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1、(浙江專版)2022年高考物理一輪復習 第七章 靜電場 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
2、的電容為2×10-3 F
C.當電容器兩端電勢差降低時,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.如圖所示,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
3、( )
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.做勻速直線運動
5.(2017龍賽中學模擬)如圖所示,六面體真空盒置于水平面上,它的ABCD面與EFGH面為金屬板,其他面為絕緣材料。ABCD面帶正電,EFGH面帶負電。從小孔P沿水平方向以相同速度射入三個質量相同的帶正電液滴,最后分別落在1、2、3三點。下列說法正確的是( )
A.三個液滴在真空盒中都做平拋運動
B.三個液滴的運動時間不一定相同
C.三個液滴落到底板時的速率相同
D.落在3點的液滴所帶電荷量最多
6.如圖所示,從熾熱的金屬絲漂出的電子(速度可視為零),經(jīng)加速電場加速后從
4、兩極板中間垂直射入偏轉電場。電子的重力不計。在滿足電子能射出偏轉電場的條件下,下述四種情況中,一定能使電子的偏轉角變大的是( )
A.僅將偏轉電場極性對調
B.僅增大偏轉電極間的距離
C.僅增大偏轉電極間的電壓
D.僅減小偏轉電極間的電壓
7.如圖所示,兩極板與電源相連接,電子從負極板邊緣垂直電場方向射入勻強電場,且恰好從正極板邊緣飛出,現(xiàn)在使電子的入射速度變?yōu)樵瓉淼?倍,而電子仍從原來位置射入,且仍從正極板邊緣飛出,則兩極板間的距離應變?yōu)樵瓉淼? )
A.2倍 B.4倍
C. D.
8.在如圖所示的實驗裝置中,平行板電容器的極板A與一靈敏的靜電計相接,極板B接地。
5、若極板B稍向上移動一點,由觀察到的靜電計指針變化得出平行板電容器電容變小的結論的依據(jù)是( )
A.兩板間電壓不變,極板上的電荷量變小
B.兩板間電壓不變,極板上的電荷量變大
C.極板上電荷量幾乎不變,兩極板間電壓變小
D.極板上電荷量幾乎不變,兩極板間電壓變大
9.(加試)電工穿的高壓作業(yè)服是用銅絲編織的,下列說法正確的是( )
A.銅絲編織的衣服不易被拉破,所以用銅絲編織
B.銅絲必須達到一定的厚度,才能對人體起到保護作用
C.電工被銅絲編織的衣服所包裹,使體內電勢保持為零,對人體起保護作用
D.電工被銅絲編織的衣服所包裹,使體內電場強度保持為零,對人體起保護作用
6、
10.如圖所示,地面上某區(qū)域存在著豎直向下的勻強電場,一個質量為m的帶負電小球沿水平方向以初速度v0由O點射入該區(qū)域,剛好通過豎直平面內的P點,已知直線OP與初速度方向夾角為45°,則此帶電小球通過P點的動能為( )
A.m B.
C.2m D.
11.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。現(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
7、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。
12.如圖所示,小莉同學站在絕緣木板上將一只手搭在了一個大的帶電金屬球上,出現(xiàn)了“怒發(fā)沖冠”的現(xiàn)象。下列說法正確的是( )
A.這種現(xiàn)象是靜電感應造成的
B.將另一只手也搭在帶電球上,則這種現(xiàn)象消失
C.小莉的電勢與帶電球的電勢相等
D.金屬球內部的電場強度比頭發(fā)附近的電場強度大
13.如圖所示,兩平行金屬板豎直放置,板上A、B兩孔正好水平相對,板間電勢差為500 V。一個動能
8、為400 eV的電子從A孔沿垂直板方向射入電場中,經(jīng)過一段時間電子離開電場,則電子離開電場時的動能大小為( )
A.900 eV B.500 eV
C.400 eV D.100 eV
14.如圖所示,繩長為l,一端固定在O點,另一端拴一個電荷量+q的小球。已知qE=3mg,要使球能在豎直平面內做圓周運動,球在A點最小速度為多少?
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;電容器的充電過程是將由電源獲得的電能轉化為
9、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(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,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.B
分析帶電粒子的受力情況,畫出其受力圖如圖所示
10、??梢钥闯銎浜狭Ψ较蚺c其速度方向相反。所以,帶電粒子在電場中做勻減速直線運動。電場力做負功,重力不做功,動能減少,電勢能增加,故選項A、C、D錯誤,選項B正確。
5.D 三個液滴具有相同的水平初速度,但除了受重力以外,還受水平方向的電場力作用,不是平拋運動,選項A錯誤;在豎直方向上三個液滴都做自由落體運動,下落高度又相同,運動時間必相同,選項B錯誤;在相同的運動時間內,落在3點的液滴水平位移最大,說明它在水平方向的加速度最大,它受到的電場力最大,故它所帶電荷量也最多,選項D正確;因為電場力對落在3點的液滴做功最多,它落到底板時的速率最大,選項C錯誤。
6.C 設加速電場電壓為U0,偏轉電壓
11、為U,極板長度為l,間距為d,電子加速過程中,由U0q=,得v0=,電子進入偏轉電場后做類平拋運動,時間t=,a=,vy=at,tan θ=,由此可判斷C正確。
7.C 第一次d=,第二次d'=,兩式相比可得d'=,所以選項C正確。
8.D 電容器B板上移,正對面積減小,電容器電容減小,此時有少量電荷轉移到靈敏靜電計,使指針張角變大,表明A、B板間電壓變大,因極板上的電荷量幾乎不變,由C=可以判定電容器電容變小。
9.D
10.D 小球剛好通過P點時,其水平和豎直位移相等,設小球在P點的豎直分速度為vPy,有v0t=vPyt,vP=,解得EkP=,選項D正確。
11.答案 (1)2
12、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。
12.C 人體也是導體,與金屬球接觸時帶電,頭發(fā)末端帶同種電荷,相互排斥,故頭發(fā)豎起,若另一只手也搭上去,現(xiàn)象不會消失,A、B均錯
13、。金屬球和人體可看作一個大導體,為等勢體,故C正確。金屬球內部電場強度處處為0,小于頭發(fā)附近的電場強度,D錯。
13.C 由題圖知,電子從A孔沿垂直板方向射入電場后向右運動的過程中,電場力做負功,電子做勻減速直線運動,經(jīng)電勢差為400 V位置時動能就減為零,然后反向勻加速直線運動,電子再從A點離開電場,整個過程中電場力做功為零,因此電子離開電場時的動能大小為400 eV,選項C對,A、B、D錯。
14.答案
解析 球受重力mg,靜電力qE,其合力為2mg,方向向上。用此合力代替重力場中的重力,B點相當于圓周運動的最高點,在“最高點B”有2mg=m(此時FTB=0)
從“最高點B”到“最低點A”用動能定理:
qE·2l-mg·2l=
2mg·2l=,vA=,
即要想讓小球在豎直面內做圓周運動,小球在A點的速度滿足vA≥。