2022-2024北京重点校高一（下）期末物理汇编：静电场及其应用章节综合

2022-2024北京重点校高一（下）期末物理汇编

静电场及其应用章节综合

一、单选题

1.（2024北京北师大附中高一下期末）以下情景描述不得合物理实际的是（）

A.处于静电平衡的导体内部电场强度处处为0

B.火车拐弯时规定行驶速率为v,若速率大于心则轮缘挤压外轨

C.在平直的公路上，汽车以加速度。由静止启动，行驶过程中阻力不变；当速度增加到v时，汽车的

功率刚好达到额定功率P,则汽车的阻力为，

v

D.离心机利用离心现象分离血液

2.（2024北京北师大附中高一下期末）如图所示为点电荷。、6所形成电场的电场线分布图，在加点放置

一个电荷量大小为q的负试探电荷，受到的静电力大小为R以下说法中正确的是（）

A.如果M点处试探电荷的电荷量变为2分该处电场强度变为宗

B.M点处的电场强度方向与负试探电荷所受静电力的方向相同

C.由电场线分布图可知M点处的电场强度比N点处的电场强度大

D.a、b为异种电荷

3.（2023北京人大附中高一下期末）使用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各

图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（）

4.（2023北京大兴高一下期末）两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定

在相距为广的两处，它们间库仑力的大小为R两小球相互接触后将其放回原处，则两球间的库仑力大小

为（）

FF

A.3FB.FC.—D.—

32

5.（2023北京大兴高一下期末）图1中A3是某电场中的一条电场线。若将一正电荷从A点处由静止释

放，只在静电力的作用下，该电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度-时间图像如图2所示。该电场可能

是（）

C.负点电荷的电场D.带负电金属球的电场

6.（2023北京人大附中高一下期末）用控制变量法，可以研究影响电荷间相互作用力的因素.如图所示，。

是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的尸/、2、P3等位置，可以比较小球在不

同位置所受带电物体的作用力的大小。这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度。显示出来。若物

体。的电荷量用。表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间距离用1表示，物体和小球之间的作用力

大小用P表示。则以下对该实验现象的判断正确的是（）

A.保持0、q不变，增大d,则。变大,说明尸与d有关

B.保持Q、q不变，减小d,则。变大，说明尸与d成反比

C.保持Q、d不变，减小q,则。变小，说明尸与4有关

D.保持外d不变，减小。，则。变小,说明尸与Q成正比

7.（2023北京人大附中高一下期末）下列选项中的各:圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷

均匀分布，各;圆环间彼此绝缘.坐标原点。处电场强度最大的是

8.（2022北京汇文中学高一下期末）如图所示，真空中有两个点电荷分别位于M点和N点，它们所带电

荷量分别为由和%.已知在M、N连线上某点尸处的电场强度为零，且MP=3PN,则（）

%Qi

O--------------------------*----------O

MPN

A.d=3%B.%=9%C./=]%D.=­Q2

9.（2022北京汇文中学高一下期末）如图所示，用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触，起初它们不带

电，贴在两端下部的金属箔是闭合的.把带正电的物体C移近A端，然后把A和B分开较远的距离，再

移去C,则

A.C移近A端时，A端的金属箔张开，B端的金属箔闭合

B.C移近A端时，A端的金属箔闭合，B端的金属箔张开

C.A和B分开，移去C后，B端的金属箔会立即闭合

D.A和B分开，移去C后，A端的金属箔仍会张开

二、多选题

10.（2024北京北师大附中高一下期末）下列说法中正确的是（）

A.电场是客观存在的，而电场线是实际中不存在的

B.点电荷一定是电量很小的电荷

C.电场中某点的电场强度方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同

D.元电荷的电荷量是1C

11.（2023北京人大附中高一下期末）如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,

虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，纵方是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受电

场力作用，根据此图可做出的正确判断是（）

A.带电粒子所带电荷的正、负

B.带电粒子在°、万两点的受力方向

C.带电粒子在°、b两点的加速度何处较大

D.带电粒子在服6两点的速度，b处较大

三、解答题

12.（2024北京北师大附中高一下期末）电场对放入其中的电荷有力的作用。如图所示，带电球C置于铁

架台旁，把系在丝线上的带电小球A挂在铁架台的P点。小球A静止时与带电球C处于同一水平线上，丝

线与竖直方向的偏角为呢己知A球的质量为如电荷量为+«,重力加速度为g,静电力常量为上两球可

视为点电荷。

（1）画出小球A静止时的受力图，并求带电球C对小球A的静电力产的大小；

（2）写出电场强度的定义式，并据此求出带电球C在小球A所在处产生的电场的场强EA的大小和方向；

（3）若已知小球A静止时与带电球C的距离为r,求带电球C所带的电荷量0。

13.（2023北京大兴高一下期末）在电荷的周围存在电场，我们用电场强度来描述电场的强弱；类似地，

在地球的周围存在引力场，我们可以用引力场强度描述引力场的强弱。已知静电力常量为％,地球质量为

M,半径为R,引力常量为G。

（1）请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷。在距其为『处的场强大小；

（2）类比电场强度的定义式，可以定义引力场强度。若用”描述地球表面引力场的强弱，求线的大小；

（3）若规定两质点相距无穷远时引力势能为零，则质量分别为M、机的两个质点相距为「时的引力势能

一二工。在地球表面附近发射卫星的速度达到某一值时，卫星刚好能脱离地球的引力束缚（但还无法

r

脱离太阳对它的引力），请推导这个速度的表达式。

14.（2023北京人大附中高一下期末）现有三个相同的金属球，其中两个带正电，电荷量为q,一个不带

电。请设计使其中某一金属球带电荷量为（3〃的方案，并说明设计思路。

四、填空题

15.（2023北京大兴高一下期末）如图所示，一带正电的导体球“放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的

带电小球N挂在横杆上。当小球N静止时，丝线与竖直方向成。角，由此推断小球N带—电荷（选填

“正”或"负”）。若把导体球M靠近带电小球N,则丝线与竖直方向的夹角6将（选填“变大”或“变

参考答案

1.C

【详解】A.处于静电平衡的导体内部电场强度处处为0,故A符合物理实际；

B.火车拐弯时规定行驶速率为V,若速率大于v,则轮缘挤压外轨，故B符合物理实际；

C.在平直的公路上，汽车以加速度。由静止启动，行驶过程中阻力不变；当速度增加到v时，汽车的功

率刚好达到额定功率P,由牛顿第二定律得

P方

-----维g二met

v

得

LP

〃阻=-----ma

v

故C不符合物理实际；

D.离心机利用离心现象分离血液，故D符合物理实际。

选不符合物理实际的，故选C。

2.D

【详解】A.电场强度与试探电荷无关，可知，如果M点处试探电荷的电荷量变为力,该处电场强度仍然

为

E=—

q

故A错误；

B.电场强度的反向与正电荷所受电场力的方向相同，可知，M点处的电场强度方向与负试探电荷所受静

电力的方向相反，故B错误；

C.电场线分布的疏密程度表示电场的强弱，根据图像可知，M点位置电场线分布比N点电场线分布稀疏

一些，则M点处的电场强度比N点处的电场强度小，故C错误；

D.图中电场线起源于右侧点电荷，终止于左侧的点电荷，可知，图中右侧为正点电荷，左侧为负点电

荷，即。、6为异种电荷，故D正确。

故选D。

3.B

【详解】AC.当金属球带正电时，靠近带电金属球的验电器的金属球带异种电荷（负电荷），而验电器的

金属箔片带同种电荷（正电荷），故AC错误；

BD.当金属球带负电时，靠近带电金属球的验电器的金属球带异种电荷（正电荷），而验电器的金属箔片

带同种电荷（负电荷），故B正确，D错误。

故选B。

4.C

【详解】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为

F=k邛

两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后平分，所以两球分开后各自带电为+。

距离仍不变，则库仑力为

F'=k^~

P

所以，两球间库仑力的大小变为不。

故选C。

5.B

【详解】A.由图可知该电荷运动的加速度逐渐减小，说明从A到B的电场强度逐渐减小，所以该电场不

可能是匀强电场，故A错误；

B.正点电荷的电场线是直线，且场强随距离的增大而减小，符合该电荷的运动特征，故B正确；

CD.如果是负电荷的电场，则该电荷将从静止开始向着负电荷做加速度逐渐增大的运动，这与速度-时间

图像不符合，故CD错误。

故选B。

6.C

【详解】AB.保持。、q不变，根据库仑定律公式

F=k驾

r

增大d,库仑力变小，则。变小，减小d,库仑力变大，则6变大方与d的二次方成反比，故AB错误；

C.保持。、d不变，减小分则库仑力变小，。变小，知E与q有关，故C正确；

D.保持外1不变，减小。，则库仑力变小，。变小，根据库仑定律公式

F-k01

知产与两电荷的乘积成正比，故D错误。

故选C。

7.B

【详解】根据点电荷的电场强度公式E=以可得各;圆环上的电荷在。点的电场场强大小，再根据矢量合

r24

成，求出合场强，最后比较它们的大小即可.由于电荷均匀分布，则各:圆环上的电荷等效集中于;圆环

44

的中心，设圆的半径为r,则A图。点处的场强大小为玛=笑；将B图中正、负电荷产生的场强进行叠

r

加，等效两电荷场强方向间的夹角为90。，则在。点的合场强心=也也,方向沿x轴负方向；C图中两正

r

电荷在。点的合场强为零，则c中的场强大小为4="，D图由于完全对称，易得合场强EZ)=0.故O

r

处电场强度最大的是图B.故答案为B.

【考点定位】本题考查电场的叠加，要注意采用等效思想及矢量的运算.难度：中等.

8.B

ka,kq、

【详解】因为P处的电场强度为0,故一二=—W，因为MP=3PN,故qi=9q2,选项B正确.

MP1PNI

9.D

【详解】将带电体C移近AB时，由于静电感应现象可知，A端是近端，会感应出异种电荷，B端是远

端，会感应出同种电荷；当再把A和B分开，移去C后，A和B仍带不同种的电荷，故A、B端的金属

箔仍会张开，选项D正确.

10.AC

【详解】A.电场是客观存在的，电场线是假想的曲线，实际不存在，故A正确；

B.点电荷是理想化的物理模型，在研究具体问题时其形状大小与所研究的问题可以忽略的带电物体，是

否可以看作点电荷，与带电量无关，点电荷不一定是电量很小的电荷，故B错误；

C.正电荷所受电场力的方向与电场强度方向相同，负电荷相反，故C正确；

D.人们把最小电荷叫做元电荷，也是物理学的基本常数之一（C作为一个电荷量单位），不是指某电荷，

常用符号e表示，故D错误。

故选AC。

11.BC

【详解】A.粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在外6两点受到的电场力沿电场线向左。由于电场线方

向不明，无法确定粒子的电性，A错误；

B.粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在6两点受到的电场力沿电场线向左，B正确；

C.根据电场线的疏密与电场强度的强弱的关系，判断出a点的电场强度大，故。点的电场力的大，根据

牛顿第二定律可知，带电粒子在a点的加速度比6点的加速度大，C正确；

D.粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在6两点受到的电场力沿电场线向左，从a到b电场力对粒子

做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大，D错误。

故选BC。

mgianatana

12.（1）受力图见解析图；F=/Tigtana；（2）EA=t方向水平向右；（3）6=

Qkq

【详解】（1）小球A受力如图所示

根据平衡条件可知

F=mgtana

（2）电场强度的定义式

E上

q

带电球C在小球A所在处产生的电场的场强

Fmgtana

EA=-=----

qq

方向水平向右;

（3）根据库仑定律

F=k驾

r

解得

°mgrtana

kq

13.（1）%乌；（2）尺彳；（3）见解析

【详解】（1）根据电场强度的定义可知

q

由库仑定律可知

F=k驾