（江浙選考1）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第八章 靜電場 考點強化練20 電場知識的應(yīng)用

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1、考點強化練20　電場知識的應(yīng)用 1.下列關(guān)于電容器的敘述正確的是(　　) A.電容器是儲存電荷和電能的容器,只有帶電的容器才稱為電容器 B.任何兩個彼此絕緣而又互相靠近的帶電導(dǎo)體,都能組成電容器,跟這兩個導(dǎo)體是否帶電有關(guān) C.電容器所帶的電荷量是指兩個極板所帶電荷量的絕對值 D.電容器充電過程,是將電能轉(zhuǎn)變成電容器的電場能并儲存起來;電容器放電的過程,是將電容器儲存的電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 2.某一電容器所帶電荷量和兩端電勢差之間的關(guān)系圖象如圖所示,則下列判斷正確的是(　　) A.電容器的電容為200 F B.電容器的電容為2×10-3 F C.當(dāng)電容器兩端電勢差降

2、低時,電容器的電容增大 D.當(dāng)電容器兩端電勢差從40 V降低到36 V的過程中,電容器釋放出來的電荷量為0.02 C 3.如圖所示,電子由靜止開始從A板向B板運動,到達B板的速度為v,保持兩板間電壓不變,則(　　) A.當(dāng)減小兩板間的距離時,速度v增大 B.當(dāng)減小兩板間的距離時,速度v減小 C.當(dāng)減小兩板間的距離時,速度v不變 D.當(dāng)減小兩板間的距離時,電子在兩板間運動的時間變長 4. (2018浙江溫州選考適應(yīng)性聯(lián)考)工廠在生產(chǎn)紡織品、紙張等絕緣材料時為了實時監(jiān)控其厚度,通常要在生產(chǎn)流水線上設(shè)置如圖所示傳感器。其中A、B為平行板電容器的上、下兩個極板,上下位置均固定,

3、且分別接在恒壓直流電源的兩極上。當(dāng)流水線上通過的產(chǎn)品厚度增大時,下列說法正確的是(　　) A.A、B平行板電容器的電容減小 B.A、B兩板間的電場強度增大 C.A、B兩板上的電荷量變小 D.有電流從b向a流過靈敏電流計 5.(2018浙江嘉興期末)某電容器充電后的電壓為8 V,然后利用傳感器得到放電時電路中電流隨時間變化的I-t曲線(如圖)。則放電過程中(　　) A.電容器儲存的電能不變 B.電路中的電流不變 C.電容器兩極板間的電壓不變 D.電容器的電容不變 6. (2018浙江臺州書生中學(xué)月考)如圖所示是一個由電池、電阻R、開關(guān)S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路,

4、開關(guān)S閉合。一帶電液滴懸浮在兩板間P點不動,下列說法正確的是(　　) A.帶電液滴可能帶正電 B.增大兩極板間距離的過程中,電阻R中有從b到a的電流 C.斷開S,減小兩極板正對面積的過程中,液滴將加速下降 D.斷開S,減小兩極板距離的過程中,液滴靜止不動 7.(2018浙江溫州十五校期末)噴墨打印機的簡化模型如圖所示,重力可忽略的墨汁微滴,經(jīng)帶電室?guī)ж撾姾?以速度v垂直勻強電場飛入極板間,最終打在紙上,關(guān)于微粒的運動下列說法不正確的是(　　) A.若增大兩極板間的電場,微粒仍會到達紙上同一位置 B.運動速度先逐漸增大,再保持不變 C.運動時間與電場強度大小無關(guān) D.運動軌

5、跡與所帶電荷量有關(guān) 8. 如圖所示,氕核H)、氘核H)和氚核H)同時從靜止開始,經(jīng)同一加速電場加速后,垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場中,偏轉(zhuǎn)后打在同一熒光屏幕上,不計重力,則它們(　　) A.在偏轉(zhuǎn)電場中運動的加速度相同 B.同時打到熒光屏幕上 C.到達屏幕時的速度相同 D.能到達屏幕上同一點 9.下列與靜電屏蔽無關(guān)的是(　　) A.避雷針的頂端做的很尖細 B.用幾萬伏的高壓電電擊關(guān)在金屬籠里的鳥,而鳥安然無恙 C.超高壓帶電作業(yè)的工作人員穿戴的工作服用包含金屬絲的織物制成 D.電視閉路線芯外常包有一層金屬網(wǎng) 10.如圖所示,一帶電粒子以速度v垂直于場強方向沿上板邊緣射入

6、勻強電場,剛好貼下邊緣飛出,已知產(chǎn)生場強的金屬板長為L,如果帶電粒子的速度為2v時,當(dāng)它的豎直位移等于板間距d時,它的水平射程x為(　　) A.1.5L B.2L C.2.5L D.3L 11. 如圖所示,P是一個帶電體,將原來不帶電的導(dǎo)體球Q放入P激發(fā)的電場中并接地,a,b,c,d是電場中的四個點。則靜電平衡后(　　) A.導(dǎo)體Q仍不帶電 B.a點的電勢高于b點的電勢 C.檢驗電荷在a點所受電場力等于b點所受電場力 D.帶正電的檢驗電荷在c點的電勢能大于d點的電勢能 12. 將懸掛在細線上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)(不和球壁接觸),另有一個懸掛在

7、細線上的帶負電的小球B向C靠近,如圖所示。下列說法正確的有(　　) A.A往左偏離豎直方向,B往右偏離豎直方向 B.A的位置不變,B往右偏離豎直方向 C.A往左偏離豎直方向,B的位置不變 D.A和B的位置都不變 13.(2018浙江杭州預(yù)測)如圖所示為湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的氣體放電管示意圖,其中AB之間為加速電場,D1D2之間可加偏轉(zhuǎn)電場,某次實驗中發(fā)現(xiàn)電子打在熒光屏的P3位置,則下列說法正確的是(　　) A.打在P3位置,說明偏轉(zhuǎn)電極D1接的是低電勢 B.要想讓電子在熒光屏上的位置從P3靠近P1,則可以增強加速電場或增強偏轉(zhuǎn)電場 C.在加速電場中加速的電子電勢能增加 D.在偏

8、轉(zhuǎn)電場中偏轉(zhuǎn)的電子其電勢能減少 14. 如圖所示,一根光滑絕緣細桿與水平面成α=30°的角傾斜固定。細桿的一部分處在電場強度方向水平向右的勻強電場中,電場強度E=2×104 N/C。在細桿上套有一個帶電荷量為q=-1.73×10-5 C、質(zhì)量為m=3×10-2 kg的小球?，F(xiàn)使小球從細桿的頂端A由靜止開始沿桿滑下,并從B點進入電場,小球在電場中滑至最遠處的C點。已知AB間距離x1=0.4 m,g取10 m/s2。求: (1)小球在B點的速度vB; (2)小球進入電場后滑行的最大距離x2; (3)小球從A點滑至C點的時間。 15.如圖甲所示,熱電子由陰極飛

9、出時的初速度忽略不計,電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0,電容器板長和板間距離均為L=10 cm,下極板接地,電容器右端到熒光屏的距離也是L=10 cm,在電容器兩極板間接一交變電壓,上極板的電勢隨時間變化的圖象如圖乙所示。已知每個電子穿過平行板的時間都極短,可以認為電壓是不變的,求: 甲 乙 (1)在t=0.06 s時刻,電子打在熒光屏上的何處。 (2)熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長? 考點強化練20　電場知識的應(yīng)用 1.D　電容器是儲存電荷的容器,不論是否帶電都稱為電容器,所以選項A、選項B錯誤;電容器所帶電荷量是指一個極板所帶電荷量的絕對值,所以選項C錯誤;電容器的充電

10、過程是將由電源獲得的電能轉(zhuǎn)化為電場能的過程,放電過程是將電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程,所以選項D正確。 2.D　根據(jù)電容的定義式C=可知圖線的斜率即為電容大小,C= F=5×10-3 F,選項A、選項B都錯;電容器的電容與電容器兩端電勢差和電容器所帶電荷量無關(guān),所以選項C錯;根據(jù)C=可得,ΔQ=C·ΔU=0.02 C,選項D正確。 3.C　由動能定理得eU=mv2,當(dāng)改變兩極板間的距離時,U不變,v就不變,故選項A、選項B錯誤,選項C正確;電子在極板間做初速度為零的勻加速直線運動,,即t=,當(dāng)d減小時,v不變,電子在兩極板間運動的時間變短,故選項D錯誤。 4.D　平行板電容器的電容C=

11、,產(chǎn)品厚度增大時,相當(dāng)于增大介電常數(shù),電容器的電容增大,A錯誤;兩極間電場強度E=,電壓和極板間間距都沒有變化,電場強度也不變,B錯誤;兩極上的電荷量Q=UC,電壓不變,電容變大,則電荷量變大,C錯誤;電荷量變大,電容器要充電,電流從正極流向負極,從b向a流過靈敏電流計,D正確。 5.D　電容器放電,則電容器儲存的電能逐漸減小,選項A錯誤;由題圖可知,電路中的電流逐漸減小,選項B錯誤;根據(jù)Q=CU可知,電容器兩極板間的電壓逐漸減小,選項C錯誤;電容器的電容由電容器本身決定,則電容保持不變,選項D正確。 6.D　帶電量為q的微粒靜止不動,所受的電場力與重力平衡,則知電場力向上,而電場強度方向

12、向下,所以微粒帶的是負電,故A錯誤;增大電容器兩極板間距離,根據(jù)電容的決定式C=可知電容C減小,U不變,由C=可知Q減小,電容器放電,則R中有從a流向b的電流,故B錯誤;斷開S,極板上所帶電量不變;減小兩極板正對面積的過程中,根據(jù)電容的決定式C=可知電容減小,由C=分析可知U增大,由E=可知,E增大,電場力大于重力,所以液滴將加速向上運動。故C錯誤;斷開S,極板上所帶電量不變,E=,減小兩極板間距過程中,E保持不變,所以液滴靜止仍然不動,故D正確。 7.A　若增大兩極板間的電場,水平運動不變,運動時間不變,微粒在垂直于板方向所受的電場力變大,則微粒偏轉(zhuǎn)距離變大,不會到達紙上同一位置,選項A錯

13、誤;微粒在電場中水平速度不變,豎直速度變大,則運動速度逐漸增大,出離電場后保持不變,選項B正確;微粒在水平方向做勻速運動,則運動時間t=,運動時間與電場強度大小無關(guān),選項C正確;粒子的偏轉(zhuǎn)量y=at2=,則運動軌跡與所帶電荷量有關(guān),選項D正確,故選A。 8.D　在偏轉(zhuǎn)電場中運動的加速度a=,加速度的大小取決于比荷,A錯誤;打到熒光屏幕上的時間:t=t加+t偏,且t加=,t偏==L',則:t=+L',與比荷有關(guān),B錯誤;由動能定理:qU1+qU2=mv2,解得:v=,到達屏幕時的速度不同,C錯誤;偏轉(zhuǎn)距離:y=at2=,與比荷無關(guān),能到達屏幕上同一點,D正確。 9.A　避雷針利用尖端放電原理

14、,與靜電屏蔽無關(guān),A正確;靜電屏蔽不但可以使金屬籠(或金屬殼)內(nèi)部不受外部電場的影響,還可以通過把金屬籠(或金屬殼)接地的方法隔離內(nèi)部帶電體的電場對外界的影響,B錯誤;超高壓帶電作業(yè)的工人穿戴的工作服用包含金屬絲的織物制成,金屬絲織物能起到靜電屏蔽的作用,C錯誤;電視閉路線芯外常包有一層金屬網(wǎng)利用靜電屏蔽原理消除外電場的影響,D錯誤。 10.C　帶電粒子的初速度為v時,由類平拋運動的規(guī)律得:d=at2=a2,帶電粒子的初速度變?yōu)?v,粒子離開電場時偏轉(zhuǎn)的距離為y,速度的偏向角為θ,則得:y=at'2=a2,由上兩式得:y=d,根據(jù)推論可以知道,粒子離開電場時速度的反向延長線交于上板的中點。則

15、根據(jù)幾何知識有tan θ=,又tan θ=得:LAB=2L,所以x=0.5L+LAB=2.5L,故選C。 11.D　由于靜電感應(yīng),Q將帶上與P異號的電荷,故A錯誤;由圖可知電場線由b到a,故a點的電勢低于b點的電勢;故B錯誤;b點電場線較為密集,故a點電場強度要小于b點電場強度,故檢驗電荷在a點所受電場力小于b點所受電場力,故C錯誤;由于Q接地,d點電勢接近0;而c點電勢肯定大于d點電勢;故帶正電的檢驗電荷在c點的電勢能大于d點的電勢能,故D正確。 12.B　A在空心金屬球內(nèi),由于靜電感應(yīng),使得C外表面帶正電,BC相互吸引,所以B向右偏;而金屬空腔C可以屏蔽外部的B的電場,所以B的電荷對空

16、腔C的內(nèi)部無影響,所以A位置不變,故B正確。 13.D　發(fā)現(xiàn)電子打在熒光屏的P3位置,說明電子在D1、D2板間向上偏轉(zhuǎn),說明電極D1接的是高電勢,故A錯誤;令加速電壓為U1,則eU=,令偏轉(zhuǎn)電壓為U2,板長為L,則加速度a=,運動時間為:L=v0t,偏轉(zhuǎn)位移y=at2=,可知當(dāng)增強加速電場或增強偏轉(zhuǎn)電場,電子在熒光屏上的位置不一定從P3靠近P1,故B錯誤;電子在加速電場中運動,電場力做正功,電子的電勢能減小,故C錯誤;在偏轉(zhuǎn)電場中,偏轉(zhuǎn)電場做正功,電子的電勢能減小,故D正確。 14.答案 (1)2 m/s　(2)0.4 m　(3)0.8 s 解析 (1)小球在AB段滑動過程中,由機械能守

17、恒有mgx1sin α=,可得vB=2 m/s。 (2)小球進入勻強電場后,在電場力和重力的作用下, 由牛頓第二定律可得加速度a2==-5 m/s2。 小球進入電場后還能滑行到最遠處C點,BC的距離為 x2==0.4 m。 (3)小球從A到B和從B到C的兩段位移的平均速度分別為vAB=,vBC=。 小球從A到C的平均速度為,x1+x2=t,可得t=0.8 s。 15.答案 (1)打在屏上的點位于O點上方,距O點13.5 cm　(2)30 cm 解析 (1)電子經(jīng)電場加速滿足qU0=mv2 經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后側(cè)移量y=at2=2 所以y=,由圖知t=0.06 s時刻U偏=1.8U0, 所以y=4.5 cm 設(shè)打在屏上的點距O點的距離為Y,滿足 所以Y=13.5 cm。 (2)由題知電子側(cè)移量y的最大值為,所以當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓超過2U0,電子就打不到熒光屏上了,所以熒光屏上電子能打到的區(qū)間長為3L=30 cm。 6