荷，由于同种电荷互相排斥而快速地离开。
故选D。
2．C
【详解】A．当带负电的橡胶膜放到金属板的正下方时，金属板下表面感应出正电荷，上表面感应出负电荷，选项A错误；
B. 当用手接触金属板，金属板上的负电荷从手流入大地，金属板上多余出正电荷，选项B错误；
C. 将橡胶膜从金属板的下面移走后，金属板的上表面带正电荷，选项C正确；
D. 纸宵因带上正电与金属板上的正电相互排斥而向上飞散，选项D错误。
故选C。
3．C
【详解】将带正电的导体球P靠近不带电的绝缘导体后，根据静电感应原理可知，导体M部分带正电，导体N部分带负电，即M、N两部分带等量异种电荷。
故选C。
4．C
【详解】AB. C移近导体A时，在A的左端感应出负电，在B的右端感应出正电，可以看到AB上的金属箔片均张开，选项AB错误；
CD. C移近导体A后，不论用手摸一下B，还是摸一下A，大地中的负电荷将被吸引移向导体，导体中的正电荷将被排斥流向大地，使得A左端带负电，B的右端不带电，即B上金属箔片闭合，A上金属箔片张开，选项C正确，D错误．
5．B
【详解】AB．根据静电感应，靠近气球一侧与气球带异种电荷，远离一侧与气球带同种电荷，故A错误，B正确；
C．带电体的电荷量是元电荷的整数倍，而不是的整数倍，故气球所带电荷量不可能是，故C错误；
D．气球对易拉罐远侧为斥力，近侧为吸引力，并且对近侧的力大于远侧的力，故D错误。
故选B。
6．(1)D
(2)减小
(3)
【详解】（1）图甲中先保持带电小球的电荷量不变，把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，改变两个小球之间的距离，比较库仑力的大小；后来保持小球之间的距离不变，改变小球所带的电荷量大小，分析小球之间的库仑力，所以实验采用的方法是控制变量法。
故选D。
（2）本实验中，根据小球的摆角可以看出小球所受静电力的大小，由图可知，电荷量越大、距离越小，丝线偏离竖直方向的角度越大，设偏角为θ，由平衡条件有
可知电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大、随着距离的增大而减小。
（3）设小球B的质量为m，电量为q，B球的受力情况如图所示
当A球带电量为q1时，由平衡条件得
其中
当A球带电量为q2时，由平衡条件得
其中
联立解得
7．（1） ，方向水平向右（2） ，方向水平向右（3）m=
【详解】（1）根据库仑力的定义：在真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力的大小与两个电荷的乘积成正比，与它们之间的距离成反比，作用力的方向沿着它们的连线，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引所以小球A受到的库仑力的大小为： 根据小球受力平衡可知方向应该水平向右
（2）根据点电荷电场强度的定义： 可得：方向水平向右
（3）小球A受力平衡，根据平衡可知，所以质量
8．B
【详解】A．M点的电场强度方向与F相反，故A错误；
B．M点的电场强度大小为
故B正确；
C．M点的电场强度大小为
故C错误；
D．取走试探电荷，M点电场强度不变，故D错误。
故选B。
9．C
【详解】ABC．根据电场的矢量叠加可知，G、H两点电场强度方向不同，H、I两点电场强度方向不同，G、I两点电场强度相同，故AB错误，C正确；
D．B点距离正负电荷更近，根据及矢量的叠加可知，G点电场强度小于B点电场强度，故D错误；
故选C。
10．A
【详解】正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零，则作为对称点的H点处的电场强度也为零，正点电荷在H点的场强大小
方向沿y轴正向。由于H点处的电场强度为零，则两个负点电荷在H点的合场强大小
方向沿y轴负向。当正点电荷移到G点后，正点电荷在H点的场强大小
方向沿y轴正向，两个负点电荷在H点的合场强大小为，方向沿y轴负向，因此H点处场强的大小为
方向沿y轴负向。故选A。
11．C
【详解】从图a模拟出来的形状如图所示，可知为等量异种电荷产生的电场线，即AB应带异种电荷，所以接高压起电装置的正负极，
而图b模拟出来电场线形状如图所示，可知为等量同种电荷产生的电场线，两极带同种电荷，所以应接高压起电装置的同一极，故C正确．
12．D
【详解】ABC．平行金属板间为匀强电场，所以A点场强等于点场强，左极板接电源正极，则A点电势高于点电势，无“模拟电场线”处的电场强度不为零。故ABC错误；
D．根据电势能的定义式，有
将正电荷从移动到，电荷的电势能减少。故D正确。
故选D。
13．D
【详解】A．电场线是假想的，不是真实存在的，故A错误；
B．图中黑线，能描述出电场的分布，a点电场线比b点电场线密集，a点场强大于b点场强，故B错误；
CD．a点电势低于b点电势，将一正检验电荷从a点移动至b点，电场力做负功，故C错误，D正确。
故选D。
14．D
【详解】A．云层靠近避雷针时，针尖感应出正电荷，A错误；
B．越靠近避雷针尖端，电势越高，B错误；
C．越靠近避雷针尖端，场强越大，电子所受电场力越大，加速度越大，因此云层上负电荷流向避雷针运动的过程中，做加速度增加的变加速曲线运动，C错误；
D．云层上负电荷流向避雷针的过程中，电场力做正功，其电势能减小，D正确。
故选D。
15．A
【详解】A．电场线由正极指向负极，负极针组件附近的电势较低，故A正确；
B．负离子能使空气中烟尘、病菌等微粒带电，为了更有效率地吸附尘埃，集尘栅板应带正电，故B错误；
C．负极针组件产生电晕，利用了尖端放电的原理，故C错误；
D．烟尘吸附到集尘栅板的过程中，电势升高，电场力做正功，电势能减少，故D错误。
故选A。
16．B
【详解】高压输电铁塔最上面的两条导线是避雷线，由两个作用：一是防雷击，一是屏蔽输电线外的电磁场，属于静电屏蔽。
故选B。
17．B
【详解】A．带正电的云层在避雷针处感应出负电荷（来自大地），当电荷聚集较多时，产生尖端放电现象，将云层中的电荷导入大地，因此图甲中建筑物顶端的避雷针必须通过导线与大地保持良好接触，免遭雷击，A错误；
B．图乙中，为了实现屏蔽作用，金属网本身就可以起到静电屏蔽作用，B正确；
C．图丙中三条高压输电线上方的两条导线是零线，与大地相连，形成一个稀疏的金属网，可把高压线屏蔽起来，免遭雷击，C错误；
D．图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服，金属丝织物能起到静电屏蔽作用，因此能屏蔽高压线周围的电场，D错误。
故选B。
18．C
【详解】A．金属罩B处于静电平衡状态，电荷分布在其外表面上，故A错误；
B．由于静电屏蔽，金属网罩内电场强度为零，所以验电器C上无感应电荷，所以验电器的金属箔片不会张开，故B错误；
C．由于静电感应，使金属罩B的左侧外表面感应出负电荷，所以金属罩B的右侧外表面感应出正电荷，故C正确；
D．将B接地，金属罩仍然处于静电屏蔽，所以验电器C无感应电荷，金属箔片不会张开，故D错误。
故选 C 。
19．D
【详解】A．B为线状，A为板状，距离B越近，电场线越密，场强越大，金属板A与金属棒B之间电场不是匀强电场，故A错误；
B．由于A接到几千伏高压电源的正极，B接到高压电源的负极，所以尘埃带上负电最终吸附在金属板A上而被收集，故B错误；
C．带电尘埃向金属板A运动过程场强越来越小，做加速度越来越小的运动，故C错误；
D．除尘过程中，电场力吸引尘埃，对尘埃做正功，带电尘埃吸附过程电势能减小，故D正确。
故选D。
20．A
【详解】A．空气受电场影响被电离产生带电粒子，电场线方向从正极指向负极，正电荷沿电场线方向运动被熔喷布捕获带正电，故A正确；
BC．导体尖端的电荷特别密集，所以电场强度比较大，远离尖端的地方电场强度逐渐减小，电场力减小，加速度也减小，故BC错误；
D．带电粒子的运动速度由动能定理可知与合外力做功有关，即电场力做功，根据W=Uq可知，电场力做功只与电势差有关，和运动距离无关，故D错误。
故选A。
21．C
【详解】工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动，是由于喷枪喷嘴与被涂工件之间形成了强电场，受电场力．由正电荷对涂料微粒的吸引作用可得出涂料微粒带负电荷
故选C。
22．(1)2×104N/C，方向向右
(2)4.0×10-5J
(3)-2000V
【详解】（1）根据电场强度的定义式可得
方向与负电荷所受电场力的方向相反，即电场强度的方向向右；
（2）若把该试探电荷从A点移到B点，电场力做功为
根据功能关系可得
可知把该试探电荷从A点移到B点，电势能增加了。
（3）根据
所以
23．(1)正电
(2)30V
(3)
【详解】（1）负电荷从电场中A点移到B点，克服静电力做功，即负电荷受电场力向上，可知金属板M带正电；
（2）A、B间的电势差
（3）A与N板的电势差
可知
则试探电荷在A点时所具有的电势能
24．D
【详解】A．由v-t图像可知，该电荷在A点的瞬时加速度小于B点的瞬时加速度，根据牛顿第二定律可知，该电荷在A点受到的电场力小于它在B点受到的电场力，即
EA＜EB
A正确；
BC．从v-t图像可知，该负电荷从电场中A点运动到B点的过程中，速度减小，即动能减小，根据动能定理可知，电场力做负功，则从A点到B点该负电荷的电势能增加，故
因为负电荷从A点运动到B点电场力做负功，则该电场力方向从B点到A点，而负电荷受电场力方向和场强方向相反，故电场方向从A点到B点，故沿着电场线方向，电势逐渐降低，即
故BC正确；
D．从A到B，电场强度越来越大，则电场线越来越密，故该场源电荷一定位于B的右侧，且为负电荷，即该电场为负点电荷形成的电场，D错误。
本题选择错误的，故选D。
25．B
【详解】A．根据对称性可知，M点和P点的电场强度大小相等，方向不同，A错误；
B．在A处点电荷产生的电场中，N点和P点的电势相等，在B处点电荷产生的电场中，N点的电势大于P点的电势，在D处点电荷产生的电场中，N点的电势大于P点的电势，所以N点的电势高于P点的电势，正试探电荷在N点的电势能大于在P点的，正试探电荷由P到N电势能增加，电场力做负功，B正确；
C．仅考虑B处和D处点电荷时，C点和M点的电势相等，正试探电荷由C到M，靠近A处的正点电荷，电场力做负功，电势能增加，C错误；
D．根据对称性可知M点和P点电势相等，结合B项分析可知，正试探电荷由M到N，电场力做负功，电势能增加，因此正试探电荷由C移动到M时的电势能变化量小于由C移动到N时的电势能变化量，D错误。
故选B。
26．D
【详解】A．若为等高线，则B、D两点高度相同，则重力加速度相同，选项A错误；
B．若为等势线，因D点等差等势线密集，则D点电场线密集，则D点电场强度较大，选项B错误；
C．若为等势线，则A、C两点不在同一等势线上，则两点的电势不相同，选项C错误；
D．若为等势线，A点电势高于D点，则将一正电荷从A点移动到D点电势能减小，则电场力做正功，选项D正确。
故选D。
27．A
【详解】A．由图可以看出Q点的电势最高，故A项正确；
B．图中虚线为等势线，等势线密集的地方，电势降落快，所以b点的场强大于a的场强，故B项错误；
C．电场强度方向与等势线相垂直，所以a点电场强度方向与a点的等势线相垂直，故C项错误；
D．b点的电势大于a点的电势，将点电荷由a点移动到b点，有
即将的点电荷由a点移动到b点，该点电荷的电势能增大10J，故D项错误。
故选A。
28．C
【详解】①通过匀强电场场强计算公式
对非匀强电场定性分析可知，等差等势线密的地方电场强度必然大，故①正确；
②电场强度与电势无关，电场强度只与电场本身的性质有关，电势相等的地方电场强度不一定相等，如点电荷形成的电场中，以点电荷为圆心的同心圆为等势线，即该同心圆上任意一点的电势相等，但场强不相等，场强是矢量，虽然在该模型中，同心圆上任意一点的电场强度大小相等，但方向不同，故②错误；
③电场强度为零处电势不一定为零，零电势的选取是任意的，即人为规定，如等量正点电荷连线的中点处，其场强为零，但电势不为零，而沿着电场线的方向电势降低，我们规定无穷远处电势为零，故③错误；
④若等势线不与电场线垂直，则将电荷沿着等势线移动的过程中电场力会做功，电荷的电势能会发生变化，与等势线上电势处处相等相悖，因此可知，等势线必然与电场线垂直，故④正确。
故选C。
29．BD
【详解】A．根据电场线的疏密表示场强的相对大小，知A点处电场线比B点处稀，则A点的电场强度小于B点的电场强度，故A错误；
B．沿着电场线电势逐渐降低，可知，A点所在等势线的电势比B点所在等势线的电势高，则A点的电势高于B点的电势，故B正确；
C．将电子从A点移到B点，电势能增加，则电场力做负功，故C错误；
D．电子带负电，根据负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，则知电子从A点移到B点，电势降低，电子的电势能增加，故D正确。
故选BD。
30． 1 2 从下往上 电容器的充电量 5.1 BC##CB
【详解】（1）[1][2] 电容器充电时与电源串联，开关接1时，对电容器充电；接2时电容器放电。
[3] 电容器充电后上极板带正电，下极板带负电，在放电过程中，流过电流传感器的电流方向为从下往上。
（2）[4] 因电量Q=It，根据I-t图像的含义，可知图线与坐标轴所围的面积表示电容器的充电量。
[5] 根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子的电量为8×10-5C，由大于半格算一个，小于半格舍去，因此图像所包含的格子个数为69，所以电容器充入的电荷量是
则电容器的电容
[6]在第2s末，估算出电容器充入的电量为
则电压为
（3）[7] AB．电容器充电过程中电荷量不断增大，两端的电压不断增大；在电容器的q-U图像中，斜率表示电容的大小，又因为电容器的电容决定于电容器本身，与电容器所带的电荷量和两端的电压无关，同一电容器电容不变，所以q-U图像的斜率不变，图线是一条倾斜直线，故B正确，A错误；
CD．刚开始充电过程，随着电荷量的增加，极板间电压增大，充电电流逐渐减小，由可知，q-t图线的斜率逐渐减小，充电完毕稳定后，电荷量不再增加，电压不变，对比图像可知，故C正确，D错误。
故选BC。
31． B
充电 增加 ACD 电荷量 = 0.15F <
【详解】（a）[1] 电容器外壳上面标明的“”表示的是额定电压，故选B。
（b）（1）[2][3] 当开关S接到“1”时，电容器与电源相连。电容器处于充电状态，电容器所带的电荷量逐渐增大。
（2）[4] A．电容器充电时，两极板的电荷量不断增大，两极板间的电压不断升高，当电容器两端电荷量达到饱和时，电压达到一固定值。故A正确；
B．电容器充电时，两板间的电压与电源的电动势的差值不断减小，所以电流不断减小，故电容器灵敏电流计G的示数一直减小。故B错误；
C．由于电容器上极板带正电，下极板带负电。故电容器放电时，电流从上极板流出，下极板流入。故电阻R中的电流方向从左到右。故C正确；
D．电容器放电时，电容器两极板的电荷量逐渐减少。故D正确。
故选ACD。
（c）（1）[5]根据公式
可知面积表示电荷量
（2）[6]充电前，电容器的电荷量为零，放电完成后，电容器的电荷量仍为零。所以充电完成和放电完成后，电荷量相等，故S1=S2。
（3）[7]由于电源内阻不计，可知电容器两端电压等于电源电动势，则电容值为
（4）[8]由图乙可知，充电时的最大电流大于放电时的最大电流，则可知
R1＜R2
【点睛】根据电容器充放电的特点进行分析。充电和放电时，均在开始时电路中电流最大。
32． 变大 变小 变小 变大
【详解】（1）[1][2]由电容器的电容公式可知
平行板电容器的电容正对面积S变小时，电容C变小，由公式可知
Q一定时，C变小，U变大。
（2）[3][4]平行板电容器的电容板间距离d变小时，电容C变大；Q一定时，C变大，U变小。
33．(1)C
(2)减小
(3)CD##DC
(4)②
【详解】（1）根据题意，由图可知，此时静电计直接测量的是两板间的电势差U。
故选C。
（2）保持B板不动，将A板向右移动，根据
得电容变大，根据知
电量不变，电势差减小，静电计指针张角减小。
（3）A．保持B板不动，将A板上下移动，目的是改变两极板的正对面积，A图是通过改变介电常数来改变电容的大小，故A错误；
B．B图是通过改变两极板间距来改变电容的大小，故B错误；
CD．CD图是通过改变两极板的正对面积来改变电容的大小，故CD正确。
故选CD。
（4）用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容，则充电完成后，两电容器两端电压相同，根据
Q=CU
可知，电容器的电容小则其带电量小，而I-t图像面积代表带电量，所以对应电容为的电容器充电过程图像的是②。
34．D
【详解】A．电容是表征电容器储存电荷本领大小的物理量，放电之后，电容器的电容大小是不变的，故A错误；
B．达到击穿电压电容器就损毁了，击穿电压略大于额定电压，故B错误；
C．根据
可知放电前，电容器储存的电荷量为，故C错误；
D．根据
可知该次通过人体的平均电流大小是20A，故D正确。
故选D。
35．ACD
【详解】A．电容器充电后所带的电荷量为
故A正确；
B．电容器的电容由电容器本身的性质决定，与电容器是否带电无关，故电容器充电过程中电容保持不变，故B错误；
C．电容器放电过程中，电流的变化呈指数衰减规律，即一开始电流很大，随着电容电压的下降，电流逐渐减小，最终趋于零，故C正确；
D．电容器放电过程中的平均电流为
故D正确。
故选ACD。
36．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意，由动能定理得
电子出第8个圆筒瞬间速度为
（2）电子在圆筒中做匀速直线运动，第8个圆筒长度为
（3）由于保持圆筒长度、交变电压的变化规律和（2）中相同，若考虑电子在间隙中的加速时间，则粒子进入每级圆筒的时间都要比（2）中对应的时间延后一些，如果延后累计时间等于，则电子再次进入电场时将开始减速，此时的速度就是装置能够加速的最大速度。 由于两圆筒间隙的电场为匀强电场，间距均为d，粒子在电场中后一个加速过程可以看为前一加速过程的延续部分，令经过N次加速，即经过N个圆筒达到最大速度，则有
根据动能定理有
解得
37．（1）a.，，b.见解析；（2）
【详解】（1）a.电子在进入圆筒1之前做加速运动，根据动能定理有
解得
电子在进入圆筒3之前，根据动能定理有
解得
电子在圆筒3中做匀速直线运动，则有
解得
b.结合上述，可知，第n个圆筒中的速度是第1个圆筒中速度的倍，画出内电子运动的v—t图，如图所示
（2）由于保持圆筒长度、交变电压的变化规律和（2）中相同，若考虑电子在间隙中的加速时间，则粒子进入每级圆筒的时间都要比（2）中对应的时间延后一些，如果延后累计时间等于，则电子再次进入电场时将开始减速，此时的速度就是装置能够加速的最大速度。 由于两圆筒间隙的电场为匀强电场，间距均为d，粒子在电场中后一个加速过程可以看为前一加速过程的延续部分，令经过N次加速，即经过N个圆筒达到最大速度，则有
根据动能定理有
解得
38．B
【详解】由于电极XX′加的电压保持不变且为正值，可知在XX′方向上的偏转位移偏向X且保持不变，在YY′方向上电压随正弦规律变化，即YY′方向上偏移在正负最大值之间变化，故B正确，ACD错误。
故选B。
39．D
【详解】A．设加速电压为，加速过程，根据动能定理有
解得
设加速电板间距离为L，在加速电场中有
解得
根据比荷可知，加速时间最短的是，故A错误；
B．加速后的动能为
知加速后动能最小的离子是，故B错误；
D．设偏转电板间距离为d，偏转电压为，在偏转过程做平抛运动，则有
解得加速度为
可知加速度之比等于比荷之比，为2：1，故D正确；
C．在加速电场中，受力方向相同，做直线运动，轨迹相同；在偏转电场中，当水平位移为x时则有
，，
联立解得
可知偏转轨迹与q、m无关，两种离子轨迹重合，故C错误。
故选D。
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