专题02 静电场的应用（期中真题汇编,广东专用）高二物理上学期

**基本信息** 高二上静电场应用期中试题汇编，涵盖5大高频考点，精选广州执信中学等名校期中真题，注重真实情境与能力梯度设计。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择（含单选、多选）|约30题|电容器与电容（传声器、超级电容器）、带电粒子运动（复合场）、静电利用（空气净化器）等|真实情境（电容传声器）、能力梯度（从公式应用到综合分析）| |非选择（计算）|约5题|示波管、离子推进器、质子疗法等科技应用|结合科技前沿（离子推进器），综合考查电场力与能量分析|

函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题02静电场的应用 考点1电容器与电容 1.【答案】C 2.【答案】A 3.【答案】AC 4.【答案】D 5.【答案】A 6.【答案】AC 7.【答案】A 8.【答案】BD 9.【答案】BD 10.【答案】D 》 考点2带电粒子在电场中的运动 1.【答案】ACD 2.【答案】B 3.【答案】AB 4.【答案】B 1/3 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 5.【答案】B 6.【答案】ABC 7.【答案】CD 8.【答案】ACD 9.【答案】BD 10.【答案】ACD 考点3静电的利用与防护 1.【答案】D 2.【答案】AB 3.【答案】AD 4.【答案】C 5.【答案】A 6.【答案】c 考点4示波管 1.【答案】B 2.【答案】c 3【路案】)-0：2》y=4U. v-UR ’tan0= UL:(3)v-2D+10@ 2Uod 2UodT 213 西学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 考点5静电场在科技中的应用 1.【答案】D 2.【答案】B 3.【答案】AB 4.【答案】D 5.【答案】(1)v=V▣ eE光 (3)E=8▣ 6【答案】(1)t口：(2)4gU+m qR 7.【答案】(1)dV▣ (2)2d (3)3U0 8.【答案】(1)B的电势高于A的电势，V1=V叵 (2)6=T/0,E=12 9.【答案】(1)2000V/m,沿x轴负方向：(2)1×10m/s:(3)T=6×108s 10.【答案】(q)9yLan6 (2)Lsin 20sin0 d 313 专题02 静电场的应用 5大高频考点 1. 电容器与电容 2. 带电粒子在电场中的运动 3. 静电的利用与防护 4. 示波管 5. 静电场在科技中的应用 考点1 电容器与电容 1.(25-26高二上·广州执信中学·期中)图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板距离减小，则在此过程中（　　） A. 膜片与极板间的电容减小 B. 极板所带电荷量减小 C. 膜片与极板间的电场强度增大 D. 电阻R中有向上的电流 【答案】C 【详解】由图可知，膜片与极板间的电势差U保持不变，根据 ， ，膜片与极板距离d减小。AB．根据电容决定式，可知膜片与极板间的电容增大，极板所带电荷量增大，AB错误；C．根据电场强度公式，可知膜片与极板间的电场强度增大，C正确；D．极板所带电荷量增大，电源给极板充电，充电电流通过电阻R向下，D错误。故选C。 2.(25-26高二上·广东名校联考·期中)超级电容器具有超长寿命和极快充放电的特点，汽车启动时需要瞬间增大功率，可用超级电容器快速地释放能量，该过程中超级电容器所带电荷量和两极板间电压的变化情况是（　　） A. 减小，减小 B. 增大，增大 C. 减小，增大 D. 增大，减小 【答案】A 【详解】超级电容器的电容是自身固有属性，充放电过程中保持不变。本题中电容器释放能量，处于放电过程，对外释放电荷，因此所带电荷量减小。根据电容定义式变形得，不变、减小，因此两极板间电压也减小。故选A。 3.(25-26高二上·番禺八校·期中)(多选)研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。实验中，极板所带电荷量不变，若要使静电计指针的张角变大，可采用的方法是（　　） A. 仅增大两极板间的距离 B. 仅减小两极板间的距离 C. 仅将电容器b板向下平移 D. 仅在极板间插入有机玻璃板 【答案】AC 【分析】【详解】根据电容公式极板间电压增大时，静电计指针的张角变大，所以减小电容C即可，根据电容的决定式可知，增大极板间距离d、减小极板间正对面积S、减小介电常数都可以减小电容。故选AC。 4.(25-26高二上·深圳高级中学·期中)相机对焦系统中常用可调平行板电容器检测位移，其结构可简化为两块正对的金属极板水平放置，上极板接地且位置固定，下极板通过导线与电源正极相连，充电后立即断开开关。两板间某点记作P。现将下极板缓慢下移（忽略边缘效应），下列说法正确的是（　　） A. 电容器的电容增大 B. P点的电势升高 C. 若将一个带负电的尘埃固定在P点，间距增大后其电势能会增大 D. 若将正电荷从下极板移至上极板，间距增大后电场力做的功变多 【答案】D 【详解】A．因为平行板电容器充电后立即断开开关，故电容器所带电荷量一定，下极板缓慢下移，则板间距离d变大，根据可知，电容C变小，故A错误；BC．平行极板间的电场强度故电场强度E不变，上极板接地，有P点与上极板间的距离保持不变，则P点与上极板间的电势差保持不变，所以P点的电势不变，固定在P点的带负电的尘埃电势能不变，故BC错误；D．电场强度E不变，根据可知，正电荷在极板间所受的电场力F不变，若将正电荷从下极板移至上极板，根据可知，间距增大后电场力做的功变多，故D正确。故选D。 5.(25-26高二上·广东揭阳·期中)某种不导电溶液的相对介电常数与浓度的关系曲线如图（a）所示，将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源、电流表等构成如图（b）所示的电路，闭合开关后，若降低溶液浓度，则（　　） A. 电容器的电容增大 B. 电容器所带的电荷量不变 C. 电容器两极板之间的电势差增大 D. 溶液浓度降低过程中电流方向为 【答案】A 【详解】A．降低溶液浓度，不导电溶液的相对介电常数增大，根据电容器的电容可知电容器的电容增大，故A正确；BC．电容器接恒压电源，即电容器两端的电压不变，根据可知电容器所带的电荷量增大，故BC错误；D．根据上述分析可知，电容器所带的电荷量增大，则电源给电容器充电，则充电电流方向为，故D错误。故选A。 6.(25-26高二上·广州二中·期中)(多选)电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件由一块固定极板M和一块可前后移动的极板N组成的平行板电容器。已知，电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性两极板之间的相对位置发生变化，使MN间的电压发生变化，电压到一定临界值安全气囊弹出。则减速过程，下列说法正确的是（　　） A. 极板间距离减小 B. 电容器电容减小 C. 极板间电压减小 D. 极板间场强增大 【答案】AC 【详解】A．M极板固定，汽车减速可移动的极板N由于惯性相对M极板向前运动，即极板间距离减小，故A正确；BC．M、N两极板间的距离d减小，根据可知电容增大，因为电荷量Q不变，根据可知极板间电压U减小，故B错误，C正确；D．极板间电场强度又因为，联立解得，可知电场强度不变，故D错误。故选AC。 7.(25-26高二上·惠州一中·期中)电容器是一种重要的电学元件，它能够储存电荷。电容器储存电荷的特性用电容表征。如图所示，在研究电容器充、放电的实验中，使开关S掷向1端，电源E对电容器C充电。下列图像中，能正确反映电容器充电过程中电流与时间、电荷量与电压关系的是（　　） A. 　　B.  C. 　　D.  【答案】A 【详解】AB．充电过程中随着电容器电荷量的增加，充电电流越来越小，充满以后电流为零，故A正确，B错误；CD．根据可知，电容器的电容大小不变，则图象是一条过原点的直线，故CD错误。故选A。 8.(25-26高二上·广州六中·期中)(多选)如图所示的电路中，两金属板沿水平方向放置，并与灵敏电流计G串联后接在电源两端，D是理想二极管。单刀双掷开关S接1时，带电小球刚好静止在两极板间P点，A极板接地。下列说法正确的是（　　） A. 小球的电势能为负 B. 单刀双掷开关S接1时，仅将A板向上移动少许，则P点的电势会升高 C. 将单刀双掷开关S由接1改为接2，仅将B板向上移动少许，则小球向上运动，且流过灵敏电流计G的电流方向向右 D. 单刀双掷开关空置，在AB间插入电介质，则小球向下运动，且电容器电压减小 【答案】BD 【详解】A．单刀双掷开关S接1时，AB板间电场强度方向竖直向上，带电小球刚好静止在两极板间，则小球所受电场力方向也是竖直向上，故小球带正电，A板接地，电势为零，AB板间电势都为正，根据电势能，可知小球电势能为正，故A错误；B．单刀双掷开关S接1时，电容器的电压不变，仅将A板向上移动少许，板间距离变大，根据可知电场强度变小，P点与B板电势差可知电势差减小，又不变，可知P点的电势会升高，故B正确；C．将单刀双掷开关S由接1改为接2，仅将B板向上移动少许，则板间距离减小，根据可知电容变大，但是二极管具有单向导电性，可知电容器电荷量保持不变，根据，联立可知电场强度不变，电场力不变，可知小球静止不动，灵敏电流计没有电流，故C错误；D．单刀双掷开关S空置，电容器电量不变，插入电介质，电容变大，由可知，电压减小。极板之间的电场强度电容器电容联立解得可知插入电介质后场强E减小，电场力减小，小球向下运动，故D正确。故选BD。 9.(25-26高二上·广雅中学·期中)(多选)如图所示为电容式风力传感器，将电容器负极板和静电计金属外壳都接地，P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大（可动电极不会到达P点）。若极板上电荷量保持不变，则下列说法正确的是（     ） A. 风力越大，电容器电容越小 B. 风力越大，静电计指针张角减小 C. 风力越大，极板间电场强度越大 D. 风力越大，P点的电势越低 【答案】BD 【详解】A．根据 ，风力越大，两板间的距离d越小，电容器电容C越大，A错误；B．根据 解得 风力越大，两板间的距离d越小，两板之间的电势差越小，静电计指针张角越小，B正确；C．根据 解得风力越大，两板间的距离d越小，极板间电场强度与距离d无关，电场强度不变，C错误；D．根据 解得风力越大，P点到负极板之间的距离越小，P点的电势越小，D正确。故选BD。 10.(25-26高二上·广东茂名一中·期中)电容式液位计可根据电容的变化来判断液面升降。某型号液位计的工作原理如图所示，一根金属棒插入金属容器内，金属棒为电容器的一个极，容器壁为电容器的另一个极，金属容器接地，容器内液面高度发生变化会引起电容器的电容变化。下列说法正确的是（　　） A. 该液位计适用于导电液体 B. 容器内液面升高的过程中，电容器的电容会减小 C. 容器内液面降低的过程中，通过电流计的电流方向由到 D. 容器内液面不管是上升还是下降，电容器两极间的电场强度都始终不变 【答案】D 【详解】A．若溶液为导电液体，则金属棒与金属容器壁通过导电溶液导通，从而会形成闭合回路，则金属棒不能与容器壁构成电容器，因此该液位计不适用于导电液体，故A错误；B．液体相当于电介质，根据电容器电容的决定式可知当液面上升时，增大，则电容器的电容增大，故B错误；C．容器内液面降低的过程中，根据可知电容器的电容减小，由于电容器始终与电源相连，故电容器两端的电压不变，结合可知，电容器的电荷量减小，故电容器处于放电状态，金属容器接地，电流从高电势流向低电势，即电流由，故C错误；D．电容器两极板间的电压U不变，两极板间的距离d不变，根据可知，容器内液面不管是上升还是下降，电容器两极间的电场强度都始终不变，故D正确。故选D。 考点2 带电粒子在电场中的运动 1.(25-26高二上·东莞中学·期中)(多选)空间存在竖直向上的匀强电场，一带电量为的小球在距地面某高度从静止开始下落，其机械能和动能随下落位移的变化如图中直线所示。不计空气阻力，设地面为重力势能的零势能面，取重力加速度。则（　　） A. 小球的质量为 B. 匀强电场的大小为 C. 小球开始下落时距离地面的高度为 D. 小球下落过程中电势能增加了 【答案】ACD 【详解】AB．电场力对小球做负功，小球的机械能减少多少，电场力就对小球做多少负功，取小球下落10m处，则有则有根据动能定理，有解得，A正确，B错误；C．小球刚开始下落时，机械能即为重力势能，即解得，C正确；D．小球下落10m的过程中，电场力做功为电场力做负功，电势能增加，则电势能增加40J，D正确。故选ACD。 2.(25-26高二上·广州执信中学·期中)如图所示，匀强电场的电场强度大小为E，方向水平向右。将质量为m的带正电小球以初速度竖直向上抛出。不计空气阻力，已知，则从抛出至上升到最高点的过程中，小球（　　） A. 从抛出至上升到最高点的过程中，动能一直增加 B. 当速度和电场方向的夹角为45°时，动能最小 C. 运动到最高点时的动能最小时，电场力的功率最小 D. 动能最小时，电势能最大 【答案】B 【详解】AB．将重力和电场力合成，合力方向为斜向右下方，设与水平方向夹角为，则解得小球运动过程中只有重力与电场力做功，当小球运动到速度方向与合力方向垂直时，即当速度和电场方向的夹角为45°时，速度最小，动能最小，接下来合力做正功动能增大，所以从抛出至上升到最高点的过程中，动能先减小后增大，故A错误，B正确；C．将小球的运动分解为竖直方向的竖直上抛运动和水平向右的初速度为零的匀加速直线运动，电场力的功率为所以在初始时刻电场力的功率最小，故C错误；D．从抛出至上升到最高点的过程中,电场力一直做正功，电势能一直减小，故D错误。故选B。 3.(25-26高二上·广东东莞五校·期中)(多选)质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的初速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入。它们最后打在同一点（不计重力及粒子间相互作用力），则从开始射入到打到上极板的过程中（　　） A. 它们运动的时间tP=tQ B. 它们所带的电荷量之比qP∶qQ=1∶2 C. 它们的电势能减少量之比ΔEP∶ΔEQ=1∶2 D. 它们的动能增量之比为ΔEkP∶ΔEkQ=2∶1 【答案】AB 【分析】【详解】A．水平方向做匀速运动水平位移相同，初速度相同，则运动时间相同，A正确；B．竖直方向上解得所以qP∶qQ=1∶2 B正确；C．电势能减少量为所以ΔEP∶ΔEQ=1∶4 C错误；D．由动能定理，动能的增加量为所以ΔEkP∶ΔEkQ=1∶4 D错误。故选AB。 4.(25-26高二上·深圳外国语学校·期中)一半径为R的绝缘光滑圆环竖直放置在方向水平向右、场强为E的匀强电场中，如图所示，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球（图中未画出）套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球自a点由静止释放，沿abc运动到d点时的速度恰好为零，由此可知（　　） A. 小球带正电 B. 小球在b点时的机械能最大 C. 小球在d点时处于平衡状态 D. 小球在b点时对轨道的弹力最大 【答案】B 【详解】A．小球自a点由静止释放，沿abc运动，说明它受到的电场力向左，则它带负电，故A错误；B．整个圆环上b点电势最高，带负电的小球在b点时的电势能最小，机械能最大，故B正确；C．小球在d点时速度为零，但加速度不为零，不是处于平衡状态，故C错误；D．类比竖直面内的圆周运动可知，bc的中点是等效最低点，小球在此处时对轨道的弹力最大，故D错误。故选B。 5.(25-26高二上·广东揭阳·期中)如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为，所带电荷量为，现加水平向左的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向夹角为（取，，），则（　　） A. 小球带负电 B. 平衡时轻绳的拉力为 C. 匀强电场的电场强度为 D. 减小电场强度且小球再次达到平衡时，轻绳与竖直方向的夹角变大 【答案】B 【详解】A．由图可知，小球所受电场力的方向水平向左，而电场方向也是水平向左，小球受到电场力的方向与电场方向相同，因此小球带正电，故A错误；B．根据平衡条件可得解得细线的拉力为，故B正确；C．根据平衡条件可得解得匀强电场的电场强度大小为，故C错误；D．设平衡时，轻绳与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得当减小电场强度时，小球受到的电场力减小，减小，则减小，即轻绳与竖直方向的夹角变小，故D错误。故选B。 6.(25-26高二上·广州二中·期中)(多选)如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示，t=0 时刻，质量为 m 的带电微粒以初速度 v0，沿中线射入两板间，时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒恰好经金属板边缘飞出，微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为 g。关于微粒在 0~T 时间内运动的描述，正确的是（　　） A. 末速度大小为 v0 B. 末速度沿水平方向 C. 重力势能减少了 D. 克服电场力做功为mgd 【答案】ABC 【详解】AB．时间内微粒匀速运动，则有时间内，微粒做平抛运动，时刻竖直方向的分速度大小为时间内，微粒做匀变速曲线运动，加速度大小为方向竖直向上，微粒在竖直方向上做匀减速直线运动，T时刻竖直分速度为在水平方向上仍然做匀速直线运动，所以末速度的方向沿水平方向，大小为v0，故AB正确；C．微粒在竖直方向上一直向下运动，位移大小为，则重力势能减少了，故C正确；D．设克服电场力做功为W，根据动能定理得解得故D错误。故选ABC。 7.(25-26高二上·广东肇庆中学·期中)(多选)如图所示，竖直固定的光滑绝缘细杆上O点套有一个电荷量为q（q>0）的小环，在杆的左侧固定一个电荷量为Q（Q>0）的点电荷，杆上a、b两点与Q正好构成等边三角形，c是ab的中点。将小环从O点无初速度释放，通过a点的速率为v。若已知ab=Oa=l，静电力常量为k，重力加速度为g。则（　　） A. 在a点，小环所受弹力大小为 B. 在c点，小环的动能最大 C. 在c点，小环的电势能最小 D. 在b点，小环的速率为 【答案】CD 【详解】A．在a点，小环所受弹力大小为，A错误；B．小环通过c点后，开始阶段所受的库仑力竖直向上的分力小于重力，合力向下，小环继续向下加速运动，所以在c点其动能不是最大，故B错误；C．从O到c，电场力对小环做正功，其电势能减小，从c到b，电场力做负功，其电势能增大，所以在c点，小环的电势能最小，故C正确；D．从a到b的过程，电场力做功为0，根据动能定理得得 故D正确。故选CD。 8.(25-26高二上·广州执信中学·期中)(多选)如图，倾角为θ的光滑绝缘斜面上存在两个带电量完全相同的小球a、b，其中小球a与一端固定的绝缘轻质弹簧相连，整个系统处于沿斜面向上的匀强电场E中，当a、b在相距L处静止时弹簧恰好处于原长状态。下列说法正确的是（     ） A. a、b均带正电荷 B. 小球a的质量等于小球b的质量 C. 若两球带电量均为q，则两小球总质量 D. 若仅增大电场强度E，要使a、b再次静止，则二者间距比原来小 【答案】ACD 【详解】A．小球带电量完全相同，即带同种电荷，对整体受力分析，根据平衡条件可知，电场力必向上，即均为正电荷，故A正确；BC．对两小球整体进行分析，根据平衡条件有对小球进行分析有对小球进行分析有可知故B错误，C正确；D．若仅增大电场强度再次静止，对进行分析有由于电场力增大，则点电荷间库仑力增大，间距减小，故D正确。故选ACD。 9.(25-26高二上·广东茂名一中·期中)(多选)如图所示，氘（）、氚（）的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，下列说法正确的是（　　） A. 两种原子核在偏转电场中的位移偏转量之比为3：2 B. 两种原子核打在屏上的动能为1：1 C. 经过加速电场的过程中，电场力对氘（）、氚（）做功之比为3∶2 D. 两种原子核从开始加速到打在屏上所花的时间之比为 【答案】BD 【详解】A．原子核在电场中被加速，则设偏转电场的长度为L2，进入偏转电场后，解得即原子核在偏转电场中的位移偏转量与原子核所带的电量和质量无关，A错误；B．原子核打到屏上时的动能可知，两种原子核电量相等，则打在屏上的动能为1：1，B正确；C．经过加速电场的过程中，根据可知，电场力对氘（）、氚（）做功之比为1∶1，C错误；D．原子核在加速电场中的时间（L1为加速电场的长度）进入偏转电场中到打到屏上的时间（L3为偏转电场右端到屏的距离）则总时间可知两种原子核从开始加速到打在屏上所花的时间之比为，D正确。故选BD。 10.(25-26高二上·深圳高级中学·期中)(多选)如图所示，在平面内存在一个匀强电场，匀强电场方向与水平方向夹角为θ，其中θ=30°。一质量为m的带电小球用一轻绳连接恰好在竖直平面内绕圆心O点做半径为R的圆周运动，运动轨迹上分布着A、B、C、D、F、G、H和P点。已知弧AB、AP、DF、GF对应的圆心角也为θ，小球带电荷量为q（q<0），电场强度（g为重力加速度），则下列说法正确的是（　　） A. 小球在B点时的速度为 B. 小球在A点和F点的机械能相等 C. 小球运动过程中绳子的最大拉力为 D. 小球运动至P点和C点绳子的拉力大小相等 【答案】ACD 【详解】A．小球恰好在竖直平面内绕圆心O点做圆周运动，即小球恰好经过等效最高点，由于所以等效重力的大小为方向斜向右下方与竖直方向的夹角为30°，则B点为等效最高点，所以解得，故A正确；B．小球在运动过程中机械能与电势能之和保持不变，由于A点和F点电势不同，则小球在A点和F点的电势能不相等，所以小球在A点和F点的机械能不相等，故B错误；C．小球运动过程中经过等效最低点时，速度最大，绳子拉力最大，从B点到等效最低点，根据动能定理可得在等效最低点，根据牛顿第二定律可得解得绳子的最大拉力为，故C正确；D．小球在P点，有小球在C点，有由于电场力等于重力，P、C两点关于等效重力方向对称，根据对称性可知，小球经过P、C两点速度大小相等，所以，故D正确。故选ACD。 考点3 静电的利用与防护 1.(25-26高二上·广东名校联考·期中)相传，汉武帝时期，长安宫殿的屋脊上就安装了名为“鸱尾”的金属饰物，用于避免雷击伤害。下列四个选项中用到的原理和“鸱尾”相同的是（　　） A. 静电除尘 B. 静电喷涂 C. 静电复印 D. 钉尖形的电子点火器 【答案】D 【详解】A．“鸱尾”是古代避雷装置，核心原理为尖端放电,静电除尘的原理是带电尘埃在电场力作用下向电极偏转吸附，不属于尖端放电应用，故A错误；B．静电喷涂利用异种电荷相互吸引的规律，使带电涂料吸附在带相反电荷的工件表面，不属于尖端放电应用，故B错误；C．静电复印利用静电吸附墨粉的原理工作，不属于尖端放电应用，故C错误；D．钉尖形电子点火器利用尖端电场极强的特点，通过尖端放电产生电火花点燃燃料，与“鸱尾”原理相同，故D正确。故选D。 2.(25-26高二上·汕头金山中学·期中)(多选)如图是某款空气净化器的工作原理图，负极针附近能生成大量负离子，使得流经负极针的尘埃带上负电后被格栅板吸附，下列说法正确的有（　　） A. 格栅板应接电源正极 B. 负极针附近的电势比格栅板附近低 C. 尘埃被吸附到格栅板上的过程中速度不变 D. 尘埃被吸附到格栅板上的过程中电势能增加 【答案】AB 【详解】A．根据异种电荷相互吸引可知，格栅板接电源正极，故A正确；B．格栅板带正电，负极针带负电，故负极针附近的电势比格栅板附近低，故B正确；CD．带负电的尘埃被吸附到格栅板的过程中，电场力做正功，尘埃的速度增大，电势能减小，CD错误。故选AB。 3.(25-26高二上·深圳外国语学校·期中)(多选)某年暑期，多名在新疆吐鲁番沙漠中游玩的游客突然头发竖立，犹如刺猬，引发网络热议。关于此现象，以下说法正确的是（　　） A. 发生这种现象是游客身上带有静电所导致的 B. 为了躲避危险，游客应大跨步跑离该区域 C. 游客可撑开带有金属手柄的雨伞以避免遭受雷击 D. 游客可就近进入有金属顶的车辆内以躲避危险 【答案】AD 【详解】A．由于人体是一种良好的导体，当雷云出现在游客上空时，就会在人体感应出与雷云相反性质的感应电荷，加之吐鲁番当地空气极端干燥，感应出的静电得不到及时释放，所以形成了上述情况，故A正确；B．大跨步跑离该区域容易形成跨步电压从而导致触电，故B错误；C．撑开带有金属手柄的雨伞会在雨伞尖端感应出高密度的静电从而导致危险，故C错误；D．进入有金属顶的车辆内，金属车身有静电屏蔽的作用，从而对人体起到保护作用，故D正确。故选AD。 4.(25-26高二上·广东肇庆中学·期中)图甲为静电除尘设备，其原理平面图如图乙，中间的金属棒接高压电源的负极，金属圆形外管接高压电源的正极，带粉尘的气体进入室内后，粉尘吸附空气中的电子而带上负电。下列说法正确的是（　　） A. 除尘室内P点的电场强度等于m点的电场强度 B. 除尘室内P点的电势高于m点的电势 C. 某颗带负电的粉尘在P点的电势能大于在m点的电势能 D. 带电粉尘可能做匀速直线运动 【答案】C 【详解】A．根据题意可知除尘设备中电场线方向为圆形外管的四周指向中间金属棒，所以可得P点处电场线较密，根据电场强度和电场线的疏密关系可知P点场强大于m点的场强，A错误；BC．根据前面分析电场线从圆形外管指向金属棒，顺着电场线方向电势降低，可得除尘室内P点的电势低于m点的电势；所以带负电的粉尘在P点的电势能大于在m点的电势能，B错误，C正确；D．除尘室内部为非匀强电场，若做直线运动，到达各处的电场力大小不同，不可能一直受力平衡，所以不可能做匀速直线运动，D错误。故选C。 5.(25-26高二上·清远一中·期中)如图所示，为了研究静电屏蔽效果，某同学将可视为负点电荷的带电体置于封闭金属空腔的外部或内部，其中Q、N的金属空腔和大地相接，P、M的金属空腔与外界绝缘。规定大地的电势为零，下列关于各点场强和电势高低的说法正确的是（　　） A. P金属空腔内的场强等于零，电势小于零 B. 金属空腔内的场强等于零，电势小于零 C. 金属空腔内任一点场强为零，电势小于零 D. 金属空腔内部任意一点的场强为零，外部电势大于零 【答案】A 【详解】A．金属空腔放在负点电荷电场中，出现静电感应现象，最终处于静电平衡状态，金属空腔内的场强处处为零；即P为等势体且处于负点电荷的电场中，所以金属空腔的电势小于零，故A正确；B．金属空腔放在负点电荷的电场中，最终处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，由于金属空腔接地，则金属空腔的电势为零，故B错误；C．负点电荷放在金属空腔中，点电荷与金属空腔之间形成电场，可知金属空腔内任一点场强不为零；金属空腔不接地，则金属空腔外的电场也不等于零，金属空腔的电势小于零，故C错误；D．负点电荷放在金属空腔中，点电荷与金属空腔之间形成电场，可知金属空腔内与金属空腔内壁上任意一点场强不为零，故D错误。故选A。 6.(25-26高二上·珠海一中·期中)关于各图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 图甲，导体棒因静电感应A端带负电荷，B端带正电荷 B. 图乙，用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电吸收信号 C. 图丙，静电计的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状可防止尖端放电 D. 图丁，工作人员在超高压下带电作业时，穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全 【答案】C 【详解】A．图甲，把大地和导体棒看成一个整体，导体棒是近端，因静电感应A端和B端均带负电荷，故A错误；B．图乙，用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电屏蔽，使金属外衣内不受外衣外的电场的干扰，故B错误；C．图丙，静电计的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状可防止尖端放电，故C正确；D．图丁中，超高压带电作业的工作人员，穿上金属丝制成的衣服，起到静电屏蔽的作用，可以保证安全，故D错误。故选C。 考点4 示波管 1.(25-26高二上·东莞中学·期中)如图甲、乙所示为示波管的原理图，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。现在偏转电极YY'之间加如图丙所示电压。加速电压U0的调节不仅影响电子速度，还能间接控制波形显示的缩放比例，是示波器校准的重要参数。若仅将加速电压U0增大为原来的2倍，其他条件不变，则电子在竖直方向的最大侧移量变为原来的（　　） A.  B.  C.  D. 2倍 【答案】B 【详解】若加速电压U0增大为原来的2倍，电子射出加速电场时的速度v0增大为原来的倍，则电子在偏转电极间运动的时间变为原来的，竖直方向的最大侧移量对应UY的峰值，在电场中的加速度不变，则侧移量变为原来的，电子射出偏转电场后至运动到荧光屏的时间也变为原来的，射出偏转电场时沿竖直方向的速度变为原来的，所以电子射出偏转电场后至运动到荧光屏时沿竖直方向的侧移量也变为原来的。故选B。 2.(25-26高二上·珠海一中·期中)静电透镜被广泛应用于电子器件中，图中虚线表示阴极射线示波管的聚焦电场等势面分布情况，任意两个相邻等势面间电势差相等，z轴为该电场的中心轴线。一电子从其左侧进入聚焦电场，图中实线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q、R为其轨迹z上的三点。下列判断正确的是（　　） A. P点的电势大于R点的电势 B. P点的电场强度与R点的电场强度相同 C. 电子在Q点的动能大于在P点的动能 D. 电子在Q点电势能小于R点的电势能 【答案】C 【详解】A．根据电子的运动轨迹，电子所受的电场力方向指向轨迹的凹向且与等势面垂直，可知电场线大致向左，沿电场线电势逐渐降低，可知P点的电势小于R点的电势，A错误；B．因P点的等差等势面较R点密集，可知电场线也密集，可知P点的电场强度大于R点的电场强度，B错误；C．从P到Q电场力做正功，则动能增加，即电子在Q点的动能大于在P点的动能，C正确；D．沿电场线电势逐渐降低，可知Q点的电势小于R点的电势，电子在Q点电势能大于R点的电势能，D错误。故选C。 3.(25-26高二上·珠海一中·期中)示波管装置如图甲所示，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，电子从静止经大小为的电压加速后以一定速度沿轴线连续射入偏转电极，偏转电极的极板沿轴线方向长度为l，间距为d，极板右侧到荧光屏的距离为D。已知电子电荷量为e，质量为m，重力不计。 （1）求电子进入偏转电极时的速度v0； （2）若偏转电极所加电压为，求电子离开偏转电场时竖直方向的偏移量及偏转角正切值； （3）若偏转电极两端加图乙所示的周期性电压，电压最大值为、电场变化周期为T，且T远大于电子在电场中的运动时间，求荧光屏上亮点经过时的速度大小v。 【答案】（1）；（2），；（3） 【详解】 （1）电子在加速场中加速，由动能定理得解得（2）电子在偏转场中做类平抛运动，设竖直方向的偏移量为y，偏转角为。水平方向匀速运动竖直方向加速运动其中解得偏转角正切值为其中解得（3）设电子打到荧光屏上的竖直位移为Y，由几何关系可得解法1结合图像可知，在一个周期T内将其代入，整理得可知亮点的位置随时间均匀变化，即做匀速运动。则经过时的速度大小解法2光点移动的速度由图像可知则经过时的速度大小 考点5 静电场在科技中的应用 1.(25-26高二上·广东肇庆中学·期中)如图，喷雾器可以喷出质量和电荷量都不尽相同的带负电油滴．假设油滴以相同的水平速度射入接有恒定电压的两水平正对金属板之间，有的沿水平直线①飞出，有的沿曲线②从板边缘飞出，有的沿曲线③运动到板的中点上．不计空气阻力及油滴间的相互作用，则 A. 沿直线①运动的所有油滴质量都相等 B. 沿直线①运动的所有油滴电荷量都相等 C. 沿曲线②、③运动的油滴，运动时间之比为1:2 D. 沿曲线②、③运动的油滴，加速度大小之比为1:4 【答案】D 【详解】AB.沿直线①运动的油滴，根据题意得：，即：，所以沿直线①运动的油滴比荷相同，AB错误C.沿曲线②、③运动的油滴，均做类平抛运动，水平方向匀速运动：，初速度相同，所以运动时间比为位移比即：2：1，C错误D.沿曲线②、③运动的油滴，水平方向，设板间距为d，竖直方向：，联立解得：，所以因为水平位移2：1，所以加速度大小之比1：4，D正确 2.(25-26高二上·广州二中·期中)有一种喷墨打印机的打印头结构示意图如图所示，喷嘴喷出来的墨滴经带电区带电后进入偏转板，经偏转板间的电场偏转后打到承印材料上。已知偏移量越大字迹越大，现要减小字迹，下列做法可行的是（　　） A. 增大墨滴的带电荷量 B. 增大墨滴喷出时的速度 C. 增大偏转板与承印材料的距离 D. 增大偏转板间的电压 【答案】B 【详解】带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，，联立上式，解得设偏转板与承印材料的距离为l，则打到承印材料上的偏移量解得可知，要减小偏移量，可减小墨滴的带电荷量，增大墨滴喷出时的速度，减小偏转板与承印材料的距离，减小偏转板间的电压。故选B。 3.(25-26高二上·广州执信中学·期中)(多选)如图，静电选择器由两块相互绝缘、半径很大的同心圆弧形电极组成。由于两电极间距很小，可近似认为两电极半径均为，且电极间的电场强度处处相等，大小为，方向沿径向垂直于电极。由核和核组成的粒子流从狭缝进入选择器，若不计粒子间相互作用，部分粒子在电场力作用下能沿圆弧路径从选择器出射。下列说法正确的是（　　） A. 电极间所加电压为 B. 出射的粒子具有相同的速度 C. 出射的粒子具有相同的动能 D. 出射的粒子具有相同的动量 【答案】AB 【详解】A．电极间电场可近似为匀强电场，根据电势差与电场强度的关系可得，故A正确；BCD．能沿圆弧路径从选择器出射的粒子在选择器中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律可知因电场强度和半径都相同，粒子流的电荷量比为，质量比为，由上式可知出射的粒子具有相同的速度，由动能公式出射的粒子流的速度相同，质量不同，所以出射的粒子的动能不同；由动量公式，出射的粒子流的速度相同，质量不同，所以出射的粒子的动量不同，故B正确，CD错误。故选AB。 4.(25-26高二上·广东名校联考·期中)离子推进器广泛应用于卫星的精确定轨和深空动力巡航，结构简图如图所示。离子室A由静止释放的同种离子，离子无初速度进入“栅极”B、C间，经“栅极”B、C间的静电场加速后，形成的离子束，从喷口D喷出。不计离子的重力及离子间的相互作用，忽略离子推进器运动的速度，若将“栅极”B、C间的加速电压调整为原来的2倍，则离子推进器获得的推力为原来的（　　） A. 倍 B. 4倍 C. 2倍 D. 倍 【答案】D 【详解】设离子的质量为，电荷量为，加速电压为，喷出时的速度为。 离子在栅极B、C间做加速运动，根据动能定理有解得离子喷出的速度设单位时间内从喷口 D 喷出的离子数为（即离子流强度）。题目中仅调整了B、C间的加速电压，离子室A释放离子的状态（如提取电压等）未变，因此可认为单位时间内喷出的离子数保持不变。 在极短时间内，喷出的离子总质量为这些离子获得的动量变化量为根据动量定理，离子受到的平均推力  满足即根据牛顿第三定律，离子推进器获得的推力大小等于，即将速度的表达式代入推力公式当加速电压调整为原来的2倍时，推力变为原来的倍。故选 D。 5.(25-26高二上·广州六中·期中)某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗如图甲所示。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。如图乙所示来自质子源的质子初速度为零，经加速电压U加速后，形成细柱形的质子流；其中一些质子沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上Q点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小恒定，方向沿半径指向圆心O，圆与相切于P点，，圆形区域的半径为点位于上方处，已知质子质量为m、电量为e。质子的重力和相互间的作用均忽略不计，求： （1）质子在加速电场中获得的最大速度v； （2）四分之一圆弧虚线处的场强大小； （3）圆形区域中匀强电场的场强大小E。 【答案】（1）     （2）     （3）      【讲解】(1) 根据动能定理质子在加速电场中获得的最大速度(2) 质子在辐向电场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律解得(3) 质子在匀强电场中做类平抛运动，在初速度方向匀速直线在垂直初速度方向，匀加速直线运动其中，根据牛顿第二定律联立，解得 6.(25-26高二上·深圳高级中学·期中)如图是带有转向器的粒子直线加速器，转向器中有辐向电场，A、B接在电压大小恒为U的交变电源上。质量为m、电量为＋q的离子，以初速度进入第1个金属圆筒左侧的小孔。离子在每个筒内均做匀速直线运动，时间均为t；在相邻两筒间的缝隙内被电场加速，加速时间不计。离子从第3个金属圆筒右侧出来后，立即由M点射入转向器，沿着半径为R的圆弧虚线（等势线）运动，并从N点射出。求： （1）第3个金属圆筒的长度； （2）虚线MN处电场强度的大小。         【答案】（1）；（2） 【详解】 （1）进入第三个圆筒的速度第3个金属圆筒的长度（2）由M点射入转向器，沿着半径为R的圆弧虚线（等势线）运动解得 7.(25-26高二上·广东揭阳·期中)如图，在某电子显微镜的成像系统中，电子（初速度视为0，电荷量为，质量为）从电子枪射出后，先经过电压为的加速电场加速，随后沿水平方向沿中线垂直进入偏转电场。已知加速电压（为已知恒定电压），偏转电场的电压，极板间距为。电子在偏转电场中运动时，恰好从下极板的右边缘擦边射出，不计电子的重力及电子间的相互作用。 （1）求电子在偏转电场中运动的时间； （2）求偏转电场极板的长度； （3）仅改变加速电压，电子离开偏转电场时，其运动方向与水平方向的偏转角为（），求电子在加速电场的电压。 【答案】（1）     （2）     （3）      【讲解】(1) 电子在偏转电场中做类平抛运动，竖直方向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得由运动学规律可得结合题意可知联立解得电子在偏转电场中运动的时间 (2) 设电子进入偏转电场的速度为，在加速电场中，根据动能定理可得其中偏转电场极板的长度 (3) 设电子进入偏转电场的速度为，在加速电场中，根据动能定理可得解得电子在偏转电场中做类平抛运动，设其运动时间为，水平方向则有解得竖直方向则有，联立解得结合题意可知联立解得 8.(25-26高二上·广州二中·期中)如图装置由多级粒子直线加速器、静电转向器组成。其中多级直线加速器由多个共轴的金属圆筒依次水平排列，各金属圆筒依序接在交变电源的两极A、B上，交变电源电压绝对值为U，周期为T。序号为0的金属圆板中央有一个点状电子源，电子逸出的速度不计。静电转向器中有辐向电场（电场的方向指向圆心O），电子从M点水平射入，沿着半径为R的圆弧虚线（等势线）做匀速圆周运动，并从N点竖直向下射出。已知，电子质量为m、电荷量大小为e，电子在每个金属圆筒内的运动时间均为。不计电子通过圆筒间隙的时间，不计电子重力及电子间的作用力，忽略相对论效应、极板边缘效应等。求： （1）若时刻逸出的电子能够被加速，判断此时A、B的电势高低和电子进入1号圆筒的速度； （2）从6号圆筒出来的电子恰能沿圆弧虚线MN运动，求6号圆筒的长度和转向器虚线处场强大小E。 【答案】（1）B的电势高于A的电势，     （2），      【讲解】(1) 由于电子带负电，则时刻逸出的电子能够被加速，此时B的电势高于A的电势；根据动能定理可得解得 (2) 电子经过6次加速后，有解得则6号圆筒的长度为电子在转向器中做匀速圆周运动，则有解得 9.(25-26高二上·广州六中·期中)微波器件的核心之一是反射式速调管，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理可简化为静电场模型。已知静电场的方向平行于x轴，其电势随x的分布如图所示。一质量为、电荷量为的带负电粒子从点由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴做往复运动，求： （1）在区域内电场强度的大小和方向； （2）该粒子运动过中的最大速度； （3）该粒子运动的周期。 【答案】（1），沿x轴负方向；（2）；（3） 【详解】 （1）由图像的物理意义可知，在x轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场，在区域内电场强度大小方向沿x轴负方向 （2）粒子经过处时速度最大，由动能定理可得代入数值可得（3）在范围电场强度大小设粒子从处运动至处用时，从处运动至处用时，则有解得运动周期带入数据可得 10.(25-26高二上·深圳高级中学·期中)在半导体芯片制造车间，技术员正在调试微型粒子分选设备的核心模块。该模块包含一对长、间距的平行金属板，倾斜角固定以模拟生产线中的物料传输路径。板间施加电压形成匀强电场，用于精确控制带电微粒的运动轨迹。实验中，一带正电的硅基微球（电荷量）由弹射器提供能量，出弹射器即以沿两板中心线的速度从下端点进入板间，恰好能沿中心线运动。若电场力与重力沿板垂直方向的分力恰好平衡，微球将保持直线运动，精准通过检测通道——这一状态是芯片制造中实现纳米级颗粒分选的关键校准标准。忽略摩擦与空气阻力，微球被视作质点处理，电荷在运动中保持稳定。重力加速度用表示。 （1）要使硅基微球能飞出点，求弹射器提供的最小能量； （2）若弹射器提供的能量为，求硅基微球到达的最高点和点之间的水平距离。 【答案】（1）     （2）      【讲解】(1) 设小球的质量为，重力加速度为，平行金属板间的电场强度为，对小球受力分析，如图所示 由题意可知解得根据动能定理有解得 (2) 若弹射器提供的能量为，根据动能定理有解得小球从点开始做斜抛运动，由斜抛运动的规律可得，小球到达的最高点时，则有联立解得 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 静电场的应用 5大高频考点 1. 电容器与电容 2. 带电粒子在电场中的运动 3. 静电的利用与防护 4. 示波管 5. 静电场在科技中的应用 考点1 电容器与电容 1.(25-26高二上·广州执信中学·期中)图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板距离减小，则在此过程中（　　） A. 膜片与极板间的电容减小 B. 极板所带电荷量减小 C. 膜片与极板间的电场强度增大 D. 电阻R中有向上的电流 2.(25-26高二上·广东名校联考·期中)超级电容器具有超长寿命和极快充放电的特点，汽车启动时需要瞬间增大功率，可用超级电容器快速地释放能量，该过程中超级电容器所带电荷量和两极板间电压的变化情况是（　　） A. 减小，减小 B. 增大，增大 C. 减小，增大 D. 增大，减小 3.(25-26高二上·番禺八校·期中)(多选)研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。实验中，极板所带电荷量不变，若要使静电计指针的张角变大，可采用的方法是（　　） A. 仅增大两极板间的距离 B. 仅减小两极板间的距离 C. 仅将电容器b板向下平移 D. 仅在极板间插入有机玻璃板 4.(25-26高二上·深圳高级中学·期中)相机对焦系统中常用可调平行板电容器检测位移，其结构可简化为两块正对的金属极板水平放置，上极板接地且位置固定，下极板通过导线与电源正极相连，充电后立即断开开关。两板间某点记作P。现将下极板缓慢下移（忽略边缘效应），下列说法正确的是（　　） A. 电容器的电容增大 B. P点的电势升高 C. 若将一个带负电的尘埃固定在P点，间距增大后其电势能会增大 D. 若将正电荷从下极板移至上极板，间距增大后电场力做的功变多 5.(25-26高二上·广东揭阳·期中)某种不导电溶液的相对介电常数与浓度的关系曲线如图（a）所示，将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源、电流表等构成如图（b）所示的电路，闭合开关后，若降低溶液浓度，则（　　） A. 电容器的电容增大 B. 电容器所带的电荷量不变 C. 电容器两极板之间的电势差增大 D. 溶液浓度降低过程中电流方向为 6.(25-26高二上·广州二中·期中)(多选)电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件由一块固定极板M和一块可前后移动的极板N组成的平行板电容器。已知，电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性两极板之间的相对位置发生变化，使MN间的电压发生变化，电压到一定临界值安全气囊弹出。则减速过程，下列说法正确的是（　　） A. 极板间距离减小 B. 电容器电容减小 C. 极板间电压减小 D. 极板间场强增大 7.(25-26高二上·惠州一中·期中)电容器是一种重要的电学元件，它能够储存电荷。电容器储存电荷的特性用电容表征。如图所示，在研究电容器充、放电的实验中，使开关S掷向1端，电源E对电容器C充电。下列图像中，能正确反映电容器充电过程中电流与时间、电荷量与电压关系的是（　　） A. 　　B.  C. 　　D.  8.(25-26高二上·广州六中·期中)(多选)如图所示的电路中，两金属板沿水平方向放置，并与灵敏电流计G串联后接在电源两端，D是理想二极管。单刀双掷开关S接1时，带电小球刚好静止在两极板间P点，A极板接地。下列说法正确的是（　　） A. 小球的电势能为负 B. 单刀双掷开关S接1时，仅将A板向上移动少许，则P点的电势会升高 C. 将单刀双掷开关S由接1改为接2，仅将B板向上移动少许，则小球向上运动，且流过灵敏电流计G的电流方向向右 D. 单刀双掷开关空置，在AB间插入电介质，则小球向下运动，且电容器电压减小 9.(25-26高二上·广雅中学·期中)(多选)如图所示为电容式风力传感器，将电容器负极板和静电计金属外壳都接地，P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大（可动电极不会到达P点）。若极板上电荷量保持不变，则下列说法正确的是（     ） A. 风力越大，电容器电容越小 B. 风力越大，静电计指针张角减小 C. 风力越大，极板间电场强度越大 D. 风力越大，P点的电势越低 10.(25-26高二上·广东茂名一中·期中)电容式液位计可根据电容的变化来判断液面升降。某型号液位计的工作原理如图所示，一根金属棒插入金属容器内，金属棒为电容器的一个极，容器壁为电容器的另一个极，金属容器接地，容器内液面高度发生变化会引起电容器的电容变化。下列说法正确的是（　　） A. 该液位计适用于导电液体 B. 容器内液面升高的过程中，电容器的电容会减小 C. 容器内液面降低的过程中，通过电流计的电流方向由到 D. 容器内液面不管是上升还是下降，电容器两极间的电场强度都始终不变 考点2 带电粒子在电场中的运动 1.(25-26高二上·东莞中学·期中)(多选)空间存在竖直向上的匀强电场，一带电量为的小球在距地面某高度从静止开始下落，其机械能和动能随下落位移的变化如图中直线所示。不计空气阻力，设地面为重力势能的零势能面，取重力加速度。则（　　） A. 小球的质量为 B. 匀强电场的大小为 C. 小球开始下落时距离地面的高度为 D. 小球下落过程中电势能增加了 2.(25-26高二上·广州执信中学·期中)如图所示，匀强电场的电场强度大小为E，方向水平向右。将质量为m的带正电小球以初速度竖直向上抛出。不计空气阻力，已知，则从抛出至上升到最高点的过程中，小球（　　） A. 从抛出至上升到最高点的过程中，动能一直增加 B. 当速度和电场方向的夹角为45°时，动能最小 C. 运动到最高点时的动能最小时，电场力的功率最小 D. 动能最小时，电势能最大 3.(25-26高二上·广东东莞五校·期中)(多选)质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的初速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入。它们最后打在同一点（不计重力及粒子间相互作用力），则从开始射入到打到上极板的过程中（　　） A. 它们运动的时间tP=tQ B. 它们所带的电荷量之比qP∶qQ=1∶2 C. 它们的电势能减少量之比ΔEP∶ΔEQ=1∶2 D. 它们的动能增量之比为ΔEkP∶ΔEkQ=2∶1 4.(25-26高二上·深圳外国语学校·期中)一半径为R的绝缘光滑圆环竖直放置在方向水平向右、场强为E的匀强电场中，如图所示，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球（图中未画出）套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球自a点由静止释放，沿abc运动到d点时的速度恰好为零，由此可知（　　） A. 小球带正电 B. 小球在b点时的机械能最大 C. 小球在d点时处于平衡状态 D. 小球在b点时对轨道的弹力最大 5.(25-26高二上·广东揭阳·期中)如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为，所带电荷量为，现加水平向左的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向夹角为（取，，），则（　　） A. 小球带负电 B. 平衡时轻绳的拉力为 C. 匀强电场的电场强度为 D. 减小电场强度且小球再次达到平衡时，轻绳与竖直方向的夹角变大 6.(25-26高二上·广州二中·期中)(多选)如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示，t=0 时刻，质量为 m 的带电微粒以初速度 v0，沿中线射入两板间，时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒恰好经金属板边缘飞出，微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为 g。关于微粒在 0~T 时间内运动的描述，正确的是（　　） A. 末速度大小为 v0 B. 末速度沿水平方向 C. 重力势能减少了 D. 克服电场力做功为mgd 7.(25-26高二上·广东肇庆中学·期中)(多选)如图所示，竖直固定的光滑绝缘细杆上O点套有一个电荷量为q（q>0）的小环，在杆的左侧固定一个电荷量为Q（Q>0）的点电荷，杆上a、b两点与Q正好构成等边三角形，c是ab的中点。将小环从O点无初速度释放，通过a点的速率为v。若已知ab=Oa=l，静电力常量为k，重力加速度为g。则（　　） A. 在a点，小环所受弹力大小为 B. 在c点，小环的动能最大 C. 在c点，小环的电势能最小 D. 在b点，小环的速率为 8.(25-26高二上·广州执信中学·期中)(多选)如图，倾角为θ的光滑绝缘斜面上存在两个带电量完全相同的小球a、b，其中小球a与一端固定的绝缘轻质弹簧相连，整个系统处于沿斜面向上的匀强电场E中，当a、b在相距L处静止时弹簧恰好处于原长状态。下列说法正确的是（     ） A. a、b均带正电荷 B. 小球a的质量等于小球b的质量 C. 若两球带电量均为q，则两小球总质量 D. 若仅增大电场强度E，要使a、b再次静止，则二者间距比原来小 9.(25-26高二上·广东茂名一中·期中)(多选)如图所示，氘（）、氚（）的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，下列说法正确的是（　　） A. 两种原子核在偏转电场中的位移偏转量之比为3：2 B. 两种原子核打在屏上的动能为1：1 C. 经过加速电场的过程中，电场力对氘（）、氚（）做功之比为3∶2 D. 两种原子核从开始加速到打在屏上所花的时间之比为 10.(25-26高二上·深圳高级中学·期中)(多选)如图所示，在平面内存在一个匀强电场，匀强电场方向与水平方向夹角为θ，其中θ=30°。一质量为m的带电小球用一轻绳连接恰好在竖直平面内绕圆心O点做半径为R的圆周运动，运动轨迹上分布着A、B、C、D、F、G、H和P点。已知弧AB、AP、DF、GF对应的圆心角也为θ，小球带电荷量为q（q<0），电场强度（g为重力加速度），则下列说法正确的是（　　） A. 小球在B点时的速度为 B. 小球在A点和F点的机械能相等 C. 小球运动过程中绳子的最大拉力为 D. 小球运动至P点和C点绳子的拉力大小相等 考点3 静电的利用与防护 1.(25-26高二上·广东名校联考·期中)相传，汉武帝时期，长安宫殿的屋脊上就安装了名为“鸱尾”的金属饰物，用于避免雷击伤害。下列四个选项中用到的原理和“鸱尾”相同的是（　　） A. 静电除尘 B. 静电喷涂 C. 静电复印 D. 钉尖形的电子点火器 2.(25-26高二上·汕头金山中学·期中)(多选)如图是某款空气净化器的工作原理图，负极针附近能生成大量负离子，使得流经负极针的尘埃带上负电后被格栅板吸附，下列说法正确的有（　　） A. 格栅板应接电源正极 B. 负极针附近的电势比格栅板附近低 C. 尘埃被吸附到格栅板上的过程中速度不变 D. 尘埃被吸附到格栅板上的过程中电势能增加 3.(25-26高二上·深圳外国语学校·期中)(多选)某年暑期，多名在新疆吐鲁番沙漠中游玩的游客突然头发竖立，犹如刺猬，引发网络热议。关于此现象，以下说法正确的是（　　） A. 发生这种现象是游客身上带有静电所导致的 B. 为了躲避危险，游客应大跨步跑离该区域 C. 游客可撑开带有金属手柄的雨伞以避免遭受雷击 D. 游客可就近进入有金属顶的车辆内以躲避危险 4.(25-26高二上·广东肇庆中学·期中)图甲为静电除尘设备，其原理平面图如图乙，中间的金属棒接高压电源的负极，金属圆形外管接高压电源的正极，带粉尘的气体进入室内后，粉尘吸附空气中的电子而带上负电。下列说法正确的是（　　） A. 除尘室内P点的电场强度等于m点的电场强度 B. 除尘室内P点的电势高于m点的电势 C. 某颗带负电的粉尘在P点的电势能大于在m点的电势能 D. 带电粉尘可能做匀速直线运动 5.(25-26高二上·清远一中·期中)如图所示，为了研究静电屏蔽效果，某同学将可视为负点电荷的带电体置于封闭金属空腔的外部或内部，其中Q、N的金属空腔和大地相接，P、M的金属空腔与外界绝缘。规定大地的电势为零，下列关于各点场强和电势高低的说法正确的是（　　） A. P金属空腔内的场强等于零，电势小于零 B. 金属空腔内的场强等于零，电势小于零 C. 金属空腔内任一点场强为零，电势小于零 D. 金属空腔内部任意一点的场强为零，外部电势大于零 6.(25-26高二上·珠海一中·期中)关于各图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 图甲，导体棒因静电感应A端带负电荷，B端带正电荷 B. 图乙，用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电吸收信号 C. 图丙，静电计的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状可防止尖端放电 D. 图丁，工作人员在超高压下带电作业时，穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全 考点4 示波管 1.(25-26高二上·东莞中学·期中)如图甲、乙所示为示波管的原理图，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。现在偏转电极YY'之间加如图丙所示电压。加速电压U0的调节不仅影响电子速度，还能间接控制波形显示的缩放比例，是示波器校准的重要参数。若仅将加速电压U0增大为原来的2倍，其他条件不变，则电子在竖直方向的最大侧移量变为原来的（　　） A.  B.  C.  D. 2倍 2.(25-26高二上·珠海一中·期中)静电透镜被广泛应用于电子器件中，图中虚线表示阴极射线示波管的聚焦电场等势面分布情况，任意两个相邻等势面间电势差相等，z轴为该电场的中心轴线。一电子从其左侧进入聚焦电场，图中实线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q、R为其轨迹z上的三点。下列判断正确的是（　　） A. P点的电势大于R点的电势 B. P点的电场强度与R点的电场强度相同 C. 电子在Q点的动能大于在P点的动能 D. 电子在Q点电势能小于R点的电势能 3.(25-26高二上·珠海一中·期中)示波管装置如图甲所示，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，电子从静止经大小为的电压加速后以一定速度沿轴线连续射入偏转电极，偏转电极的极板沿轴线方向长度为l，间距为d，极板右侧到荧光屏的距离为D。已知电子电荷量为e，质量为m，重力不计。 （1）求电子进入偏转电极时的速度v0； （2）若偏转电极所加电压为，求电子离开偏转电场时竖直方向的偏移量及偏转角正切值； （3）若偏转电极两端加图乙所示的周期性电压，电压最大值为、电场变化周期为T，且T远大于电子在电场中的运动时间，求荧光屏上亮点经过时的速度大小v。 考点5 静电场在科技中的应用 1.(25-26高二上·广东肇庆中学·期中)如图，喷雾器可以喷出质量和电荷量都不尽相同的带负电油滴．假设油滴以相同的水平速度射入接有恒定电压的两水平正对金属板之间，有的沿水平直线①飞出，有的沿曲线②从板边缘飞出，有的沿曲线③运动到板的中点上．不计空气阻力及油滴间的相互作用，则 A. 沿直线①运动的所有油滴质量都相等 B. 沿直线①运动的所有油滴电荷量都相等 C. 沿曲线②、③运动的油滴，运动时间之比为1:2 D. 沿曲线②、③运动的油滴，加速度大小之比为1:4 2.(25-26高二上·广州二中·期中)有一种喷墨打印机的打印头结构示意图如图所示，喷嘴喷出来的墨滴经带电区带电后进入偏转板，经偏转板间的电场偏转后打到承印材料上。已知偏移量越大字迹越大，现要减小字迹，下列做法可行的是（　　） A. 增大墨滴的带电荷量 B. 增大墨滴喷出时的速度 C. 增大偏转板与承印材料的距离 D. 增大偏转板间的电压 3.(25-26高二上·广州执信中学·期中)(多选)如图，静电选择器由两块相互绝缘、半径很大的同心圆弧形电极组成。由于两电极间距很小，可近似认为两电极半径均为，且电极间的电场强度处处相等，大小为，方向沿径向垂直于电极。由核和核组成的粒子流从狭缝进入选择器，若不计粒子间相互作用，部分粒子在电场力作用下能沿圆弧路径从选择器出射。下列说法正确的是（　　） A. 电极间所加电压为 B. 出射的粒子具有相同的速度 C. 出射的粒子具有相同的动能 D. 出射的粒子具有相同的动量 4.(25-26高二上·广东名校联考·期中)离子推进器广泛应用于卫星的精确定轨和深空动力巡航，结构简图如图所示。离子室A由静止释放的同种离子，离子无初速度进入“栅极”B、C间，经“栅极”B、C间的静电场加速后，形成的离子束，从喷口D喷出。不计离子的重力及离子间的相互作用，忽略离子推进器运动的速度，若将“栅极”B、C间的加速电压调整为原来的2倍，则离子推进器获得的推力为原来的（　　） A. 倍 B. 4倍 C. 2倍 D. 倍 5.(25-26高二上·广州六中·期中)某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗如图甲所示。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。如图乙所示来自质子源的质子初速度为零，经加速电压U加速后，形成细柱形的质子流；其中一些质子沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上Q点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小恒定，方向沿半径指向圆心O，圆与相切于P点，，圆形区域的半径为点位于上方处，已知质子质量为m、电量为e。质子的重力和相互间的作用均忽略不计，求： （1）质子在加速电场中获得的最大速度v； （2）四分之一圆弧虚线处的场强大小； （3）圆形区域中匀强电场的场强大小E。 6.(25-26高二上·深圳高级中学·期中)如图是带有转向器的粒子直线加速器，转向器中有辐向电场，A、B接在电压大小恒为U的交变电源上。质量为m、电量为＋q的离子，以初速度进入第1个金属圆筒左侧的小孔。离子在每个筒内均做匀速直线运动，时间均为t；在相邻两筒间的缝隙内被电场加速，加速时间不计。离子从第3个金属圆筒右侧出来后，立即由M点射入转向器，沿着半径为R的圆弧虚线（等势线）运动，并从N点射出。求： （1）第3个金属圆筒的长度； （2）虚线MN处电场强度的大小。         7.(25-26高二上·广东揭阳·期中)如图，在某电子显微镜的成像系统中，电子（初速度视为0，电荷量为，质量为）从电子枪射出后，先经过电压为的加速电场加速，随后沿水平方向沿中线垂直进入偏转电场。已知加速电压（为已知恒定电压），偏转电场的电压，极板间距为。电子在偏转电场中运动时，恰好从下极板的右边缘擦边射出，不计电子的重力及电子间的相互作用。 （1）求电子在偏转电场中运动的时间； （2）求偏转电场极板的长度； （3）仅改变加速电压，电子离开偏转电场时，其运动方向与水平方向的偏转角为（），求电子在加速电场的电压。 8.(25-26高二上·广州二中·期中)如图装置由多级粒子直线加速器、静电转向器组成。其中多级直线加速器由多个共轴的金属圆筒依次水平排列，各金属圆筒依序接在交变电源的两极A、B上，交变电源电压绝对值为U，周期为T。序号为0的金属圆板中央有一个点状电子源，电子逸出的速度不计。静电转向器中有辐向电场（电场的方向指向圆心O），电子从M点水平射入，沿着半径为R的圆弧虚线（等势线）做匀速圆周运动，并从N点竖直向下射出。已知，电子质量为m、电荷量大小为e，电子在每个金属圆筒内的运动时间均为。不计电子通过圆筒间隙的时间，不计电子重力及电子间的作用力，忽略相对论效应、极板边缘效应等。求： （1）若时刻逸出的电子能够被加速，判断此时A、B的电势高低和电子进入1号圆筒的速度； （2）从6号圆筒出来的电子恰能沿圆弧虚线MN运动，求6号圆筒的长度和转向器虚线处场强大小E。 9.(25-26高二上·广州六中·期中)微波器件的核心之一是反射式速调管，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理可简化为静电场模型。已知静电场的方向平行于x轴，其电势随x的分布如图所示。一质量为、电荷量为的带负电粒子从点由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴做往复运动，求： （1）在区域内电场强度的大小和方向； （2）该粒子运动过中的最大速度； （3）该粒子运动的周期。 10.(25-26高二上·深圳高级中学·期中)在半导体芯片制造车间，技术员正在调试微型粒子分选设备的核心模块。该模块包含一对长、间距的平行金属板，倾斜角固定以模拟生产线中的物料传输路径。板间施加电压形成匀强电场，用于精确控制带电微粒的运动轨迹。实验中，一带正电的硅基微球（电荷量）由弹射器提供能量，出弹射器即以沿两板中心线的速度从下端点进入板间，恰好能沿中心线运动。若电场力与重力沿板垂直方向的分力恰好平衡，微球将保持直线运动，精准通过检测通道——这一状态是芯片制造中实现纳米级颗粒分选的关键校准标准。忽略摩擦与空气阻力，微球被视作质点处理，电荷在运动中保持稳定。重力加速度用表示。 （1）要使硅基微球能飞出点，求弹射器提供的最小能量； （2）若弹射器提供的能量为，求硅基微球到达的最高点和点之间的水平距离。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $