届物理二轮 静电场专题卷全国通用Word下载.docx
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aB
D.负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切线方向相同
4.如图所示,静电喷涂时,喷枪喷出的涂料微粒带负电,被喷工件带正电,微粒只在静电力作用下向工件运动,最后吸附在工件表面。
微粒在向工件靠近的过程中( )
A.电势越来越低B.所受电场力恒定
C.克服电场力做功D.电势能逐渐减少
5.下列图中,a、b、c是匀强电场中的三个点,各点电势φa=10V,φb=2V,φc=6V,a、b、c三点在同一平面上,图中电场强度的方向表示正确的是()
A.B.
C.D.
6.如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。
不计重力。
下列说法中错误的是()
A.M带负电荷,N带正电荷
B.M在b点的动能小于它在a点的动能
C.N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D.N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功
7.对电容C=,以下说法正确的是(
)
A.电容器充电的电荷量越多,电容增加越大
B.电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比
C.电容器的电容越大,所带电荷量就越多
D.对于确定的电容器,它所带的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
8.如图所示,实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线,虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。
若带电粒子在运动中只受电场力作用,则根据此图可以判断出
A.带电粒子一定带正电
B.a点的电势一定高于b点的电势
C.带电粒子在a点的速度一定大于在b点的速度
D.带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能
9.如图所示,一价氢离子和二价氦离子的混合体,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们(
)
A.同时到达屏上同一点
B.到达屏上同一点,一价氢离子先到达,二价氦离子后到达
C.到达屏上同一点,二价氦离子先到达,一价氢离子后到达
D.先后到达屏上不同点
二、多选题
10.如图所示为一种电容传声器.b是固定不动的金属板,a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片,a、b构成一个电容器.其工作原理是当声波作用于金属膜片时,膜片发生相应的振动,于是就改变了它与固定极板b间的距离,从而使电容发生变化,而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化.闭合开关K,若声源S发出声波使a向右运动时( )
A.电容器的电容减小
B.a、b板之间的电场强度增大
C.流过电流表的电流方向为自右向左
D.流过电流表的电流方向为自左向右
11.空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示,x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx,下列说法中正确的有( )
A.EBx的方向沿x轴正方向
B.EBx的大小大于ECx的大小
C.电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大
D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功
12.如图甲所示,平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),两板间距离足够大,当两板间加上如图乙所示的电压后,在下图中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是( )
A.B.C.D.
13.如图,平行板电容器两极板M、N的间距为d质量为m、电荷量为q的粒子从M极板的边缘以初速度v射入,沿直线从极板N的边缘射出已知重力加速度为g,不计空气阻力,则下列说法正确的是(
)
A.M极板电势低于N极板B.粒子做匀加速直线运动
C.两极板间的电势差为D.带电粒子的电势能将增大
三、计算题
14.如图所示,真空中有A、B、C三个点组成的一个等边三角形,边长r=0.1m,把两个带正电的点电荷放在B、C两点,它们带电量相等,Q=3.0×
10-8C。
(1)B、C上两个点电荷之间的库仑力是多大?
(2)求A点的合场强大小;
(3)若在A点放置一个电量q=-1×
10-6C的点电荷,则它受到的电场力是多大?
15.如图所示,间距为d的水平平行金属板间电压恒为U.初速度为零的电子经电压U0加速后,沿两板间的中心线进入板间电场,电子从两板间飞出,飞出时速度的偏向角为θ.已知电子质量为m、电荷量为e,电子重力不计.求:
(1)电子在水平金属板间所受的电场力的大小F;
(2)电子刚进入水平金属板间电场时的速度大小v0;
(3)水平金属板的长度L.
16.如图所示,一带电荷量为、质量为的小物块处于一倾角为的光滑斜面上,当整个装置置于一水平向右的匀强电场中时,小物块恰好静止。
已知重力加速度为,,。
(1)求水平向右匀强电场的电场强度大小;
(2)若将电场强度减小为原来的,求电场强度变化后物块沿斜面下滑距离时的动能。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
点电荷是当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷.而元电荷是带电量的最小值,它不是电荷,所有带电电荷量均是元电荷的整数倍。
本题关键把握点电荷是电荷,有电荷量与电性,而元电荷不是电荷,有电荷量但没有电性。
【解答】
AB.当两个带电体形状和大小及电荷分布对它们间的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷,点电荷是一种理想化的物理模型,并不是只有体积很小的带电体才可以看成点电荷,故A错误,故B正确;
C.元电荷是电量的最小值,不是电子,故C错误;
D.电体的电量必须是元电荷的整数倍,故D错误;
故选B。
2.【答案】C
对于库仑定律公式涉及物理量较多,要明确公式中各个物理量的含义,可以和万有引力公式对比理解。
本题考查了应用库仑定律公式解题能力,对题目中叙述的两种状态分别依据库仑定律公式列方程,即可求解结果。
变化之前根据库仑定律有:
;
变化之后有:
由两式可得:
F′=18F,故ABD错误,C正确。
故选择C。
3.【答案】B
电场线是从正电荷或者无穷远发出,到负电荷或无穷远处为止,电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,电场力,同一电荷在场强越大的地方,所受的电场力越大。
本题关键要理解并掌握点电荷、匀强电场的电场线的分布情况,理解电场线的物理意义,就能轻松选择。
A.负电荷的电场线是自四周无穷远处从不同方向指向负电荷的直线,故A错误;
B.电场线越密的地方场强越大,由图知EB>EA,又因,得FB>FA,故B正确;
C.由知,a∝F,而F∝E,EB>EA,所以aB>aA,故C错误;
D.B点的切线方向即B点场强方向,而负电荷所受电场力方向与其相反,故D错误。
4.【答案】D
解:
A、由于正电荷附近的电势高,可知在微粒在向工件靠近的过程中电势越来越高,故A错误;
B、由图知,工件带正电,则在涂料微粒向工件靠近的过程中,涂料微粒带负电。
根据电场强度的分布可知,所受电场力先减小后增大,故B错误;
C、D、涂料微粒所受的电场力方向向左,其位移方向大体向左,则电场力对涂料微粒做正功,其电势能减小。
故C错误,D正确。
故选:
D。
在涂料微粒向工件靠近的过程中,工件带正电,涂料微粒带负电;
根据库仑定律分析库仑力的变化;
电场力做正功,涂料微粒的电势能减小。
本题抓住异种电荷相互吸收,分析涂料微粒的电性。
再根据功的性质明确电场力做功正负;
再根据电场力做功与电势能之间的关系即可判断电势能的变化情况。
5.【答案】D
在匀强电场中,电场强度处处相同,电场线是平行且等间距,电势沿着电场线降低,且电势差与场强的关系为:
,可确定出a、b两点连线的中点的电势,与c点的电势相等,即可得到一条等势线,再根据相关知识分析。
本题的解题关键是确定等势点,再抓住电场线与等势面垂直,且指向电势降低最快的方向进行分析。
据题,a、b、c三点的电势分别,,,因为匀强电场中沿电场线方向相同距离电势差相等,则得ab两点连线的中点的电势为,因此该中点与C点的连线为等势面,那么与连线垂直的直线即为电场线,由于,,又因为电势沿着电场线降低,故D正确,ABC错误。
故选D。
6.【答案】D
根据轨迹的弯曲,确定粒子所受的力是吸引力还是排斥力,从而确定粒子的电性;
根据动能定理,结合库仑力做功情况判断动能的变化,根据电场力做功判断电势能的变化。
本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向,掌握判断动能和电势能变化的方向,一般的解题思路是根据动能定理判断动能的变化,根据电场力做功判断电势能的变化。
A.由粒子运动轨迹可知,M受到的是吸引力,N受到的是排斥力,可知M带负电荷,N带正电荷,故A正确;
B.M从a到b点,库仑力做负功,根据动能定理知,动能减小,则b点的动能小于在a点的动能,故B正确;
C.d点和e点在同一等势面上,电势相等,则N在d点的电势能等于在e点的电势能,故C正确;
D.N从c到d,库仑斥力做正功,故D错误。
故选D。
7.【答案】D
电容器的电容由本身的性质决定,跟电容器两端所加的电压和所带的带电量无关。
解决本题的关键理解电容的定义式,知道电容器的电容与所带的电量和两端间的电势差无关。
AB.电容器的电容与所带电量和两端间的电压无关,由本身的性质决定,故AB错误;
C.根据Q=CU,电容越大,带电量不一定大,故C错误;
D.对于确定的电容器,它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变,故D正确。
8.【答案】D
由粒子的偏转方向可得出粒子的受力方向,由功的计算可得出电场力做功的正负,由动能定理可得出粒子动能的变化;
由电场力做功与电势能的关系可得出电势能的变化。
本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动;
本题是电场中轨迹问题,关键要能根据轨迹弯曲方向判断出电场力的方向,掌握电场力做正功,电势能减小,判断电势能的大小。
A.假设粒子由a到b运动,由图可知,粒子向下偏转,则说明粒子所受的电场力方向竖直向下,由于不知电场线方向,故无法判断粒子电性,故A错误;
B.电场线方向不知,故无法比较电势的高低,故B错误;
C.由图可知,粒子从a到b的过程中,电场力做正功,说明粒子速度增大,故可知b处速度较大,故C错误;
D.电场力向下,故假设粒子由a到b运动,电场力做正功,则电势能减小,故a点电势能较大;
假设假设粒子由b到a运动,电场力做负功,则电势能增加,故a点电势能较大,