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考点强化练20电场知识的应用1.下列关于电容器的叙述正确的是()A.电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电的容器才称为电容器B.任何两个彼此绝缘而又互相靠近的带电导体,都能组成电容器,跟这两个导体是否带电有关C.电容器所带的电荷量是指两个极板所带电荷量的绝对值D.电容器充电过程,是将电能转变成电容器的电场能并储存起来;电容器放电的过程,是将电容器储存的电场能转化为其他形式的能2.某一电容器所带电荷量和两端电势差之间的关系图象如图所示,则下列判断正确的是()A.电容器的电容为200 FB.电容器的电容为210-3 FC.当电容器两端电势差降低时,电容器的电容增大D.当电容器两端电势差从40 V降低到36 V的过程中,电容器释放出来的电荷量为0.02 C3.如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,到达B板的速度为v,保持两板间电压不变,则()A.当减小两板间的距离时,速度v增大B.当减小两板间的距离时,速度v减小C.当减小两板间的距离时,速度v不变D.当减小两板间的距离时,电子在两板间运动的时间变长4.如图所示,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子()A.所受重力与电场力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀速直线运动5.(2017龙赛中学模拟)如图所示,六面体真空盒置于水平面上,它的ABCD面与EFGH面为金属板,其他面为绝缘材料。ABCD面带正电,EFGH面带负电。从小孔P沿水平方向以相同速度射入三个质量相同的带正电液滴,最后分别落在1、2、3三点。下列说法正确的是()A.三个液滴在真空盒中都做平抛运动B.三个液滴的运动时间不一定相同C.三个液滴落到底板时的速率相同D.落在3点的液滴所带电荷量最多6.如图所示,从炽热的金属丝漂出的电子(速度可视为零),经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场。电子的重力不计。在满足电子能射出偏转电场的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是()A.仅将偏转电场极性对调B.仅增大偏转电极间的距离C.仅增大偏转电极间的电压D.仅减小偏转电极间的电压7.如图所示,两极板与电源相连接,电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边缘飞出,现在使电子的入射速度变为原来的2倍,而电子仍从原来位置射入,且仍从正极板边缘飞出,则两极板间的距离应变为原来的()A.2倍B.4倍C.12D.148.在如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接,极板B接地。若极板B稍向上移动一点,由观察到的静电计指针变化得出平行板电容器电容变小的结论的依据是()A.两板间电压不变,极板上的电荷量变小B.两板间电压不变,极板上的电荷量变大C.极板上电荷量几乎不变,两极板间电压变小D.极板上电荷量几乎不变,两极板间电压变大9.(加试)电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,下列说法正确的是()A.铜丝编织的衣服不易被拉破,所以用铜丝编织B.铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用C.电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用D.电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用10.如图所示,地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场,一个质量为m的带负电小球沿水平方向以初速度v0由O点射入该区域,刚好通过竖直平面内的P点,已知直线OP与初速度方向夹角为45,则此带电小球通过P点的动能为()A.mv02B.23mv02C.2mv02D.52mv0211.如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成=30的角倾斜固定。细杆的一部分处在电场强度方向水平向右的匀强电场中,电场强度E=2104 N/C。在细杆上套有一个带电荷量为q=-1.7310-5 C、质量为m=310-2 kg的小球。现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点。已知AB间距离x1=0.4 m,g取10 m/s2。求:(1)小球在B点的速度vB;(2)小球进入电场后滑行的最大距离x2;(3)小球从A点滑至C点的时间。12.如图所示,小莉同学站在绝缘木板上将一只手搭在了一个大的带电金属球上,出现了“怒发冲冠”的现象。下列说法正确的是()A.这种现象是静电感应造成的B.将另一只手也搭在带电球上,则这种现象消失C.小莉的电势与带电球的电势相等D.金属球内部的电场强度比头发附近的电场强度大13.如图所示,两平行金属板竖直放置,板上A、B两孔正好水平相对,板间电势差为500 V。一个动能为400 eV的电子从A孔沿垂直板方向射入电场中,经过一段时间电子离开电场,则电子离开电场时的动能大小为()A.900 eVB.500 eVC.400 eVD.100 eV14.如图所示,绳长为l,一端固定在O点,另一端拴一个电荷量+q的小球。已知qE=3mg,要使球能在竖直平面内做圆周运动,球在A点最小速度为多少?考点强化练20电场知识的应用1.D电容器是储存电荷的容器,不论是否带电都称为电容器,所以选项A、选项B错误;电容器所带电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值,所以选项C错误;电容器的充电过程是将由电源获得的电能转化为电场能的过程,放电过程是将电场能转化为其他形式的能的过程,所以选项D正确。2.D根据电容的定义式C=QU可知图线的斜率即为电容大小,C=0.240 F=510-3 F,选项A、选项B都错;电容器的电容与电容器两端电势差和电容器所带电荷量无关,所以选项C错;根据C=QU可得,Q=CU=0.02 C,选项D正确。3.C由动能定理得eU=12mv2,当改变两极板间的距离时,U不变,v就不变,故选项A、选项B错误,选项C正确;电子在极板间做初速度为零的匀加速直线运动,v=dt,v2=dt,即t=2dv,当d减小时,v不变,电子在两极板间运动的时间变短,故选项D错误。4.B分析带电粒子的受力情况,画出其受力图如图所示。可以看出其合力方向与其速度方向相反。所以,带电粒子在电场中做匀减速直线运动。电场力做负功,重力不做功,动能减少,电势能增加,故选项A、C、D错误,选项B正确。5.D三个液滴具有相同的水平初速度,但除了受重力以外,还受水平方向的电场力作用,不是平抛运动,选项A错误;在竖直方向上三个液滴都做自由落体运动,下落高度又相同,运动时间必相同,选项B错误;在相同的运动时间内,落在3点的液滴水平位移最大,说明它在水平方向的加速度最大,它受到的电场力最大,故它所带电荷量也最多,选项D正确;因为电场力对落在3点的液滴做功最多,它落到底板时的速率最大,选项C错误。6.C设加速电场电压为U0,偏转电压为U,极板长度为l,间距为d,电子加速过程中,由U0q=mv022,得v0=2U0qm,电子进入偏转电场后做类平抛运动,时间t=lv0,a=Uqdm,vy=at,tan =vyv0=Ul2U0d,由此可判断C正确。7.C第一次d=12Uqmdlv02,第二次d=12Uqmdl2v02,两式相比可得d=d2,所以选项C正确。8.D电容器B板上移,正对面积减小,电容器电容减小,此时有少量电荷转移到灵敏静电计,使指针张角变大,表明A、B板间电压变大,因极板上的电荷量几乎不变,由C=QU可以判定电容器电容变小。9.D10.D小球刚好通过P点时,其水平和竖直位移相等,设小球在P点的竖直分速度为vPy,有v0t=12vPyt,vP=v02+vPy2,解得EkP=12mvP2=52mv02,选项D正确。11.答案 (1)2 m/s(2)0.4 m(3)0.8 s解析 (1)小球在AB段滑动过程中,由机械能守恒有mgx1sin =12mvB2,可得vB=2 m/s。(2)小球进入匀强电场后,在电场力和重力的作用下,由牛顿第二定律可得加速度a2=mgsin-qEcosm=-5 m/s2。小球进入电场后还能滑行到最远处C点,BC的距离为x2=-vB22a2=0.4 m。(3)小球从A到B和从B到C的两段位移的平均速度分别为vAB=0+vB2,vBC=vB+02。小球从A到C的平均速度为vB2,x1+x2=vB2t,可得t=0.8 s。12.C人体也是导体,与金属球接触时带电,头发末端带同种电荷,相互排斥,故头发竖起,若另一只手也搭上去,现象不会消失,A、B均错。金属球和人体可看作一个大导体,为等势体,故C正确。金属球内部电场强度处处为0,小于头发附近的电场强度,D错。13.C由题图知,电子从A孔沿垂直板方向射入电场后向右运动的过程中,电场力做负功,电子做匀减速直线运动,经电势差为400 V位置时动能就减为零,然后反向匀加速直线运动,电子再从A点离开电场,整个过程中电场力做功为零,因此电子离开电场时的动能大小为400 eV,选项C对,A、B、D错。14.答案 10gl解析 球受重力mg,静电力qE,其合力为2mg,方向向上。用此合力代替重力场中的重力,B点相当于圆周运动的最高点,在“最高点B”有2mg=mvBmin2l(此时FTB=0)从“最高点B”到“最低点A”用动能定理:qE2l-mg2l=12mvA2-12mvBmin22mg2l=12mvA2-12mvBmin2,vA=10gl,即要想让小球在竖直面内做圆周运动,小球在A点的速度满足vA10gl。
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