（江浙選考1）2020版高考物理總復習 第八章 靜電場 考點強化練20 電場知識的應用

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1、考點強化練20　電場知識的應用 1.下列關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體,都能組成電容器,跟這兩個導體是否帶電有關 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.當電容器兩端電勢差降

2、低時,電容器的電容增大 D.當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.當減小兩板間的距離時,速度v增大 B.當減小兩板間的距離時,速度v減小 C.當減小兩板間的距離時,速度v不變 D.當減小兩板間的距離時,電子在兩板間運動的時間變長 4. (2018浙江溫州選考適應性聯考)工廠在生產紡織品、紙張等絕緣材料時為了實時監(jiān)控其厚度,通常要在生產流水線上設置如圖所示傳感器。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。當流水線上通過的產品厚度增大時,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浙江臺州書生中學月考)如圖所示是一個由電池、電阻R、開關S與平行板電容器組成的串聯電路,

4、開關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 D.運動軌

5、跡與所帶電荷量有關 8. 如圖所示,氕核H)、氘核H)和氚核H)同時從靜止開始,經同一加速電場加速后,垂直射入同一偏轉電場中,偏轉后打在同一熒光屏幕上,不計重力,則它們(　　) A.在偏轉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 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,已知產生場強的金屬板長為L,如果帶電粒子的速度為2v時,當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(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浙江杭州預測)如圖所示為湯姆孫發(fā)現電子的氣體放電管示意圖,其中AB之間為加速電場,D1D2之間可加偏轉電場,某次實驗中發(fā)現電子打在熒光屏的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電場 C.在加速電場中加速的電子電勢能增加 D.在偏

8、轉電場中偏轉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、質量為m=3×10-2 kg的小球?，F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化為電場能的過程,放電過程是將電場能轉化為其他形式的能的過程,所以選項D正確。 2.D　根據電容的定義式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,所以選項C錯;根據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、,產品厚度增大時,相當于增大介電常數,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,選項C正確;粒子的偏轉量y=at2=,則運動軌跡與所帶電荷量有關,選項D正確,故選A。 8.D　在偏轉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,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;偏轉距離:y=at2=,與比荷無關,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,A正確;靜電屏蔽不但可以使金屬籠(或金屬殼)內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,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,由于靜電感應,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的內部無影響,所以A位置不變,故B正確。 13.D　發(fā)現電子打在熒光屏的P3位置,說明電子在D1、D2板間向上偏轉,說明電極D1接的是高電勢,故A錯誤;令加速電壓為U1,則eU=,令偏轉電壓為U2,板長為L,則加速度a=,運動時間為:L=v0t,偏轉位移y=at2=,可知當增強加速電場或增強偏轉電場,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;在偏轉電場中,偏轉電場做正功,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)電子經電場加速滿足qU0=mv2 經電場偏轉后側移量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)由題知電子側移量y的最大值為,所以當偏轉電壓超過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