1、1考点强化练 20 电场知识的应用1.下列关于电容器的叙述正确的是( )A.电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电的容器才称为电容器B.任何两个彼此绝缘而又互相靠近的带电导体,都能组成电容器,跟这两个导体是否带电有关C.电容器所带的电荷量是指两个极板所带电荷量的绝对值D.电容器充电过程,是将电能转变成电容器的电场能并储存起来;电容器放电的过程,是将电容器储存的电场能转化为其他形式的能2.某一电容器所带电荷量和两端电势差之间的关系图象如图所示,则下列判断正确的是( )A.电容器的电容为 200 FB.电容器的电容为 210-3 FC.当电容器两端电势差降低时,电容器的电容增大D.当电容器两端电势
2、差从 40 V 降低到 36 V 的过程中,电容器释放出来的电荷量为 0.02 C3.如图所示,电子由静止开始从 A 板向 B 板运动,到达 B 板的速度为 v,保持两板间电压不变,则( )A.当减小两板间的距离时,速度 v 增大B.当减小两板间的距离时,速度 v 减小C.当减小两板间的距离时,速度 v 不变D.当减小两板间的距离时,电子在两板间运动的时间变长4.(2018 浙江温州选考适应性联考)工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度,通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。其中 A、B 为平行板电容器的上、下两个极板,上下位置均固定,且分别接在恒压直流电源的两极上。当流水线上
3、通过的产品厚度增大时,下列说法正确的是( )A.A、B 平行板电容器的电容减小B.A、B 两板间的电场强度增大C.A、B 两板上的电荷量变小D.有电流从 b 向 a 流过灵敏电流计5.(2018 浙江嘉兴期末)某电容器充电后的电压为 8 V,然后利用传感器得到放电时电路中电流随时间变化的 I-t 曲线(如图)。则放电过程中( )A.电容器储存的电能不变2B.电路中的电流不变C.电容器两极板间的电压不变D.电容器的电容不变6.(2018 浙江台州书生中学月考)如图所示是一个由电池、电阻 R、开关 S 与平行板电容器组成的串联电路,开关 S 闭合。一带电液滴悬浮在两板间 P 点不动,下列说法正确的
4、是( )A.带电液滴可能带正电B.增大两极板间距离的过程中,电阻 R 中有从 b 到 a 的电流C.断开 S,减小两极板正对面积的过程中,液滴将加速下降D.断开 S,减小两极板距离的过程中,液滴静止不动7.(2018 浙江温州十五校期末)喷墨打印机的简化模型如图所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度 v 垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,关于微粒的运动下列说法不正确的是( )A.若增大两极板间的电场,微粒仍会到达纸上同一位置B.运动速度先逐渐增大,再保持不变C.运动时间与电场强度大小无关D.运动轨迹与所带电荷量有关8.如图所示,氕核 H)、氘核 H)和氚核 H)同时从静止开始
5、 ,经同一加速电场加速后,垂直射入同一(11 (21 (31偏转电场中,偏转后打在同一荧光屏幕上,不计重力,则它们( )A.在偏转电场中运动的加速度相同B.同时打到荧光屏幕上C.到达屏幕时的速度相同D.能到达屏幕上同一点9.下列与静电屏蔽无关的是( )A.避雷针的顶端做的很尖细B.用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟,而鸟安然无恙C.超高压带电作业的工作人员穿戴的工作服用包含金属丝的织物制成D.电视闭路线芯外常包有一层金属网10.如图所示,一带电粒子以速度 v 垂直于场强方向沿上板边缘射入匀强电场,刚好贴下边缘飞出,已知产生场强的金属板长为 L,如果带电粒子的速度为 2v 时,当它的竖直位移等
6、于板间距 d 时,它的水平射程 x 为( )A.1.5L B.2L C.2.5L D.3L11.3如图所示,P 是一个带电体,将原来不带电的导体球 Q 放入 P 激发的电场中并接地,a,b,c,d 是电场中的四个点。则静电平衡后( )A.导体 Q 仍不带电B.a 点的电势高于 b 点的电势C.检验电荷在 a 点所受电场力等于 b 点所受电场力D.带正电的检验电荷在 c 点的电势能大于 d 点的电势能12.将悬挂在细线上的带正电的小球 A 放在不带电的金属空心球 C 内(不和球壁接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球 B 向 C 靠近,如图所示。下列说法正确的有( )A.A 往左偏离竖直方向
7、,B 往右偏离竖直方向B.A 的位置不变,B 往右偏离竖直方向C.A 往左偏离竖直方向,B 的位置不变D.A 和 B 的位置都不变13.(2018 浙江杭州预测)如图所示为汤姆孙发现电子的气体放电管示意图,其中 AB 之间为加速电场,D1D2之间可加偏转电场,某次实验中发现电子打在荧光屏的 P3位置,则下列说法正确的是( )A.打在 P3位置,说明偏转电极 D1接的是低电势B.要想让电子在荧光屏上的位置从 P3靠近 P1,则可以增强加速电场或增强偏转电场C.在加速电场中加速的电子电势能增加D.在偏转电场中偏转的电子其电势能减少14.如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成 =30的角倾斜固定。细杆
8、的一部分处在电场强度方向水平向右的匀强电场中,电场强度 E=2104 N/C。在细杆上套有一个带电荷量为 q=-1.7310-5 C、质量为 m=310-2 kg 的小球。现使小球从细杆的顶端 A 由静止开始沿杆滑下,并从 B 点进入电场,小球在电场中滑至最远处的 C 点。已知 AB 间距离 x1=0.4 m,g 取 10 m/s2。求:(1)小球在 B 点的速度 vB;(2)小球进入电场后滑行的最大距离 x2;(3)小球从 A 点滑至 C 点的时间。415.如图甲所示,热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计,电子发射装置的加速电压为 U0,电容器板长和板间距离均为 L=10 cm,下极板接地,电
9、容器右端到荧光屏的距离也是 L=10 cm,在电容器两极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示。已知每个电子穿过平行板的时间都极短,可以认为电压是不变的,求:甲乙(1)在 t=0.06 s 时刻,电子打在荧光屏上的何处。(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长?5考点强化练 20 电场知识的应用1.D 电容器是储存电荷的容器,不论是否带电都称为电容器,所以选项 A、选项 B 错误;电容器所带电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值,所以选项 C 错误;电容器的充电过程是将由电源获得的电能转化为电场能的过程,放电过程是将电场能转化为其他形式的能的过程,所以选项 D 正确。2.D 根据电
10、容的定义式 C= 可知图线的斜率即为电容大小 ,C= F=510-3 F,选项 A、选项 0.240B 都错;电容器的电容与电容器两端电势差和电容器所带电荷量无关,所以选项 C 错;根据 C= 可得,Q=CU=0.02 C,选项 D 正确。3.C 由动能定理得 eU= mv2,当改变两极板间的距离时,U 不变,v 就不变,故选项 A、选项 B 错12误,选项 C 正确;电子在极板间做初速度为零的匀加速直线运动, ,即 t= ,当 d 减小时,v=,2= 2不变,电子在两极板间运动的时间变短,故选项 D 错误。4.D 平行板电容器的电容 C= ,产品厚度增大时,相当于增大介电常数,电容器的电容增
11、大,A4错误;两极间电场强度 E= ,电压和极板间间距都没有变化,电场强度也不变,B 错误;两极上的电荷量 Q=UC,电压不变,电容变大,则电荷量变大,C 错误;电荷量变大,电容器要充电,电流从正极流向负极,从 b 向 a 流过灵敏电流计,D 正确。5.D 电容器放电,则电容器储存的电能逐渐减小,选项 A 错误;由题图可知,电路中的电流逐渐减小,选项 B 错误;根据 Q=CU 可知,电容器两极板间的电压逐渐减小,选项 C 错误;电容器的电容由电容器本身决定,则电容保持不变,选项 D 正确。6.D 带电量为 q 的微粒静止不动,所受的电场力与重力平衡,则知电场力向上,而电场强度方向向下,所以微粒
12、带的是负电,故 A 错误;增大电容器两极板间距离,根据电容的决定式 C= 可知4电容 C 减小,U 不变,由 C= 可知 Q 减小,电容器放电,则 R 中有从 a 流向 b 的电流,故 B 错误;断开 S,极板上所带电量不变;减小两极板正对面积的过程中,根据电容的决定式 C= 可知电容减小,由4C= 分析可知 U 增大,由 E= 可知,E 增大,电场力大于重力 ,所以液滴将加速向上运动。故 C 错误;断 开 S,极板上所带电量不变,E= ,减小两极板间距过程中,E 保持不变,所以液滴静止=4仍然不动,故 D 正确。7.A 若增大两极板间的电场,水平运动不变,运动时间不变,微粒在垂直于板方向所受
13、的电场力变大,则微粒偏转距离变大,不会到达纸上同一位置,选项 A 错误;微粒在电场中水平速度不变,竖直速度变大,则运动速度逐渐增大,出离电场后保持不变,选项 B 正确;微粒在水平方向做匀速运动,则运动时间 t= ,运动时间与电场强度大小无关,选项 C 正确;粒子的偏转量 y= at2= ,则运动 12 12()2轨迹与所带电荷量有关,选项 D 正确,故选 A。8.D 在偏转电场中运动的加速度 a= ,加速度的大小取决于比荷,A 错误;打到荧光屏幕=2上的时间:t=t 加 +t 偏 ,且 t 加 = ,t 偏 = =L ,则:t= +L ,与比荷有关,B21 22 21 1226错误;由动能定理
14、:qU 1+qU2= mv2,解得:v= ,到达屏幕时的速度不同,C 错误;偏转距离:12 2(1+2)y= at2= ,与比荷无关,能到达屏幕上同一点,D 正确。12 22419.A 避雷针利用尖端放电原理,与静电屏蔽无关,A 正确;静电屏蔽不但可以使金属笼(或金属壳)内部不受外部电场的影响,还可以通过把金属笼(或金属壳)接地的方法隔离内部带电体的电场对外界的影响,B 错误;超高压带电作业的工人穿戴的工作服用包含金属丝的织物制成,金属丝织物能起到静电屏蔽的作用,C 错误;电视闭路线芯外常包有一层金属网利用静电屏蔽原理消除外电场的影响,D 错误。10.C 带电粒子的初速度为 v 时,由类平抛运
15、动的规律得:d= at2= a 2,带电粒子的初速度12 12 变为 2v,粒子离开电场时偏转的距离为 y,速度的偏向角为 ,则得:y= at2= a 2,由上两式得:12 12 2y= d,根据推论可以知道,粒子离开电场时速度的反向延长线交于上板的中点。则根据几何知识有14tan = ,又 tan = 得:L AB=2L,所以 x=0.5L+LAB=2.5L,故选 C。2=2 11.D 由于静电感应,Q 将带上与 P 异号的电荷,故 A 错误;由图可知电场线由 b 到 a,故 a 点的电势低于 b 点的电势;故 B 错误;b 点电场线较为密集,故 a 点电场强度要小于 b 点电场强度,故检验
16、电荷在 a 点所受电场力小于 b 点所受电场力,故 C 错误;由于 Q 接地,d 点电势接近 0;而 c 点电势肯定大于 d 点电势;故带正电的检验电荷在 c 点的电势能大于 d 点的电势能,故 D 正确。12.B A 在空心金属球内,由于静电感应,使得 C 外表面带正电,BC 相互吸引,所以 B 向右偏;而金属空腔 C 可以屏蔽外部的 B 的电场,所以 B 的电荷对空腔 C 的内部无影响,所以 A 位置不变,故 B正确。13.D 发现电子打在荧光屏的 P3位置,说明电子在 D1、D 2板间向上偏转,说明电极 D1接的是高电势,故 A 错误;令加速电压为 U1,则 eU= ,令偏转电压为 U2
17、,板长为 L,则加速度 a= ,运动时12m02 2间为:L=v 0t,偏转位移 y= at2= ,可知当增强加速电场或增强偏转电场 ,电子在荧光屏上的位置12 2241不一定从 P3靠近 P1,故 B 错误;电子在加速电场中运动,电场力做正功,电子的电势能减小,故 C 错误;在偏转电场中,偏转电场做正功,电子的电势能减小,故 D 正确。14.答案 (1)2 m/s (2)0.4 m (3)0.8 s解析 (1)小球在 AB 段滑动过程中,由机械能守恒有 mgx1sin = ,可得 vB=2 m/s。12m2(2)小球进入匀强电场后,在电场力和重力的作用下,由牛顿第二定律可得加速度 a2= =
18、-5 m/s2。-小球进入电场后还能滑行到最远处 C 点,BC 的距离为x2= =0.4 m。-222(3)小球从 A 到 B 和从 B 到 C 的两段位移的平均速度分别为 vAB= ,vBC= 。0+2 +02小球从 A 到 C 的平均速度为 ,x1+x2= t,可得 t=0.8 s。2 215.答案 (1)打在屏上的点位于 O 点上方,距 O 点 13.5 cm (2)30 cm7解析 (1)电子经电场加速满足 qU0= mv212经电场偏转后侧移量 y= at2= 212 12偏所以 y= ,由图知 t=0.06 s 时刻 U 偏 =1.8U0,偏 40所以 y=4.5 cm设打在屏上的点距 O 点的距离为 Y,满足=+22所以 Y=13.5 cm。(2)由题知电子侧移量 y 的最大值为 ,所以当偏转电压超过 2U0,电子就打不到荧光屏上了,所2以荧光屏上电子能打到的区间长为 3L=30 cm。
