章末综合测评(二)　 (时间：90 分钟　分值：100 分) 1．(4 分)如图所示，在暴雨前，有一带电云团(可近似看作带电绝缘球)正慢慢 靠近地面，某野外地面附近有一质量较小的带电体被吸上天空，带电体在上升过程 中，以下说法正确的是(　　) A．带电体的电势能一定越来越大 B．带电体所经过的不同位置的电势一定越来越高 C．带电体所经过的不同位置的电场强度一定越来越大 D．带电体的加速度一定越来越小 C　[带电体在上升的过程中，电场力做正功，电势能减小，故 A 错误；由于不 知道云层所带电荷的电性，所以带电体上升的过程中，不能判断出电势的变化，故 B 错误；因为越靠近场源，场强越大，所以带电体在上升中所处环境的电场强度是 越来越大，故 C 正确；根据电场强度越来越大，则电场力越来越大，合力越来越大 ， 根据牛顿第二定律知，加速度越来越大，故 D 错误。] 2．(4 分)一平行板电容器两极板间距离为 d，极板正对面积为 S，对此电容器充 电后再与电源断开。当只增加两板间距离 d 时，电容器两极板间的(　　) A．电场强度减小，电势差变大 B．电场强度减小，电势差减小 C．电场强度不变，电势差变大 D．电场强度不变，电势差不变 C　[电容器充电后再与电源断开，所带电量不变。根据板间电场强度 E＝，C ＝和 C＝得到 E＝，由题 Q、ε、S 都不变，则板间电场强度 E 不变。板间电势差 U ＝Ed，d 增大，电势差增大。] 3．(4 分)如图所示，静电喷涂时，被喷工件接正极，喷枪口接负极，它们之间 形成高压电场，涂料微粒从喷枪口喷出后，只在静电力作用下向工件运动，最后吸 附在工件表面，图中虚线为涂料微粒的运动轨迹。下列说法正确的是(　　) A．涂料微粒一定带正电 B．图中虚线可视为高压电场的部分电场线 C．微粒做加速度先减小后增大的曲线运动 D．喷射出的微粒动能不断转化为电势能 C　[因工件接电源的正极，可知涂料微粒一定带负电，选项 A 错误；因虚线为 涂料微粒的运动轨迹，可知不能视为高压电场的部分电场线，选项 B 错误；从喷枪 口到工件的电场先减弱后增强，可知微粒加速度先减小后增大，因电场线是曲线， 故微粒做曲线运动，选项 C 正确；因电场力对微粒做正功，故微粒的电势能逐渐减 小，选项 D 错误。] 4．(4 分)如图所示，水平金属板 A、B 分别与电源两极相连，带电油滴处于静 止状态。现将 B 板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面 ，则该油 滴(　　) A．仍然保持静止　　 B．竖直向下运动 C．向左下方运动 D．向右下方运动 D　[将 B 板右端向下移动一小段距离后，电容器 内部电 荷重新分布，右侧电荷稀疏，左侧电荷密集，电场力 方向不 再竖直向上，而是向右侧倾斜，使得带电油滴不再受 力平衡 ， 合力方向向右下方，如图所示，油滴向右下方运动， 选项 D 正确。] 5．(4 分)示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况： 如图所示，真空室中电极 K 发出电子(初速度不计)，经过电压为 U1 的加速电场后， 由小孔 S 沿水平金属板 A、B 间的中心线射入板中 ，金属板长为 L，相距为 d。当 A、B 间电压为 U2 时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上面显示亮点 。已知电子 的质量为 m、电荷量为 e，不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离 变大的是(　　) A．U1 变大，U2 变大 B．U1 变小，U2 变大 C．U1 变大，U2 变小 D．U1 变小，U2 变小 B　[当电子离开偏转电场时速度的反向延长线一定经过偏转电场中水平位移的 中点，所以电子离开偏转电场时偏转角度越大 (偏转距离越大)，亮点距离中心就越 远。设电子经过 U1 加速后速度为 v0，离开偏转电场时竖直方向速度为 vy，根据题 意得：eU1＝mv，电子在 A、B 间做类平抛运动，当其离开偏转电场时竖直方向速 度为 vy＝at＝·，解得速度的偏转角 θ 满足：tan θ＝＝，显然，欲使 θ 变大，应该增 大 U2、L，或者减小 U1、d，故选 B。] 6．(4 分)如图所示，用电池对电容器充电，电路 a、b 之间接有一灵敏电流表， 两极板之间有一个电荷 q 处于静止状态。现将两极板的间距变大，则(　　) A．电荷仍将静止 B．电荷将向上加速运动 C．电流表中将有从 a 到 b 的电流 D．电流表中将有从 b 到 a 的电流 D　[原来电荷静止，电荷所受重力与电场力平衡。电容器与电源相连，电容器 的电压不变，两极板的间距变大，则板间场强 E＝减小，电荷所受电场力 F＝qE 减 小，电荷将向下加速运动，故 AB 两项错误；据 C＝可得，两极板的间距变大，电 容器的电容减小；电容器的电压不变，电容的带电量 Q＝CU 减小，电容器放电， 电流表中将有从 b 到 a 的电流，故 C 项错误，D 项正确。] 7．(4 分)有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨 盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电 场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。已知偏移量越大打在纸上的字迹越大 ， 现要增大字迹，下列措施可行的是(　　) A．增大墨汁微粒的比荷 B．增大墨汁微粒进入偏转电场时的初动能 C．减小偏转极板的长度 D．减小偏转极板间的电压 A　[微粒以一定的初速度垂直射入偏转电场做类平抛运动，则有水平方向 L＝ v0t，竖直方向 y＝at2，又 a＝，联立解得 y＝ ＝ ，要增大字迹，就要增大微粒通过 偏转电场的偏转量 y，由上式分析可知，采用的方法可以有：增大比荷、减小墨汁 微粒进入偏转电场时的初动能 Ek0、增大极板的长度 L、增大偏转极板间的电压 U。 选项 A 正确，B、C、D 错误。] 8．(6 分)在“观察电容器的充、放电现象”实验中，电路如图(甲)所示 (甲)　　　　　　　　　(乙) (1)将开关 S 接通 1，电容器的 过电流表的电流方向向 (填“上”或“下”)极板带正电，再将 S 接通 2，通 (填“左”或“右”)。 (2)若电源电动势为 10 V，实验中所使用的电容器如图 (乙)所示，充满电后电容 器正极板带电量为 C(结果保留两位有效数字)。 (3)下列关于电容器充电时，电流 i 与时间 t 的关系；所带电荷量 q 与两极板间的 电压 U 的关系正确的是 。 A　　　　 B　　　　 C　　　　 D [解析]　(1)开关 S 接通 1，电容器充电，根据电源的正负极可知电容器上极板带 正电；开关 S 接通 2，电容器放电，通过电流表的电流向左。 (2)充满电后电容器所带电荷量 Q＝CU＝3 300×10－6 F×10 V＝3.3×10－2 C。 (3)电容器充电过程中，电流逐渐减小，随着两极板电荷量增大，电流减小的越 来越慢，电容器充电结束后，电流减为 0，A 正确，B 错误；电容是电容器本身具 有的属性，根据电容的定义式 C＝可知，电荷量与电压成正比，所以图线应为过原 点直线，C、D 错误。 [答案]　(1)上　左　(2)3.3×10－2　(3)A 9．(8 分)有带电平行板电容器竖直放置 ，如图所示，两极板间距 d＝0.1 m，电 势差 U＝1 000 V，现从平行板上 A 处以 vA＝3 m/s 速度水平向左射入一带正电小球 (已知小球带电荷量 q＝10－7C，质量 m＝0.02 g)，经一段时间后发现小球恰好没有与 左极板相碰撞且打在 A 点正下方的 B 处，求 A、B 间的距离 sAB(g＝10 m/s2)。 [解析]　把小球的曲线运动沿水平和竖直方向进行分解。在水平方向上，小球 有初速度 vA，受恒定的电场力 qE 作用，做匀变速直线运动，且由 qU>mv 知，小球 不会到达左极板处。在竖直方向上，小球做自由落体运动。两个分运动的运动时间 相等，设为 t，则 在水平方向上：E＝＝V/m＝104V/m 则其加速度大小为：a 水平＝＝m/s2＝50 m/s2，则 t＝＝s＝0.12 s 在竖直方向上：sAB＝gt2，联立以上四式求解得：sAB＝7.2×10－2m。 [答案]　sAB＝7.2×10－2m 10．(10 分)如图所示，质量为 m，电荷量为 e 的粒子从 A 点以速度 v0 沿垂直电 场线方向的直线 AO 方向射入匀强电场，由 B 点飞出电场时速度方向与 AO 方向成 45°角，已知 AO 的水平距离为 d。 (不计重力)求： (1)从 A 点到 B 点所用的时间； (2)匀强电场的电场强度大小； (3)A、B 两点间的电势差。 [解析]　(1)粒子从 A 点以速度 v0 沿垂直电场线方向射入电场，水平方向做匀速 直线运动，则有 t＝。 (2)由牛顿第二定律得 a＝ 将粒子射出电场的速度 v 进行分解，则有 vy＝v0tan 45°＝v0，又 vy＝at， 所以 v0＝·＝， 解得 E＝。 (3)由动能定理得 eUAB＝m(v0)2－mv 解得 UAB＝。 [答案]　(1)　(2)　(3) 11．(4 分)(多选)某静电除尘器工作时内部电场线分布的俯视图如图 ，带负电粉 尘被吸附时由 b 点运动到 a 点，以下说法正确的是(　　) A．该电场是匀强电场 B．a 点电势高于 b 点电势 C． 电场力对粉尘做正功 D．粉尘的电势能增大 BC　[该电场的电场线疏密不均匀，所以不是匀强电场，故 A 错误；沿着电场 线方向电势降低，所以 a 点电势高于 b 点电势，故 B 正确；带负电粉尘受电场力向 右，由 b 点运动到 a 点，电场力对粉尘做正功，故 C 正确；带负电粉尘被吸附时由 b 点运动到 a 点，电场力对粉尘做正功，电势能减小，故 D 错误；故选 B、C。] 12．(4 分)(多选)如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。 设两极板的正对面积为 S，极板间的距离为 d，静电计指针偏角为 θ，平行板电容器 的电容为 C。实验中极板所带电荷量可视为不变，则下列关于实验的分析正确的是( ) A．保持 d 不变，减小 S，则 C 变小，θ 变大 B．保持 d 不变，减小 S，则 C 变大，θ 变大 C．保持 S 不变，增大 d，则 C 变小，θ 变大 D．保持 S 不变，增大 d，则 C 变大，θ 变大 AC　[由 C＝可知，保持 d 不变，减小 S，则电容 C 减小，又因为极板所带电荷 量 Q 可视为不变，由 C＝可知，极板间电压 U 增大，故静电计偏角 θ 增大，A 项正 确，B 项错误；由 C＝可知，保持 S 不变，增大 d，则电容 C 减小，又因为极板所带 电荷量 Q 可视为不变，由 C＝可知，极板间电压 U 增大，故静电计偏角 θ 增大，C