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2021届高三物理二轮巩固强化训练
静电场
1.一个电解电容器的外壳上标明的是“16V、47uF”这表明(
)
A．如果电压超过16V，电容器就会被击穿
B．电容器在低于16V电压工作时，电容将小于47微法
C．电容两极可以任意与电源正负极相连
D．要使电容器正常工作，电压不得超过16V
2.将平行板电容器与静电计连接，充电后撤去电源，静电计指针张开某一角度θ，如图所示，若将电容器两极间距离增大，则(
)
A.两极板间电势差不变，θ不变
B.两极板间电势差减小，θ减小
C.电容器电容减小，θ变小
D.电容器电容减小，θ变大
3.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图所示.闭合开关S,电容器充电完成后(??
)
A.保持S闭合,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小
B.保持S闭合,在两极板间插入一块绝缘介质,则极板上的电荷量减小
C.断开S,减小两极板间的距离,则两极板间的场强增大
D.断开S,在两极板间插入一块绝缘介质,则两极板间的电势差减小
4.某平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,相距为d,今在板间中点放一个电荷量为q的点电荷,则它受到的电场力大小为(
)
A.
B.
C.
D.
5.如图所示,在水平放置两平行金属板M、N之间的P点,固定有一个带电荷量为-q的点电荷,两金属板通过电阻R接到直流电源上,其中N板接地(??
)
A.当保持其他条件不变,而将M板向上移动的过程中,两极板间的电场变强
B.当保持其他条件不变,而将M板向上移动的过程中,通过R的电流方向向左
C.当保持其他条件不变,而将M板向上移动到某处稳定后与移动前相比,P处点电荷的电势能变大
D.当保持其他条件不变,将电容器与电源断开,若M板向上移动到某处稳定后与移动前相比,P处点电荷的电势能变小
6.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则(
)
A.U变小，E不变
B.E变大，变大
C.U变小，不变
D.U不变，不变
7.如图所示，为平行金属板，静电计的外壳接地，合上开关后，静电计的指针张开一个较小的角度，能使角度增大的办法是(
)
A．使板的距离增大一些
B．使板的正对面积减小一些
C．断开，使板的距离增大一些
D．断开，使板的正对面积增大一些
8.如图所示是研究平行板电容器的电容大小与哪些因素有关的实验装置。将充好电的平行板电容器与电源断开并将左金属板接地，另一板与外壳接地的静电计相连。则以下对该实验现象以及解释判断正确的是（
）
A.增大d，θ增大，说明C随d的增大而减小
B.增大d，θ减小，说明C随d的增大而增大
C.增大S，θ增大，说明C随S的增大而增大
D.增大S，θ减小，说明C随S的增大而减小
9.如图所示，M、N为平行板电容器的两个金属极板，G为静电计，开始时闭合开关S，
静电计张开一定角度。则下列说法正确的是(
)
A．开关S保持闭合状态，将R的滑片向右移动，静电计指针张开角度增大
B．开关S保持闭合状态，将两极板间距增大，静电计指针张开角度增大
C．断开开关S后，将两极板间距增大，板间电压不变
D．断开开关S后，紧贴下极板插入金属板，板间场强不变
10.如图所示的实验装置中，极板接地，平行板电容器的极板与一个灵敏的静电计相接。将极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量、电容、两极间的电压，电容器两极板间的场强的变化情况是(
)
A.变小，不变，不变，变小
B.变小，变小，不变，不变
C.不变，变小，变大，不变
D.不变，变小，变大，变小
11.生活科技上处处存在静电现象，有些是静电的应用，有些是要防止静电；下列关于静电防止与应用说法正确的是（
）
A.印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害
B.静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关
C.在地毯中夹杂0.05~0.07mm的不锈钢丝导电纤维，是防止静电危害
D.小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针，是防止静电危害
12.下列哪些措施是为了防止静电产生的危害(
)
A．静电喷漆
B．在高大的烟囱中安装静电除尘器
C．静电复印
D．在高大的建筑物顶端装上避雷针
13.如图所示,一个不带电的枕形导体,固定在绝缘支架上,左端通过开关S接地,是导体内部的两点,当开关S断开时,将带正电的小球置于导体左侧.下列说法正确的是(
)
A.两点的电场强度相等,且都不为零
B.两点的电场强度不相等
C.导体上的感应电荷在两点的电场强度大小相等
D.当开关S闭合时,电子沿导线从大地向导体移动
14.如图所示,运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地上,这样做的目的是(
)
A.发出声音,引起路人注意
B.减缓车速,保证行车安全
C.把静电引入大地,避免因放电引起爆炸
D.与地面发生摩擦,在运输车上积累电荷
15.如图所示,小莉同学站在绝缘木板上将一只手搭在了一个大的带电金属球上,出现了“怒发冲冠”的现象.下列说法正确的是(
)
A.这种现象是静电感应造成的
B.将另一只手也搭在带电球上,则这种现象消失
C.小莉的电势与带电球的电势相等
D.金属球内部的电场强度比头发附近的电场强度大
16.小强在加油站加油时，看到加油机上有如图所示的图标，关于图标涉及的物理知识及其理解，下列说法正确的是（
）
A．制作这些图标的依据是静电屏蔽原理
B．工作人员工作时间须穿绝缘性能良好的化纤服装
C．化纤手套与接触物容易摩擦起电存在安全隐患
D．用绝缘的塑料梳子梳头应该没有关系
17.如图所示为不带电空腔球形导休,现将一个带负电的小金属球A放入腔中,当导体处于静电平衡状态时,图中三点的电场强度E和电势的关系是(
)
A.,
B.,
C.,
D.,
18.如图所示,将悬在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不与球壁接触),另有一个悬挂在细线上的带负电小球B向C靠近,于是(??
)
A.A往左偏离竖直方向,B往右偏离竖直方向
B.A的位置不变,B往右偏离竖直方向
C.A往左偏离竖直方向,B的位置不变
D.A和B的位置都不变
19.由电容器的电容的定义式C=Q/U可知(??
)
A.电容器不带电,则电容C为零
B.电容与电容器所带的电荷量成正比,与电势差U成反比
C.电容C与所带电荷量Q的多少无关
D.电容在数值上等于使两板间的电压增加1V时所需增加的电荷量
20.如图所示,一个带负电荷的小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内部,闭合S后,小球静止时,悬线与竖直方向的夹角为θ,则(???)
A.S闭合,减小A、B板间的距离,则夹角θ增大
B.S闭合,减小A、B板间的距离,则夹角θ减小
C.S断开,使B板竖直向上移动,则夹角θ不变
D.S断开,增大A、B板间的距离,则夹角θ不变
21.如图所示,在绝缘板上放有一个不带电的验电器A和一个带正电荷的空腔导体B.下列实验方法中能使验电器金属箔片张开的是(
)
A.用取电棒C(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触
B.用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触
C.用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连,再把取电棒与B的内壁接触
D.使验电器A靠近B
22.如图所示,为相互接触的、用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法中正确的是(
)
A.把C移近导体A时,上的金属箔片都张开
B.把C移近导体A,先把分开,然后移去C,上的金属箔片仍张开
C.先把C移近导体A,用手接触B后,再移开C,金属箔片仍张开
D.把C移近导体A后,先把C移走,再把分开,A上的金属箔片仍张开
23.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,下列关于金属板上感应电荷在A点和B点的场强方向判断正确的是(
)
A.感应电荷在A点的场强沿方向
B.感应电荷在A点的场强沿方向
C.感应电荷在B点的场强可能沿方向
D.感应电荷在B点的场强可能沿方向
24.如图所示,两块水平放置的平行金属板a、b相距为d,组成一个电容为C的平行板电容器,a板接地,a板的正中央有一小孔B,从B孔正上方h处的A点,一滴一滴地由静止滴下质量为m、电荷量为q的带电油滴,油滴穿过b孔后落到b板,把全部电荷量传给b板,a板也会带上等量的异种电荷,若不计空气阻力及板外电场.问:
（1）.当有n滴油滴落到b板上后,两板间的场强多大?
（2）.第几滴油滴落到两板间时将在a、b板间做匀速直线运动?
（3）.能落到b板的油滴不会超过多少滴?
参考答案
1.答案：D
解析：A.
D.
由标称值可知，该电解电容器用于直流16V及以下电压时才能正常工作；并非是16V为击穿电压，故A错误.D正确
B.
不论电压大小多少时，电容总是47微法，故B错误。
C.
电解电容器两引线有正、负极之分，使用时极性不能接错，也不能接交流电。故C错误。
2.答案：D
解析：静电计是测量电势差的仪器，电势差的大小是通过指针张开的角度来体现的；
又电容器充完电后与电源分开，说明电容器的电量Q不变，
电容,当d增大时,C减小,由可知，电势差U增大，那么θ变大，故D正确，ABC错误。
故选：D。
3.答案：D
解析：保持S闭合，则电容器两极板间的电压保持不变,减小两极板间的距离，两极板间电场的电场强度增大，故A错误;保持S闭合，则电容器两极板间的电压保持不变,在两极板间插入一块绝缘介质，电容器的电容增大，由电容的定义式Q=UC,可知电容器所带电荷量增大，故B错误;断开S,则电容器所带电荷量保持不变，减小两极板间的距离，两极板间的场强,两极板间的场强不变，故C错误;断开S，则电容器所带电荷量保持不变，在两极板间插入一块绝缘介质，电容器的电容增大，电容器的带电荷量不变，所以两极板间的电势差U=Q/C减小，故D正确.
4.答案：A
解析：由电容的定义式得，板间电压为,板间场强大小为,点电荷所受的电场力大小为F=qE,联立得，故选A.
5.答案：C
解析：当保持其他条件不变，而将M板向上移动的过程中,d增大，因U不变，根据,知两极板间的电场变弱，故A错误.当保持其他条件不变，而将W板向上移动的过程中，d增大，根据知电容减小，根据Q=CU，因U不变，则带电荷量减小，则通过R的电流方向向右，故B错误.由于电容器两极板间电势差不变，将M板向上移动,d增大，则电场强度减小,PN间的电势差减小，因为N处电势为零，知P点的电势减小，根据Ep=qφ,电荷带负电，则P处点电荷的电势能变大，故C正确.若将电容器与电源断幵，保持其他条件不变，在将M板向上移动的过程中，d增大，由于Q不变，根据、、得,可知极板间的电场强度不变，由于P处位置不变，N板电势为零，因此P处点电荷的电势能不变，故D错误.
6.答案：A
解析：由于电容器充电后与电源断开，说明电容器所带电荷量不变，正极板向负极板移近时，根据可知，电容C增大，又由可知，U减小，而由可知，电场强度E不变，由于E不变，P到正极板的距离减小，可知P点的电势升高，则正电荷的电势能变大，故A正确，BCD错误。
7.答案：C
解析：AB、开关S闭合，电容器两端的电势差不変，则静电计指针的张角不变，故A、B错误；
C、断开S，电容器所带的电量不变，a、b板的距离増大，则电容减小，根据知电势差增大，则指针张角增大，故C正确；
D、断开S，电容器所带的电量不変，a、b板的正对面积增大，电容增大，根据知电势差减小，则指针张角减小，故D错误。
故本题选：C
8.答案：A
解析：AB、增大d,θ增大,说明电容器板间电势差U增大,电容器所带电量Q不变,由电容的定义式分析得知，电容C减小，说明C随d的增大而减小，故A正确，B错误；
C.
增大S,θ增大,说明电容器板间电势差U增大,电容器所带电量Q不变,由电容的定义式分析得知，电容C减小，说明C随S的增大而减小，故C错误；
D.
增大S,θ减小,说明电容器板间电势差U减小,电容器所带电量Q不变,由电容的定义式分析得知，电容C增大，说明C随S的增大而增大，故D错误；
故选：A。
9.答案：D
解析：AB.保持开关闭合，电容器两端的电势差等于电源的电动势，故电容器两端的电势差总不变，因此无论将R的滑片向右移动，还是将两极板间距增大，指针张角总不变，故AB错误；
C.断开电键,电容器带电量不变，将两极板间距增大，即d增大，根据知，电容减小，根据知，电势差增大，故C错误；
D.断开电键，电容器带电量不变，若紧贴下极板插入金属板，则d减小，知，电容减小，根据知，极间的电场强度不变，故D正确。
故选：D。
10.答案：C
解析：平行板电容器与静电计并联，电容器所带电量不变。增大电容器两极板间的距离d时，
由电容的决定式知,电容C变小,Q不变,则根据电容的定义式知，电容C变小，Q不变，则U变大，
再根据,可得电场强度综合表达式，电场强度不发生变化，故C正确
11.答案：C
解析：印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，所以印刷车间中保持适当的湿度，及时把静电导走，避免静电造成的危害，故A错误；静电复印机是利用静电工作的，与静电有关，故B错误；不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上，以免发生静电危害，属于防止静电危害，故C正确；小汽车的顶部露出的一根小金属杆是天线，接受无线电信号用，不属于防止静电危害，故D错误。
12.答案：D
解析：A.喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，属于静电应用，不符合题意。
B.静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电应用，不符合题意；
C.静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电应用，不符合题意；
D.当打雷的时候，由于静电的感应，在高大的建筑物顶端积累了很多的静电，容易导致雷击事故，所以在高大的建筑物顶端安装避雷针可以把雷电引入地下，保护建筑物的安全，属于静电防止，符合题意；
故选：D
13.答案：D
解析：枕形导体在带电小球附近,出观静电感应现象,导致导体内电荷重新分布,因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场,与带电小球的电场叠加,导体处于静电平衡状态,内部电场强度处处为零,电势相等,故A、B错误.在枕形导体内部场强处处为零,是带电小球产生电场的场强与感应电荷产生电场的场强大小相等、方向相反引起的,带电小球产生电场在A点的场强大于在B点的场强,所以感应电荷在A点产生的场强较大,故C错误.当开关S闭合时,大地相当于远端,电子从大地向导体移动,使导体带负电,故D正确.
14.答案：C
解析：油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走，属于静电的防止．
解：汽车行驶时，油罐中的汽油随车的振动摩擦起电，如果不及时的将这些静电倒走，一旦出现放电现象，就会发生爆炸事故．拖地铁链使油罐表面与大地相连，使油罐罐体中的电荷不断地中和，不致造成放电产生火花引起油罐爆炸．
故选：C．
15.答案：C
解析：人体也是导体,与金属球接触时带电,头发末端带同种电荷,相互排斥,故头发竖起,若另一只手也搭上去,现象不会消失,A、B错误.金属球和人体可看成一个大导体,为等势体,故C正确.金属球内部场强处处为零,小于头发附近的电场强度,D错误.
16.答案：C
17.答案：A
解析：当导体处于静电平衡状态时,空腔球形导体内表面感应出正电荷,外表面感应出负电荷,根据电场线的分布可知,由于a处电场线较密,c处电场线较疏,b处场强为零,则.顺着电场线方向,电势逐渐降低,整个空腔球形导体是一个等势体,表面是一个等势,分析可知电势关系是.故选A.
18.答案：B
解析：A在空心金属球内,由于静电感应,使得C外表面带正电,B
C相互吸引,所以B向右偏
而金属空腔可以屏蔽外部电场,所以B
的电荷对空腔C
的内部无影响,所以
A
位置不变.
B靠近C时,改变的是
C
表面的电荷分布,但对于
C
内部空间的电场可认为没有影响,这也就是平时说的静电屏蔽.故B正确,ACD错误;
故选:B.
19.答案：CD
解析：电容的大小由电容器本身因素所决定，与所带的电荷量及两端的电压无关，故B错误，C正确.电容器不带电，电容不会改变，A错误.由,可知电容在数值上等于使两极板间的电压增加1V时所需增加的电荷量，故D正确.
20.答案：AD
解析：保持开关S闭合，电容器两板间的电势差U不变，极板间距离减小，由知板间的电场强度E增大，小球所受的电场力变大,θ增大，故A正确，B错误.S断开，电容器所带电荷量不变，由、、得，使B板竖直向上移动，S减小，则E增大，小球所受电场力变大，则θ增大，故C错误.S断开，电容器所带电荷量不变，由、、得，则知d增大,E不变，电场力不变,θ不变，故D正确.
21.答案：BCD
解析：用取电棒C先跟B的内壁接触,由于正电荷只分布在B的外壁上,所以不能使C带上电荷,所以移出C与A的金属小球接触,无论操作多少次,都不能使A带电,故A错误;用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触,由于正电荷只分布在B的外壁上,所以能使C带上电荷,C再与A接触后A带电,使金属箔片张开,故B正确;用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连,再把取电棒与B的内壁接触后三者组成新的等势体,电荷将传递到A,使金属箔片张开,故C正确;使验电器A靠近B,A将由于静电感应,使金属球处带上负电荷,而金属箔片处带上正电荷,使金属箔片张开,故D正确.
22.答案：ABC
解析：金属导体处在正电荷的电场中,由于静电感应现象,导体B的右端带正电荷,导体A的左端带负电荷,所以导体两端的金属箔片都张开,把A和B分开后移去C,A带负电,B带正电,金属箔片仍张开,故A、B正确;先把C移近导体A,用手接触B后,再移开C,导体将整体带上负电荷,则箔片仍张开,故C正确;先把C移走,的电荷分布恢复原状,若再把分开,上的金属箔片不会张开,故D错误.
23.答案：BC
解析：金属板内部场强为零,点电荷在A点产生的场强方向为,感应电荷产生的场强为,二者叠加后才能为零,故A错误,B正确.B点为金属板左侧外表面上的一点,B点的合场强方向应垂直金属板表面向左,而点电荷引起的分场强指向负电荷,将合场强分解,一个方向指向负电荷,一个方向可能为题目所给的方向,故C正确,D错误.
24.答案：（1）.;（2）.;（3）.
解析：（1）.当有n滴油滴落到b板上后,极板上的电荷量Q=nq,所以极板之间的电势差
所以极板间的电场强度
（2）.设第N滴油滴在a、b板间做匀速直线运动,此时板上电荷量为Q=(N-1)q,板间电压
板间电场强度?①
由平衡条件得qE=mg②
由①②得
（3）.设能够落到b板的油滴不会超过x滴,且第(x+1)滴到达b板的速度恰为0,然后返回,极板上的最大电荷量Q'=xq?③
极板间最大电压?④
对第(x+1)滴油滴,由动能定理得mg(h+d)-qU'=0
⑤
由④⑤得.

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