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专题六 电场与电路
一、单选题
1.2023年3月31日,由中车长客自主研制的国内首套高温超导电动磁悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行,此次运行对关键核心技术进行了充分验证。以下有关说法正确的是( )
A.电动悬浮车磁浮的原理是同名磁极相互排斥,所以电动悬浮车一定由磁铁组成
B.由于超导电动悬浮在运行时是悬空的,所以不受一切阻力因而能达到很高的运行速度
C.超导电动磁浮依靠车载超导磁体与地面悬浮线圈相互作用的电场力实现自悬浮
D.高温超导材料转变为超导态时直流电阻变为零,电流流经超导材料时不发生热效应
2.电蚊拍利用电子电路让两电极间的直流电压可升高达上千伏特,且两电极间串联着一个电阻值很大的电阻。它酷似网球拍的网状拍外形,一般具有三层金属导线网,其中构成上、下拍面的两层较疏的金属网彼此相通,构成同一电极,处于电路的低电势;夹在中间的一层金属网则是电路中电势较高的另一电极。已知在标准大气压下,当电场超过30 kV/cm时,空气通常会被电离而放电。以下仅考虑两电极的间距为5 mm之金属网,且两电极间的电压不足以使空气电离的电蚊拍。依据上述信息,下列说法正确的是( )
A.电蚊拍中间夹层的金属网电势高达上千伏特,若人体碰触金属网,会因电击而产生严重伤害
B.闪电生成的基本原理与电蚊拍电离空气放电的原理是一样的
C.电蚊拍拍面上的电子由较高的原子能级跃迁回低能级时释放的能量可使空气电离
D.该电蚊拍两电极间的电压可升高至30 kV
3.图示为某“静电消除器”的原理简图,直流高压产生器将220 V输入电压升高,使正、负放电极尖端交替产生大量正、负离子,当表面带电物体通过放电极附近时,离子将带电物体表面的电荷中和“消除”。忽略离子间的相互作用,则离子被吸附到带电物体表面过程中( )
A.均做匀加速运动 B.正离子电势能增大
C.电场力对负离子做负功 D.正离子向电势降低的方向移动
4.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,已知平行板电容器的电容可用公式计算,式中k为静电力常量,为相对介电常数,S表示金属片的正对面积,d表示两金属片间的距离,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
5.如图甲所示,两个电压表均视为理想电表,电阻为压敏电阻(阻值随所受压力的增大而减小,用柔软的导线与其他电学元件相连且导线足够长),在其受压面上固定一物块。如图乙所示,一半圆柱的工件固定在实验桌面上,A为半圆水平直径的端点,B为半圆的最高点。闭合开关S,将物块和压敏电阻一起置于圆柱表面上,用方向始终沿圆弧的切线方向的力F推物块,使物块和压敏电阻由A点缓慢移动到B点,在此过程中,电压表的示数改变量大小为,电压表的示数改变量大小为分别是电压表示数。下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变小 B.电压表的示数变小
C.一定小于 D.消耗的电功率逐渐减小
6.油烟危害健康,某品牌的抽油烟机的主要部件是照明灯L和抽气扇M(电动机),电路连接如图所示,下列说法正确的是( )
A.抽气扇须在点亮照明灯的情况下才能工作
B.闭合开关和,抽气扇处于“弱吸”挡
C.抽气扇由“弱吸”挡换成“强吸”挡,其发热功率不变
D.工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时,回路中的电流将变大
7.能源问题是当今最热门的话题之一,开发与利用新能源是科学家们奋斗的目标,为此,有人将目标瞄向了闪电。现在我们将闪电的模型简化如下:闪电是由云层所累积的电荷引起的,通常是云层底部带正电,顶部带负电,云层下的地面带负电。当电场强度增大到足以击穿空气时,发生短时放电现象,形成闪电。把放电电流看作时间的函数,其图像如图所示。云层底部与地面之间的距离,击穿空气所需的电场强度,假设云层底部与地面间的电场可看作匀强电场,且每次闪电击向地面输送的电荷量相同,则( )
A.一次闪电释放的总电荷量为50 C
B.闪电时,云层底部和地面之间的平均电流为50 kA
C.一次闪电释放的能量为
D.地球上每年闪电次,全年闪电放出的总能量约为
8.如图所示,一重力不计的带电粒子由水平正对平行板的上极板边缘以平行极板的速度射入,经过一段时间由下极板的边缘离开,已知两极板之间的距离为d,两极板的长度均为L,粒子在极板间运动的时间为t。则下列说法正确的是( )
A.水平方向上前与后电场力对粒子做功之比为1:1
B.竖直方向上前与后粒子运动时间之比为1:1
C.