高考物理二轮总复习精品课件 第二部分 专题三 第8讲 电场性质及带电粒子在电场中的运动.ppt

2.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,图中中央的竖直黑线AB代表了避雷针,CD为水平地面,M、N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点的电场强度比N点的电场强度大C.在试探电荷从M点到N点的多条路径中,沿直线MN走静电力做功最少D.CD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点的电场强度比N点的电场强度小,故B错误;由于M、N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,静电力做功都是相同的,故C错误;CD的电势为零,地面为等势面,则CD表面附近的电场线与地面都是垂直的,故D错误。3.(多选)(2021·辽宁鞍山模拟)如图所示,Q是真空中固定的点电荷,a、b、c是以Q所在位置为圆心、半径分别为r和2r的球面上的三点。将电荷量为q1、q2的正试探电荷分别从a、c两点移至无穷远处,两电荷的电势能均增大且增量相同。已知取无穷远处的电势为零时,点电荷在周围某点的电势φ=k,其中R为该点到点电荷的距离。不计q1、q2的相互作用,下列判断正确的是()A.Q带负电B.b、c两点电场强度相同C.a、b两点的电场强度大小之比为1∶4D.q1q2AD解析:将正试探电荷q1、q2分别从a、c移至无穷远电势能增大,静电力做负功,静电力的方向指向Q,电场强度方向指向Q,则Q带负电,故A正确。根据4∶1,故C错误。将电荷量为q1、q2的正试探电荷分别从a、c两点移至无穷远处,两电荷的电势能增量相同,说明静电力做负功相同,通过静电力做功与电势差关系知q1q2,故D正确。4.(多选)(2020·全国卷Ⅲ)如图所示,∠M是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量为q(q0)的点电荷固定在P点。下列说法正确的是()A.沿MN边,从M点到N点,电场强度的大小逐渐增大B.沿MN边,从M点到N点,电势先增大后减小C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大D.将正电荷从M点移动到N点,静电力所做的总功为负BC解析:本题以点电荷的电场为背景,意在考查静电场的电场强度分布规律和电势、电势能、静电力做功的关系。沿MN边,从M点到N点,距P点的距离先变小后变大,P点的点电荷带正电,电场强度E=k,越靠近P点,电场强度越大,电势越大,所以电场强度先变大后变小,电势先变大后变小,选项A错误,B正确;正电荷在电势高的位置电势能也大,所以正电荷在M点的电势能大于其在N点的电势能,选项C正确;将正电荷由电势能大的M点移到电势能小的N点,静电力做正功,选项D错误。5.(2022·河北邢台开学卷)电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备等方面应用广泛,其工作原理简化为如图所示的示意图。质量块左侧连接轻质弹簧,右侧连接电介质。弹簧与电容器固定在外框上,质量块可带动电介质移动以改变电容器的电容,则下列说法正确的是()A.电介质插入极板间越深,电容器的电容越小B.若传感器运动时向右的加速度逐渐增大,则电路中有由b向a的电流C.若传感器以恒定加速度向左运动,则电路中有由a向b的电流D.若传感器以恒定加速度向右运动,则电路中有由a向b的电流B解析:由公式C=可知,电介质插入极板间越深,电容器电容越大,选项A错误。当传感器运动时向右的加速度逐渐增大,质量块要向左运动,导致插入极板间电介质变浅,因此电容会减小,由于电压不变,根据Q=CU可知,极板间的电荷量减小,电容器处于放电状态,因此电路中有由b向a的电流,选项B正确。若传感器以恒定加速度向右运动时,弹簧长度保持不变,电容器极板间的电介质的长度不变,电容器电容不变,电路中无电流,选项C、D错误。6.(2022·广东卷)密立根通过观测油滴的运动规律证明了电荷的量子性,因此获得了1923年的诺贝尔奖。下图是密立根油滴实验的原理示意图,两个水平放置、相距为d的足够大金属极板,上极板中央有一小孔。通过小孔喷入一些小油滴,由于碰撞或摩擦,部分油滴带上了电荷。有两个质量均为m0、位于同一竖直线上的球形小油滴A和B,在时间t内都匀速下落了距离h1。此时给两极板加上电压U(上极板接正极),A继续以原速度下落,B经过一段时间后向上匀速运动。B在匀速运动时间t内上升了距离h2(h2≠h1),随后与A合并,形成一个球形新油滴,继续在两极板间运动直至匀速。已知球形油滴受到的空气阻力大小为,其中k为比例系数,m为油滴质量,v为油滴运动速率。不计空气浮力,重力加速度为g。求:(1)比例系数k;(2)油滴A、B的电性和电荷量,B上升距离h2