2020高考物理一轮复习 专题7-14 现代科技中的静电场问题千题精练 联系客服

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2019年

【2019最新】精选高考物理一轮复习 专题7-14 现代科技中的静电场问

题千题精练

一.选择题

1.(2018福建质检)为了减少污染,工业废气需用静电除尘器除尘,某除尘装置如图所示,其收尘极为金属圆筒,电晕极位于圆筒中心。当两极接上高压电源时,电晕极附近会形成很强的电场使空气电离,废气中的尘埃吸附离子后在电场力的作用下向收尘极运动并沉积,以达到除尘目的。假设尘埃向收尘极运动过程中所带电量不变,下列判断正确的是 A.金属圆筒内存在匀强电场

B.金属圆筒内越靠近收尘极电势越低

C.带电尘埃向收尘极运动过程中电势能越来越大 D.带电尘埃向收尘极运动过程中受到的电场力越来越小 【答案】 D

【考查内容】本题以处理工业废气中的静电除尘器为素材,主要考查静电场,电场线,电场强度、电场力、电势能、电势等知识。侧重考查理解能力,要求考生对电场的相关概念的联系和区别有清楚的认识。体现物质观念、运动观念、能量观念、模型建构与STSE等物理核心素养的考查。

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2.

(2018浙江名校协作体)静电场聚焦在电子显微镜和示波管中起着重要的作用.图示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线,两电子分别从a、b两点运动到c点,则( ) A.聚焦电场对两电子始终做负功 B.电子在a点具有的电势能比b点小 C.a点处的电势比c点处的电势低 D.b处的电场强度比c处小 【参考答案】.C

【命题意图】本题考查电场线、等势面、电场力做功、电势能和电势、电场强度及其相关的物理知识,意在考查运用相关知识分析解决实际问题的能力。

3.(

黑龙江省××市第一中学2016届高三第三次模拟考试理科综合试题)阴极射线示波管的聚焦电场是由电极A1、A2形成,实线为电场线,虚线为等势线,Z轴为该电场

的中心轴线,P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点,则( ) A.电极A1的电势低于电极A2的电势

B.电场中Q点的电场强度小于R点的电场强度

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C.电子在P点处的动能大于在Q点处的动能

D.电子从P至R的运动过程中,电场力对它一直做正功 【参考答案】AD

点:电场强度;电场线;电势及电势能

【名师点睛】要能正确根据电场线、等势线的分布情况,判断电势、电势能、电场强度、电场力做功等物理量变化情况;沿电场线电势降低,电场强度的大小与电场线的疏密有关;电场力做正功电势能减小,动能增加. 二,计算题

11.(2017·山西省重点中学高三联合考试)如图11所示为一多级加速器模型,一质量为m=1.0×10-3 kg、电荷量为q=8.0×10-5 C的带正电小球(可视为质点)通过1、2级无初速度地进入第3级加速电场,之后沿位于轴心的光滑浅槽,经过多级加速后从A点水平抛出,恰好能从MN板的中心小孔B垂直金属板进入两板间,A点在MN板左端M点正上方,倾斜平行金属板MN、PQ的长度均为L=1.0 m,金属板与水平方向的夹角为θ=37°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g=10 m/s2。

图11

(1)求A点到M点的高度以及多级加速电场的总电压U;

(2)若该平行金属板间有图示方向的匀强电场,且电场强度大小E=100 V/m,要使带电小球不打在PQ板上,则两板间的距离d至少要多长? 【名师解析】

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(1)设小球从A点到B点的运动时间为t1,小球的初速度为v0,A点到M点的高度为y

则有=tan θ①

Lcos θ=v0t1② 2y-sin θ=gt③

联立①②③并代入数据解得

v0= m/s,y= m④

带电小球在多级加速器加速的过程,根据动能定理有

qU=mv-0⑤

代入数据解得U=18.75 V

故小球进入电场后做类平抛运动,设刚好从P点离开,则有Fx=ma⑧

L=at⑨ 2dmin= t2⑩

联立④⑦⑧⑨⑩并代入数据解得dmin= m 即两板间的距离d至少为 m。 答案 (1) m 18.75 V (2) m

2.反射式速调管是常用的微波器械之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其震荡原理与下述过程类似.如图所示,在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场,一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往

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返运动.已知电场强度的大小分别是E1=2.0×103 N/C和E2=4.0×103 N/C,方向如图所示,带电微粒质量m=1.0×10-20 kg,带电荷量q=-1.0×10-9C,A点距

虚线MN

的距离d1=1.0 cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应.求: (1)B点距虚线MN的距离d2;

(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t.

(2)设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1、a2,有|q|E1=ma1③ |q|E2=ma2④

设微粒在虚线MN两侧运动的时间分别为t1、t2,有 d1=a1t⑤ d2=a2t⑥ 又t=t1+t2⑦

联立②③④⑤⑥⑦式解得t=1.5×10-8 s. 【答案】 (1)0.50 cm (2)1.5×10-8 s