专题14 静电场（二）-2021年高考高三下学期5月模拟物理试题汇编

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 2021年高考高三下学期5月模拟物理试题汇编专题14 静电场（二）1、（2021·北京市海淀区高三下学期5月期末）如图所示，先用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带正电金属球靠近金属网。下列说法中正确的是（　　）A. 验电器的箔片会张开B. 金属网外表面带负电荷，内表面带正电荷C. 金属网罩内部电场强度为零D. 金属网的电势比验电器箔片的电势高2、（2021·北京市海淀区高三下学期5月期末反馈）如图所示，先用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带正电金属球靠近金属网。下列说法中正确的是（　　）A. 验电器的金属球带负电B. 若将金属网接地，箔片会张开C. 金属网罩和带正电的金属球电势相等D. 拿掉金属网，验电器的箔片会张开3、（2021·北京市房山区高三下学期5月二模）研究平行板电容器电容与哪些因素有关的实验装置如图所示。实验前，用带正电的玻璃棒与电容器a板接触，使电容器a板带正电，下列说法正确的是（　　）A. 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小B. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大C. 实验时无意间手指触碰了一下b板，不会影响实验结果D. 实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大4、（2021·北京市房山区高三下学期5月二模）如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中，沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点。其中a点的电场强度大小为Ea，方向与ab连线成30°角，b点的电场强度大小为Eb，方向与ab连线成60°角。粒子只受电场力的作用，下述说法中正确的是（　　）A. 点电荷Q带正电B. a点的电势高于b点电势C. 从a到b，系统的电势能增加D. 粒子在a点的加速度大于在b点的加速度5、（2021·安徽省芜湖市高三下学期5月质检）如图，真空中有一边长为的正方形，、、、为四个顶点。电荷量均为的两个点电荷分别固定在、两点，静电力常量为。在点由静止释放一电子，不计重力。下列说法正确的是（　　）A. 点的电场强度大小为B. 电子到达点时速度为零C. 电子从运动到的过程中，先做匀加速运动后做匀减速运动D. 电子从运动到的过程中，电势能先减小后增大6、（2021·安徽省马鞍山市高三下学期5月三模）如图所示，两个等量正点电荷分别固定在a、b两点，O为ab连线中点， c、d两点关于O对称。一负电荷从c点以向右的初速度v0开始运动，在负电荷从c运动至d的过程中，v为运动电荷的速度，E为运动电荷所在位置的电场强度，φ为运动电荷所在位置的电势，Ek为运动电荷的动能。取无穷远处的电势为零，下列图象可能正确的是（　　）A.  B. C.  D. 7、（2021·北京市昌平区高三下学期5月二模）粒子加速器是借助于不同形态的电场，将带电粒子加速到高能量的电磁装置。粒子加速器可分为直线加速器和圆形加速器等类型。图为多级直线加速器示意图。横截面积相同、长度依次增加的金属圆筒沿轴线依次排列，各筒相间地连接到交变电源的A、B两极，两极间电压uAB随时间的变化规律如图所示。t=0时，序号为0的金属圆板中央一个质量为m、电荷量为+q的粒子，在圆板和圆筒之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1.已知交变电源电压的绝对值为U，周期为T。带电粒子的重力和通过圆筒间隙的时间忽略不计。如果带电粒子每次经过圆筒之间都能被加速，求第n个圆筒的长度Ln；8、（2021·北京市朝阳区高三下学期5月二模）静止电荷在其周围空间产生的电场，称为静电场；随时间变化的磁场在其周围空间激发的电场称为感生电场。如图1所示，真空中一个静止的均匀带电球体，所带电荷量为＋Q，半径为R，静电力常量为k。距球心r处电场强度的大小分布满足如下关系：。a．将电荷量为q的试探电荷放在距离带电球球心2R处，求其受到的静电力大小F；b．在图2坐标系中画出E- r图像，并借助该图像求出带电球的球心与球面间的电势差U。9、（2021·北京市海淀区高三下学期5月期末反馈）放射性同位素电池具有工作时间长、可靠性高和体积小等优点，是航天、深海、医学等领域的重要新型电源，也是我国近年重点科研攻关项目。某同学设计了一种利用放射性元素β衰变的电池，该电池采用金属空心球壳结构，如图所示，在金属球壳内部的球心位置放有一小块与球壳绝缘的放射性物质，放射性物质与球壳之间是真空的。球心处的放射性物质的原子核发生β衰变发射出电子，已知单位时间内从放射性物质射出的电子数为N，射出电子的最小动能为E1，最大动能为E2。在E1和E2之间，任意相等的动能能量区间ΔE内的电子数相同。为了研究方便，假设所有射出的电子都是沿着球形结构径向运动，忽略电子的重力及在球壳间的电子之间的相互作用。元电荷为e，a和b为接线柱。（1）当a、b间的电压为U且大于 时，证明外电路消耗的功率P1等于单位时间内到达球壳的电子，在从放射性物质到球壳运动时损失的动能之和Ek1；（2）如果认为单位时间内电子在与球壳碰撞过程中损失的动能之和Ek2等于电源内阻消耗的功率P2，证明在（1）的情形下电路的内电压。（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明） 10、（2021·北京市海淀区高三下学期5月期末反馈）放射性同位素电池具有工作时间长、可靠性高和体积小等优点，是航天、深海、医学等领域的重要新型电源，也是我国近年重点科研攻关项目。某同学设计了一种利用放射性元素β衰变的电池，该电池采用金属空心球壳结构，如图1所示，在金属球壳内部的球心位置放有一小块与球壳绝缘的放射性物质，放射性物质与球壳之间是真空的。球心处的放射性物质的原子核发生β衰变发射出电子，已知单位时间内从放射性物质射出的电子数为N，射出电子的最大动能为Ekm。在0和Ekm之间的电子分布是均匀的，即任意相等的动能能量区间ΔE内的电子数相同。为了研究方便，假设所有射出的电子都是沿着球形结构径向运动，忽略电子的重力及在球壳间的电子之间的相互作用。元电荷为e，a和b为接线柱。（1）求a、b之间的最大电势差Um，以及将a、b短接时回路中的电流I短。（2）图示装置可看作直流电源，在a、b间接上负载时，两极上的电压为U，通过负载的电流为I，在图2中画出I与U关系的图线。并由图像分析该电源电动势和内阻。