考點九靜電場

考點九靜電場第66練庫侖定律的應(yīng)用（時間20分鐘）思維方法1．注意庫侖力的大小與兩點電荷間的距離平方成反比，對兩個均勻帶電球，r為兩球的球心間距．2．庫侖力作用下的物體平衡問題，與純力學(xué)平衡問題分析方法一樣，都可以通過解析法、圖示法或兩種方法相結(jié)合解決問題，要注意整體法、隔離法的應(yīng)用．選擇題1.(多選)如圖所示，O是一個固定于絕緣支架上帶正電的物體，若把系在絕緣絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的P1、P2、P3位置，可以比較小球在不同位置所受帶電物體的作用力的大小，這個力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度θ顯示出來(小球與O始終在同一水平線上).若O的電荷量用Q表示，小球的電荷量用q表示，物體與小球間距離用d表示，物體和小球之間的作用力大小用F表示．則下列對該實驗的判斷正確的是()A．可用控制變量法，探究F與Q、q、d的關(guān)系B．保持Q、q不變，減小d，則θ變大，說明F與d成反比C．保持Q、d不變，減小q，則θ變小，說明F與q有關(guān)D．保持q、d不變，減小Q，則θ變小，說明F與Q成正比2.如圖所示，真空中兩個半徑為a的金屬球固定在絕緣支架上，兩球心之間的距離r＝4a，將它們分別帶上電荷量為q的異種電荷，靜電力常量為k.則下列關(guān)于兩球之間庫侖力大小的說法正確的是()A．等于keq\f(q2,16a2)B．等于keq\f(q2,4a2)C．大于keq\f(q2,4a2)D．介于keq\f(q2,16a2)和keq\f(q2,4a2)之間3．[2022·浙江溫州測試]如圖所示，足夠大的光滑絕緣水平面上有三個帶電小球，球A和C圍繞球B做勻速圓周運(yùn)動，B恰能保持靜止，其中A、C和B的距離分別是L1和L2.不計小球間的萬有引力，則A和C的比荷(電荷量和質(zhì)量之比)之比應(yīng)是()A．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L1,L2)))eq\s\up12(2)B．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L2,L1)))eq\s\up12(2)C．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L1,L2)))eq\s\up12(3)D．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L2,L1)))eq\s\up12(3)4.[2022·湖北十一校聯(lián)考]如圖所示，兩根長分別為L1、L2的細(xì)線，一端拴在同一懸點O上，另一端各系一個小球，兩球的質(zhì)量均為m，因兩球帶有同種電荷而使兩線張開一定角度，兩細(xì)線與豎直方向的夾角分別為45°和30°，則線長L1與L2之比為()A．1∶eq\r(2)B．eq\r(2)∶1C．eq\r(2)∶eq\r(3)D．eq\r(3)∶eq\r(2)5.如圖所示，在傾角為α的光滑絕緣斜面上固定一個擋板，在擋板上連接一根勁度系數(shù)為k0的絕緣輕質(zhì)彈簧，彈簧另一端與A球連接．A、B、C三小球的質(zhì)量均為M，qA＝q0>0，qB＝－q0，當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時，三小球等間距排列．已知靜電力常量為k，則()A．qC＝eq\f(4,7)q0B．彈簧伸長量為eq\f(Mgsinα,k0)C．A球受到的庫侖力大小為2MgD．相鄰兩小球間距為q0eq\r(\f(3k,7Mg))第67練電場力的性質(zhì)（時間20分鐘）思維方法1．電場中某點的電場強(qiáng)度E＝eq\f(F,q)，與試探電荷q及在該點所受的電場力F均無關(guān)．2．電場強(qiáng)度的疊加：是矢量疊加，某點場強(qiáng)等于各電荷在該點產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和；疊加的常用方法：補(bǔ)償法、微元法、對稱法、等效法等．3．電場線可以描述電場的強(qiáng)弱，也能描述電場的方向．電場線一般不會與帶電粒子的運(yùn)動軌跡重合．選擇題1．下列有關(guān)電場的說法正確的是()A．圖1中O點放電荷量為q的試探電荷時測得該點的電場強(qiáng)度為E，若在該點放電荷量為－2q的試探電荷時測得該點的電場強(qiáng)度大小為2E，方向和E相反B．圖2中離點電荷距離相等的a、b兩點的場強(qiáng)相同C．圖3中在c點靜止釋放一正電荷，該電荷可以沿著電場線運(yùn)動到d點D．圖4中某一電荷放在e點與放在f點(e、f連線與金屬板平行)，電勢能相同2．[2022·廣東廣大附中考試]如圖所示，處于真空的正方體中存在點電荷，點電荷的帶電荷量及位置圖中已標(biāo)明，則a、b兩點處電場強(qiáng)度相同的圖是()3．圖中p表示質(zhì)子，e表示電子，距離D>d.其中O點場強(qiáng)最大的排布方式為()4．如圖甲所示，A、B是一條電場線上的兩點，若在電場線上某點釋放一初速度為零的電子，電子僅受電場力作用，并沿電場線從A運(yùn)動到B，其速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示．則()A．A、B兩點的電勢φA<φBB．A、B兩點的電場強(qiáng)度EA>EBC．電子在A、B兩點受到的電場力FA>FBD．電子在A、B兩點的電勢能EpA<EpB5．[2022·湖北名校聯(lián)考]如圖所示，a、b、c、d、e、f六點把絕緣均勻圓環(huán)平均分成六部分，其中圓弧af、bc帶正電，圓弧de帶負(fù)電，其余部分不帶電，單位長度圓弧所帶電荷量相等．圓弧af所帶電荷在圓心O處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為E.則圓心O處的合場強(qiáng)大小為()A．0B．eq\r(3)EC．ED．2E6．(多選)用兩根等長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線，把兩個帶異種電荷的小球a、b懸掛起來，如圖甲所示．小球a、b質(zhì)量分別為m1、m2，帶電荷量大小分別為q1、q2.如果在該空間加一水平向右的勻強(qiáng)電場，且線始終拉緊．最后達(dá)到的平衡狀態(tài)如圖乙所示，則關(guān)于兩球質(zhì)量大小及帶電荷量多少，下列組合符合要求的有()A.m1＝m2，q1＝q2B．m1＝2m2，q1＝4q2C．m1＝m2，q1＝3q2D．2m1＝m2，2q1＝5q27．(多選)如圖甲所示，用長為L(未知)的輕繩拴著一質(zhì)量為m帶正電的小球(帶電荷量q未知)在豎直面內(nèi)繞O點做圓周運(yùn)動，豎直面內(nèi)加有豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E.小球運(yùn)動到最高點時的動能Ek與繩中張力大小F間的關(guān)系如圖乙所示．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，不計一切阻力，由圖可推知()A．輕繩的長度為eq\f(2a,b)B．小球所帶電荷量為eq\f(b＋mg,E)C．小球在最高點的最小速度為eq\r(\f(2a,m))D．小球在最高點的最小速度為eq\r(\f(5a,m))第68練電場能的性質(zhì)（時間30分鐘）思維方法1．電勢能、電勢、電勢差、電場力的功及電荷量是標(biāo)量，但都有正負(fù)，涉及它們的計算要注意正負(fù)號問題．2．電勢能、電勢都具有相對性，與零電勢點的選取有關(guān)；電勢差與零電勢點的選取無關(guān)．3．電場力做功與路徑無關(guān)．選擇題1．(多選)[2020·海南卷]空間存在如圖所示的靜電場，a、b、c、d為電場中的四個點，則()A．a(chǎn)點的場強(qiáng)比b點的大B．d點的電勢比c點的低C．質(zhì)子在d點的電勢能比在c點的小D．將電子從a點移動到b點，電場力做正功2．真空中某點電荷的等勢面示意如圖，圖中相鄰等勢面間電勢差相等．下列說法正確的是()A．該點電荷一定為正電荷B．P點的場強(qiáng)一定比Q點的場強(qiáng)大C．P點電勢一定比Q點電勢低D．正檢驗電荷在P點比在Q點的電勢能大3．如圖，電荷量分別為Q(Q>0)和－Q的點電荷對稱地放置在x軸上原點O的兩側(cè)，a點在O與Q之間的x軸上，b點在y軸上．取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零．下列說法正確的是()A.O點電勢為零，電場強(qiáng)度也為零B．a(chǎn)點的電場強(qiáng)度一定大于b點的電場強(qiáng)度C．將負(fù)的試探電荷從O點移到a點，必須克服電場力做功D．將同一正的試探電荷先后從O、b兩點移到a點，后者電勢能的變化較大4．[2022·江蘇蘇州統(tǒng)考]將一原來不帶電的金屬小球N放在一帶電小球M的旁邊，它們在周圍空間產(chǎn)生電場，其電場線分布如圖所示．則下列說法正確的是()A．同一帶電粒子在A點受到的電場力小于在B點受到的電場力B．一帶正電的粒子從A點由靜止釋放，僅在電場力作用下，一定沿電場線運(yùn)動到B點C．一帶負(fù)電的粒子在A點的電勢能小于在B點的電勢能D．小球N左端帶負(fù)電、右端帶正電，所以它左端的電勢一定低于右端的電勢5．(多選)電荷量大小相等的四個點電荷分別固定于正方形的四個頂點，O點是正方形的中心，電場線分布如圖所示，取無限遠(yuǎn)處電勢為零．下列說法正確的是()A．正方形右下角點電荷帶正電B．M、N、P三點中N點場強(qiáng)最小C．M、N、P三點中M點電勢最高D．負(fù)電荷在P點的電勢能比在O點的電勢能小6．[2022·湖南適應(yīng)性考試]如圖，兩個帶等量正電的點電荷，分別固定在絕緣水平桌面上的A、B兩點，一絕緣圓形細(xì)管水平固定在桌面上A、B兩點間，且圓形細(xì)管的圓心O位于A、B連線的中點，細(xì)管與A、B連線及中垂線的交點分別為C、E、D、F.一個帶負(fù)電的小球在細(xì)管中按順時針方向做完整的圓周運(yùn)動，不計一切摩擦．下列說法正確的是()A．小球從C運(yùn)動到D的過程中，速度先減小后增大B．在兩個帶正電的點電荷產(chǎn)生的電場中，C點的電勢比F點的電勢低C．小球在C、E兩點的速度大小相等，有相同的電勢能D．小球在D、F兩點所受的電場力相同7.電場中有A、B兩點，一個點電荷在A點的電勢能為1.2×10－8J，在B點的電勢能為0.80×10－8J．已知A、B兩點在同一條電場線上，如圖所示，該點電荷的電荷量的絕對值為1.0×10－9C，那么()A．該電荷為負(fù)電荷B．該電荷為正電荷C．A、B兩點的電勢差UAB＝4.0VD．把電荷從A移到B，靜電力做功為W＝2.5×10－10J8．如圖所示的勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為1.0×103N/C，abdc為矩形，ab邊平行于電場線，ac＝bd＝3cm，ab＝cd＝4cm.則下述計算結(jié)果正確的是()A．a(chǎn)d之間的電勢差為50VB．a(chǎn)c之間的電勢差為30VC．將q＝5×10－13C的點電荷沿矩形路徑abdc從a移動到c，電場力做功為1.5×10－11JD．將q＝5×10－13C的點電荷沿abd或acd從a移動到d，電場力做功都是2.0×10－11J9.已知一個無限大的接地金屬板與一個點電荷之間的空間電場分布和兩個等量異種點電荷之間的電場分布類似，即金屬板表面各處的電場強(qiáng)度方向與板面垂直．如圖所示，MN為很大的不帶電的金屬平板，且與大地連接．現(xiàn)將一個電荷量為Q的正點電荷置于板的右側(cè)，圖中a、b、c、d是以正點電荷Q為圓心的圓上的四個點，四點的連線構(gòu)成一內(nèi)接正方形，其中a、b連線與金屬板垂直．則下列說法正確的是()A．a(chǎn)點的電場強(qiáng)度與d點的電場強(qiáng)度相同B．a(chǎn)、b兩點間的電勢差等于d、c兩點間的電勢差C．將一正試探電荷沿直線ab從a點移到b點的過程中，試探電荷的電勢能逐漸減小D.將一正試探電荷沿圓弧ad從a點移到d點的過程中，試探電荷的電勢能始終保持不變10．(多選)真空中存在兩個點電荷q1和q2，電場線的分布如圖所示．圖中P、Q兩點關(guān)于點電荷q1水平對稱，一個帶電粒子僅在電場力作用下沿虛線軌跡從M移動至N，則以下選項正確的有()A．q1<0，q2>0，且|q1|>|q2|B．Q點的電場強(qiáng)度大于P點的電場強(qiáng)度C．Q點的電勢高于P點的電勢D．此帶電粒子帶負(fù)電，它的電勢能先增大后減小11．(多選)[2022·河北聯(lián)考]如圖所示，a、b、c、d是以O(shè)點為圓心的圓弧上的四個點，該圓的半徑R＝5m.a、b、c、d在xOy坐標(biāo)系的x軸和y軸上，勻強(qiáng)電場的方向與x軸正方向成θ＝53°角，已知O點的電勢為零，a點的電勢為4V，則下列說法正確的是()A．勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E＝1V/mB．b點電勢為2.5VC．將一個帶電荷量為－1C的試探電荷從b點移到d點，電場力做功為6JD．將一個帶電荷量為＋1C的試探電荷從a點移到c點，試探電荷的電勢能減少8J12．(多選)電場種子處理技術(shù)是以電場效應(yīng)催動種子發(fā)育的農(nóng)業(yè)增產(chǎn)新技術(shù)．如圖所示，在電場種子處理機(jī)內(nèi)部有一等邊三角形OPC，O點位于坐標(biāo)原點，OC與x軸重合，P點坐標(biāo)為(2cm，2eq\r(3)cm)，A、B分別為OP、PC的中點．坐標(biāo)系處于勻強(qiáng)電場中，且電場方向與坐標(biāo)平面平行，已知O點電勢為6V，A點電勢為3V，B點電勢為0，則下列說法正確的是()A．C點電勢為3VB．C點電勢為0C．該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為100V/mD．該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為100eq\r(3)V/m13．如圖所示，勻強(qiáng)電場中扇形OAB的圓心角∠AOB＝120°，半徑OA為2m，C點為AB弧的中點，已知電場線平行于扇形所在的平面，一個電荷量為1×10－7C的正點電荷q1由O點移到無窮遠(yuǎn)處(電勢為0)克服電場力做功為5×10－7J，若將電荷量為2×10－7C的負(fù)點電荷q2從O點移到A點電勢能增加4×10－7J，將此負(fù)電荷沿圓弧從A點移到C點電場力做功8×10－7J，則()A．電場強(qiáng)度大小為2V/mB．O點電勢為5VC．A點的電勢高于O點電勢D．電荷q2在B點的電勢能為－2×10－7J第69練電場中的圖像問題（時間20分鐘）思維方法1．挖掘φ-x圖像中的兩個隱藏信息：(1)電場強(qiáng)度的方向：由電勢高的地方指向電勢低的地方，即沿x軸方向的電場方向；(2)電場強(qiáng)度的大小：根據(jù)E＝eq\f(Δφ,Δx)，圖像φ-x的斜率為電場強(qiáng)度，另注意Ep-x圖像即為qφ-x圖像．2．挖掘E-x圖像中的兩個隱藏信息：(1)電場強(qiáng)度的方向；場強(qiáng)E正負(fù)表示場強(qiáng)的方向；(2)電勢差的大?。簣D線與x軸圍成的“面積”表示電勢差．選擇題1．[2022·江西南昌測試]如圖甲所示，x軸上固定兩個點電荷Q1、Q2(Q2位于坐標(biāo)原點O)，M、N、P三點也在x軸上，且MN＝NP，Q1、Q2在x軸上產(chǎn)生的電勢φ隨x的變化關(guān)系如圖乙所示(N為最低點)，下列說法錯誤的是()A．M、N之間的電場方向沿x軸正方向B．N點電場強(qiáng)度大小為零C．M點電場強(qiáng)度大小為零D．一正試探電荷從P點移到M點的過程中，電場力做的功|WPN|<|WNM|2．(多選)[2022·湖南五市十校第二次聯(lián)考]某空間區(qū)域的豎直平面內(nèi)存在電場，其中豎直的一條電場線如圖甲所示，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球，在電場中從O點由靜止開始沿電場線豎直向下運(yùn)動．以O(shè)為坐標(biāo)原點，取豎直向下為x軸的正方向，小球的機(jī)械能E與位移x的關(guān)系如圖乙所示，則(不考慮空氣阻力，重力加速度為g)()A．電場強(qiáng)度不斷減小，方向沿x軸負(fù)方向B．從O到x1的過程中，加速度越來越小，速率越來越大C．從O到x1的過程中，相等的位移內(nèi)，小球克服電場力做的功越來越小D．到達(dá)x1位置時，小球速度的大小為eq\r(\f(2（E1－E0＋mgx1）,m))3．(多選)[2022·天一大聯(lián)考]以點電荷A、B的連線為x軸，以點電荷B為坐標(biāo)原點建立如圖所示的坐標(biāo)系，點電荷A、B帶電荷量分別為q1、q2，間距為x0，一電子以一定的初速度進(jìn)入該電場，由靠近坐標(biāo)原點的位置沿x軸正方向運(yùn)動，其電勢能的變化如圖中實線所示，圖線與x軸交點的橫坐標(biāo)為x1，圖線最高點對應(yīng)的橫坐標(biāo)為x2，則下列判斷正確的是()A.0～x1之間電場強(qiáng)度沿x軸正方向B．A電荷帶正電，B電荷帶負(fù)電C．eq\f(q1,q2)＝－eq\f(（x2＋x0）2,xeq\o\al(2,2))D．eq\f(q1,q2)＝－eq\f(（x1＋x0）2,xeq\o\al(2,1))4．[2022·四川成都市一診]如圖甲所示，在勻強(qiáng)電場中的O點先后無初速度釋放兩個正點電荷Ⅰ和Ⅱ，電荷僅在電場力的作用下沿直線向A運(yùn)動，兩電荷的動能Ek隨位移x變化的關(guān)系如圖乙．若Ⅰ的電荷量為q，則可知()A．勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E＝eq\f(Ek0,qx0)B．電荷Ⅱ受到的電場力大小為FⅡ＝eq\f(Ek0,x0)C．電荷Ⅱ的電荷量為eq\f(q,2)D．選O點為零電勢點，A點的電勢為φA＝eq\f(Ek0,q)5．(多選)一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運(yùn)動，其電勢能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x2段是關(guān)于直線x＝x1對稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是()A．粒子在x2～x3段做勻加速直線運(yùn)動B．x1處電場強(qiáng)度為零C．粒子經(jīng)過x1處時動能最大D．在O、x1、x2、x3處電勢的關(guān)系為φ1<φ2＝φ0<φ36.[設(shè)問創(chuàng)新]空間存在一靜電場，x軸上各點的電勢φ隨x的變化情況如圖所示．若在－x0處由靜止釋放一帶負(fù)電的粒子，該粒子僅在電場力的作用下運(yùn)動到x0的過程中，下列關(guān)于該粒子的a-t圖線、v-t圖線、Ek-x圖線和Ep-x圖線正確的是()第70練電容器電容（時間20分鐘）思維方法1．帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做直線運(yùn)動時，一般用牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合處理或用動能定理處理．2．在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動時一般從分解的角度處理，也可用動能定理處理能量問題．3．在交變電場中的運(yùn)動，一般是幾段運(yùn)動的組合，抓住粒子的運(yùn)動具有周期性和在空間上具有對稱性的特征．選擇題1．下列有關(guān)電容器知識的描述，正確的是()A．圖甲為電容器充電示意圖，充完電后電容器上極板帶正電，兩極板間電壓U等于電源電動勢EB．圖乙為電容器放電示意圖，若電容器上極板帶電荷量為＋Q，則放電過程中通過安培表的電流方向從右向左，流過的總電荷量為2QC．圖丙為電解電容器的實物圖和符號，圖丁為可變電容器及其符號，兩種電容器使用時都應(yīng)嚴(yán)格區(qū)分正負(fù)極D．圖丙中的電容器上標(biāo)有“400V，68μF”字樣，說明該電容器只有兩端加上400V的電壓時電容才為68μF2．某一電解電容器如圖甲所示，接入如圖乙所示的電路，下列說法正確的是()A．該電容器只有在電壓為45V時，電容才是33μFB．該電容器能容納的最大電荷量3.3×10－5CC．接通電路后，電容器的電容仍是33μFD．接通電路后，燈泡能持續(xù)發(fā)光3．電容式加速度傳感器的原理結(jié)構(gòu)如圖所示，質(zhì)量塊右側(cè)連接輕質(zhì)彈簧，左側(cè)連接電介質(zhì)，彈簧與電容器固定在外框上．質(zhì)量塊可帶動電介質(zhì)移動改變電容．則()A．電介質(zhì)插入極板間越深，電容器電容越小B．當(dāng)傳感器以恒定加速度運(yùn)動時，電路中有恒定電流C．若傳感器原來向右勻速運(yùn)動，突然減速時彈簧會伸長D．當(dāng)傳感器由靜止突然向右加速瞬間，電路中有順時針方向電流4.如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計)連接，下極板接地，靜電計所帶電荷量很少，可被忽略．一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點．現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，則()A．靜電計指針張角變小B．平行板電容器的電容將變大C．帶電油滴的電勢能將增大D.若先將電容器上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開，再將下極板向下移動一小段距離，則帶電油滴所受電場力不變5．(多選)[2022·安徽皖江聯(lián)盟名校聯(lián)考]如圖所示是探究平行板電容器電容與哪些因素有關(guān)的實驗裝置．用導(dǎo)線將充了電的平行板電容器的帶正電且固定的A板與靜電計的金屬小球相連，將帶負(fù)電的B板與靜電計的金屬外殼同時接地，兩板間P點固定一帶負(fù)電且電荷量很小的點電荷．下列說法中正確的是()A．若將極板B稍向上移動一點，極板上的電荷量幾乎不變，靜電計指針張角變大B．若將極板B稍向上移動一點，兩極板間的電壓不變，極板上的電荷量變大C．若將B板向左平移一小段距離，靜電計指針張角變大D．若將B板向左平移一小段距離，P點處的負(fù)點電荷的電勢能增大6．[2022·浙江嘉興測試]如圖所示，兩金屬板M、N帶有等量異種電荷，正對且水平放置．帶正電小球a、b以一定的速度分別從A、B兩點射入電場，兩小球恰能分別沿直線AC、BC運(yùn)動到C點，不考慮a、b之間的相互作用，則下列說法正確的是()A.電場中的電勢φC>φBB．小球a、b在C位置一定具有相等的電勢能C．僅將下極板N向左平移，則小球a、b仍能沿直線運(yùn)動D．僅將下極板N向下平移，則小球a、b仍能沿直線運(yùn)動7．(多選)如圖所示，水平放置的平行板電容器，極板長為l，間距為d，電容為C.豎直擋板到極板右端的距離也為l，某次充電完畢后電容器上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，所帶電荷量為Q1.一質(zhì)量為m、帶電荷量大小為q的小球以初速度v從正中間的N點水平射入兩極板間，不計空氣阻力，從極板間射出后，經(jīng)過一段時間小球恰好垂直撞在擋板的M點，已知M點在上極板的延長線上，重力加速度為g，不計空氣阻力和邊緣效應(yīng)．下列說法正確的是()A．小球在電容器中運(yùn)動的加速度大小為eq\f(g,2)B．小球在電容器中的運(yùn)動時間與射出電容器后運(yùn)動到擋板的時間相等C．電容器所帶電荷量Q1＝eq\f(mgdC,q)D．如果電容器所帶電荷量Q2＝eq\f(3,2)Q1，小球還以速度v從N點水平射入，恰好能打在上極板的右端第71練(模型方法)帶電粒子在電場中的運(yùn)動（時間40分鐘）思維方法1．帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做直線運(yùn)動時，一般用牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合處理或用動能定理處理．2．在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動時一般從分解的角度處理，也可用動能定理處理能量問題．3．在交變電場中的運(yùn)動，一般是幾段運(yùn)動的組合，抓住粒子的運(yùn)動具有周期性和在空間上具有對稱性的特征．選擇題1．[2022·福州檢測]如圖為示波管的工作原理圖．電子經(jīng)電壓為U1的電場加速后，垂直射入電壓為U2的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場中，偏轉(zhuǎn)電場的極板長度為L，極板間的距離為d，y為電子離開偏轉(zhuǎn)電場時發(fā)生的偏轉(zhuǎn)距離．用“單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏轉(zhuǎn)距離”來描述示波管的靈敏度，即eq\f(y,U2)(該比值越大則靈敏度越高)，下列可以提高示波管靈敏度的方法是()A．減小U1B．增大U1C．減小U2D．增大U22．[2021·湖南永州月考]如圖所示，水平放置的平行板電容器兩極板間距為d，帶負(fù)電的微粒質(zhì)量為m、帶電荷量為q，它從上極板的邊緣以初速度v0射入，沿直線從下極板N的邊緣射出，設(shè)重力加速度大小為g.則()A．微粒的加速度不為零B．微粒的電勢能減少了mgdC.兩極板間的電勢差為eq\f(mgd,q)D．M板的電勢低于N板的電勢3．[2022·河北衡水中學(xué)考試]如圖所示，虛線1、2、3是豎直方向勻強(qiáng)電場中間距相等的等勢線．將重力不可忽略、帶等量異種電荷的小球a、b同時以相等的速率分別沿1、3等勢線拋出，t時刻兩小球經(jīng)過等勢線2.不計兩小球間的相互作用．下列說法正確的是()A．a(chǎn)的質(zhì)量比b的小B．在t時刻，a的動能比b的大C．在t時刻，a和b的電勢能相等D．在t時刻，a和b的動量大小相等4．(多選)一質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度大小v0從a點豎直向上射入勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)方向水平向右．粒子通過電場中的b點時，速率為2v0，方向與電場方向一致，重力加速度為g.則()A．粒子受到的電場力大小為mgB．粒子受到的電場力大小為2mgC．粒子從a到b機(jī)械能增加了2mveq\o\al(2,0)D．粒子從a到b機(jī)械能增加了eq\f(3mveq\o\al(2,0),2)5．[2022·重慶適應(yīng)性考試]如圖所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點與一條水平軌道相連，軌道都是光滑的．軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場．從水平軌道上的A點由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電的小球，已知小球受到的電場力大小等于小球重力的eq\f(3,4).為使小球剛好在圓軌道內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，則釋放點A距圓軌道最低點B的距離s為()A．eq\f(7,2)RB．eq\f(10,3)RC．eq\f(13,6)RD．eq\f(23,6)R6．(多選)[2022·天津重點中學(xué)二聯(lián)]如圖所示，在豎直放置的平行金屬板A、B之間加有恒定電壓U，A、B兩板的中央留有小孔O1、O2，在B板的右側(cè)有平行于極板的勻強(qiáng)電場E，電場范圍足夠大，感光板MN垂直于電場方向固定放置．第一次從小孔O1處由靜止釋放一個質(zhì)子，第二次從小孔O1處由靜止釋放一個α粒子，不計粒子的重力，關(guān)于這兩個粒子的運(yùn)動，下列判斷正確的是()A．質(zhì)子和α粒子在O2處的速度大小之比為1∶2B．質(zhì)子和α粒子在整個過程中運(yùn)動的時間相等C．質(zhì)子和α粒子打到感光板上時的動能之比為1∶2D．質(zhì)子和α粒子打到感光板上的位置相同7.(多選)傾角為θ＝30°的光滑絕緣斜面底端O點固定一正點電荷，一帶正電的小物塊(可視為質(zhì)點)從斜面上的A點由靜止釋放，沿斜面向下運(yùn)動能夠到達(dá)的最低點是B點．取O點所在的水平面為重力勢能的零勢能面，A點為電勢能零點，小物塊的重力勢能E重、BA之間的電勢能E電隨它與O點間距離x變化關(guān)系如圖所示．重力加速度g＝10m/s2，由圖中數(shù)據(jù)可得()A．小物塊的質(zhì)量為5kgB．在B點，E電＝25JC．從A點到B點，小物塊速度先增大后減小D．從A點到B點，小物塊加速度先增大后減小8．[2022·湖南長郡中學(xué)考試]如圖甲所示，兩水平平行金屬板a、b間距為d，在兩板右側(cè)裝有熒光屏MN(絕緣)，O為其中點．在兩板a、b上加上如圖乙所示的電壓，電壓最大值為U0.現(xiàn)有一束帶正電的離子(比荷為k)，從兩板左側(cè)中點以水平初速度v0連續(xù)不斷地射入兩板間的電場中，所有離子均能打到熒光屏MN上，已知金屬板長L＝2v0t0，忽略離子間相互作用和熒光屏MN的影響，則在熒光屏上出現(xiàn)亮線的長度為()A．kdU0teq\o\al(2,0)B．eq\f(kU0teq\o\al(2,0),2d)C．eq\f(kU0teq\o\al(2,0),d)D．eq\f(3kU0teq\o\al(2,0),2d)9.(多選)如圖所示，坐標(biāo)系O-xyz的z軸方向豎直向上，所在空間存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球從z軸上的A點以速度v0沿x軸正方向水平拋出，A點坐標(biāo)為(0，0，L)，重力加速度為g，場強(qiáng)E＝eq\f(mg,q).下列說法正確的是()A．小球做非勻變速曲線運(yùn)動B．小球運(yùn)動的軌跡所在的平面與xOy平面的夾角為45°C．小球的軌跡與xOy平面交點的坐標(biāo)為(v0eq\r(\f(2L,g))，L，0)D．小球到達(dá)xOy平面時的速度大小為eq\r(veq\o\al(2,0)＋4gL)二、非選擇題10．[2022·福建廈門一中月考]相距很近的平行板電容器，在兩板中心各開有一個小孔，如圖甲所示，靠近A板的小孔處有一電子槍，能夠持續(xù)均勻地發(fā)射出電子，電子的初速度為v0，質(zhì)量為m，電荷量為－e，在A、B兩板之間加上如圖乙所示的交變電壓，其中0<k<1，U0＝eq\f(mveq\o\al(2,0),6e)；緊靠B板的偏轉(zhuǎn)電壓也等于U0，板長為L，兩極板間距為d，距偏轉(zhuǎn)極板右端eq\f(L,2)處垂直放置很大的熒光屏PQ，不計電子的重力和它們之間的相互作用，電子在電容器中的運(yùn)動時間可以忽略不計．(1)試求在0～kT與kT～T時間內(nèi)射出B板電子的速度各是多大？(2)在0～T時間內(nèi)，熒光屏上有兩個位置會發(fā)光，試求這兩個發(fā)光點之間的距離(結(jié)果用L、d表示).第72練(STSE問題)電場中的STSE問題（時間25分鐘）一、選擇題1．[2022·浙江嘉興聯(lián)考]小強(qiáng)在加油站加油時，看到加油機(jī)上有如圖所示的圖標(biāo)，關(guān)于圖標(biāo)涉及的物理知識及其理解，下列說法正確的是()A．制作這些圖標(biāo)的依據(jù)是靜電屏蔽原理B．工作人員工作時間須穿絕緣性能良好的化纖服裝C．化纖手套與接觸物容易摩擦起電存在安全隱患D．用絕緣的塑料梳子梳頭應(yīng)該沒有關(guān)系2．[2022·廣東揭陽考試]靜電噴涂時，噴槍噴出的涂料微粒帶電，在帶正電被噴工件的靜電作用下，向被噴工件運(yùn)動，最后吸附在其表面．在涂料微粒向工件靠近的過程中()A．涂料微粒帶正電B．離工件越近涂料微粒所受庫侖力越小C．電場力對涂料微粒做負(fù)功D．涂料微粒的電勢能減小3.[2022·長沙一模]如圖是我國寧波公交使用的全球首創(chuàng)超級電容儲能式無軌電車．該電車沒有傳統(tǒng)無軌電車的“辮子”，沒有尾氣排放，乘客上下車的30秒內(nèi)可充滿電并行駛5公里以上，剎車時可把80%以上的動能轉(zhuǎn)化成電能回收儲存再使用．這種電車的核心元器件是“3V，12000F”超級電容器，該電容器能反復(fù)充、放電100萬次，使用壽命長達(dá)十年．下列說法正確的是()A．電容器放電的過程中，電荷量逐漸減少，電容也逐漸減小B．電容器充電的過程中，電荷量逐漸增加，電容保持不變C．電容器放電的過程中，電荷量逐漸減少，電容器兩極板間的電壓不變D．若該電容器從電荷量為零到充滿電用時30s，則充電的平均電流為3600A4．(多選)電子眼系統(tǒng)通過路面下埋設(shè)的感應(yīng)線來感知汽車的壓力，感應(yīng)線是一個壓電薄膜傳感器，壓電薄膜在受壓時兩端產(chǎn)生電壓，壓力越大，電壓越大，壓電薄膜與電容器C和電阻R組成圖甲所示的回路，紅燈亮?xí)r，如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過感應(yīng)線，回路中產(chǎn)生兩脈沖電流，如圖乙所示，即為“闖紅燈”，電子眼拍照，則紅燈亮?xí)r()A．車輪停在感應(yīng)線上時，電阻R上有恒定電流B．車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電容器先充電后放電C．車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電阻R上的電流先增加后減小D．汽車前輪剛越過感應(yīng)線，又倒回到線內(nèi)，仍會被電子眼拍照二、非選擇題5．多反射飛行時間質(zhì)譜儀是一種測量離子質(zhì)量的新型實驗儀器，其基本原理如圖所示，從離子源A處飄出的離子初速度不計，經(jīng)電壓為U的勻強(qiáng)電場加速后射入質(zhì)量分析器．質(zhì)量分析器由兩個反射區(qū)和長為l的漂移管(無場區(qū)域)構(gòu)成，開始時反射區(qū)1、2均未加電場，當(dāng)離子第一次進(jìn)入漂移管時，兩反射區(qū)開始加上電場強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)電場，其電場強(qiáng)度足夠大，使得進(jìn)入反射區(qū)的離子能夠反射回漂移管．離子在質(zhì)量分析器中經(jīng)多次往復(fù)即將進(jìn)入反射區(qū)2時，撤去反射區(qū)的電場，離子打在熒光屏B上被探測到，可測得離子從A到B的總飛行時間．設(shè)實驗所用離子的電荷量均為q，不計離子重力．(1)求質(zhì)量為m的離子第一次通過漂移管所用的時間T1；(2)反射區(qū)加上電場，電場強(qiáng)度大小為E，求離子能進(jìn)入反射區(qū)的最大距離x；(3)已知質(zhì)量為m0的離子總飛行時間為t0，待測離子的總飛行時間為t1，兩種離子在質(zhì)量分析器中反射相同次數(shù)，求待測離子質(zhì)量m1.第73練觀察電容器的充、放電現(xiàn)象（時間15分鐘）1．電容器作為儲能器件，在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用．對給定電容值為C的電容器充電，無論采用何種充電方式，其兩極間的電勢差u隨電荷量q的變化圖像都相同．(1)請在圖甲中畫出上述u-q圖像．類比直線運(yùn)動中由v-t圖像求位移的方法，求兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能Ep；(2)在如圖乙所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源(忽略內(nèi)阻).通過改變電路中元件的參數(shù)對同一電容器進(jìn)行兩次充電，對應(yīng)的q-t曲線如圖丙中①②所示．a(chǎn)．①②兩條曲線不同是________(選填E或R)的改變造成的；b．電容器有時需要快速充電，有時需要均勻充電．依據(jù)a中的結(jié)論，說明實現(xiàn)這兩種充電方式的途徑；2．[2022·北京西城區(qū)5月模擬]在“用傳感器觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實驗中，按圖甲所示連接電路．電源電動勢為8.0V，內(nèi)阻可以忽略．單刀雙擲開關(guān)S先跟2相接，某時刻開關(guān)改接1，一段時間后，把開關(guān)再改接2，實驗中使用了電流傳感器來采集電流隨時間的變化情況．(1)開關(guān)S再改接2后，電容器進(jìn)行的是________(選填“充電”或“放電”)過程．此過程得到的I-t圖像如圖乙所示，圖中用陰影標(biāo)記的狹長矩形的面積的物理意義是________．如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻R的阻值，則此過程的I-t曲線與坐標(biāo)軸所圍成的面積將________(選填“減小”“不變”或“增大”).(2)若實驗中測得該電容器在整個放電過程中釋放的電荷量Q＝3.44×10－3C，則該電容器的電容為________μF.(3)關(guān)于電容器在整個充、放電過程中的q-t圖像和UAB-t圖像的大致形狀，可能正確的有________(q為電容器所帶的電荷量，UAB為A、B兩板的電勢差).第74練高考真題（時間30分鐘）選擇題1．[2021·全國乙卷，15]如圖(a)，在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負(fù)電荷．由于靜電感應(yīng)，在金屬平板上表面產(chǎn)生感應(yīng)電荷，金屬板上方電場的等勢面如圖(b)中虛線所示，相鄰等勢面間的電勢差都相等．若將一正試探電荷先后放于M和N處，該試探電荷受到的電場力大小分別為FM和FN，相應(yīng)的電勢能分別為EpM和EpN，則()A．FM＜FN，EpM＞EpNB．FM＞FN，EpM＞EpNC．FM＜FN，EpM＜EpND．FM＞FN，EpM＜EpN2．[2021·廣東卷，6]如圖是某種靜電推進(jìn)裝置的原理圖，發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩端，兩極間產(chǎn)生強(qiáng)電場，虛線為等勢面．在強(qiáng)電場作用下，一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極，a、b是其路徑上的兩點．不計液滴重力．下列說法正確的是()A．a(chǎn)點的電勢比b點的低B．a(chǎn)點的電場強(qiáng)度比b點的小C．液滴在a點的加速度比在b點的小D．液滴在a點的電勢能比在b點的大3．(多選)[2021·全國甲卷，19]某電場的等勢面如圖所示，圖中a、b、c、d、e為電場中的5個點，則()A．一正電荷從b點運(yùn)動到e點，電場力做正功B．一電子從a點運(yùn)動到d點，電場力做功為4eVC．b點電場強(qiáng)度垂直于該點所在等勢面，方向向右D．a(chǎn)、b、c、d四個點中，b點的電場強(qiáng)度大小最大4．[2021·浙江卷1月，5]如圖所示是某一帶電導(dǎo)體周圍的電場線與等勢面，A、C是同一等勢面上的兩點，B是另一等勢面上的一點．下列說法正確的是()A．導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)左端大于右端B．A、C兩點的電勢均低于B點的電勢C．B點的電場強(qiáng)度大于A點的電場強(qiáng)度D．正電荷從A點沿虛線移到B點的過程中電場力做正功，電勢能減小5.[2021·浙江卷6月，6]某書中有如圖所示的圖，用來表示橫截面是“<”形導(dǎo)體右側(cè)的