2023届高考物理一轮复习情景应用专练（8）电场

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（8）电场1.图示的仪器叫库仑扭秤，法国科学家库仑用此装置找到了电荷间相互作用的规律，装置中为带电金属球，两球间静电力大小为为不带电的平衡小球，现将C球电荷量减半，扭转悬丝使A回到初始位置，则两球间静电力大小为(   )
 A. B. C.F D.2.如图所示，静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成。A接到几千伏高压电源的正极，B接到高压电源的负极，它们之间有很强的电场，而且距B越近，电场强度越大，B附近空气中的气体分子更容易被电离，成为正离子和电子。正离子被吸到B上，得到电子，又成为分子。电子在向着正极A运动的过程中，遇到空气中的粉尘，使粉尘带电。粉尘被吸附到正极A，最后在重力的作用下落入下面的漏斗中。关于该静电除尘器，下列说法正确的是(   )A.除尘器内部形成的电场为匀强电场 B.越靠近线状电离器B，电势越低C.除尘过程中，电场力对粉尘做负功 D.粉尘靠近收集器A过程中，轨迹为抛物线3.口罩中使用的熔喷布经驻极处理后，对空气的过滤增加静电吸附功能。驻极处理装置如图所示，针状电极与平板电极分别接高压直流电源正负极，针尖附近的空气被电离后，带电粒子在电场力作用下运动，熔喷布捕获带电粒子带上静电，平板电极表面为等势面，熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计，下列说法正确的是(   )
 A.针状电极上，针尖附近的电场较弱B.熔喷布上表面因捕获带电粒子将带负电C.沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，其加速度逐渐减小D.两电极相距越远，熔喷布捕获的带电粒子速度越大4.在地球大气层外的空间中，当同步卫星在其参考位置附近飘移时，可以利用离子推进器产生的推力进行卫星姿态的控制和轨道的修正。离子推进器的工作原理是先将推进剂电离，并在强电场作用下将离子加速喷出，通过反冲运动获得推力。如图所示为离子推进器的示意图：推进剂从P处进入，在A处电离成正离子，是加速电极，离子在间的加速电压的作用下，从D喷出。已知该正离子的比荷（电荷量与质量之比）为k，经加速电压为U的电场加速后形成电流强度为I的离子束。若离子进入B的速度很小，可忽略不计，则同步卫星获得的推力为(   )
 A. B. C. D.5.如图所示是某电容式话筒的原理示意图，E为电源，R为电阻，P为金属薄片，Q为金属板。从左向右对着振动片P说话，P振动而Q不动。在间距减小的过程中(   )
 A.电容器的电容减小  B.P上电荷量保持不变C.M点的电势高于N点的电势 D.M点的电势低于N点的电势6.避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中中央的竖直粗线代表了避雷针，为水平地面.是电场线中两个点，下列说法正确的是(   )A.M点的电势比N点的电势高B.M点的场强比N点的场强大C.在试探电荷从M点到N点的多条路径中，沿直线运动时电场力做功最少D.的电势为零，但其表面附近的电场线有些位置和地面不垂直7.图（a）为示波管的原理图。如果在电极之间所加的电压按图（b）所示的规律变化，在电极之间所加的电压按图（c）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是(   )
 A. B. C. D.8.图为利用静电喷漆的方法给工件的金属外壳上漆，使用静电喷涂法可把油漆喷得均匀，节省油漆并减少对空气的污染。油漆从静电喷涂枪的枪嘴喷出时，被打成雾状微粒，高压电源令这些微粒(   )。
 A.带上与工件同号的电荷  B.带上与工件异号的电荷C.带上电荷，但可与工件上的电荷同号也可与工件上的电荷异号 D.不带电9.厂家生产出一款跳跳球玩具，其原理如图所示，在容器的底部O点固定一带电荷量为Q的正点电荷，在启动开关的瞬间，绝缘手柄将一带电小球（可看作质点）送至A点由静止释放，小球将在A点上方做往返运动，已知小球开始运动瞬间的加速度大小为，方向竖直向上，A点与容器底部之间的距离为H，重力加速度为g，静电力常量为k，不计空气阻力，下列说法正确的是(   )。
 A.小球一定带正电B.小球的比荷C.小球速度最大时，小球到容器底部的距离为D.小球上升到最高点时，小球与A点之间的距离为10.空气中的负离子对人的健康极为有益，人工产生负离子的最常见方法是电晕放电法。如图所示，一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电，电压达5000 V左右，使空气发生电离，从而产生负二价氧离子排出，使空气清新化，针状负极和环形正极间距为5 mm，中间电场视为匀强电场，电场强度大小为E，电场对负氧离子的作用力大小为F，电场力对负氧离子做的功为W，氧离子电势能的变化量为。元电荷。下列说法正确的是(   )。
 A. B. C. D.


答案以及解析1.答案：B解析：本题考查库仑定律的简单应用。根据库仑定律可得，将C球电荷量减半，扭转悬丝使A回到初始位置，则两球间距离不变，则两球间静电力大小为，故选B。2.答案：B解析：本题通过静电除尘器考查电场力与电势能的性质及静电除尘的原理。距B越近，电场强度越大，故静电除尘器内部形成的电场不是匀强电场，A错误；B接到高压电源的负极，越靠近线状电离器B，电势越低，B正确；除尘过程中，带负电的粉尘在电场力的作用下加速，电场力对粉尘做正功，C错误；粉尘靠近收集器A过程中，因为不是匀强电场，所以电场力是变力，重力是恒力，则合力是变力，所以轨迹不是抛物线，D错误。3.答案：C解析：本题通过驻极处理装置考查电场线的分布情况和熔喷布捕获的带电粒子速度情况。针状电极上，针尖附近的电场线较密，电场较强，故A错误；针状电极带正电，平板电极带负电，它们之间的电场方向大致向下，空气被电离后，正电荷在电场力作用下向下运动，则熔喷布上表面因捕获带电粒子将带正电，故B错误；沿题图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，所受的电场力逐渐减小，则其加速度逐渐减小，故C正确；设两电极间电压为U，熔喷布捕获的带电粒子速度大小为v，根据动能定理得，得，熔喷布捕获的带电粒子的速度与两电极间的距离无关，故D错误。4.答案：B解析：本题考查动量定理与电场力的结合。设该正离子的质量为m，电荷量为q，根据动能定理有，得到该正离子的出射速度。根据题意，设在时间内喷射出离子的数目，喷射出的离子的质量，对离子，根据动量定理有，联立解得，根据牛顿第三定律可知，同步卫星获得的推力为，故B正确。5.答案：D解析：电容式话筒与电源串联，电压保持不变，在间距减小的过程中，根据电容决定式，可得电容增大，A错误；根据电容的定义式，因为电容增大，电压不变，故可得电容器所带电荷量增大，B错误；电容器的充电电流通过R的方向由N到M，所以N点的电势比M点的高，C错误，D正确。6.答案：A解析：沿电场线电势逐渐降低，可知M点的电势比N点的电势高，故A正确；N点处的电场线比M点密集，可知M点的场强比N点的场强小，故B错误；由于两点的电势差一定，可知无论试探电荷沿什么路径从M点到N点，电场力做功都是相同的，故C错误；的电势为零，地面为等势面，则表面附近的电场线与地面都是垂直的，故D错误.7.答案：B解析：电子在和间沿电场方向均做初速度为零的匀加速直线运动，由位移时间公式，前半个周期时间内，电子将偏向一侧；前半个周期时间内，电子将偏向Y一侧。综上，前半个周期时间内图象应该在第二象限。同理，后半周期时间内的图象应在第四象限。故B正确，ACD错误。8.答案：B解析：根据异号电荷相互吸引可知，高压电源令这些微粒带上与工件异号的电荷，故B项正确。9.答案：AB解析：小球由静止释放瞬间，其合力竖直向上，说明小球与底部点电荷之间的静电力为排斥力，所以小球带正电，A项正确；小球由静止释放瞬间，由牛顿第二定律得，解得，B项正确；当小球运动至平衡位置时，其速度最大，设平衡位置到容器底部之间的距离为，则有，联立各式解得，C项错误；若小球做简谐运动，根据对称性可知最高点与A点之间的距离为，但小球的运动并不是简谐运动，D项错误。10.答案：AB解析：电场强度大小，A项正确；电场对负氧离子的作用力大小，B项正确；电场力对负氧离子做的功，C项错误；根据功能关系有，D项错误。