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专题10 电场及带电粒子在电场中的运动
一、单选题
1.(2024·四川南充·一模)电容器储能已经广泛应用于电动汽车,风光发电储能,电力系统中电能质量调节。电容器储能的原理是,当电容器充电后,所带电荷量为Q,两极板间的电势差为U,则板间储存了电能。如图是电容为C的电容器两极板间电势差u和所带电荷量q的图像,则( )
A.该电容器的电容C随电荷量q增大而增大
B.图像中直线的斜率等于该电容器电容C
C.电源对该电容器充电为Q时,电源对该电容器做的功为QU
D.电源对该电容器充电为Q时,该电容器储存的电能为
2.(2024·江苏南通·一模)莱顿瓶是一种储存电荷的装置,在玻璃瓶外面贴有一层金属篟,内部装食盐水,从瓶口处插入金属探针,下端浸在食盐水中,盐水和金属箔构成电容器的两极。现要增大电容器的电容,下列操作中可行的是( )
A.多加入一些食盐水 B.减小食盐水的浓度
C.将金属探针上移少许 D.减小金属箔的高度
3.(23-24高三下·浙江·开学考试)用高压电晕等方法可以把电荷永久固定在一些绝缘材料上形成驻极体。驻极体在生活中有着广泛的应用,如驻极体话筒、静电贴膜和静电吸附口罩。若把负离子驻入到聚丙烯熔喷布(无纺布)上可以作为口罩的吸附层(如图所示),假设负离子均匀分布在熔喷布上,下面说法正确的是( )
A.若手碰熔喷布电荷会泄漏掉
B.若玻璃球外平整地贴上一层驻极体熔喷布,玻璃球内的电场强度为零
C.口罩的静电吸附作用只能吸附带电的微小颗粒
D.若用力把熔喷布拉伸使其面积增大,这些驻极体电荷的电势能将增大
4.(2024·广东广州·一模)科学家研究发现,蜘蛛在没有风的情况下也能向上“起飞”。如图,当地球表面带有负电荷,空气中有正电荷时,蜘蛛在其尾部吐出带电的蛛丝,在电场力的作用下实现向上“起飞”。下列说法正确的是( )
A.蜘蛛往电势高处运动 B.电场力对蛛丝做负功
C.蛛丝的电势能增大 D.蛛丝带的是正电荷
5.(2024·广东·一模)电视机显像管的结构示意图如图所示,电子枪均匀发射的电子束经加速电场加速后高速通过偏转电场,最后打在荧光屏上呈现光斑,在显像管偏转极板上加上不同的电压,光斑在荧光屏上呈现不同情况,以上极板带正电时为正,下列说法正确的是( )
A.若在偏转极板加上如图甲所示的偏转电场,则可以在荧光屏上看到一个固定的光斑
B.若在偏转极板加上如图乙所示的偏转电场,则可以看到一个光斑在荧光屏的O点下侧移动
C.若在偏转极板加上如图丙所示的偏转电场,则可以看到一个光斑在荧光屏上从上向下移动
D.若在偏转极板加上如图丁所示的偏转电场,则可以看到一个光斑在荧光屏上O点两侧做往复运动
6.(2024·广东深圳·一模)两块平行金属板安装在绝缘基座上,A板连接感应起电机的正极,B板连接负极,一个由锡纸包裹的乒乓球用绝缘细线悬挂于A、B两板之间,摇动起电机,乒乓球在电场力作用下与A、B两板往返运动碰撞,下列说法正确是( )
A.A板的电势低于B板的电势
B.乒乓球往返运动过程中始终带正电
C.A→B的运动过程中电场力对乒乓球做负功
D.A→B的运动过程中乒乓球电势能减小
7.(2024·山东德州·模拟预测)如图将直角△ABC上,AB两点分别固定放置电荷量为Q和的正电荷,AC边长为l,在C点放置一点质量为m电荷量为q的电荷,已知q<<Q,给电荷q一个初速度( )
A.不管q带正电还是负电,电荷q都不可能做匀速圆周运动
B.若电荷q可以做圆周运动,则电荷q带负电,且∠CBA=30°,圆周运动的速度大小为
C.若q做匀速圆周运动,则电荷q运动过程中电场强度不变
D.若给电荷q的初速度能沿CD方向做直线运动,则整个运动过程中电荷q的电势能一定先减小再增大
8.(2024·山东枣庄·一模)磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架,分子层之间具有弹性,可近似类比成劲度系数为的轻质弹簧。细胞膜上的离子泵可以输运阴阳离子,使其均匀地分布在分子层上,其结构示意如图所示。已知无限大均匀带电薄板周围的电场为匀强电场,静电力常量为k,介质的相对介电常数为,细胞膜的面积。当内外两膜层分别带有电荷量Q和-Q时,关于两分子膜层之间距离的变化情况,下列说法正确的是( )
A.分子层间的距离增加了 B.分子层间的距离减小了
C.分子层间的距离增加了 D.分子层间的距离减小了
二、多选题
9.(2024·浙江·一模)如图所示为某绝缘空心球的示意图,是过球心的水平截面的圆周上六个点等分点,分别在和固定等量的正负电荷,即和,而是球的某一直径且与水平面垂直,设无穷远处为电势零点,则( )
A.两点的电场强度相同
B.三点的电势分别记为,则
C.将一正的试探电荷从点沿圆弧移到点的过程中电场力先做正功再做负功
D.若处的电荷仍固定不动,将处的电荷移到处