各地靜電場的高考題.doc
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2012電場高考題匯編 1、（2012福建卷）.如圖，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個帶正電的試探電荷q1 、q2分別置于A、B兩點(diǎn)，虛線為等勢線。取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)，若將q1 、q2移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功相等，則下列說法正確的是 A．A點(diǎn)電勢大于B點(diǎn)電勢 B．A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等 C．q1 的電荷量小于q2的電荷量 D．q1 2在A點(diǎn)的電勢能小于q2在B點(diǎn)的電勢能 答案：C 2、（2012江蘇卷）．真空中，A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的距離分別為r和3r則A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為 A．3：1 B．1：3 C．9：1 D．1：9 答案：C 3、（2012江蘇卷）．一充電后的平行板電容器保持兩板間的正對面積、間距和電荷量不變，在兩板間插入一電介質(zhì)，其電容C和兩極板間的電勢差U的變化情況是 A．C和U均增大 B．C增大，U減小 C．C減小，U增大 D．C和U均減小 答案 B 4、（2012上海卷）．A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，AB:BC＝1:2，B點(diǎn)位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷。當(dāng)在A處放一電荷量為＋q的點(diǎn)電荷時，它所受到的電場力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為－2q的點(diǎn)電荷，其所受電場力為（ ） （A）－F/2 （B）F/2 （C）－F （D）F 答案：B 5、（2012天津卷）.兩個固定的等量異號點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場，粒子只受靜電力作用，則粒子在電場中 A．做直線運(yùn)動，電勢能先變小后變大 B．做直線運(yùn)動，電勢能先變大后變小 C．做曲線運(yùn)動，電勢能先變小后變大 D．做曲線運(yùn)動，電勢能先變大后變小 答案：C。 6、（2012浙江卷）.用金屬做成一個不帶電的圓環(huán)，放在干燥的絕緣桌面上。小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán)，當(dāng)距離約為0.5cm是圓環(huán)被吸引到筆套上，如圖所示。對上述現(xiàn)象的判斷與分析，下列說法正確的是( ) A.摩擦使筆套帶電 B.筆套靠近圓環(huán)時，圓環(huán)上、下都感應(yīng)出異號電荷 C.圓環(huán)被吸引到筆套的過程中，圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力 D.筆套碰到圓環(huán)后，筆套所帶的電荷立刻被全部中和 答案：ABC 18(2012全國新課標(biāo)).如圖，平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連。若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，該粒子 A.所受重力與電場力平衡 B.電勢能逐漸增加 C.動能逐漸增加 D.做勻變速直線運(yùn)動 答案：BD 7、（2012上海卷）．如圖，質(zhì)量分別為mA和mB的兩小球帶有同種電荷，電荷量分別為qA和qB，用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上。平衡時，兩小球恰處于同一水平位置，細(xì)線與豎直方向間夾角分別為q1與q2（q1＞q2）。兩小球突然失去各自所帶電荷后開始擺動，最大速度分別為vA和vB，最大動能分別為EkA和EkB。則（ ） （A）mA一定小于mB （B）qA一定大于qB Oo x(cm) y(cm) A(6,0) B(0,) ● ● （C）vA一定大于vB （D）EkA一定大于EkB 答案：A、C、D 8、（2012安徽卷）.如圖所示，在平面直角中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場，其中坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢為0 V，點(diǎn)處的電勢為6 V, 點(diǎn)處的電勢為3 V, 則電場強(qiáng)度的大小為 ( ) Oo x(cm) y(cm) A(6,0) B(0,) ● ● ● Co Eo θo A.200V/m B.200 V/m C.100 V/m D. 100 V/m 答案：A； 9、（2012重慶卷）．空中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為 正點(diǎn)電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場的等勢面分布如題20圖所示，a、b、c、d為電場中的四個點(diǎn)。則 A．P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種 B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同 C．c點(diǎn)的電熱低于d點(diǎn)的電勢 D．負(fù)電荷從a到c，電勢能減少 答案：D 10、（2012海南卷）關(guān)于靜電場，下列說法正確的是 A. 電勢等于零的物體一定不帶電 B. 電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢一定為零 C. 同一電場線上的各點(diǎn)，電勢一定相等 D. 負(fù)電荷沿電場線方向移動時，電勢能一定增加 答案：D 11、（2012海南卷）三個相同的金屬小球1.2.3.分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑。球1的帶電量為q，球2的帶電量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn)，此時球1、2之間作用力的大小為F。現(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠(yuǎn)處，此時1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變。由此可知 A..n=3 B..n=4 C..n=5 D.. n=6 答案：D 12、(2012全國理綜).（16分）（注意：在試題卷上作答無效） 如圖，一平行板電容器的兩個極板豎直放置，在兩極板間有一帶電小球，小球用一絕緣清線懸掛于O點(diǎn)。先給電容器緩慢充電，使兩級板所帶電荷量分別為﹢Q和﹣Q，此時懸線與豎直方向的夾角為π/6。再給電容器緩慢充電，直到懸線和豎直方向的夾角增加到π/3，且小球與兩極板不接觸。求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量。 13、（2012廣東卷）.圖5是某種靜電礦料分選器的原理示意圖，帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強(qiáng)電場后，分落在收集板中央的兩側(cè)，對礦粉分離的過程，下列表述正確的有 A.帶正電的礦粉落在右側(cè) B.電場力對礦粉做正功 C.帶負(fù)電的礦粉電勢能變大 D.帶正電的礦粉電勢能變小 答案：BD 14、（2012北京高考卷）．“約瑟夫森結(jié)”由超導(dǎo)體和絕緣體制成．若在結(jié)兩端加恒定電壓U，則它會輻射頻率為ν的電磁波，且ν與U成正比，即ν=kU．已知比例系數(shù)k僅與元電荷的2倍和普朗克常數(shù)h有關(guān)，你可能不了解此現(xiàn)象的機(jī)理，但仍可運(yùn)用物理學(xué)中常用的方法，在下列選項(xiàng)中，推理比例系數(shù)的值可能為 A． B． C．2he D． 答案：B 16、（2012山東卷）.圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點(diǎn)電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場，實(shí)線為粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡，a、b、c三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn)。則該粒子 A．帶負(fù)電 B．在c點(diǎn)受力最大 C．在b點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能 D．由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動能變化大于有b點(diǎn)到c點(diǎn)的動能變化 答案：CD 17、（2012四川卷）．（19分） 如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段光滑水平，BC段為光滑圓弧，對應(yīng)的圓心角θ= 370，半徑r=2.5m，CD段平直傾斜且粗糙，各段軌道均平滑連接，傾斜軌道所在區(qū)域有場強(qiáng)大小為E=2l05N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場。質(zhì)量m=5l0-2kg、電荷量q=+110-6C的小物體（視為質(zhì)點(diǎn)）被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行，在C點(diǎn)以速度v0=3m/s沖上斜軌。以小物體通過C點(diǎn)時為計時起點(diǎn)，0.1s以后，場強(qiáng)大小不變，方向反向。已知斜軌與小物體間的動摩擦因數(shù)μ=0.25。設(shè)小物體的電荷量保持不變，取g=10m/s2．sin370=0.6，cos370=0.8。 (1)求彈簧槍對小物體所做的功； (2)在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點(diǎn)為P，求CP的長度。 (1)Wf=0.475J (2)s=0.57m⑩ 一、選擇題(本大題共12小題，每小題4分，共48分，每小題至少有一個選項(xiàng)正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分) 圖1 1．(2011北京四中月考)一正電荷僅在電場力作用下，從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，速度大小隨時間變化的圖象如圖1所示．下列關(guān)于A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度E的大小和電勢φ的高低的判斷，正確的是 A．EA＞EB，φA＞φB B．EA＝EB，φA＝φB C．EA＜EB，φA＞φB D．EA＜EB，φA＜φB 答案 B 2．真空中有兩個固定的帶正電的點(diǎn)電荷，其電荷量Q1＞Q2，點(diǎn)電荷q置于Q1、Q2連線上某點(diǎn)時，正好處于平衡狀態(tài)，則 A．q一定是正電荷 B．q一定是負(fù)電荷 C．q離Q2比離Q1遠(yuǎn) D．q離Q2比離Q1近 答案 D 3．(2009海南單科)一平行板電容器兩極板間距為d，極板面積為S，電容為ε0S/d，其中ε0是常量．對此電容器充電后斷開電源．當(dāng)增加兩板間距時，電容器極板間 A．電場強(qiáng)度不變，電勢差變大 B．電場強(qiáng)度不變，電勢差不變 C．電場強(qiáng)度減小，電勢差不變 D．電場強(qiáng)度減小，電勢差減小 解析 答案 A 圖2 4．(2010蘭州診斷)如圖2所示，在A、B兩點(diǎn)分別固定著所帶電荷量相等的正、負(fù)點(diǎn)電荷，O點(diǎn)是兩個點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，C、D是關(guān)于O點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)．下列說法中正確的是 A．C、D兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等、方向相同 B．C、D兩點(diǎn)的電勢相等 C．負(fù)點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的電勢能大于它在D點(diǎn)的電勢能 D．正點(diǎn)電荷從C點(diǎn)移到D點(diǎn)的過程中，電場力做正功 答案 AD 圖3 5．如圖3所示，MN是一負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線．一個帶正電的粒子(不計重力)從a到b穿越這條電場線的軌跡如圖中虛線所示．下列結(jié)論正確的是 A．帶電粒子從a到b過程中動能逐漸減小 B．負(fù)點(diǎn)電荷一定位于M點(diǎn)左側(cè) C．帶電粒子在a點(diǎn)時具有的電勢能大于在b點(diǎn)時具有的電勢能 D．帶電粒子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度 答案 CD 6．如圖4甲所示，一條電場線與Ox軸重合，取O點(diǎn)電勢為零，Ox方向上各點(diǎn)的電勢φ隨x變化的情況如圖乙所示，若在O點(diǎn)由靜止釋放一電子，電子僅受電場力的作用，則 圖4 A．電子將沿Ox方向運(yùn)動 B．電子的電勢能將增大 C．電子運(yùn)動的加速度恒定 D．電子運(yùn)動的加速度先減小后增大 答案 AD 7．如圖5所示的勻強(qiáng)電場E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作為頂點(diǎn)構(gòu)成一正方體空間，電場方向與面ABCD垂直，下列說法正確的是 圖5 A．A、D兩點(diǎn)間電勢差UAD與A、A′兩點(diǎn)間電勢差UAA′相等 B．帶正電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A→D→D′移到D′點(diǎn)，電場力做正功 C．帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A→D→D′移到D′點(diǎn)，電勢能減小 D．帶電粒子從A點(diǎn)移到C′點(diǎn)，沿對角線A→C′與沿路徑A→B→B′→C′電場力做功相同 答案 BD 圖6 8．如圖6所示，平行的實(shí)線代表電場線，方向未知，電荷量為110－2 C的正電荷在電場中只受電場力作用，該電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，動能損失了0.1 J，若A點(diǎn)電勢為－10 V，則 A．B點(diǎn)電勢為零 B．B點(diǎn)電勢為－20 V C．電荷運(yùn)動軌跡可能是圖中曲線2 D．電荷運(yùn)動軌跡可能是圖中曲線1 答案 AD 圖7 9．(2011山東泰安模擬)如圖7為一勻強(qiáng)電場，某帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)．在這一運(yùn)動過程中克服重力做的功為2.0 J，電場力做的功為1.5 J．則下列說法正確的是 A．粒子帶負(fù)電 B．粒子在A點(diǎn)的電勢能比在B點(diǎn)少1.5 J C．粒子在A點(diǎn)的動能比在B點(diǎn)少0.5 J D．粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5 J 答案 D 圖8 10．兩個質(zhì)量相同的小球用不可伸長的長為L的絕緣細(xì)線連接，置于場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，小球1和小球2均帶負(fù)電，電荷量分別為q1和q2(q1＞q2)．將細(xì)線拉直并使之與電場方向平行，如圖8所示．若將兩小球同時從靜止釋放，則釋放后細(xì)線中張力FT為(不計重力及兩小球間的庫侖力) A．FT＝(q1－q2)E B．FT＝(q1－q2)E C．FT＝(q1＋q2)E D．FT＝(q1＋q2)E 答案 A 11．如圖9所示，豎直放置的一對平行金屬板間的電勢差為U1，水平放置的一對平行金屬板間的電勢差為U2.一電子由靜止開始經(jīng)U1加速后，進(jìn)入水平放置的金屬板間，剛好從下板邊緣射出．不計電子重力．下列說法正確的是 圖9 A．增大U1，電子一定打在金屬板上 B．減小U1，電子一定打在金屬板上 C．減小U2，電子一定能從水平金屬板間射出 D．增大U2，電子一定能從水平金屬板間射出 答案 BC 圖10 13． （2011海南）.關(guān)于靜電場，下列說法正確的是 A. 電勢等于零的物體一定不帶電 B. 電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢一定為零 C. 同一電場線上的各點(diǎn)，電勢一定相等 D. 負(fù)電荷沿電場線方向移動時，電勢能一定增加 解析：考察電場和電勢概念，選D 14． （2011上海）．電場線分布如圖昕示，電場中a，b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小分別為已知和，電勢分別為和，則 (A) ， (B) ， (C) ， (D) ， 答案：C 15． （2011山東）．如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對稱，b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是 A．b點(diǎn)場強(qiáng)大于d點(diǎn)場強(qiáng) B．b點(diǎn)場強(qiáng)小于d點(diǎn)場強(qiáng) C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢差 D．試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢能小于在c點(diǎn)的電勢能 答案：BC 2011普通高考試題匯編：靜電場 1 (2011江蘇經(jīng)8題)．一粒子從A點(diǎn)射入電場，從B點(diǎn)射出，電場的等勢面和粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示，圖中左側(cè)前三個等勢面彼此平行，不計粒子的重力。下列說法正確的有 A．粒子帶負(fù)電 B．粒子的加速度先不變，后變小 C．粒子的速度不斷增大 D．粒子的電勢能先減小，后增大 2（2011安徽第18題）．圖（a）為示管的原理圖。如果在電極YY’之間所加的電壓圖按圖（b）所示的規(guī)律變化，在電極XX’ 之間所加的電壓按圖（c）所示的規(guī)律變化，則在熒光屏上會看到的圖形是 亮斑 熒 光 屏 Y Y X X X Y Y 偏轉(zhuǎn)電極 電子槍 X t t t1 2t1 2t1 3t1 t1 Ux Uy O O 圖(a) 圖(b) 圖(c) A B C D 答案：B 解析：由于電極XX’加的是掃描電壓，電極YY’之間所加的電壓信號電壓，所以熒光屏上會看到的圖形是B，答案B正確。 P t UAB UO -UO O T/2 T A B 圖(a) 圖(b) 3（2011安徽第20題）．如圖（a）所示，兩平行正對的金屬板A、B間加有如圖（b）所示的交變電壓，一重力可忽略不計的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處。若在t0時刻釋放該粒子，粒子會時而向A板運(yùn)動，時而向B板運(yùn)動，并最終打在A板上。則t0可能屬于的時間段是 A． B． C． D． 答案：B 解析：若，帶正電粒子先加速向B板運(yùn)動、再減速運(yùn)動至零；然后再反方向加速運(yùn)動、減速運(yùn)動至零；如此反復(fù)運(yùn)動，每次向右運(yùn)動的距離大于向左運(yùn)動的距離，最終打在B板上，所以A錯誤。若，帶正電粒子先加速向A板運(yùn)動、再減速運(yùn)動至零；然后再反方向加速運(yùn)動、減速運(yùn)動至零；如此反復(fù)運(yùn)動，每次向左運(yùn)動的距離大于向右運(yùn)動的距離，最終打在A板上，所以B正確。若，帶正電粒子先加速向A板運(yùn)動、再減速運(yùn)動至零；然后再反方向加速運(yùn)動、減速運(yùn)動至零；如此反復(fù)運(yùn)動，每次向左運(yùn)動的距離小于向右運(yùn)動的距離，最終打在B板上，所以C錯誤。若，帶正電粒子先加速向B板運(yùn)動、再減速運(yùn)動至零；然后再反方向加速運(yùn)動、減速運(yùn)動至零；如此反復(fù)運(yùn)動，每次向右運(yùn)動的距離大于向左運(yùn)動的距離，最終打在B板上，所以D錯誤。 4（2011全國卷1第17題）．通常一次閃電過程歷時約0.2～O.3s，它由若干個相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成。每個閃擊持續(xù)時間僅40～80μs，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個閃擊過程中。在某一次閃電前云地之間的電勢差約為1.0v，云地間距離約為l km；第一個閃擊過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6 C，閃擊持續(xù)時間約為60μs。假定閃電前云地間的電場是均勻的。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是 A.閃電電流的瞬時值可達(dá)到1A B．整個閃電過程的平均功率約為lW C．閃電前云地間的電場強(qiáng)度約為l106V/m D.整個閃電過程向外釋放的能量約為6J 解析： 5（2011海南第1題）.關(guān)于靜電場，下列說法正確的是 A. 電勢等于零的物體一定不帶電 B. 電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢一定為零 C. 同一電場線上的各點(diǎn)，電勢一定相等 D. 負(fù)電荷沿電場線方向移動時，電勢能一定增加 解析：考察電場和電勢概念，選D 7（2011新課標(biāo)理綜第20題）.一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動到c，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的。關(guān)于b點(diǎn)電場強(qiáng)度E的方向，下列圖示中可能正確的是（虛線是曲線在b點(diǎn)的切線）（D） 解析：主要考查電場力方向和曲線運(yùn)動所受合外力與軌跡的關(guān)系。正確答案是D。 8（2011天津第5題）．板間距為d的平行板電容器所帶電荷量為Q時，兩極板間的電勢差為U1，板間場強(qiáng)為E1?，F(xiàn)將電容器所帶電荷量變?yōu)?Q，板間距變?yōu)?，其他條件不變，這時兩極板間電勢差為U2，板間場強(qiáng)為E2，下列說法正確的是 A．U2 = U1，E2 = E1 B．U2 = 2U1，E2 = 4E1 C．U2 = U1，E2 = 2E1 D．U2 = 2U1，E2 = 2E1 【答案】：C 9(廣東第21題).圖8為靜電除塵器除塵機(jī)理的示意圖。塵埃在電場中通過某種機(jī)制帶電，在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達(dá)到除塵目的。下列表述正確的是 A.到達(dá)集塵極的塵埃帶正電荷 B.電場方向由集塵極指向放電極 C.帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相同 D.同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大 解析：電子吸附塵埃使塵埃帶負(fù)電，受力與電場方向相反，AC錯。F=Eq，故BD正確。選BD 11(重慶第19題).如題19圖所示，電量為+q和-q的點(diǎn)電荷分別位于正方體的頂點(diǎn)，正方體范圍內(nèi)電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)有 A. 體中心、各面中心和各邊中點(diǎn) B. 體中心和各邊中點(diǎn) C. 各面中心和各邊中點(diǎn) D. 體中心和各面中心 13（2011上海第14題）．兩個等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上，相對原點(diǎn)對稱分布，正確描述電勢隨位置變化規(guī)律的是圖 答案：A 14 (2011上海第16題)．如圖，在水平面上的箱子內(nèi)，帶異種電荷的小球a、b用絕緣細(xì)線分別系于上、下兩邊，處于靜止?fàn)顟B(tài)。地面受到的壓力為，球b所受細(xì)線的拉力為。剪斷連接球b的細(xì)線后，在球b上升過程中地面受到的壓力 (A)小于 (B)等于 (C)等于 (D)大于 答案：D 15 (2011上海23)．如圖，在豎直向下，場強(qiáng)為的勻強(qiáng)電場中，長為的絕緣輕桿可繞固定軸在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，兩個小球A、B固定于桿的兩端，A、B的質(zhì)量分別為和 ()，A帶負(fù)電，電量為，B帶正電，電量為。桿從靜止開始由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置，在此過程中電場力做功為 ，在豎直位置處兩球的總動能為 。 答案：， 16(浙江第25題).（22分）如圖甲所示，靜電除塵裝置中有一長為L、寬為b、高為d的矩形通道，其前、后面板使用絕緣材料，上、下面板使用金屬材料。圖乙是裝置的截面圖，上、下兩板與電壓恒定的高壓直流電源相連。質(zhì)量為m、電荷量為-q、分布均勻的塵埃以水平速度v0進(jìn)入矩形通道，當(dāng)帶負(fù)電的塵埃碰到下板后其所帶電荷被中和，同時被收集。通過調(diào)整兩板間距d可以改變收集效率。當(dāng)d=d0時為81%（即離下板0.81d0范圍內(nèi)的塵埃能夠被收集）。 不計塵埃的重力及塵埃之間的相互作用。 （1）求收集效率為100%時，兩板間距的最大值為； （2）求收集率與兩板間距的函數(shù)關(guān)系； （3）若單位體積內(nèi)的塵埃數(shù)為n，求穩(wěn)定工作時單位時間下板收集的塵埃質(zhì)量與兩板間距d的函數(shù)關(guān)系，并繪出圖線。 答案：（1）（2）當(dāng)時，收集效率為100%；當(dāng)時，收集率（3）=，如圖所示。 解析：（1）收集效率為81%，即離下板0.81d0的塵埃恰好到達(dá)下板的右端邊緣，設(shè)高壓電源的電壓為，在水平方向有 ① 在豎直方向有 ② 其中 ③ 當(dāng)減少兩板間距是，能夠增大電場強(qiáng)度，提高裝置對塵埃的收集效率。收集效率恰好為100%時，兩板間距為。如果進(jìn)一步減少，收集效率仍為100%。 因此，在水平方向有 ④ 在豎直方向有 ⑤ 其中 ⑥ 聯(lián)立①②③④⑤⑥可得 ⑦ （2）通過前面的求解可知，當(dāng)時，收集效率為100% ⑧ 當(dāng)時，設(shè)距下板處的塵埃恰好到達(dá)下板的右端邊緣，此時有 ⑨ 根據(jù)題意，收集效率為 ⑩ 聯(lián)立①②③⑨⑩可得 （3）穩(wěn)定工作時單位時間下板收集的塵埃質(zhì)量= 當(dāng)時，，因此= 當(dāng)時，，因此= 繪出的圖線如下 17（2011北京第24題）．（20分） φ φ0 -d d x O 靜電場方向平行于x軸，其電勢φ隨x的分布可簡化為如圖所示的折線，圖中φ0和d為已知量。一個帶負(fù)電的粒子在電場中以x=0為中心，沿x軸方向做周期性運(yùn)動。已知該粒子質(zhì)量為m、電量為-q，其動能與電勢能之和為－A（0下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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- 各地 靜電場 考題
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