内容正文:
专题十 《静电场中能量》》信息优化卷(能力B)
(解析版)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1. 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.测试范围:人教版(2019)必修第三册 第十章《静电场中能量》
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行间距为d的活动金属片和固定金属片组成,两金属片间有空气间隙,两金属片组成一个平行板电容器,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,已知只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的50%时,传感器才有感应,则下列说法正确的是( )
A.按键的过程中,电容器的电容减小
B.按键的过程中,图丙中电流方向从b流向a
C.欲使传感器有感应,按键需至少按下
D.欲使传感器有感应,按键需至少按下
2.高压电场干燥中药技术基本原理如图所示,在一个很大的导体板MN上铺一薄层中药材,针状电极O和平板电极MN接高压直流电源,其间产生较强的电场。水分子是极性分子,可以看成棒状带电体,一端带正电,另一端带等量负电。水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去,被鼓风机吹出的水平微风裹挟着飞离电场区域。图中虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始运动的轨迹,不计阻力与水分子的重力。下列说法正确的是( )
A.水分子的运动轨迹ABCD是一条抛物线
B.水分子运动过程中的加速度保持不变
C.水分子运动过程中各点电势逐渐降低
D.水分子运动过程中的电势能不断减小
3.如图甲,某装置中,多个横截面积相同的金属圆筒依次排列,其中心轴线在同一直线上,序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连,序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在时,奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板(序号为0)中央有一个电子由静止开始加速,沿中心轴线冲进圆筒1。为使电子运动到圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速,圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。已知电子质量为m、电荷量为e、电压绝对值为U、周期为T,电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计,则( )
A.电子在金属圆筒中被加速
B.电子在金属圆筒中的运动时间为T
C.电子出第8个圆筒瞬间速度为
D.第8个圆筒长度为
4.如图所示,真空中P、Q两点各有一正点电荷,带电量都为q。以两个电荷连线的中点为中心画一个正立方体,且立方体的面aehd中心O和面cbfg的中心O'过两电荷的连线。M、N关于Q对称,下列说法正确的是( )
A.在O点静止释放一个质子,它将会在OO'之间往返运动
B.电子沿正方形aehd运动一周,受到的电场力和电势能均保持不变
C.a、g两点电场强度大小相等,方向相反,a点电势大于g点电势
D.将一个质子从O点移动到N点和从O点移动到M点,电场力做功相同
5.绝缘光滑水平面上有ABO三点,以O点为坐标原点,向右方向为正方向建立直线坐标轴x轴,A点坐标为-2m,B点坐标为2m,如图甲所示。A、B两点间的电势变化如图乙,左侧图线为四分之一圆弧,右侧图线为一条倾斜线段。现把一质量为m,电荷量为q的负点电荷,由A点静止释放,则关于负点电荷的下列说法中正确的是(忽略负点电荷形成的电场)( )
A.负点电荷在AO段的加速度大于在OB段的加速度
B.负点电荷在AO段的运动时间小于在OB段的运动时间
C.负点电荷由A点运动到O点过程中,随着电势的升高电势能变化越来越快
D.当负点电荷分别处于和时,电场力的功率相等
6.如图所示的纸面是光滑、绝缘的水平桌面。在桌面上有一直角坐标系xOy,它的第一象限内有一过O点的虚线OP,虚线与x轴正方向间夹角θ=30°。虚线右下方到第四象限内有与虚线平行、电场强度E=1.0×103N/C的匀强电场。虚线上有一点K,OK=5m。一个质量为m=0.02kg、电量为q=-1.0×10-4C的带负电小球从K点以速度v=4m/s垂直虚线射入电场,则小球运动过程中( )
A. 到x轴的最小距离为0.1m
B.到x轴的最小距离为2.4m
C.恰能到达x轴
D.能穿过x轴
7.如图,在xOy坐标平面内有方向平行于坐标平面的匀强电场,abcd是平面内直角梯形的四个顶点,坐标如图所示,已知a、b、c三点电势分别为2V、6V、8V,下列说法错误的是( )
A.坐标原点O的电势为4V
B.d点的电势为6V
C.c、O两点的电势差等于b、a两点的电势差
D.匀强电场方