2019年高考物理一轮复习 专题7.14 现代科技中的静电场问题千题精练.doc

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专题7.14 现代科技中的静电场问题一选择题1(2018福建质检)为了减少污染,工业废气需用静电除尘器除尘,某除尘装置如图所示,其收尘极为金属圆筒,电晕极位于圆筒中心。当两极接上高压电源时,电晕极附近会形成很强的电场使空气电离,废气中的尘埃吸附离子后在电场力的作用下向收尘极运动并沉积,以达到除尘目的。假设尘埃向收尘极运动过程中所带电量不变,下列判断正确的是A金属圆筒内存在匀强电场B金属圆筒内越靠近收尘极电势越低C带电尘埃向收尘极运动过程中电势能越来越大D带电尘埃向收尘极运动过程中受到的电场力越来越小【答案】 D【考查内容】本题以处理工业废气中的静电除尘器为素材,主要考查静电场,电场线,电场强度、电场力、电势能、电势等知识。侧重考查理解能力,要求考生对电场的相关概念的联系和区别有清楚的认识。体现物质观念、运动观念、能量观念、模型建构与STSE等物理核心素养的考查。2(2018浙江名校协作体)静电场聚焦在电子显微镜和示波管中起着重要的作用.图示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线,两电子分别从a、b两点运动到c点,则( )A聚焦电场对两电子始终做负功B电子在a点具有的电势能比b点小Ca点处的电势比c点处的电势低Db处的电场强度比c处小【参考答案】.C【命题意图】本题考查电场线、等势面、电场力做功、电势能和电势、电场强度及其相关的物理知识,意在考查运用相关知识分析解决实际问题的能力。3.(黑龙江省大庆市第一中学2016届高三第三次模拟考试理科综合试题)阴极射线示波管的聚焦电场是由电极A1、A2形成,实线为电场线,虚线为等势线,Z轴为该电场的中心轴线,P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点,则( ) A电极A1的电势低于电极A2的电势 B电场中Q点的电场强度小于R点的电场强度 C电子在P点处的动能大于在Q点处的动能 D电子从P至R的运动过程中,电场力对它一直做正功 【参考答案】AD考点:电场强度;电场线;电势及电势能【名师点睛】要能正确根据电场线、等势线的分布情况,判断电势、电势能、电场强度、电场力做功等物理量变化情况;沿电场线电势降低,电场强度的大小与电场线的疏密有关;电场力做正功电势能减小,动能增加.二,计算题11.(2017山西省重点中学高三联合考试)如图11所示为一多级加速器模型,一质量为m1.0103 kg、电荷量为q8.0105 C的带正电小球(可视为质点)通过1、2级无初速度地进入第3级加速电场,之后沿位于轴心的光滑浅槽,经过多级加速后从A点水平抛出,恰好能从MN板的中心小孔B垂直金属板进入两板间,A点在MN板左端M点正上方,倾斜平行金属板MN、PQ的长度均为L1.0 m,金属板与水平方向的夹角为37,sin 370.6,cos 370.8,重力加速度g10 m/s2。图11(1)求A点到M点的高度以及多级加速电场的总电压U;(2)若该平行金属板间有图示方向的匀强电场,且电场强度大小E100 V/m,要使带电小球不打在PQ板上,则两板间的距离d至少要多长?【名师解析】(1)设小球从A点到B点的运动时间为t1,小球的初速度为v0,A点到M点的高度为y则有tan cos v0t1ysin gt联立并代入数据解得v0 m/s,y m带电小球在多级加速器加速的过程,根据动能定理有qUmv0代入数据解得U18.75 V故小球进入电场后做类平抛运动,设刚好从P点离开,则有Fxmaatdmin t2联立并代入数据解得dmin m即两板间的距离d至少为 m。答案(1) m18.75 V(2) m2.反射式速调管是常用的微波器械之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其震荡原理与下述过程类似如图所示,在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场,一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动已知电场强度的大小分别是E12.0103 N/C和E24.0103 N/C,方向如图所示,带电微粒质量m1.01020 kg,带电荷量q1.0109C,A点距虚线MN的距离d11.0 cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应求:(1)B点距虚线MN的距离d2;(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t. (2)设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1、a2,有|q|E1ma1|q|E2ma2设微粒在虚线MN两侧运动的时间分别为t1、t2,有d1a1td2a2t又tt1t2联立式解得t1.5108 s.【答案】(1)0.50 cm(2)1.5108 s
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