新教材粵教版高中物理必修第三冊(cè)第二章靜電場(chǎng)的應(yīng)用 課時(shí)分層練習(xí)題及章末測(cè)驗(yàn)(含解析)

第二章靜電場(chǎng)的應(yīng)用第一節(jié)電容器與電容 -1-第二節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) -7-第三節(jié)靜電的利用與防護(hù) -12-章末綜合測(cè)驗(yàn) -16-第一節(jié)電容器與電容A級(jí)合格達(dá)標(biāo)1．(多選)由電容器電容的定義式C＝eq\f(Q,U)，可知()A．若電容器不帶電，則電容C一定為零B．電容C與所帶的電荷量Q成正比，與電壓U成反比C．電容C與所帶的電荷量Q的多少無(wú)關(guān)D．電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電壓增加1V時(shí)所需增加的電荷量解析：公式C＝eq\f(Q,U)是用比值來(lái)定義電容的表達(dá)式，而電容只取決于電容器本身，與電容器儲(chǔ)存多少電荷、有無(wú)電荷都無(wú)關(guān)，故A、B錯(cuò)誤，C正確；又由C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(ΔQ,ΔU)知，D正確．答案：CD2．(多選)對(duì)于給定的電容器，描述其電容C、電荷量Q、電壓U之間的相應(yīng)關(guān)系的圖像正確的是()ABCD解析：對(duì)于一個(gè)給定的電容器，電容是確定的，不會(huì)隨電荷量、電壓的改變而改變；由電容的定義式可以知道，電荷量跟電容器兩端的電壓成正比，因而是過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線．答案：BC3．下面關(guān)于電容器及其電容的敘述正確的是()A．任何兩個(gè)彼此絕緣而又相互靠近的導(dǎo)體，都能組成電容器，跟這兩個(gè)導(dǎo)體是否帶電無(wú)關(guān)B．電容器所帶的電荷量是指每個(gè)極板所帶電荷量的代數(shù)和C．電容器的電容與電容器所帶電荷量成反比D．一個(gè)電容器的電荷量增加量ΔQ＝1.0×10－6C時(shí)，兩板間電壓升高10V，則電容器的電容無(wú)法確定解析：電容器是儲(chǔ)存電荷的容器，它里面有無(wú)電荷不影響其儲(chǔ)存電荷的能力，A正確；電容器所帶的電荷量指任一極板電荷量的絕對(duì)值，B錯(cuò)誤；電容器的電容由電容器結(jié)構(gòu)決定，不隨帶電量的變化而變化，C錯(cuò)誤；由C＝eq\f(ΔQ,ΔU)可求電容器的電容，D錯(cuò)誤．答案：A4．(多選)下列關(guān)于電容器和電容的說(shuō)法中，正確的是()A．根據(jù)C＝eq\f(Q,U)可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，跟兩板間的電壓成反比B．對(duì)于確定的電容器，其所帶電荷量與兩板間的電壓成正比C．無(wú)論電容器的電壓如何變化(小于擊穿電壓且不為零)，它所帶的電荷量與電壓的比值都恒定不變D．電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，其大小與加在兩板間的電壓無(wú)關(guān)解析：電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，是電容器的一種特性．一個(gè)電容器對(duì)應(yīng)唯一的電容值，不能說(shuō)電容器的電容與其所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比，因此A錯(cuò)誤，C、D正確；由于電容是定值，由Q＝CU知，其所帶電荷量與兩板間的電壓成正比，故B正確．答案：BCD5．某一電容器的標(biāo)注是“400V22μF”，則下列說(shuō)法中正確的是()A．該電容器可在400V以下電壓時(shí)正常工作B．該電容器只能在400V電壓時(shí)正常工作C．電壓是200V時(shí)，電容是11μFD．使用時(shí)只需考慮工作電壓，不必考慮電容器的引出線與電源的哪個(gè)極相連解析：每一個(gè)電容器都有它的耐壓值，電容器可以在耐壓值及其以下正常工作，所以選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，是由電容器本身的性質(zhì)決定的，所以電容不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；有的電容器是有極性的，分正負(fù)極，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：A6．用靜電計(jì)測(cè)量已經(jīng)充電的平行板電容器兩極板間的電勢(shì)差U.保持平行板電容器兩極板的正對(duì)面積S、極板距離d和所帶電量Q不變，插入電介質(zhì)，如圖所示，則有()A．U增大，C減少 B．U減小，C增大C．U增大，C增大 D．U減小，C減小解析：根據(jù)C＝eq\f(εrS,4πkd)，插入電介質(zhì)后C變大，根據(jù)Q＝CU可知U減?。鸢福築7．(多選)利用傳感電容器可檢測(cè)礦井滲水，從而發(fā)出安全警報(bào)，避免事故的發(fā)生．如圖所示是一種通過(guò)測(cè)量電容器電容的變化來(lái)檢測(cè)液面高低的儀器原理圖，電容器的兩個(gè)電極分別用導(dǎo)線接到指示器上，指示器可顯示出電容的大?。铝嘘P(guān)于該儀器的說(shuō)法中，正確的有()A．該儀器中電容器的電極分別是芯柱和導(dǎo)電液B．芯柱外套的絕緣層越厚，該電容器的電容越大C．如果指示器顯示電容增大，則容器中液面升高D．如果指示器顯示電容減小，則容器中液面升高解析：該儀器類(lèi)似于平行板電容器的結(jié)構(gòu)，芯柱和導(dǎo)電液構(gòu)成電容器的兩塊電極，芯柱的絕緣層就是極間的電介質(zhì)，其厚度d相當(dāng)于兩平行板間的距離，進(jìn)入導(dǎo)電液，深度h相當(dāng)于兩平行板的相對(duì)面積(且h越大，則S越大)；所以d大時(shí)C就小，若C大時(shí)就表明h大．答案：ACB級(jí)等級(jí)提升8．(多選)如圖所示是一個(gè)由電池、電阻R、電鍵K與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，電鍵閉合．在增大電容器兩極板間距離的過(guò)程則()A．電阻R中沒(méi)有電流B．電容器的電容變小C．電阻R中有從a流向b的電流D．電阻R中有從b流向a的電流解析：圖中電容器被充電，A極板帶正電，B極板帶負(fù)電．根據(jù)平行板電容器電容的大小決定因素C∝eq\f(εrS,d)可知，當(dāng)增大電容器兩極板間距離d時(shí)，電容C變小，由于電容器始終與電池相連，電容器兩極板間電壓UAB保持不變，根據(jù)電容的定義C＝eq\f(Q,UAB)，當(dāng)C減小時(shí)電容器兩極板間所帶電荷量Q要減小，A極板所帶正電荷的一部分從a到b經(jīng)電阻R流向電源正極，即電阻R中有從a流向b的電流．所以選項(xiàng)B、C正確．答案：BC9．一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔(小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì))．小孔正上方eq\f(d,2)處的P點(diǎn)有一帶電粒子，該粒子從靜止開(kāi)始下落，經(jīng)過(guò)小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處(未與極板接觸)返回．若將下極板向上平移eq\f(d,3)，則從P點(diǎn)開(kāi)始下落的相同粒子將()A．打到下極板上B．在下極板處返回C．在距上極板e(cuò)q\f(d,2)處返回D．在距上極板e(cuò)q\f(2,5)d處返回解析：設(shè)電池的電壓為U，由于前后兩次平行板均與電池相連，則前后兩次平行板電容器極板間的電壓不變．設(shè)平移下極板后＋eq\f(d,2))－qU＝0，mg(eq\f(d,2)＋h)－eq\f(U,d－\f(d,3))qh＝0,聯(lián)立解得h＝eq\f(2d,5)，D正確．答案：D10．(多選)用控制變量法可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖所示)．設(shè)兩極板正對(duì)面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為θ.實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，則下列說(shuō)法正確的是()A．若保持S不變，增大d，則θ變大B．若保持S不變，增大d，則θ變小C．若保持d不變，減小S，則θ變小D．若保持d不變，減小S，則θ變大解析：靜電計(jì)指針偏角體現(xiàn)電容器兩板間電勢(shì)差大?。谧鲞x項(xiàng)所示的操作中，電容器電荷量Q保持不變，C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(εrS,4πkd).保持S不變，增大d，則C減小，U增大，偏角θ增大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；保持d不變，減小S，則C減小，U增大，偏角θ也增大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．答案：AD11.(多選)如圖，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連．若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過(guò)電容器，則在此過(guò)程中，該粒子()A．所受重力與電場(chǎng)力平衡B．電勢(shì)能逐漸增加C．動(dòng)能逐漸增加D．做勻變速直線運(yùn)動(dòng)解析：分析帶電粒子的受力情況，其受力圖如圖所示．可以看出其合力方向與其速度方向相反，所以帶電粒子在電場(chǎng)中做勻減速運(yùn)動(dòng)．電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，重力不做功，動(dòng)能減少，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)B、D正確．答案：BD12.如圖所示裝置中，平行板電場(chǎng)中有一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線拴住后在電場(chǎng)中處于平衡位置，此時(shí)線與豎直方向的夾角為α，兩板間的距離為d，則(1)小球帶何種電荷？(2)兩板間的電勢(shì)差是多少？(3)把線拉成豎直向下的位置，放手后小球到達(dá)平衡位時(shí)的速度為多大？解析：(1)由小球的受力情況可知，小球帶負(fù)電．(2)由qE＝qeq\f(U,d)＝mgtanα，解得U＝eq\f(mgdtanα,q).(3)小球受重力、電場(chǎng)力、拉力作用，拉力不做功，由動(dòng)能定理，得qELsinα－mgL(1－cosα)＝eq\f(1,2)mv2，其中Eq＝mgtanα，整理得eq\f(mgL,cosα)(1－cosα)＝eq\f(1,2)mv2，解得v＝eq\r(\f(2gL（1－cosα）,cosα)).答案：(1)負(fù)電(2)eq\f(mgdtanα,q)(3)eq\r(\f(2gL（1－cosα）,cosα))第二節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)A級(jí)合格達(dá)標(biāo)1．(多選)一個(gè)只受電場(chǎng)力的帶電微粒進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，則該微粒的()A．運(yùn)動(dòng)速度必然增大 B．動(dòng)能可能減小C．運(yùn)動(dòng)加速度肯定不為零 D．一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)解析：帶電微粒在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，加速度不為零且恒定，C正確．微?？赡茏鰟蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)或勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤．微粒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度增大，動(dòng)能變大；做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度、動(dòng)能均減小，A錯(cuò)誤，B正確．答案：BC2.(多選)一帶正電的小球向右水平拋入范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向左．不計(jì)空氣阻力，則小球()A．做直線運(yùn)動(dòng) B．做曲線運(yùn)動(dòng)C．速率先減小后增大 D．速率先增大后減小解析：由題意知，小球受重力、電場(chǎng)力作用，合外力的方向與初速度的方向夾角為鈍角，故小球做曲線運(yùn)動(dòng)，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中合外力先做負(fù)功后做正功，所以C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：BC3.如圖所示，有一帶電粒子貼著A板邊緣沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)．當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U1時(shí)，帶電粒子沿①軌跡從兩板正中間飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時(shí)，帶電粒子沿②軌跡落到B板中間．設(shè)粒子兩次射入電場(chǎng)的水平速度相同，則兩次偏轉(zhuǎn)電壓U1∶U2為()A．1∶8 B．1∶4C．1∶2 D．1∶1解析：由a＝eq\f(qU,md)，y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)·eq\f(Uq,md)·eq\f(l2,veq\o\al(2,0))得U＝eq\f(2mveq\o\al(2,0)dy,ql2)，所以U∝eq\f(y,l2)，可知選項(xiàng)A正確．答案：A4．一束帶電粒子以相同的速率從同一位置，垂直于電場(chǎng)方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，所有粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡都是一樣的，這說(shuō)明所有粒子()A．都具有相同的質(zhì)量B．都具有相同的電荷量C．電荷量與質(zhì)量之比都相同D．都是同位素解析：根據(jù)y＝eq\f(1,2)·eq\f(Eq,m)·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(l,v0)))eq\s\up12(2)，軌跡相同，v0相同，則eq\f(q,m)一定相同．答案：C5.兩平行金屬板相距為d，電勢(shì)差為U，一電子質(zhì)量為m，電荷量為e，從O點(diǎn)沿垂直于極板的方向射出，最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn)，然后返回，如圖所示，OA＝h，此電子具有的初動(dòng)能是()A.eq\f(edh,U) B.edUhC.eq\f(eU,dh) D.eq\f(eUh,d)解析：由動(dòng)能定理Fs＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，所以－eEh＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，－eeq\f(U,d)h＝0－Ek0，所以Ek0＝eq\f(eUh,d).答案：D6．如圖所示，質(zhì)子(eq\o\al(1,1)H原子核)和α粒子(eq\o\al(4,2)He原子核)，以相同的初動(dòng)能垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)(不計(jì)粒子重力)，則這兩個(gè)粒子射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)位移y之比為()A．1∶1 B．1∶2C．2∶1 D．1∶4解析：由y＝eq\f(1,2)·eq\f(Eq,m)·eq\f(l2,veq\o\al(2,0))和Ek0＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，得y＝eq\f(El2q,4Ek0)，可知y與q成正比，B正確．答案：BB級(jí)等級(jí)提升7.(多選)如圖所示，一帶電小球以速度v0水平射入接入電路中的兩平行板金屬板中，并沿直線打在屏上O點(diǎn)，若僅將兩平行金屬板上極板平行上移一些后，讓帶電小球再次從原位置水平射入并能打在屏上，其他條件不變，兩次相比較，則再次射入的帶電小球()A．將打在O點(diǎn)的下方B．將打在O點(diǎn)的上方C．穿過(guò)兩平行金屬板的時(shí)間將增加D．到達(dá)屏上時(shí)的動(dòng)能將增加解析：由題意可知，要考慮小球的重力，第一種情況重力與電場(chǎng)力平衡；U不變，若僅將兩平行金屬板上極板平行上移一些后，極板間的距離d變大，場(chǎng)強(qiáng)變小，電場(chǎng)力變小，重力與電場(chǎng)力的合力偏向下，帶電小球?qū)⒋蛟贠點(diǎn)的下方．由于水平方向運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不變，故時(shí)間不變；而由于第二種情況合力做正功，故小球的動(dòng)能將增加．答案：AD8．一平行板電容器的兩個(gè)極板水平放置，兩極板間有一帶電荷量不變的小油滴．油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力的大小與其速率成正比．若兩極板間電壓為零，經(jīng)一段時(shí)間后，油滴以速率v勻速下降；若兩極板間的電壓為U，經(jīng)一段時(shí)間后，油滴以速率v勻速上升．若兩極板間電壓為－U，油滴做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小、方向?qū)⑹?)A．2v、向下 B．2v、向上C．3v、向下 D．3v、向上解析：由題意知，未加電壓時(shí)mg＝kv，加電壓U時(shí)，電場(chǎng)力向上，設(shè)為F，則有F＝mg＋kv，當(dāng)加電壓(－U)時(shí)，電場(chǎng)力向下，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有F＋mg＝kv′，聯(lián)立各式得v′＝3v，方向向下，C正確．答案：C9.如圖所示，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)電場(chǎng)中．在滿足電子能射出平行極板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大的是()A．U1變大，U2變大 B．U1變小，U2變大C．U1變大，U2變小 D．U1變小，U2變小解析：設(shè)電子經(jīng)加速電場(chǎng)后獲得的速度為v0，由動(dòng)能定理，得qU1＝eq\f(mveq\o\al(2,0),2)，①設(shè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板長(zhǎng)為l，則電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝eq\f(l,v0)，②電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中受電場(chǎng)力作用獲得的加速度a＝eq\f(qU2,md)，③電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，平行于電場(chǎng)線的速度vy＝at，④由②③④得vy＝eq\f(qU2l,mdv0)，所以tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(qU2l,mdveq\o\al(2,0))，將①式代入上式得tanθ＝eq\f(U2l,2U1d)，所以選項(xiàng)B正確．答案：B10.如圖所示，在點(diǎn)電荷＋Q的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將質(zhì)子和α粒子分別從A點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為多少？解析：質(zhì)子和α粒子都是正離子，從A點(diǎn)釋放將受電場(chǎng)力作用加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，設(shè)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U，由動(dòng)能定理有對(duì)質(zhì)子：eq\f(1,2)mHveq\o\al(2,H)＝qHU，對(duì)α粒子：eq\f(1,2)mαveq\o\al(2,α)＝qαU.所以eq\f(vH,vα)＝eq\r(\f(qHmα,qαmH))＝eq\r(\f(1×4,2×1))＝eq\f(\r(2),1).答案：eq\r(2)∶111．一質(zhì)量為m，帶電量為＋q的小球從距地面高h(yuǎn)處以一定初速度水平拋出．在距拋出點(diǎn)水平距離L處，有一根管口比小球直徑略大的豎直細(xì)管．管上口距地面eq\f(h,2)，為使小球能無(wú)碰撞地通過(guò)管子，可在管子上方的整個(gè)區(qū)域加一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，求：(1)小球初速度v0；(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；(3)小球落地時(shí)動(dòng)能．解析：電場(chǎng)中小球運(yùn)動(dòng)，在水平方向上：v0＝qeq\f(Et,m)，①豎直方向上：eq\f(h,2)＝eq\f(gt2,2)，②又eq\f(mveq\o\al(2,0),2)＝qEL，③聯(lián)立得①②③，得v0＝2Leq\f(\r(gh),h)，④E＝eq\f(2mgL,qh).⑤小球落地時(shí)動(dòng)能：Ek＝eq\f(mveq\o\al(2,0),2)＋mgh－EqL，⑥聯(lián)立③⑥，得Ek＝mgh.答案：(1)eq\f(2L\r(g)h,h)(2)eq\f(2mgL,qh)(3)mgh第三節(jié)靜電的利用與防護(hù)A級(jí)合格達(dá)標(biāo)1．以煤做燃料的工廠、電站每天排出的煙氣帶走大量的煤粉，如圖所示，這不僅浪費(fèi)燃料，而且嚴(yán)重地污染環(huán)境．為了消除煙氣中的煤粉，下列方法最好的是()A．通過(guò)活性炭吸收 B．應(yīng)用靜電除塵技術(shù)C．將煙氣通過(guò)水來(lái)凈化 D．把煙囪建高一點(diǎn)解析：從經(jīng)濟(jì)方便的角度考慮，最好的方法是靜電除塵．答案：B2．人造纖維比棉纖維容易沾上灰塵，這是因?yàn)?)A．人造纖維的導(dǎo)電性好，容易吸引灰塵B．人造纖維的導(dǎo)電性好，容易導(dǎo)走靜電，留下灰塵C．人造纖維的絕緣性好，不易除掉灰塵D．人造纖維的絕緣性好，容易積累靜電，吸引灰塵解析：人造纖維比棉纖維容易沾上灰塵是由于人造纖維易帶電，使灰塵產(chǎn)生靜電感應(yīng)而被吸引，而易帶電的原因是絕緣性好不易導(dǎo)走靜電而使電荷積累，所以D正確．答案：D3．(多選)下列措施中，哪些能將產(chǎn)生的靜電盡快導(dǎo)走()A．飛機(jī)輪子上的搭地線B．印染車(chē)間保持濕度C．復(fù)印圖片D．電工鉗柄裝有絕緣套解析：A、B項(xiàng)是把靜電導(dǎo)走，C項(xiàng)是利用靜電，D項(xiàng)電工鉗柄上套有絕緣套，是為了絕緣，防止電工觸電．答案：AB4．下列關(guān)于靜電的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是()A．靜電植絨是利用異種電荷相互吸引而使絨毛吸附在底料上B．復(fù)印機(jī)是利用異種電荷相互吸引而使碳粉吸附在紙上C．電療針灸是靜電在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用D．飛機(jī)輪胎用導(dǎo)電橡膠制成，是為了避免靜電對(duì)飛機(jī)造成的危害解析：靜電植絨和復(fù)印機(jī)是利用異種電荷間的吸引力來(lái)工作的，屬于靜電的利用；飛機(jī)在起飛和降落時(shí)與地面有摩擦，利用導(dǎo)電橡膠制成輪胎可以把靜電導(dǎo)走；電療針灸是利用經(jīng)絡(luò)學(xué)原理、生物電效應(yīng)對(duì)人體進(jìn)行保健和輔助治療，故選項(xiàng)C正確．答案：C5．關(guān)于靜電噴漆的說(shuō)法，下列正確的是()A．當(dāng)油漆從噴槍噴出時(shí)，油漆粒子帶正電，物體帶正電，相互排斥而擴(kuò)散開(kāi)來(lái)B．當(dāng)油漆從噴槍噴出時(shí)，油漆粒子帶負(fù)電，物體帶正電，相互吸引而被物體吸附C．從噴槍噴出的油漆粒子帶正電，相互排斥而擴(kuò)散開(kāi)來(lái)，被吸附在帶負(fù)電的物體上D．因?yàn)橛推崃Ｗ酉嗷ヅ懦舛鴶U(kuò)散開(kāi)來(lái)，所以靜電噴漆雖噴漆均勻但浪費(fèi)油漆解析：噴槍噴出的油漆粒子帶正電，因相互排斥而散開(kāi)，形成霧狀，被噴涂的物體帶負(fù)電，對(duì)霧狀油漆產(chǎn)生引力，把油漆吸到表面，從而減少了浪費(fèi)，所以只有C正確．答案：C6．關(guān)于靜電除塵的說(shuō)法中正確的是()A．進(jìn)入除塵器后，煙霧中的顆粒被強(qiáng)電場(chǎng)電離而帶正電，顆粒向電源負(fù)極運(yùn)動(dòng)B．除塵器中的空氣被電離，煙霧顆粒吸附電子而帶負(fù)電，顆粒向電源正極運(yùn)動(dòng)C．煙霧顆粒帶電后，受到豎直向下的電場(chǎng)力而向下運(yùn)動(dòng)D．煙霧顆粒被強(qiáng)電場(chǎng)粉碎成更小的顆粒，排到大氣中人眼看不到解析：靜電除塵器的兩個(gè)電極接高壓電源，形成強(qiáng)電場(chǎng)，使空氣發(fā)生電離，自由電子在電場(chǎng)力作用下，向正極加速運(yùn)動(dòng)，電子被煙霧顆粒吸附后，一起向電源正極運(yùn)動(dòng)，在正極積聚大量顆粒，在重力作用下，從除塵器的下部排出，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確．答案：BB級(jí)等級(jí)提升7．下列哪些措施是利用了靜電()A．精密儀器外包有一層金屬外殼B．家用電器如洗衣機(jī)接有地線C．手機(jī)一般裝有一根天線D．以上都不是解析：精密儀器外包有一層金屬外殼是防止外界靜電或其他電信號(hào)的干擾；家用電器如洗衣機(jī)接有地線是通過(guò)地線及時(shí)導(dǎo)走靜電，保護(hù)人身安全；手機(jī)一般裝有一根天線是為了有效地接收信號(hào)．答案：D8．下列屬于靜電利用的做法是()A．印刷廠要保持適當(dāng)?shù)臐穸菳．油罐車(chē)運(yùn)油時(shí)要安裝一條拖地的金屬鏈C．空氣靜電凈化器D．做靜電實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)室要通氣，以避免空氣中有過(guò)多的二氧化碳、水蒸氣或各種離子答案：C9．關(guān)于雷電現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，不正確的是()A．閃電是由于高壓放電使空氣在高溫的情況下發(fā)光的結(jié)果B．雷聲是由于空氣在高溫下膨脹的結(jié)果C．閃電和雷聲是同時(shí)發(fā)生的D．先發(fā)出閃電，后發(fā)出雷聲解析：雷電是一種自然現(xiàn)象，是由于高壓放電，產(chǎn)生幾十萬(wàn)安培的瞬間電流．電流生熱使空氣發(fā)光，使空氣受熱突然膨脹發(fā)出巨響，這是同時(shí)發(fā)生的，只是光的傳播速度比聲音快，所以我們是先看到閃電后聽(tīng)到雷聲．答案：D10．人們?cè)谕砩厦撘路r(shí)，有時(shí)會(huì)看到火花四濺，并伴有“噼啪”聲，這是因?yàn)?)A．衣服由于摩擦而產(chǎn)生了靜電B．人體本身是帶電體C．空氣帶電，在衣服上放電所致D．以上說(shuō)法均不正確解析：若我們身穿含有化纖成分的衣服，且始終在運(yùn)動(dòng)，使衣服與衣服之間、衣服和皮膚之間不停地摩擦，在摩擦中會(huì)使衣服上帶有異種電荷．在脫衣服時(shí)正電荷和負(fù)電荷碰到一起就產(chǎn)生放電現(xiàn)象，于是我們聽(tīng)到“噼啪”的放電聲音，若是晚上還可以看見(jiàn)火花四濺的現(xiàn)象．答案：A章末綜合測(cè)驗(yàn)(時(shí)間：60分鐘分值：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題，每題4分，共32分．每小題中只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，選對(duì)得4分，錯(cuò)選、不選或多選均不得分．)1．用6V干電池對(duì)一個(gè)電容器充電時(shí)()A．只要電路不斷開(kāi)，電容器的帶電量就會(huì)不斷增加B．電容器接電源正極的極板帶正電，接電源負(fù)極的極板帶負(fù)電C．電容器兩極板所帶電量之和叫作電容器的帶電量D．充電后電容器兩極板之間不存在電場(chǎng)解析：當(dāng)電容器兩極板的電勢(shì)差為6V時(shí)，電荷量不會(huì)再增加，A錯(cuò)誤；跟電源正極相連的極板帶正電，跟負(fù)極相連的極板帶負(fù)電，B正確；電容器任一極板所帶的電量叫電容器的帶電量，C錯(cuò)誤；充電后電容器兩極板之間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，D錯(cuò)誤．答案：B2．下列防雷措施可行的是()①在大樹(shù)下避雷雨；②停留在山頂、山脊的涼亭等地方避雷雨；③不要快速開(kāi)摩托車(chē)、騎自行車(chē)或在雨中狂奔；④在空曠地帶，最好關(guān)掉手機(jī)電源．A．①③ B．②③C．①④ D．③④解析：表面具有突出尖端的導(dǎo)體，在尖端部分電荷分布密度很大，使得其周?chē)妶?chǎng)很強(qiáng)，就可能使其周?chē)目諝獍l(fā)生電離而引發(fā)尖端放電，因此不要在大樹(shù)下避雨，別停留在山頂、山脊的涼亭等地方．快速開(kāi)摩托車(chē)、騎自行車(chē)或在雨中狂奔，身體的跨步越大，電壓就越大，雷電也越容易傷人．在空曠地帶使用手機(jī)通話，手機(jī)很有可能成為閃電放電的對(duì)象．答案：D3．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)中使用靜電計(jì)的說(shuō)法正確的是()A．使用靜電計(jì)的目的是觀察電容器電壓的變化情況B．使用靜電計(jì)的目的是測(cè)量電容器帶電荷量的變化情況C．靜電計(jì)可以用電壓表替代D．靜電計(jì)可以用電流表替代解析：靜電計(jì)是用來(lái)觀察電容器兩端電壓變化情況的儀器，不可以用電壓表替代，也不可以用電流表替代，因?yàn)殡娏鞅砗碗妷罕碓陔娐肥峭窌r(shí)才有示數(shù)．答案：A4.研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．下列說(shuō)法正確的是()A．實(shí)驗(yàn)前，只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，能使電容器帶電B．實(shí)驗(yàn)中，只將電容器b板向上平移，靜電計(jì)指針的張角變小C．實(shí)驗(yàn)中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計(jì)指針的張角變大D．實(shí)驗(yàn)中，只增加極板帶電量，靜電計(jì)指針的張角變大，表明電容增大解析：帶電玻璃棒接觸a板，a板會(huì)帶上同種電荷，同時(shí)b板上會(huì)感應(yīng)出異種電荷，故A正確；靜電計(jì)指針張角反映電容器兩板間電壓，將b板上移，正對(duì)面積S減小，電容C減小，板間電壓U增大，故指針張角變大．B錯(cuò)誤；插入有機(jī)玻璃板，相對(duì)介電常數(shù)εr增大，電容C增大，板間電壓U減小，指針張角變小，C錯(cuò)誤；只增加極板帶電量Q，板間電壓U增大，但電容保持不變，故D錯(cuò)誤．答案：A5．如圖為一只“極距變化型電容式傳感器”的部分構(gòu)件示意圖．當(dāng)動(dòng)極板和定極板之間的距離d變化時(shí)，電容C便發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)量電容C的變化就可知道兩極板之間距離d的變化情況．下列選項(xiàng)中能正確反映C與d之間變化規(guī)律的是()ABCD解析：由平行板電容器電容的決定式C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，電容C與板極之間距離d成反比，在第一象限反比例函數(shù)圖像是雙曲線的一支，選項(xiàng)A正確．答案：A6.如圖所示，在某一真空中，只有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和豎直向下的重力場(chǎng)，在豎直平面內(nèi)有一初速度為v0的帶電微粒，恰能沿圖示虛線由A向B做直線運(yùn)動(dòng)，那么()A．微粒帶正、負(fù)電荷都有可能B．微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C．微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．微粒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)解析：微粒做直線運(yùn)動(dòng)的條件是速度方向和合外力的方向在同一條直線上，只有微粒受到水平向左的靜電力才能使得合力的方向與速度方向相反且在同一條直線上，由此可知微粒所受的靜電力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，則微粒必帶負(fù)電，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B正確．答案：B7.如圖所示，一個(gè)平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，從負(fù)極板處釋放一個(gè)電子(不計(jì)重力)，設(shè)其到達(dá)正極板時(shí)的速度為v1，加速度為a1若將兩極板間的距離增大為原來(lái)的2倍，再?gòu)呢?fù)極板處釋放一個(gè)電子，設(shè)其到達(dá)正極板時(shí)的速度為v2，加速度為a2，則()A．a(chǎn)1∶a2＝1∶1，v1∶v2＝1∶2B．a(chǎn)1∶a2＝2∶1，v1∶v2＝1∶2C．a(chǎn)1∶a2＝2∶1，v1∶v2＝eq\r(2)∶1D．a(chǎn)1∶a2＝1∶1，v1∶v2＝1∶eq\r(2)解析：電容器充電后與電源斷開(kāi)，再增大兩極板間的距離時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)不變，電子在電場(chǎng)中受到的靜電力不變，故a1∶a2＝1∶1.由動(dòng)能定理Ue＝eq\f(1,2)mv2得v＝eq\r(\f(2Ue,m))，因兩極板間距離增大為原來(lái)的2倍，由U＝Ed知，電勢(shì)差U增大為原來(lái)的2倍，故v1∶v2＝1∶eq\r(2).答案：D8.如圖所示，場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一矩形區(qū)域abcd，水平邊ab長(zhǎng)為s，豎直邊ad長(zhǎng)為h.質(zhì)量均為m、帶電量分別為＋q和－q的兩粒子，由a、c兩點(diǎn)先后沿ab和cd方向以速率v0進(jìn)入矩形區(qū)(兩粒子不同時(shí)出現(xiàn)在電場(chǎng)中)．不計(jì)重力，若兩粒子軌跡恰好相切，則v0等于()A.eq\f(s,2)eq\r(\f(2qE,mh)) B.eq\f(s,2)eq\r(\f(qE,mh))C.eq\f(s,4)eq\r(\f(2qE,mh)) D.eq\f(s,2)eq\r(\f(qE,mh))解析：帶電粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決問(wèn)題．根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，兩粒子軌跡的切點(diǎn)位于矩形區(qū)域abcd的中心．則在水平方向有eq\f(1,2)s＝v0t，在豎直方向有eq\f(1,2)h＝eq\f(1,2)·eq\f(qE,m)·t2，解得v0＝eq\f(s,2)eq\r(\f(qE,mh))，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤．答案：B二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每題4分，共16分．每小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的，全選對(duì)得4分，少選得2分，選錯(cuò)、多選或不選均不得分．)9.傳感器是把非電學(xué)量(如高度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量(如電壓、電流、電容等)變化的一種元件，它在自動(dòng)控制中有著廣泛的應(yīng)用．如圖是一種測(cè)定液面高度的電容式傳感器的示意圖．金屬棒與導(dǎo)電液體構(gòu)成一個(gè)電容器，將金屬棒和導(dǎo)電液體分別與直流電源的兩極相連接，從電容C和導(dǎo)電液體與金屬棒間的電壓U的變化就能反映液面的升降情況，即()A．電源接通，若此后電容C減小，反映h減小B．電源接通，若此后電容C減小，反映h增大C．電源接通再斷開(kāi)，若此后電壓U減小，反映h減小D．電源接通再斷開(kāi)，若此后電壓U減小，反映h增大解析：電源接通，由C＝eq\f(εrS,4kπd)，若電容C減小，則S減小，即h減小，選項(xiàng)A正確；電源接通再斷開(kāi)，Q一定，由C＝eq\f(εrS,4kπd)和U＝eq\f(Q,C)知，電壓U減小，則電容C增大，正對(duì)面積S增大，h增大，選項(xiàng)D正確．答案：AD10．如圖是某種靜電礦料分選器的原理示意圖，帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強(qiáng)電場(chǎng)后，分落在收集板中央的兩側(cè)．對(duì)礦粉分離的過(guò)程，下列表述正確的有()A．帶正電的礦粉落在右側(cè)B．電場(chǎng)力對(duì)礦粉做正功C．帶負(fù)電的礦粉電勢(shì)能變大D．帶正電的礦粉電勢(shì)能變小解析：由題圖可知，電場(chǎng)方向水平向左，帶正電的礦粉所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向相同，所以落在左側(cè)；帶負(fù)電的礦粉所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向相反，所以落在右側(cè)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．無(wú)論礦粉所帶電性如何，礦粉均向所受電場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力均做正功，電勢(shì)能均減少，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)B、D正確．答案：BD11.如圖所示，平行板電容器豎直放置，A板上用絕緣線懸掛一帶電小球，靜止時(shí)，絕緣線與固定的A板成θ角，平移B板，下列說(shuō)法正確的是()A．S閉合，B板向上平移一小段距離，θ角變大B．S閉合，B板向左平移一小段距離，θ角變大C．S斷開(kāi)，B板向上平移一小段距離，θ角變大D．S斷開(kāi)，B板向左平移一小段距離，θ角不變解析：分析小球受力，由平衡條件可知tanθ＝eq\f(qE,mg)，則場(chǎng)強(qiáng)E增大時(shí)，θ變大，E減小時(shí)，θ變?。?dāng)S閉合時(shí)，電容器兩極板間電壓不變，由E＝eq\f(U,d)知此時(shí)E取決于板間距離d，故B板上移時(shí)，d不變，E不變，θ不變，A錯(cuò)誤；B板左移時(shí)，d減小，E增大，θ變大，B正確；當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電容器所帶電荷量不變，由E＝eq\f(U,d)，U＝eq\f(Q,C)，C＝eq\f(εrS,4πkd)三式可得E＝eq\f(4πkQ,εrS)，即此種情況下E取決于正對(duì)面積S，而與板間距離無(wú)關(guān)，B上移時(shí)，正對(duì)面積減小，E增大，θ變大，C正確；B左移時(shí)，d減小，E不變，θ不變，D正確．答案：BCD12.如圖所示，兩平行金屬板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間的距離為d，在距極板右端L處有一豎直放置的屏M，一個(gè)帶電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從兩極板中央射入板間，最后垂直打在M屏上，則()A．極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(mg,q)B．極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(2mg,q)C．質(zhì)點(diǎn)在極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于質(zhì)點(diǎn)從極板右端運(yùn)動(dòng)到M屏的時(shí)間D．質(zhì)點(diǎn)在極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于質(zhì)點(diǎn)從極板右端運(yùn)動(dòng)到M屏的時(shí)間解析：由運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性可知，質(zhì)點(diǎn)在沿平行極板方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；由粒子垂直打在M屏上可知Eq－mg＝mg，故E＝eq\f(2mg,q)，選項(xiàng)B正確．答案：BC三、非選擇題(共6小題，共52分．)13．(6分)在“用傳感器觀察電容器的充電和放電”實(shí)驗(yàn)中，電路圖如圖甲所示．一位同學(xué)使用的電源電壓為8.0V，測(cè)得放電的I-t圖像如圖乙所示．(1)若按“四舍五入”法，根據(jù)“I-t圖像與兩坐標(biāo)軸包圍面積”，試計(jì)算電容器全部放電過(guò)程的放電量為_(kāi)_______________．(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算電容器的電容值為_(kāi)_________________．解析：(1)根據(jù)“四舍五入”的原則，圖線與坐標(biāo)軸所圍成的面積為42～44個(gè)小格，每個(gè)小格表示的電荷量為0.08×10－3C，故電容器的總放電量為3.36×10－3～3.52×10－3C.(2)由C＝eq\f(Q,U)得，電容為0.42×10－3～0.44×10－3F.答案：(1)3.36×10－3～3.52×10－3C(2)0.42×10－3～0.44×10－3F14．(5分)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可用來(lái)探究影響平行板電容器電容的因素．其中電容器的左側(cè)極板與電源負(fù)極相連并接地；右側(cè)極板與電源正極相連并連接靜電計(jì)金屬球，靜電計(jì)外殼接地；一帶正電小球懸掛與兩極板之間．(1)該實(shí)驗(yàn)中，靜電計(jì)的作用是測(cè)量電容器的______________(選填“電容”“電壓”或“電荷量”)．(2)若電容器充滿電后，保持電源與電容器連接，減小極板間的距離，可觀察到：小球的偏轉(zhuǎn)角度________________，靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角度__________(均選填“變大”“變小”或“不變”)．(3)若電容充滿電后，斷開(kāi)電源與電容連接，上移左極板．可觀察到，小球的偏轉(zhuǎn)角度__________，靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角___________(均選填“變大”“變小”或“不變”)．解析：(1)該實(shí)驗(yàn)中，靜電計(jì)的作用是測(cè)量電容器的電壓．(2)若電容器充滿電后，保持電源與電容器連接，則U不變；減小極板間的距離d，則E＝eq\f(U,d)可知，場(chǎng)強(qiáng)E變大，則小球的偏轉(zhuǎn)角度變大；因U不變，則靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角度不變．(3)若電容器充滿電后，斷開(kāi)電源與電容連接，則Q不變；上移左極板，則S減小，根據(jù)C＝eq\f(εrS,4πkd)可知C減小，根據(jù)Q＝CU可知U變大，則靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角變大；根據(jù)E＝eq\f(U,d)可知，場(chǎng)強(qiáng)E變大，小球的偏轉(zhuǎn)角度變大．答案：(1)電壓(2)變大不變(3)變大變大15.(8分)如圖所示，一平行板電容器接在U＝12V的直流電源上，電容C＝3.0×10－10F，兩極板間距離d＝1.20×10－3m，g取10m/s2.(1)求該電容器所帶電荷量；(2)若板間有一帶