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专题08 电场
1.(2021·河北省承德一中高三开学考试)如图,在一块面积很大的接地金属平板的上方固定一个带负电的小球,虚线是金属平板上方电场的等势面(相邻等势面间的电势差都相等),实线是某一带电粒子先后经过M和N处的运动轨迹。若该带电粒子在M和N处受到的电场力大小分别为
和,相应的电势能分别为
和
,则( )
A.该粒子可能带负电
B.
,
C.该粒子从M运动到N的过程中,电场力对它做负功
D.由于静电感应,在金属平板的上表面带负电荷
【答案】B
【解析】根据带电粒子运动轨迹的弯曲方向可知,负电荷对该带电粒子的作用力是吸引力,所以该粒子带正电,故A错误;由等势面的疏密程度可知
,再根据
,可知
,带电粒子从M点运动到N点的过程中,电场力做正功,电势能减小,即
,故B正确,C错误;由于静电感应,在金属平板的上表面带正电荷,故D错误。故选B。
2.(2021·浙江省杭州一中高三开学考试)如图所示的高压输电线路,在铁塔的顶端还有两条导线(图中箭头所指),它们与大地相连,这两条导线的主要功能是( )
A.输送电能
B.各变电站之间通讯
C.连接各铁塔,使铁塔更稳固
D.预防雷电击中下方的输电线
【答案】D
【解析】实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器,金属网也能起到屏蔽作用。两条导线与大地相连,形成一个稀疏的金属“网”,把高压线屏蔽起来,使其免遭雷击。故选D。
3.(2021·湖南省常德一中高三月考)如图,实线
、
、
是某一电场中的三条等势线,虚线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹,
、
是轨迹上的两点,则( )
A. 等势线
的电势比等势线
的电势高
B.电子在
点的速度小于在
点的速度
C.电子在
点的加速度小于在
点的加速度
D.电子在
点的电势能小于在
点的电势能
【答案】B
【解析】电子的运动轨迹与等势线b的交点处受力垂直等势面向下,因此电场方向垂直等势线b向上,所以等势线a的电势比等势线c的电势低,A错误;电子从P点到Q点,速度方向与受力方向的夹角小于
,则电子做加速运动,所以电子在P点的速度小于在Q点的速度,B正确;由图可知,P点所在位置的等势线比Q点所在位置的等势线更密,所以P点的电场强度大于Q点的电场强度,所以电子在P点的加速度大于在Q点的加速度,C错误;电子从P点到Q点电场力作用正功,电势能减小,所以电子在P点的电势能大于在Q的电势能,D错误。故选B。
4.(2021·湖南长郡中学高三月考)一匀强电场的方向平行于
平面,平面内a、b,c三点的位置如图所示,三点的电势分别为
、
、
。则下列说法正确的是( )
A. 电场强度的大小为
B.坐标原点处的电势为
C.电子在b点的电势能比在c点小
D.电子从a点运动到b点,电场力做功为
【答案】B
【解析】
垂直于
,沿
和
两方向的场强分量大小分别为
根据矢量合成可得,合场强大小为
,A错误;在匀强电场中平行等间距的线段上两端点间的电势差相等,即
,解得
,B正确;电子在a、b、c三点的电势能分别为
、
和
,故电子在b点的电势能比在c点的大
,C错误;据电场力做功与电势能变化的关系可得,电子从a点运动到b点,电场力做功为
,D错误。
5.(2021·辽宁省铁岭一中高三月考)如图所示,加速电场正、负极板之间的电压为
,偏转电场板长为
,两板间距为
。带正电荷的粒子(不计重力)由静止开始经加速电场加速后,从偏转电场两板正中间进入偏转电场。若要保证带电粒子能从偏转电场中射出,偏转电场两个极板上所加电压
的值不能超过( )。
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】加速过程,由动能定理得
在平行于板面的方向上做匀速运动,有
在垂直于板面的方向做匀加速直线运动,加速度
偏转距离
能飞出的条件为
解得
,故选A。
6.(2021·广东佛山一中高三月考)真空中某点电荷的等势面示意如图,图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是( )
A.该点电荷一定为正电荷
B.
点的场强一定比
点的场强大
C.
点的电势一定比
点的电势高
D.正检验电荷在
点比在
点的电势能大
【答案】B
【解析】正电荷和负电荷周围的等势面都为一组同心球壳,该点电荷不一定为正电荷,故A错误;相邻等势面间电势差相等,P点附近的等差等势面更加密集,故P点的场强一定比Q点的场强大,故B正确;正电荷和负电荷周围的等势面都为一组同心球壳,若为负点电荷,则P点电势一定比Q点电势低,故C错误;从等势面的情况无法判断该点电荷为正点电荷还是负点电荷,所以无法判断P点电势与Q点电势的高低,就无法判断正检验电荷在P点和在Q点的电势能的大小,故D错误。故选B。
7.(2021·广东深圳中学高三月考)如图所示,静电除尘器由板状收集器A和线状电离器
组成。A接到几千伏高压电源的正极,
接到高压电源的负极,它们之间