试卷答案
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2021-2023年浙江省高考物理模拟试题分类——专题8电场 选择题(含解析)

2021-2023年浙江省高考物理模拟试题分类——专题8电场 选择题
一.选择题(共33小题)
1.(2023 浙江二模)请用学过的电学知识判断下列说法不正确的是(  )
A.高压输电导线表面要很光滑,以避免因尖端放电而损失电能
B.避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地或将大地的负电荷与其中和
C.接触带有精密电子元件的电路板时,最好先用手接触一下金属水管或其它接地金属
D.雷雨天,武夷山金殿的屋顶常出现“雷火炼殿”的奇观,这是静电屏蔽的原因
2.(2023 浙江模拟)如图所示,在直角坐标系中,先固定一不带电金属导体球B,半径为L,球心O'坐标为(2L,0)。再将一点电荷A固定在原点O处,带电量为+Q。a、e是x轴上的两点,b、c两点对称地分布在x轴两侧,点a、b、c到坐标原点O的距离均为,Od与金属导体球B外表面相切于d点,已知金属导体球B处于静电平衡状态,k为静电力常数,则下列说法正确的是(  )
A.图中各点的电势关系为φa=φb=φc>φd>φe
B.金属导体球左侧感应出负电荷,右侧感应出正电荷,用一根导线分别连接左右两侧,导线中有短暂的电流
C.金属导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强大小,方向垂直于金属球表面
D.金属导体球上的感应电荷在球心O'处产生的电场强度为,方向沿x轴负方向
3.(2022 鹿城区校级模拟)某带电体周围分布的电场线或等势面的剖面图如图所示,其中a、c是同一条实线上的两点,b是另一条实线上的一点,则(  )
A.图中实线是电场线
B.b点的电势一定高于c点的电势
C.a、c两点电场强度的方向可能相同
D.将同一试探电荷依次放在a、b、c三点上,则在a点时试探电荷受到的电场力最大
4.(2022 浙江模拟)如图甲是示波管的原理图,它由电子枪、偏转电极(XX′和YY′)、荧光屏等组成,管内抽成真空,给电子枪通电后,如果在偏转电极XX′和YY′上都没有加电压,电子束将打在荧光屏的中心O点。试分析当XX′和YY′所加电压哪种组合可使荧光屏显示如图乙的图案(  )
A.XX′加图(4)所示电压,YY′加图(1)所示电压
B.XX′加图(4)所示电压,YY′加图(3)所示电压
C.XX′加图(3)所示电压,YY′加图(1)所示电压
D.XX′加图(1)所示电压,YY′加图(2)所示电压
5.(2023 西湖区校级模拟)利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源,R为定值电阻,C为电容器,A为电流表,V为电压表。下列说法正确的是(  )
A.充电过程中,电流表的示数逐渐增大后趋于稳定
B.充电过程中,电压表的示数迅速增大后趋于稳定
C.放电过程中,电流表的示数均匀减小至零
D.放电过程中,电压表的示数均匀减小至零
6.(2022 浙江模拟)如图所示,平行板电容器充电后断开电源,上极板接地,在板间P点处固定一个试探电荷q,现将下极板向下平移一小段距离,用F表示试探电荷在P点所受的电场力,用E表示极板间的电场强度,用φ表示P点的电势,用Ep表示试探电荷在P点的电势能,则下列物理量随P与下极板的距离d的变化关系图线中,可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2022 浙江三模)下列四幅图中描述电容器充电时,其电荷量Q、电压U、电容C之间的相互关系,其中不正确的是(  )
A. B.
C. D.
8.(2023 嘉兴二模)如图所示,空间有两个相距为d的等量异种电荷,以两电荷连线的中点为坐标原点O,建立如图所示坐标系。在x轴上有一坐标为(l,0)的点A,在y轴上有一坐标为(0,l)的点B。若d l,则(  )
A.A、B两点电场强度大小相等
B.A点电场强度大小是B点的两倍
C.在A点由静止释放的负点电荷将作简谐振动
D.在B点由静止释放的正点电荷将作上下振动
9.(2022 浙江模拟)如图示科学家们在实验室里模拟平行金属板间电场线的分布图,其中左边电极为正,右边电极为负,用E表示电场强度、φ表示电势,下列说法正确的是(  )
A.EA>EB B.EA<EB C.φA>φB D.φA=φB
10.(2022 浙江模拟)电场中某区域的电场分布如图所示,a、b是电场中的两点。下列说法正确的是(  )
A.a、b两点的场强相等
B.a点的场强小于b点的场强
C.同一个点电荷在a点所受的电场力小于在b点所受的电场力
D.同一个点电荷在a点所受的电场力大于在b点所受的电场力
11.(2022 温州三模)如图所示,在直角坐标系中,先固定一不带电金属导体球B,半径为L,球心O′坐标为(2L,0)。再将一点电荷A固定在原点O处,带电量为+Q。a、e是x轴上的两点,b、c两点对称地分布在x轴两侧,a、b、c点到坐标原点O距离相等,Od与金属导体球B外表面相切于d点,已知金属导体球B处于静电平衡状态,则下列说法正确的是(  )
A.各点的电势关系为φa=φb=φc>φd>φe
B.将电子从b点移至e点,电势能减小
C.导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强大小
D.仅将导体球B的内部变成空心,则空间的电场线分布不会发生变化
12.(2022 浙江模拟)如图甲、乙两个带电物体放置于在绝缘水平面上,同时由静止释放甲和乙后,甲开始时静止,物体乙运动的v﹣t图像如图所示,则(  )
A.两个物体带同种电荷
B.甲受到地面向左的摩擦力
C.两个物体带电量一定相等
D.经过一段时间,甲可能运动
13.(2022 浙江模拟)一对不等量异种点电荷周围的电场线分布如图所示,下列说法正确的是(  )
A.Q1为负电荷
B.Q1的带电荷量一定比Q2的带电荷量多
C.以大地为零电势,则Q1Q2连线的中点电势必定为零
D.尽管B处没画出电场线,但B处的场强比A处大
14.(2023 台州二模)如图所示,两个质量分别为mA和mB的带电小球A、B(可视为质点)通过一根绝缘轻绳跨放在光滑的定滑轮上(滑轮大小不计),两球静止,O为滑轮正下方AB连线上的一个点。两球到O点距离分别为xA和xB,到滑轮的距离分别为lA和lB,且lA:lB=1:2,细绳与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2,两球电荷量分别为qA和qB。则(  )
A.qA>qB B.θ1>θ2 C.mA:mB=1:2 D.xA:xB=1:2
15.(2023 浙江模拟)静电透镜是利用静电场使带电粒子束会聚或发散的一种装置。其中某部分静电场的分布如图所示,曲线表示这个静电场在纸平面内的一簇等势线,等势线关于虚线轴OO′对称,且相邻两等势线的电势差相等。带电粒子a、b分别从A点、B点平行虚线轴射入电场,两粒子在虚线轴上某处相遇,则从射入电场到相遇过程中,下列说法正确的是(  )
A.粒子b的加速度不断增加,速度不断减小
B.粒子a的加速度不断减小,电势能不断增加
C.粒子a、b的电性相同,电势能均不断减小
D.粒子a、b的电性不同,速度均不断减小
16.(2022 浙江三模)把一个不带电的金属球壳导体置于匀强电场中,达到稳定状态后球壳周围的电场线和等势线分布如图所示,其中a、d两点对称地分布在球壳两侧且连线过球心c,b点位于球壳上。下列说法中正确的是(  )
A.实线是等势线
B.b点电场强度比c点大
C.感应电荷在c点产生的场强为零
D.a、b两点间的电势差值等于c、d两点间的电势差值
17.(2023 镇海区校级模拟)一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,O为球心,A、B为直径上的两点,OA=OB,现垂直于AB将球面均分为左右两部分,C为截面上的一点,移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,则(  )
A.O、C两点电势相等
B.A点的电场强度大于B点
C.沿直线从A到B电势先升高后降低
D.沿直线从A到B电场强度逐渐增大
18.(2021 义乌市模拟)硒鼓是激光打印机的核心部件,主要由感光鼓、充电辊、显影装置、粉仓和清洁装置构成,工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀的布上一层负电荷。我们可以用下面的模型模拟上述过程:电荷量均为﹣q的点电荷,对称均匀地分布在半径为R的圆周上,若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电量突变成+2q,则圆心O点处的电场强度为(  )
A.,方向沿半径指向P点
B.,方向沿半径背离P点
C.,方向沿半径指向P点
D.,方向沿半径背离P点
19.(2021 台州二模)在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为d的正三角形的三个顶点上,a、b带正电,电荷量均为q,c带负电,整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球处于静止状态,则(  )
A.c球带电量为q
B.匀强电场场强大小为
C.匀强电场场强大小为
D.匀强电场场强方向由ab的中点指向c点
20.(2021 诸暨市模拟)如图所示,在xOy平面内,以O为圆心的圆周上有a、b、c、d、e五个点,其中a、c在x轴上,b、e关于x轴对称,b、d关于点对称,x轴上的等量异种电荷关于O点对称。下列说法正确的是(  )
A.e、d两点电势相等
B.b、d两点电场强度相同
C.负电荷从b点沿圆弧移动到e点,电场力始终不做功
D.负电荷从a点沿圆弧移动到c点,电势能先减小后增大
21.(2021 浙江模拟)一种电场的某条电场线与x轴重合,其场强大小E与坐标x的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.此电场是匀强电场
B.由图像可以直接看出场强大小随x均匀增大
C.图像的斜率表示电场的电势
D.x1与x2之间的电势差等于阴影部分的面积
22.(2023 宁波二模)点电荷A、B、C、D在平面直角坐标系中的位置和电荷量如图所示,取无穷远处为电势零点,下列说法正确的是(  )
A.M点的电势为零
B.Q点的电场强度为零
C.点电荷A所受的电场力为零
D.在P点放置一带负电的试探电荷,其电势能为负值
23.(2023 温州模拟)橡胶板置于绝缘水平桌面上,某同学戴着绝缘手套先用毛皮摩擦橡胶板,使橡胶板带负电,然后手握绝缘手柄将铝板靠近橡胶板,铝板的下表面与橡胶板上凸起的接地铁钉接触,并在其上表面撒上细纸屑,迅速上抬铝板至某一位置后,可以看到细纸屑从铝板上飞溅出来,这就是“静电飞花”实验。下列说法正确的是(  )
A.铝板未与橡胶板接触所以始终不带电
B.纸屑是因为带正电相互排斥而不断飞散
C.铝板与铁钉接触时,电子从大地通过铁钉流向铝板
D.铝板与铁钉接触时,铝板上、下表面带等量异种电荷
24.(2023 宁波一模)在我们的日常生活中会发生很多静电现象。有一次,小明的手指靠近金属门把手时,如图所示,突然有一种被电击的感觉。这是因为运动摩擦使身体带电,当手指靠近门把手时,二者之间产生了放电现象。已知手指带负电,关于放电前手指靠近金属门把手的过程中,下列说法正确的是(  )
A.门把手内部的场强逐渐变大
B.门把手与手指之间场强逐渐增大
C.门把手左端电势高于右端电势
D.门把手右端带负电荷且电量增加
25.(2021 嵊州市模拟)为研究电容器在不同状况下的充电特性,某兴趣小组采用如图甲所示电路,分别用不同的电阻与某一电容器串联进行充电实验,实验得到三次充电中电容器的电荷量q与时间t变化的图像分别如乙图中①②③所示,且第一次充电时电容器两端的电压u随电荷量q变化的图像如图像丙所示,用C表示电容器的电容,R表示与电容器串联的电阻阻值,E表示电源的电动势(内阻可忽略),则下列说法正确的是(  )
A.第二次充电时电容器两端的电压U随电荷量q变化的图线比丙图中图线更陡
B.①②两条曲线表示最终q不同是由于R不同而引起的
C.第二次充电过程中t1时刻比t2时刻电流大
D.②③两条曲线形状不同因为R不同引起的,R3大于R2
26.(2022 杭州二模)如图所示,均匀带正电的金属球壳球心位于O点,在过O点的射线上有A、B、C三点,电场强度分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC。下列说法正确的是(  )
A.EA>EB>EC B.EA=EB>EC C.φA>φB>φC D.φA=φB>φC
27.(2023 浙江模拟)在x轴上各点电场强度E平行于x轴且随x的变化规律如图所示,O、A、B、C为x轴上等间距的四个点。现将带正电的试探电荷从O点静止释放,试探电荷沿直线运动到A点时的动能为Ek,已知试探电荷只受电场力作用,则以下分析正确的是(  )
A.试探电荷运动到C点时的动能小于3Ek
B.该电场的O、A、B、C四个点,A点电势最高
C.试探电荷从O点到C点,先做加速运动,后做减速运动
D.O、A、B、C四个点,O点附近电场线最密
28.(2023 西湖区校级模拟)如图所示,质量为m、带电荷量为+q的小球(可视为质点)与长为L的绝缘轻绳相连,轻绳另一端固定在O点,整个系统处在与竖直方向夹角为45°的匀强电场中。已知A、B、C、D、E、F为圆周上的点,AB为水平直径,CD为竖直直径,EF过O点且与CD的夹角为45°,当小球绕O点在竖直平面内做半径为L的圆周运动时,小球运动到A点时的速度最小,最小速度为vmin,g为重力加速度的大小,则下列说法正确的是(  )
A.匀强电场的电场强度大小为
B.小球从A点运动到B点时,合力做的功为mgL
C.小球运动到B点时轻绳拉力的大小为5mg
D.小球运动到F点时的机械能最大
29.(2023 宁波一模)电容器是一种重要的电学元件,在电工、电子技术中应用广泛。使用图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E=8V,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i﹣t曲线如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.图像阴影为i﹣t图像与对应时间轴所围成的面积表示电容器的能量
B.阴影部分的面积S1和S2肯定不相等
C.阻值R1大于R2
D.计算机测得S1=1203mA s,则该电容器的电容约为0.15F
30.(2023 台州模拟)如图所示,a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形,其中a、b、c三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动,三小球所在位置恰好将圆周等分。小球d位于O点正上方h处,且在外力F作用下恰处于静止状态。已知a、b、c三小球的电荷量均为q,d球的电荷量为﹣6q,h,重力加速度为g,静电力常量为k。则(  )
A.小球a的线速度为
B.小球b的角速度为
C.小球c的向心加速度大小为
D.外力F竖直向上,大小为
31.(2021 浙江模拟)如图所示为某静电场中x轴上各点电势分布图,一个带电粒子在坐标原点O由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴正向运动,则下列说法正确的是(  )
A.粒子一定带正电
B.粒子运动到坐标轴上x2处速度最小
C.粒子从坐标轴上x1处运动到x3处,电场力的冲量为零
D.粒子从坐标轴上x1处运动到x3处,加速度先增大后减小
32.(2022 浙江模拟)如图,两根等长的细线一端拴在同一悬点O上,另一端各系一个带电小球,两球的质量分别为m1和m2,已知两细线与竖直方向的夹角分别为45°和30°。则m1与m2的比值为(  )
A. B. C. D.
33.(2021 杭州二模)如图所示,在两个对接的绝缘光滑斜面上放置了电荷量大小均为q的两个小球A和B(均看成质点),两个斜面的倾角分别是30°和45°,小球A和B的质量分别是m1和m2。若平衡时,两小球均静止在离斜面底端高度为h的同一水平线上,斜面对两个小球的弹力分别是N1和N2,静电力常量为k,下列说法正确的是(  )
A.qh
B.
C.
D.若同时移动两球在斜面上的位置,只要保证两球在同一水平线上,则两球仍能平衡
2021-2023年浙江省高考物理模拟试题分类——专题8电场 选择题
参考答案与试题解析
一.选择题(共33小题)
1.(2023 浙江二模)请用学过的电学知识判断下列说法不正确的是(  )
A.高压输电导线表面要很光滑,以避免因尖端放电而损失电能
B.避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地或将大地的负电荷与其中和
C.接触带有精密电子元件的电路板时,最好先用手接触一下金属水管或其它接地金属
D.雷雨天,武夷山金殿的屋顶常出现“雷火炼殿”的奇观,这是静电屏蔽的原因
【解答】解:A、高压输电导线表面要很光滑,以避免因尖端放电而损失电能,故A正确;
B、避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地或将大地的负电荷与其中和,故B正确;
C、人体通常会带静电,接触带有精密电子元件的电路板时,最好先用手接触一下金属水管或其它接地金属,否则人体静电会损坏电路元件,故C正确;
D、“雷火炼殿”是奇特的闪电现象,非静电屏蔽,故D错误。
本题选不正确项,
故选:D。
2.(2023 浙江模拟)如图所示,在直角坐标系中,先固定一不带电金属导体球B,半径为L,球心O'坐标为(2L,0)。再将一点电荷A固定在原点O处,带电量为+Q。a、e是x轴上的两点,b、c两点对称地分布在x轴两侧,点a、b、c到坐标原点O的距离均为,Od与金属导体球B外表面相切于d点,已知金属导体球B处于静电平衡状态,k为静电力常数,则下列说法正确的是(  )
A.图中各点的电势关系为φa=φb=φc>φd>φe
B.金属导体球左侧感应出负电荷,右侧感应出正电荷,用一根导线分别连接左右两侧,导线中有短暂的电流
C.金属导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强大小,方向垂直于金属球表面
D.金属导体球上的感应电荷在球心O'处产生的电场强度为,方向沿x轴负方向
【解答】解:A.由于感应电荷对场源电荷的影响,点电荷A左边电场强度小于右边的电场强度,结合U=Ed定性分析可知c点的电势小于a点的电势,b、c在同一等势面上,根据沿着电场线方向电势逐渐降低,可得φb=φc>φd>φe,综上可得φa>φb=φc>φd>φe,故A错误;
B.由于金属球是等势体,各点的电势相等,用一根导线分别连接左右两侧,导线中没有短暂的电流,故B错误;
C.点电荷A在d处的场强大小,金属导体球内部电场强度为零,则金属导体球内表面与d相同的点电场强度大小为,金属导体球外表面场强不为零,则金属导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强大小不等于;金属导体球外表面场强不为零,方向垂直于金属球表面,由于d点电场强度是金属导体球B上的感应电荷与A点电荷电场强度的矢量和,可知金属导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强方向一定不是垂直于金属球表面,故C错误;
D.点电荷A在O'处的场强大小,方向沿x轴正方向,金属导体球内部电场强度为零,则金属导体球上的感应电荷在球心O'处产生的电场强度为,方向沿x轴负方向,故D正确。
故选:D。
3.(2022 鹿城区校级模拟)某带电体周围分布的电场线或等势面的剖面图如图所示,其中a、c是同一条实线上的两点,b是另一条实线上的一点,则(  )
A.图中实线是电场线
B.b点的电势一定高于c点的电势
C.a、c两点电场强度的方向可能相同
D.将同一试探电荷依次放在a、b、c三点上,则在a点时试探电荷受到的电场力最大
【解答】解:A、电场线一定从带电体表面出发或终止,图中实线应是等势线,故A错误;
B、带电体所带电荷电性未知,电场线方向未知,故无法判断b、c两点的电势高低,故B错误;
C、a、c两点电场强度的方向不同,故C错误;
D、a、b、c三点中,a点处等势线密度最大,故a点处电场强度最大,故D正确。
故选:D。
4.(2022 浙江模拟)如图甲是示波管的原理图,它由电子枪、偏转电极(XX′和YY′)、荧光屏等组成,管内抽成真空,给电子枪通电后,如果在偏转电极XX′和YY′上都没有加电压,电子束将打在荧光屏的中心O点。试分析当XX′和YY′所加电压哪种组合可使荧光屏显示如图乙的图案(  )
A.XX′加图(4)所示电压,YY′加图(1)所示电压
B.XX′加图(4)所示电压,YY′加图(3)所示电压
C.XX′加图(3)所示电压,YY′加图(1)所示电压
D.XX′加图(1)所示电压,YY′加图(2)所示电压
【解答】解:要使荧光屏显示如图乙的图案,YY′应加(1)电压,XX′加(2)或(4)电压均可能,故A正确,BCD错误。
故选:A。
5.(2023 西湖区校级模拟)利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源,R为定值电阻,C为电容器,A为电流表,V为电压表。下列说法正确的是(  )
A.充电过程中,电流表的示数逐渐增大后趋于稳定
B.充电过程中,电压表的示数迅速增大后趋于稳定
C.放电过程中,电流表的示数均匀减小至零
D.放电过程中,电压表的示数均匀减小至零
【解答】解:A、充电过程中,由于电容器两端的电压越来越高,电源与电容器间的电势差越来越小,电流表的示数逐渐减小,故A错误;
B、充电过程中,电流减小的,且减小的越来越慢,电容器的电荷量增加的越来越慢,电容器的电压即电压表的示数增大的也越来越慢,故电压表的示数先迅速增大,后慢慢增大趋于稳定,故B正确;
C、放电过程,电流表的示数是逐渐变小的,但不是均匀减小的,如图所示:
故C错误;
D、放电过程,电压表的示数是逐渐变小的,但不是均匀减小的,故D错误。
故选:B。
6.(2022 浙江模拟)如图所示,平行板电容器充电后断开电源,上极板接地,在板间P点处固定一个试探电荷q,现将下极板向下平移一小段距离,用F表示试探电荷在P点所受的电场力,用E表示极板间的电场强度,用φ表示P点的电势,用Ep表示试探电荷在P点的电势能,则下列物理量随P与下极板的距离d的变化关系图线中,可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:下极板下移,d变大,由可知,C变小,由可知,U变大,由可知,E不变,则由F=qE知F不变;上极板电势为零,上极板与P点的距离不变,则P点的电势、电势能都不变,故C正确,ABD错误;
故选:C。
7.(2022 浙江三模)下列四幅图中描述电容器充电时,其电荷量Q、电压U、电容C之间的相互关系,其中不正确的是(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、根据C可知,Q=UC,由于电容不变,故电量Q和电压U成正比,故A正确;
BCD、C是电容的定义式,电容器电容的大小与电容的带电量Q以及电容器两极板之间的电压无关,故在C﹣U以及C﹣Q图象中均为平行横坐标的直线,故BC正确,D错误。
本题选错误的,
故选:D。
8.(2023 嘉兴二模)如图所示,空间有两个相距为d的等量异种电荷,以两电荷连线的中点为坐标原点O,建立如图所示坐标系。在x轴上有一坐标为(l,0)的点A,在y轴上有一坐标为(0,l)的点B。若d l,则(  )
A.A、B两点电场强度大小相等
B.A点电场强度大小是B点的两倍
C.在A点由静止释放的负点电荷将作简谐振动
D.在B点由静止释放的正点电荷将作上下振动
【解答】解:AB.根据题意,由点电荷场强公式及电场叠加原理可得,A点的电场强度为:
由于l d,利用近似处理,忽略的大小,则有
B点的电场强度大小为:
同理,忽略的大小,则有
所以A点电场强度大小是B点的两倍,故A错误,B正确;
C.根据题意,如果在A点由静止释放的负点电荷将作简谐振动,那么O点为平衡位置,则电场力提供回复力,点电荷在O点右侧x处时,规定x轴正方向为正方向,则
因为不满足回复力与位移关系F=﹣kx
所以负点电荷的运动不是简谐运动,故C错误;
D.根据电场叠加的原理可知,B点电场方向水平向左,则正点电荷的受力方向向左,因此在B点由静止释放的正点电荷将向左运动,故D错误。
故选:B。
9.(2022 浙江模拟)如图示科学家们在实验室里模拟平行金属板间电场线的分布图,其中左边电极为正,右边电极为负,用E表示电场强度、φ表示电势,下列说法正确的是(  )
A.EA>EB B.EA<EB C.φA>φB D.φA=φB
【解答】解:AB、由于平行金属板间电场是匀强电场,所以两点电场强度大小、方向都一样,所以EA=EB,故AB错误;
CD、左边电极为正,右边电极为负,则电场线方向向右,由于顺着电场线方向电势降低,所以A点电势高,即φA>φB,故C正确、D错误。
故选:C。
10.(2022 浙江模拟)电场中某区域的电场分布如图所示,a、b是电场中的两点。下列说法正确的是(  )
A.a、b两点的场强相等
B.a点的场强小于b点的场强
C.同一个点电荷在a点所受的电场力小于在b点所受的电场力
D.同一个点电荷在a点所受的电场力大于在b点所受的电场力
【解答】解:AB.电场线的疏密反映电场强度的相对大小,a点的电场线密,所以电场强度较大;故AB错误;
CD.a点的电场强度较大,同一点电荷放在a点受到的电场力较大;故C错误,D正确。
故选:D。
11.(2022 温州三模)如图所示,在直角坐标系中,先固定一不带电金属导体球B,半径为L,球心O′坐标为(2L,0)。再将一点电荷A固定在原点O处,带电量为+Q。a、e是x轴上的两点,b、c两点对称地分布在x轴两侧,a、b、c点到坐标原点O距离相等,Od与金属导体球B外表面相切于d点,已知金属导体球B处于静电平衡状态,则下列说法正确的是(  )
A.各点的电势关系为φa=φb=φc>φd>φe
B.将电子从b点移至e点,电势能减小
C.导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强大小
D.仅将导体球B的内部变成空心,则空间的电场线分布不会发生变化
【解答】解:A、由于感应电荷对场源电荷的影响,点电荷A左边电场小于右边的电场强度,根据U=Ed定性分析可知c点的电势小于a点的电势,即φa>φc,b、c为等势面,根据沿着电场线方向电势逐渐降低可得φb=φc>φd>φe,综上可得φa>φb=φc>φd>φe,故A错误;
B、电子带负电,结合A选项分析由Ep=qφ可知将电子从b点移至e点,电势能增大,故B错误;
C、点电荷A在d处的场强大小E,金属导体球内部电场强度为零,则金属导体球内表面与d相同的点电场强度大小为,金属导体球外表面场强不为零,则导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强大小不等于,故C错误;
D、仅将导体球B的内部变成空心,导体球B仍处于静电平衡,则空间的电场线分布不会发生变化,故D正确。
故选:D。
12.(2022 浙江模拟)如图甲、乙两个带电物体放置于在绝缘水平面上,同时由静止释放甲和乙后,甲开始时静止,物体乙运动的v﹣t图像如图所示,则(  )
A.两个物体带同种电荷
B.甲受到地面向左的摩擦力
C.两个物体带电量一定相等
D.经过一段时间,甲可能运动
【解答】解:A、v﹣t图像的切线的斜率表示加速度,由v﹣t图像可知,乙的加速度逐渐减小,则受到的库仑力逐渐减小,根据库仑力公式F得,两物体间的距离逐渐增大,即两物体受到的作用力为斥力,则两物体带同种电荷,故A正确;
B、甲受到向左的斥力,有向左的运动趋势,则受到地面向右的摩擦力,故B错误;
C、无论甲乙带电量多少,甲、乙受到的库仑力一定等大反向,两个物体带电量无法判断,故C错误;
D、两物体间的库仑力逐渐减小,始终小于甲的最大静摩擦力,甲不可能运动,故D错误;
故选:A。
13.(2022 浙江模拟)一对不等量异种点电荷周围的电场线分布如图所示,下列说法正确的是(  )
A.Q1为负电荷
B.Q1的带电荷量一定比Q2的带电荷量多
C.以大地为零电势,则Q1Q2连线的中点电势必定为零
D.尽管B处没画出电场线,但B处的场强比A处大
【解答】解:A、图中电场线的方向可知,Q2为负电荷,故A错误;
B、图中Q1、Q2附近电场线的分布数目或形态可知,Q1的带电荷量一定比Q2的带电荷量多,故B正确;
C、为两个电荷电量不相等,故以大地为零电势,Q1Q2连线的中点及中垂线的电势不再等于零,故C错误;
D、管B处没画出电场线,B处有场强,但是根据电场线的分布疏密可知,B处的场强比A处小,故D错误。
故选:B。
14.(2023 台州二模)如图所示,两个质量分别为mA和mB的带电小球A、B(可视为质点)通过一根绝缘轻绳跨放在光滑的定滑轮上(滑轮大小不计),两球静止,O为滑轮正下方AB连线上的一个点。两球到O点距离分别为xA和xB,到滑轮的距离分别为lA和lB,且lA:lB=1:2,细绳与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2,两球电荷量分别为qA和qB。则(  )
A.qA>qB B.θ1>θ2 C.mA:mB=1:2 D.xA:xB=1:2
【解答】解:A.根据题意可知两球的电场力是相互作用力,所以无法比较两球电荷量的大小,故A错误;
B.绳子上的力处处相等,对绳子跨过定滑轮的结点受力分析可知:
T'cosθ1=T'cosθ2
解得:θ1=θ2,故B错误;
CD.对两球受力可知,如下图所示,根据相似三角形可得:
可得mA:mB=2:1
xA:xB=1:2
故C错误,D正确。
故选:D。
15.(2023 浙江模拟)静电透镜是利用静电场使带电粒子束会聚或发散的一种装置。其中某部分静电场的分布如图所示,曲线表示这个静电场在纸平面内的一簇等势线,等势线关于虚线轴OO′对称,且相邻两等势线的电势差相等。带电粒子a、b分别从A点、B点平行虚线轴射入电场,两粒子在虚线轴上某处相遇,则从射入电场到相遇过程中,下列说法正确的是(  )
A.粒子b的加速度不断增加,速度不断减小
B.粒子a的加速度不断减小,电势能不断增加
C.粒子a、b的电性相同,电势能均不断减小
D.粒子a、b的电性不同,速度均不断减小
【解答】解:由于电场线与等势面垂直,经过AB的电场线如图所示:
AB.等势面的稀密表示场强的大小,等势面越密的地方场强越大,等势面越稀疏,场强越小;根据牛顿第二定律可知,带电粒子a的加速度不断减小,带电粒子b的加速度不断变大;由于带电粒子所受的电场力沿电场线的切线方向,并指向运动轨迹的凹侧,因此带电粒子a所受电场力与A点速度方向相反,电场力对粒子a做负功,动能减小,速度减小,电势能增大,带电粒子b所受电场力与B点速度方向相同,电场力对粒子b做正功,动能增大,速度增大,电势能减小,故A错误,B正确;
CD.假设交点为P,根据电场力做功公式W=q(φ1﹣φ2),可得粒子a从A到P做功WAP=qA(φA﹣φP)<0,动能减小,速度减小,电势能增大,粒子b从B到P做功WBP=qB(φB﹣φP)>0,动能增大,速度最大,电势能减小,根据沿电场线电势逐渐降低,因此电势差(φA﹣φP)与(φB﹣φP)正负相反,所以粒子a与粒子b电性相同,故CD错误。
故选:B。
16.(2022 浙江三模)把一个不带电的金属球壳导体置于匀强电场中,达到稳定状态后球壳周围的电场线和等势线分布如图所示,其中a、d两点对称地分布在球壳两侧且连线过球心c,b点位于球壳上。下列说法中正确的是(  )
A.实线是等势线
B.b点电场强度比c点大
C.感应电荷在c点产生的场强为零
D.a、b两点间的电势差值等于c、d两点间的电势差值
【解答】解:A、金属球壳导体置于匀强电场中产生静电感应现象,表面带电,根据电场线从正电荷或无穷远出发到负电荷或无穷远终止,而等势线与电场线垂直,可知,实线是电场线,虚线是等势线,故A错误;
B、金属球壳处于静电平衡状态,内部场强处处为零,则b点与c点电场强度均为零,故B错误;
C、c点的合场强为零,即匀强电场与感应电荷在c点的合场强为零,则感应电荷在c点产生的场强不为零,故C错误;
D、金属球壳处于静电平衡状态,整个球壳是一个等势体,则b、c两点的电势相等,根据对称性可知,a、d两点的电势相等,则a、b两点间的电势差值等于c、d两点间的电势差值,故D正确。
故选:D。
17.(2023 镇海区校级模拟)一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,O为球心,A、B为直径上的两点,OA=OB,现垂直于AB将球面均分为左右两部分,C为截面上的一点,移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,则(  )
A.O、C两点电势相等
B.A点的电场强度大于B点
C.沿直线从A到B电势先升高后降低
D.沿直线从A到B电场强度逐渐增大
【解答】解:A、对于完整带电球面,在其内部AB的中垂面上各点场强为零,可知左右半球面在此中垂面上各点的场强等大反向,因左右半球面的电场关于中垂面对称,所以左右半球面各自在中垂面上各点的场强方向均垂直于中垂面,则左半球面移走后,右半球在中垂面上各点场强均垂直与中垂面,即中垂面为等势面,故O、C两点电势相等,故A正确;
BD、将题中半球壳补成一个完整的球壳,且带电均匀,设左、右半球在A点产生的电场强度大小分别为E1和E2
由题知,均匀带电球壳内部电场强度处处为零,则知E1=E2
根据对称性,左、右半球在B点产生的电场强度大小分别为E2和E1,且E1=E2
在图示电场中,A的电场强度大小为E2,方向向左,B的电场强度大小为E1,方向向左,所以A点的电场强度与B点的电场强度相同,故从A到B场强不可能逐渐增大,故BD错误;
C、根据电场叠加原理可知,x轴上电场线的方向向左,沿着电场线的方向电势降低,则B点电势高于A点电势,故C错误;
故选:A。
18.(2021 义乌市模拟)硒鼓是激光打印机的核心部件,主要由感光鼓、充电辊、显影装置、粉仓和清洁装置构成,工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀的布上一层负电荷。我们可以用下面的模型模拟上述过程:电荷量均为﹣q的点电荷,对称均匀地分布在半径为R的圆周上,若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电量突变成+2q,则圆心O点处的电场强度为(  )
A.,方向沿半径指向P点
B.,方向沿半径背离P点
C.,方向沿半径指向P点
D.,方向沿半径背离P点
【解答】解:当P点的电荷量为﹣q时,根据电场的对称性,可得在O点的电场强度为0,当P点的电荷为+2q时,可由﹣q和+3q两个电荷等效替代,故O点电场可以看作均匀带电圆环和+3q产生的两个电场的叠加,故O点的电场强度为E=0+k,电场方向为+3q在O点的电场方向,即方向沿半径背离P点,故D正确,ABC错误。
故选:D。
19.(2021 台州二模)在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为d的正三角形的三个顶点上,a、b带正电,电荷量均为q,c带负电,整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球处于静止状态,则(  )
A.c球带电量为q
B.匀强电场场强大小为
C.匀强电场场强大小为
D.匀强电场场强方向由ab的中点指向c点
【解答】解:ABC.设小球c所带电荷量为Q,由库仑定律可得,小球a对小球c的库仑力大小为F,小球b对小球c的库仑力大小为F,这两个力的合力大小为2Fcos30°.设水平方向匀强电场大小为E,由平衡条件可得
QE=2Fcos30°
解得:
E
故AC错误,B正确;
D.根据平衡可知电场力的方向由ab的中点指向c点,由于c点负电,所以匀强电场场强方向由c点指向ab的中点,故D错误。
故选:B。
20.(2021 诸暨市模拟)如图所示,在xOy平面内,以O为圆心的圆周上有a、b、c、d、e五个点,其中a、c在x轴上,b、e关于x轴对称,b、d关于点对称,x轴上的等量异种电荷关于O点对称。下列说法正确的是(  )
A.e、d两点电势相等
B.b、d两点电场强度相同
C.负电荷从b点沿圆弧移动到e点,电场力始终不做功
D.负电荷从a点沿圆弧移动到c点,电势能先减小后增大
【解答】解:A、Q和﹣Q在周围产生的电场是“手拉手、心连心”状,且中垂线是一条电势为零的等势线,左边电势为正,右边电势为负,故A错误;
B、根据电场线分布的对称性可知,b、d两点电场强度大小相等,方向相同,故B正确;
C、根据等势面的对称性,b、e两点电势相等,从b到e沿着圆弧移动负电荷,电场力先做正功后做负功,故C错误;
D、a到c电势逐渐降低,根据负电荷在电势高处电势能小,可知电势能增大,故D错误。
故选:B。
21.(2021 浙江模拟)一种电场的某条电场线与x轴重合,其场强大小E与坐标x的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.此电场是匀强电场
B.由图像可以直接看出场强大小随x均匀增大
C.图像的斜率表示电场的电势
D.x1与x2之间的电势差等于阴影部分的面积
【解答】解:AB、电场线与x轴重合,若是匀强电场,E﹣x图象应该为正比例函数;而由题图可以看出,E﹣x关系图像是抛物线图像,场强E随x指数增大,而匀强电场此电场并非匀强电场,故AB错误;
CD、U=Ed虽然是匀强电场的表达式,但可推导非匀强电场的U、E、x之间的关系,E﹣x图线与x轴所围成的面积表示电势差U,图像的斜率不能表示电场的电势,故C错误,D正确。
故选:D。
22.(2023 宁波二模)点电荷A、B、C、D在平面直角坐标系中的位置和电荷量如图所示,取无穷远处为电势零点,下列说法正确的是(  )
A.M点的电势为零
B.Q点的电场强度为零
C.点电荷A所受的电场力为零
D.在P点放置一带负电的试探电荷,其电势能为负值
【解答】解:A.根据等量异种点电荷电场特点可知,两等量异种点电荷连线的中垂线为等势面,M点位于等量异种点电荷A、B连线的垂直平分线上,也位于等量异种点电荷C、D连线的垂直平分线上,所以M点的电势与无穷远处电势相等,电势为零,故A正确;
B.B、D两等量异种点电荷在Q点的合场强斜向左下,由Q点指向O点;根据电场的叠加,可知Q点的电场强度不为零,故B错误;
C.设一个小格边长为a,点电荷A受到的库仑力为,故C错误;
D.等量异种电荷连线的中垂线上的电势为零,因此P点电势φP=0,则P点的电势能为零,所以负电荷在P点的电势能为零,故D错误。
故选:A。
23.(2023 温州模拟)橡胶板置于绝缘水平桌面上,某同学戴着绝缘手套先用毛皮摩擦橡胶板,使橡胶板带负电,然后手握绝缘手柄将铝板靠近橡胶板,铝板的下表面与橡胶板上凸起的接地铁钉接触,并在其上表面撒上细纸屑,迅速上抬铝板至某一位置后,可以看到细纸屑从铝板上飞溅出来,这就是“静电飞花”实验。下列说法正确的是(  )
A.铝板未与橡胶板接触所以始终不带电
B.纸屑是因为带正电相互排斥而不断飞散
C.铝板与铁钉接触时,电子从大地通过铁钉流向铝板
D.铝板与铁钉接触时,铝板上、下表面带等量异种电荷
【解答】解:AD.橡胶板带负电,铝板靠近后,根据感应起电的特点可知铝板的下表面带正电,上表面带负电,当下表面与接地铁钉接触后,上表面的负电荷会流到大地,只有下表面带正电,故A错误,D错误;
B.上抬铝板过程中,下表面的正电荷减小,上表面正电荷增加。纸屑因为与金属板带同种电荷(正电荷)而不断飞散,故B正确;
C.因下表面与接地铁钉接触时,上表面的负电荷会流到大地,此时上表面不带电,下表面带正电,铝板上下表面带电量不相等,故C错误。
故选B。
24.(2023 宁波一模)在我们的日常生活中会发生很多静电现象。有一次,小明的手指靠近金属门把手时,如图所示,突然有一种被电击的感觉。这是因为运动摩擦使身体带电,当手指靠近门把手时,二者之间产生了放电现象。已知手指带负电,关于放电前手指靠近金属门把手的过程中,下列说法正确的是(  )
A.门把手内部的场强逐渐变大
B.门把手与手指之间场强逐渐增大
C.门把手左端电势高于右端电势
D.门把手右端带负电荷且电量增加
【解答】解:放电前手指靠近金属门把手的过程中,门把手在手的影响下,发生静电感应,在其右端感应出正电荷,左端感应出负电荷。本身是处于静电平衡状态,内部场强为零,两端电势相等,门把手与手之间看成一个电容器,可知当两者距离减小时,根据公式
C,E,C
联立,可得
E
放电前手指靠近金属门把手的过程中,门把手上的电荷密度()变大,所以场强E变大。故ACD错误,B正确。
故选:B。
25.(2021 嵊州市模拟)为研究电容器在不同状况下的充电特性,某兴趣小组采用如图甲所示电路,分别用不同的电阻与某一电容器串联进行充电实验,实验得到三次充电中电容器的电荷量q与时间t变化的图像分别如乙图中①②③所示,且第一次充电时电容器两端的电压u随电荷量q变化的图像如图像丙所示,用C表示电容器的电容,R表示与电容器串联的电阻阻值,E表示电源的电动势(内阻可忽略),则下列说法正确的是(  )
A.第二次充电时电容器两端的电压U随电荷量q变化的图线比丙图中图线更陡
B.①②两条曲线表示最终q不同是由于R不同而引起的
C.第二次充电过程中t1时刻比t2时刻电流大
D.②③两条曲线形状不同因为R不同引起的,R3大于R2
【解答】解:A、因为三次充电用同一个电容器,所以由电容的定义式可知,同一个电容器所带电荷量与两板间的电势差成正比,故第二次充电时电容器两端的电压U随电荷量q变化的图线斜率与丙图中图线斜率相同,故A错误;
B、在电容器充满电荷量时,视为断路,电压为电源电压,所以①②两条曲线表示最终q不同是由于电源电动势不同而引起的,故B错误;
C、由电容器电荷量q随时间t变化的图像可知,图线的斜率表示充电电流,斜率越大,充电电流越大,所以第二次充电时t1时刻的电流大于t2时刻的电流,故C正确;
D、②③两条曲线形状不同因为R不同引起的,从图中可以看到同一时刻,图线③的斜率大于图线②的斜率,故R3小于R2,故D错误。
故选:C。
26.(2022 杭州二模)如图所示,均匀带正电的金属球壳球心位于O点,在过O点的射线上有A、B、C三点,电场强度分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC。下列说法正确的是(  )
A.EA>EB>EC B.EA=EB>EC C.φA>φB>φC D.φA=φB>φC
【解答】解:AB.均匀带电球体内部场强处处为零,外部离球体越远场强越小,可得
EB>EC>EA
故AB错误;
CD.均匀带电球体内部电势为一常量,由于金属球壳带正电荷,外部电场线指向无穷远处,随沿着电场线电势逐渐降低可知
φA>φB>φC
故C正确,D错误。
故选:C。
27.(2023 浙江模拟)在x轴上各点电场强度E平行于x轴且随x的变化规律如图所示,O、A、B、C为x轴上等间距的四个点。现将带正电的试探电荷从O点静止释放,试探电荷沿直线运动到A点时的动能为Ek,已知试探电荷只受电场力作用,则以下分析正确的是(  )
A.试探电荷运动到C点时的动能小于3Ek
B.该电场的O、A、B、C四个点,A点电势最高
C.试探电荷从O点到C点,先做加速运动,后做减速运动
D.O、A、B、C四个点,O点附近电场线最密
【解答】解:A、由动能定理知,粒子由O运动到A时电场力做功为Ek,由A到C电场力做功小于2EK,则粒子运动到C点时动能小于3Ek,故A正确。
B、从O点到C点,电场力做正功,电势能减小,且A为带正电粒子,电势降低,则O点电势最高,故B错误。
C、粒子从O点到A点做加速度逐渐增加的变加速直线运动,从A点到C点做加速度逐渐减小的变加速直线运动,故C错误。
D、电场强度越大的地方电场线越密集,则A点附近电场线最密,故D错误。
故选:A。
28.(2023 西湖区校级模拟)如图所示,质量为m、带电荷量为+q的小球(可视为质点)与长为L的绝缘轻绳相连,轻绳另一端固定在O点,整个系统处在与竖直方向夹角为45°的匀强电场中。已知A、B、C、D、E、F为圆周上的点,AB为水平直径,CD为竖直直径,EF过O点且与CD的夹角为45°,当小球绕O点在竖直平面内做半径为L的圆周运动时,小球运动到A点时的速度最小,最小速度为vmin,g为重力加速度的大小,则下列说法正确的是(  )
A.匀强电场的电场强度大小为
B.小球从A点运动到B点时,合力做的功为mgL
C.小球运动到B点时轻绳拉力的大小为5mg
D.小球运动到F点时的机械能最大
【解答】解:A.小球在A点受重力和电场力,如图所示,由题意,小球绕O点在竖直平面内做圆周运动,在A点时速度最小可知,小球受到的合外力提供向心力,小球在竖直方向受力平衡,则有
mg=qEsin45°
解得:E
故A错误;
B.小球从A点运动到B点时,重力做功是零,电场力做功为W=qE 2Lcos45°
解得:W=2mgL
因此合力做的功为2mgL,故B错误;
C.小球运动到B点时,由动能定理可得2mgL
在B点,由牛顿第二定律可得T﹣qEcos45°=m
代入数据解得T=6mg
故C错误;
D.小球在做圆周运动中,只有重力和电场力做功,则有小球的机械能和电势能之和是一个定值,小球在E点时电势最高,小球带正电,电势能最大,小球在F点时的电势最低,具有的电势能最小,因此小球在F点的机械能最大,故D正确。
故选:D。
29.(2023 宁波一模)电容器是一种重要的电学元件,在电工、电子技术中应用广泛。使用图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E=8V,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i﹣t曲线如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.图像阴影为i﹣t图像与对应时间轴所围成的面积表示电容器的能量
B.阴影部分的面积S1和S2肯定不相等
C.阻值R1大于R2
D.计算机测得S1=1203mA s,则该电容器的电容约为0.15F
【解答】解:A.根i﹣t图像与对应时间轴所围成的面积表示的物理意义是电容器的电荷量,故A错误;
B.S1表示电容器充电后所带电荷量,S2表示电容器放电的电荷量,因为电容器充电和放电的电荷量是相等的,结合A选项的描述可知S1=S2,故B错误;
C.由题图乙可知电容器充电瞬间电流比电容器放电瞬间电流大,且电容器充电瞬间电源电压和放电瞬间电容器两端电压相等,则有
所以R1<R2,故C错误;
D.该电容器的电容为,故D正确。
故选:D。
30.(2023 台州模拟)如图所示,a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形,其中a、b、c三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动,三小球所在位置恰好将圆周等分。小球d位于O点正上方h处,且在外力F作用下恰处于静止状态。已知a、b、c三小球的电荷量均为q,d球的电荷量为﹣6q,h,重力加速度为g,静电力常量为k。则(  )
A.小球a的线速度为
B.小球b的角速度为
C.小球c的向心加速度大小为
D.外力F竖直向上,大小为
【解答】解:ABC、a、b、c三小球电荷量相等,完全相同,受力相同,绕O点做半径为R的匀速圆周运动,线速度、角速度、加速度大小均相等,
设 db连线与水平方向的夹角为α,则cosα,则sinα,
对b球,根据牛顿第二定律和向心力得:kcosα﹣2k cos30°=mmω2R=ma
解得:v,,a,故AB错误,C正确;
D、小球d受到a、b、c三球的库仑引力、重力、竖直向上的外力F作用,由平衡条件得:F=3ksinα+mg=mg,故D错误。
故选:C。
31.(2021 浙江模拟)如图所示为某静电场中x轴上各点电势分布图,一个带电粒子在坐标原点O由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴正向运动,则下列说法正确的是(  )
A.粒子一定带正电
B.粒子运动到坐标轴上x2处速度最小
C.粒子从坐标轴上x1处运动到x3处,电场力的冲量为零
D.粒子从坐标轴上x1处运动到x3处,加速度先增大后减小
【解答】解:A、带电粒子在坐标原点O由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴正向运动,电场力做正功,导致其电势能减小,由于从x1处运动到x2处,电势升高,因此粒子带负电,故A错误;
B、由题目图可知,从开始运动到x2,电场力做正功,往后电场力做负功,故到x2时速度最大,故B错误;
C、由题目图可知粒子在坐标轴上x1与x3处电势相等,故粒子从坐标轴上x1处运动到x3处电场力做功为零,即两处速度相同,故该过程动量变化量为零,根据动量定理可知,电场力的冲量为零,故C正确;
D、图象的斜率大小等于电场强度可知,粒子从坐标轴上x1处运动到x3处的斜率先减小后增大,故电场强度先减小后增大,电场力先减小后增大,故加速度也先减小后增大,故D错误;
故选:C。
32.(2022 浙江模拟)如图,两根等长的细线一端拴在同一悬点O上,另一端各系一个带电小球,两球的质量分别为m1和m2,已知两细线与竖直方向的夹角分别为45°和30°。则m1与m2的比值为(  )
A. B. C. D.
【解答】解:对两个球分别受力分析,如图所示
根据平衡条件,对m1,有
m1gcos7.5°﹣T1cos37.5°=0
F﹣m1gsin7.5°﹣T1sin37.5°=0
对m2,有
m2gcos7.5°﹣T2cos37.5°=0
F+m2gsin7.5°﹣T2sin37.5°=0
联立解得
故BCD错误,A正确。
故选:A。
33.(2021 杭州二模)如图所示,在两个对接的绝缘光滑斜面上放置了电荷量大小均为q的两个小球A和B(均看成质点),两个斜面的倾角分别是30°和45°,小球A和B的质量分别是m1和m2。若平衡时,两小球均静止在离斜面底端高度为h的同一水平线上,斜面对两个小球的弹力分别是N1和N2,静电力常量为k,下列说法正确的是(  )
A.qh
B.
C.
D.若同时移动两球在斜面上的位置,只要保证两球在同一水平线上,则两球仍能平衡
【解答】解:A、对小球B受力分析,其受重力、支持力和库仑力作用,如图所示,由力的平衡条件可知
F=m2gtan45° ①
根据库仑定律得F=k②
由几何关系可知,rAB③
联立解得qh,故A正确;
B、对小球A受力分析,其受重力、支持力和库仑力作用,如图所示,由力的平衡条件有:F=m1gtan30° ④
由①④解得,故B错误;
C、对A球,由平衡条件可得N1,对B球,由平衡条件得N2,解得,故C错误;
D、若同时移动两球在斜面上的位置,只要保证两球在同一水平线上,两球间库仑力减小,两球将不能平衡,故D错误。
故选:A。

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