一、选择题:本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中,第 1~7 题只有一项符合题目要求,第 8~10 题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有错选的得 0 分。
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1.
(2024高一下·荆州月考)
静电现象在自然界中普遍存在。有的静电现象可以加以利用,有的却要防止其危害。下列做法中属于利用静电的是( )
A . 在高大的建筑物顶端安装避雷针
B . 用静电除尘器收集空气中的尘埃和烟雾
C . 在加油站给车加油前,要用手触摸一下静电释放器
D . 在充满易燃气体或粉尘的环境中不要穿、脱化纤衣服
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2.
(2024高一下·荆州月考)
真空中有两个完全相同的均匀带电金属小球(可视为点电荷),带电量分别为-Q和+3Q,将它们放在相距为r的两点,它们之间库仑力的大小为F;若将它们接触一下,再放回原来的位置,它们之间库仑力的大小是( )
A .
B .
C . F
D . 3F
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3.
(2024高一下·荆州月考)
如图所示,将一金属空腔放在匀强电场中,稳定后,电场线如图分布。A为金属外一点,B为金属空腔内一个点。下列说法正确的是( )
A . 金属外表面的电场和金属外表面垂直
B . 导体内的感应电荷在B点处产生的电场为零
C . A点电场强度等于B点的电场强度
D . 正电荷在A点的电势能等于在B点的电势能
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4.
(2024高一下·荆州月考)
带电球体的半径为R,以球心为原点O建立坐标轴x,轴上各点电势
随x变化如图所示,取无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A . 球体带正电荷
B . 球心处电场强度最大
C . A、B两点电场强度相同
D . 一带负电的试探电荷在B点的电势能比在C点电势能的大
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5.
(2024高一下·荆州月考)
质量相同的小球A、B分别带有+3q和-q电量,两段等长绝缘细线悬挂在O点如图所示,当系统处于水平向右的匀强电场中并静止时,可能出现的状态应是( )
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6.
(2024高一下·荆州月考)
如图所示,空间正四棱锥型的底面边长和侧棱长均为a,水平底面的四个顶点处均固定着电量为+q的小球,顶点P处有一个质量为m的带电小球,在库仑力和重力的作用下恰好处于静止状态。若将P处小球的电荷量变为原来的四分之一,同时加竖直方向的匀强电场强度E,此时P处小球仍能保持静止。重力加速度为g,静电力常量为k,则所加匀强电场强度大小为( )
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7.
(2024高一下·荆州月考)
如图所示,A、B、C、D、M、N点将半径r=5
cm的圆周六等分。空间内有一方向与圆平面平行的范围足够大的匀强电场(图中未画出)。已知A、C、M三点的电势分别为
=1V、
=16V、
=31V。下列判断正确的是( )
A . 电场强度的方向由D指向A
B . 将电子从D点沿圆弧经M点移动到N点,电场力先做负功再做正功
C . 电场强度的大小为200V/m
D . 该圆周上的点电势最高为15+10(V)
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8.
(2024高一下·荆州月考)
电场线能直观地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线,图乙是电场中的一些点。O点是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于O点对称的两点,B、C和A、D是两电荷连线上关于O点对称的两点。则( )
A . E、F两点电场强度相同
B . A、D两点电场强度不同
C . B、O、C三点中,O点电场强度最小
D . 从C点向O点运动的电子加速度逐渐增大
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9.
(2024高一下·荆州月考)
某电场中三个等势面1、2、3分布如图中实线所示,虚线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,M、N是这条轨迹上的两点。下列说法正确的是( )
A . 该电场的某条电场线可能与虚线重合
B . 等势面2的电势比等势面3的电势高
C . 该带电粒子在M点的加速度比在N点的小
D . 该带电粒子在M点的电势能比在N点的大
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10.
(2024高一下·荆州月考)
如图所示,平行板电容器与直流电源E 连接。电容器下极板接地,上极板与一静电计的金属球相连,静电计的外壳接地。一带电油滴恰好静止于静电计电容器中的P 点。关于下列操作说法正确的是( )
A . 保持开关闭合,将电容器上极板向上移动一段,则带电油滴将向上运动
B . 断开并关,将电容器下极板向上移动一段,则带电油滴将向下运动
C . 断开开关,将电容器上极板向左平移一段,则静电计指针偏角增大
D . 保持开关闭合,将电容器上极板向左平移一段,则电流计中有从a流向b的电流
二、实验题:本题共 2 小题,第 11 题 6分,第 12 题 11 分,共 17 分。把答案写在答题卡指定的答题处。
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11.
(2024高一下·荆州月考)
如图所示,在“研究电荷间作用力大小影响因素”的实验中,将一带电轻质小球B挂在铁架台上,小球B静止时丝线与竖直方向的夹角为θ,如图所示。
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(1)
作用力大小的变化通过观察(选填“θ”或“p点位置”)的变化呈现。
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(2)
在研究作用力大小与电量的关系时,当增大小球A的电荷量后,在铁架台不动时,需将____。
A . A球支架不动
B . A球支架左移
C . A球支架右移
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(3)
在小球A和B电荷量保持不变时,将小球B分别挂在P1、P2、P3的位置,可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同,如图乙所示。关于此实验现象可得出结论:电荷之间相互作用力的大小与它们的(选填“距离”或“电荷量”)有关。
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(1)
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。
若极板B稍向上移动一点,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;(选填“变大”或“变小”)
若极板B稍向左移动一点,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距离变大而;(选填“变大”或“变小”)
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(2)
如图所示为示波管的示意图,以屏幕的中心为坐标原点,建立如图所示的直角坐标系xOy,当在
这对电极上加上恒定的电压
, 同时在
电极上加上恒定的电压
时,荧光屏上光点的坐标为(4,-1),则当在
这对电极上加上恒定的电压
, 同时在
电极上加上恒定的电压
时,荧光屏上光点的坐标为(
,
)
三、解答题,本题共3小题,共43分。(请写出必要的文字说明、方程式和重要步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
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13.
(2024高一下·荆州月考)
如图所示,两平行正对的极板A与B的长度均为L,极板间距为d,极板间的电压为U,板间的电场可视为匀强电场。一个质量为m,电荷量为q的带正电的离子,沿平行于板面的方向射入电场中,射入时的速度为
, 离子穿过板间电场区域,不计离子的重力。求:
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(2)
离子从电场射出时速度方向偏转的角度
(用三角函数表示);
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(3)
离子穿过板间电场的过程中,增加的动能
。
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14.
(2024高一下·荆州月考)
如图所示,同一平面内的A、B、C、D四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,P为A、C连线的中点,Q为B、D连线的中点。把电荷量为﹣2.
C的点电荷从A点移动到B点,静电力做的功为
J;再把这个电荷从B点移动到C点,电势能增加
J,求:
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(1)
A、C两点间的电势差
;
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(2)
若
, 且规定C点为零电势点,求Q点的电势
。
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15.
(2024高一下·荆州月考)
如图所示,光滑水平面AB和竖直面内的光滑
圆弧导轨在B点平滑连接,导轨半径为R。质量为m,带电量为q的小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放,脱离弹簧后经过B点时的速度大小为
, 之后沿轨道BO运动。以O为坐标原点建立直角坐标系xOy,在x≥ -R区域有方向与x轴夹角为θ=45°的匀强电场,电场强度E大小为
。小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度为g。求:
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