小中高精品教案試卷PAGEPAGE1制作不易推薦下載專題7.14現代科技中的靜電場問題一．選擇題1．〔2023福建質檢〕為了減少污染，工業廢氣需用靜電除塵器除塵，某除塵裝置如下圖，其收塵極為金屬圓筒，電暈極位于圓筒中心。當兩極接上高壓電源時，電暈極附近會形成很強的電場使空氣電離，廢氣中的塵埃吸附離子后在電場力的作用下向收塵極運動并沉積，以到達除塵目的。假設塵埃向收塵極運動過程中所帶電量不變，以下判斷正確的選項是A．金屬圓筒內存在勻強電場B．金屬圓筒內越靠近收塵極電勢越低C．帶電塵埃向收塵極運動過程中電勢能越來越大D．帶電塵埃向收塵極運動過程中受到的電場力越來越小【答案】D【考查內容】此題以處理工業廢氣中的靜電除塵器為素材，主要考查靜電場，電場線，電場強度、電場力、電勢能、電勢等知識。側重考查理解能力，要求考生對電場的相關概念的聯系和區別有清楚的認識。表達物質觀念、運動觀念、能量觀念、模型建構與STSE等物理核心素養的考查。2．〔2023浙江名校協作體〕靜電場聚焦在電子顯微鏡和示波管中起著重要的作用.圖示為某示波管內的聚焦電場，實線和虛線分別表示電場線和等勢線，兩電子分別從a、b兩點運動到c點，那么〔〕A．聚焦電場對兩電子始終做負功B．電子在a點具有的電勢能比b點小C．a點處的電勢比c點處的電勢低D．b處的電場強度比c處小【參考答案】.C【命題意圖】此題考查電場線、等勢面、電場力做功、電勢能和電勢、電場強度及其相關的物理知識，意在考查運用相關知識分析解決實際問題的能力。3.(黑龍江省大慶市第一中學2023屆高三第三次模擬考試理科綜合試題)陰極射線示波管的聚焦電場是由電極A1、A2形成，實線為電場線，虛線為等勢線，Z軸為該電場的中心軸線，P、Q、R為一個從左側進入聚焦電場的電子運動軌跡上的三點，那么〔〕A．電極A1的電勢低于電極A2的電勢B．電場中Q點的電場強度小于R點的電場強度C．電子在P點處的動能大于在Q點處的動能D．電子從P至R的運動過程中，電場力對它一直做正功【參考答案】AD考點：電場強度；電場線；電勢及電勢能【名師點睛】要能正確根據電場線、等勢線的分布情況，判斷電勢、電勢能、電場強度、電場力做功等物理量變化情況；沿電場線電勢降低，電場強度的大小與電場線的疏密有關；電場力做正功電勢能減小，動能增加.二，計算題11.(2023·山西省重點中學高三聯合考試)如圖11所示為一多級加速器模型，一質量為m＝1.0×10－3kg、電荷量為q＝8.0×10－5C的帶正電小球(可視為質點)通過1、2級無初速度地進入第3級加速電場，之后沿位于軸心的光滑淺槽，經過多級加速后從A點水平拋出，恰好能從MN板的中心小孔B垂直金屬板進入兩板間，A點在MN板左端M點正上方，傾斜平行金屬板MN、PQ的長度均為L＝1.0m，金屬板與水平方向的夾角為θ＝37°，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2。圖11(1)求A點到M點的高度以及多級加速電場的總電壓U；(2)假設該平行金屬板間有圖示方向的勻強電場，且電場強度大小E＝100V/m，要使帶電小球不打在PQ板上，那么兩板間的距離d至少要多長？【名師解析】(1)設小球從A點到B點的運動時間為t1，小球的初速度為v0，A點到M點的高度為y那么有eq\f(v0,gt1)＝tanθ①eq\f(L,2)cosθ＝v0t1②y－eq\f(L,2)sinθ＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)③聯立①②③并代入數據解得v0＝eq\r(3)m/s，y＝eq\f(17,30)m④帶電小球在多級加速器加速的過程，根據動能定理有qU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－0⑤代入數據解得U＝18.75V故小球進入電場后做類平拋運動，設剛好從P點離開，那么有Fx＝ma⑧eq\f(L,2)＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)⑨dmin＝eq\f(v0,sinθ)t2⑩聯立④⑦⑧⑨⑩并代入數據解得dmin＝eq\f(5\r(2),6)m即兩板間的距離d至少為eq\f(5\r(2),6)m。答案(1)eq\f(17,30)m18.75V(2)eq\f(5\r(2),6)m2.反射式速調管是常用的微波器械之一，它利用電子團在電場中的振蕩來產生微波，其震蕩原理與下述過程類似．如下圖，在虛線MN兩側分別存在著方向相反的兩個勻強電場，一帶電微粒從A點由靜止開始，在電場力作用下沿直線在A、B兩點間往返運動．電場強度的大小分別是E1＝2.0×103N/C和E2＝4.0×103N/C，方向如下圖，帶電微粒質量m＝1.0×10－20kg，帶電荷量q＝－1.0×10－9C，A點距虛線MN的距離d1＝1.0cm，不計帶電微粒的重力，忽略相對論效應．求：(1)B點距虛線MN的距離d2；(2)帶電微粒從A點運動到B點所經歷的時間t.(2)設微粒在虛線MN兩側的加速度大小分別為a1、a2，有|q|E1＝ma1③|q|E2＝ma2④設微粒在虛線MN兩側運動的時間分別為t1、t2，有d1＝eq\f