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2022-2024北京重点校高二（下）期末物理汇编
静电场及其应用章节综合
一、单选题
1．（2024北京第十二中学高二下期末）关于静电屏蔽，下列说法不正确的是（）
??
A．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
B．图乙中，为了实现屏蔽作用，金属网必须与大地保持良好接触
C．图丙中三条高压输电线上方的两条导线与大地相连，可把高压线屏蔽起来，免遭雷击
D．图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服，是为了屏蔽高压线周围的电场
2．（2024北京顺义牛栏山一中高二下期末）取一对用绝缘柱支撑的不带电的导体A和B，使它们彼此接触。A、B下方均连有两片金属箔片。手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C移近导体A，下列判断正确的是（）
A．仅有A下方的金属箔片张开 B．仅有B下方的金属箔片张开
C．导体A和B带等量异种电荷 D．导体A带正电、导体B带负电
3．（2022北京西城高二下期末）如图1，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的v-t图像如图2所示。则A、B附近的电场线分布情况可能是（）
A． B．
C． D．
二、多选题
4．（2024北京汇文中学高二下期末）大多数自助加油机都会有除静电装置，防止静电带来危险。有关加油前去除静电，下列说法正确的是（）
??
A．衣服上的静电产生方式属于感应起电
B．衣服上的静电产生方式属于接触起电
C．通过与加油机接地的金属面板进行接触操作，会导走身上的静电
D．加油前可以先通过洗手以消除静电
5．（2023北京东城高二下期末）1897年汤姆孙发现电子后，许多科学家为测量电子的电荷量做了大量的探索。1907~1916年密立根用带电油滴进行实验，发现油滴所带的电荷量是某一数值e的整数倍，于是称这一数值e为基本电荷，如图所示，两块完全相同的金属极板正对着水平放置，板间的距离为d，当质量为m的微小带电油滴在两板间运动时，所受空气阻力的大小与速度大小成正比。两板间不加电压时，可以观察到油滴竖直向下做匀速运动，通过某一段距离所用时间为；当两板间加电压U（上极板喷雾器的电势高）时，可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动，且在时间内运动的距离与在时间内运动的距离相等。忽略空气浮力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）
??
A．根据上板电势高时观察到油滴竖直向上做匀速运动的现象可以判定油滴带负电
B．密立根根据实验数据计算出油滴所带的电荷量大约都是
C．根据不加电压和加电压时两个匀速运动过程的数据可求出油滴所带的电荷量
D．根据两板间加电压U（上极板的电势高）时观察到同一油滴竖直向上做匀速运动，可以计算出油滴的电荷量
三、解答题
6．（2023北京石景山高二下期末）1913年，美国物理学家密立根用油滴实验证明电荷的量子性并测出电子的电荷量，由此获得了1923年度诺贝尔物理学奖。
如图是密立根油滴实验的原理示意图，两个水平放置、相距为d的金属极板，上极板中央有一小孔。用喷雾器将细小的油滴喷入密闭空间，这些油滴由于摩擦而带了负电。油滴通过上极板的小孔进入到观察室中。当两极板电压为U时，某一油滴恰好悬浮在两板间静止。将油滴视为半径为r的球体，已知油滴的密度为，重力加速度为g。
（1）求该油滴所带的电荷量q。
（2）由于油滴的半径r太小，无法直接测量。密立根让油滴在电场中悬浮，然后撤去电场，油滴开始做加速运动；由于空气阻力的存在，油滴很快做近似匀速运动，测出油滴在时间t内匀速下落的距离为h。已知球形油滴受到的空气阻力大小为，其中为空气的粘滞系数，v为油滴运动的速率。不计空气浮力。请推导半径r的表达式（用、h、t、和g表示）。
（3）实验发现，对于质量为m的油滴，如果改变它所带的电荷量q，则能够使油滴达到平衡的电压必须是某些特定值，研究这些电压变化的规律可发现它们都满足方程，式中，，……。此现象说明了什么？
7．（2022北京石景山高二下期末）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α。已知A球的质量为m，电荷量为+q，重力加速度为g，静电力常量为k，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F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Q。
参考答案
1．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