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专题限时集训(六) 电场的性质 带电粒子(带电体)在电场中的运动
1.(2023·广东重点高中高三期末)如图甲所示是某同学设计的一实验装置,两端开口的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块金属片,图乙为塑料瓶俯视图。将钢锯条和金属片分别跟静电起电机的两极相连。将点燃的蚊香放入塑料瓶内,很快就看见塑料瓶内烟雾缭绕。摇动起电机,顿时塑料瓶清澈透明,停止摇动,又是烟雾缭绕。当起电机摇动时,下列说法正确的是( )
A.该实验装置演示的是静电除尘现象,烟尘带了正电荷
B.在锯条附近的电场强度小于在金属片附近的电场强度
C.锯条附近的电势高于金属片附近的电势
D.电场力对烟尘做正功
2.在生产纸张等绝缘材料的过程中,为了实时监控材料的厚度,流水线上设置了传感器装置,其简化结构如图所示,M、N为平行板电容器的上、下两个固定极板,分别接在直流恒压电源的两极上。已知电流从a向b流过电流表时,电流表指针偏向a端。某次纸张从平行极板间穿过的过程中,发现电流表指针偏向b端,下列判断正确的是( )
A.极板上的电荷量不变
B.极板上的电荷量变小
C.电容器的电容变大
D.电容器的电容不变
3.(2023·重庆市涪陵重点高中高三质检)人体的细胞膜由磷脂双分子层组成,双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位)。现研究某小块均匀的细胞膜,厚度为d,膜内的电场可看作匀强电场,简化模型如图所示。初速度可视为0的正一价钠离子仅在电场力的作用下,从图中的A点运动到B点,下列说法正确的是( )
A.A点电势低于B点电势
B.钠离子的电势能减小
C.钠离子的加速度变大
D.若膜电位不变,当d越大时,钠离子进入细胞内的速度越大
4.(多选)(2023·湖北省荆门市二模联考)如图所示,四个点电荷a、b、c和d构成一个长方形。电荷a、b带电荷量均为+q(q>0),电荷c、d带电荷量均为 -q。规定无穷远处电势为0,下列说法正确的是( )
A.O点电势大于0
B.O点电场方向垂直指向线段cd
C.移走电荷a后,O点电势一定减小
D.移走电荷b后,O点电场强度一定减小
5.(2023·湖南卷)如图所示,真空中有三个点电荷固定在同一直线上,电荷量分别为Q1、Q2和Q3,P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°和30°。若P点处的电场强度为0,q>0,则三个点电荷的电荷量可能为( )
A.Q1=q,Q2=q,Q3=q
B.Q1=-q,Q2=-q,Q3=-4q
C.Q1=-q,Q2=q,Q3=-q
D.Q1=q,Q2=-q,Q3=4q
6.如图所示,匀强电场平面内有一个直角三角形MNP,其中∠M=90°,∠N=30°,MP=3 m。若在M点处沿该平面向不同方向射出动能为8 eV的电子,有两电子分别经过P、N两点时的动能为 6 eV 和14 eV。不考虑电子间的相互作用,则下列关于该匀强电场电场强度E的大小及P、N点电势高低的比较正确的是( )
A.E= V/m,φP<φN
B.E= V/m,φP>φN
C.E= V/m,φP<φN
D.E= V/m,φP>φN
7.(多选)(2023·山西省统考二模)在x轴上坐标为 -3L 和3L的两点固定电荷量不等的两点电荷,坐标为3L处电荷带正电,电荷量大小为Q。两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中x=L处电势最低,x轴上M、N两点的横坐标分别为-2L和2L,则下列说法正确的是( )
A.两点电荷为异种电荷
B.同一检验电荷在M点受到的静电力大于在N点受到的静电力
C.坐标为-3L处电荷的电荷量大小为2Q
D.坐标为-3L处电荷的电荷量大小为4Q
8.(2023·江苏省南通市高三一模)如图所示,光滑斜面上等高处固定着两个等量正电荷,两电荷连线的中垂线上有一带正电的小球。现将小球由静止释放,取两电荷连线中点为坐标原点O,沿中垂线向下为正方向,取无限远处电势为0,设小球在O点重力势能为0,则小球运动过程中加速度a、重力势能Ep1、机械能E、电势能Ep2随位置x变化的关系图像可能正确的是( )
A B C D
9.(多选)(2023·山东省临沂市一模)细线拉着一质量为m的带电小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动,该区域内存在水平方向的匀强电场(图中未画出),小球所受电场力水平向右,大小是其重力的倍,圆周上A点在圆心的正上方,小球过A点时的速度大小为v0,方向水平向左,除受重力、静电力及细线的拉力外小球不受其他力的作用,重力加速度为g,在小球做圆周运动的过程中( )
A.小球最小速率为
B.小球速率最小时其电势能最大
C.若小球过A点时细线断开,之后小球电势能最大时速率为
D.若小球过A点时细线断开,之后小球电势能最大时速率为
10.(2023·安徽省合肥市高三一模)如图所示,