新教材同步輔導(dǎo)2023年高中物理章末核心訓(xùn)練二第二章靜電場(chǎng)的應(yīng)用粵教版必修第三冊(cè)

章末核心訓(xùn)練（二）靜電場(chǎng)的應(yīng)用1.（多選）如圖所示為陰極射線管的結(jié)構(gòu)示意圖，從陰極脫離出來(lái)的電子經(jīng)陰極和陽(yáng)極之間的加速電場(chǎng)加速后通過(guò)陽(yáng)極上的小孔，然后在偏轉(zhuǎn)電極間電場(chǎng)作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)并最終打在熒光屏上形成亮點(diǎn)P，關(guān)于陰極射線管的工作原理，下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)偏轉(zhuǎn)電極的電勢(shì)φa<φb時(shí)，電子流將可能沿圖示徑跡運(yùn)動(dòng)并在熒光屏上形成亮點(diǎn)PB.若只增加陰極和陽(yáng)極間的加速電壓，亮點(diǎn)P將沿y軸遠(yuǎn)離熒光屏中心OC.若只減小偏轉(zhuǎn)電極間的電壓，亮點(diǎn)P將沿y軸靠近熒光屏中心OD.若只增加偏轉(zhuǎn)電極間的電壓，電子從陰極出發(fā)運(yùn)動(dòng)到熒光屏的時(shí)間將不變解析：當(dāng)偏轉(zhuǎn)電極的電勢(shì)φa<φb時(shí)，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域電場(chǎng)方向上，電子受向下的電場(chǎng)力，故軌跡向下偏，故A錯(cuò)誤；若只增加陰極和陽(yáng)極間的加速電壓U1，根據(jù)eU1＝eq\f(1,2)mv2可知，粒子獲得的速度增加，故穿過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間減小，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域豎直分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)y＝eq\f(1,2)at2可知，其豎直方向的偏移量減小，故亮點(diǎn)P將沿y軸靠近熒光屏中心O，故B錯(cuò)誤；若只減小偏轉(zhuǎn)電極間的電壓U2，電子穿過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間不變，電子加速度大小a＝eq\f(eU2,md)減小，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域豎直分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)y＝eq\f(1,2)at2可知，其豎直方向的偏移量減小，故亮點(diǎn)P將沿y軸靠近熒光屏中心O，故C正確；穿過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)，若只增加偏轉(zhuǎn)電極間的電壓，不影響水平分運(yùn)動(dòng)，故其水平分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不變，故電子從陰極出發(fā)運(yùn)動(dòng)到熒光屏的時(shí)間不變，故D正確；故選CD.答案：CD2.如圖為兩平行金屬板A、B相隔6cm，分別接在36V的直流電源的正、負(fù)極上.C點(diǎn)在兩板間且到板A的距離為2cm，正極板A接地（地面為零勢(shì)面），下列說(shuō)法正確的有（）A.板間的電場(chǎng)方向從B指向AB.B板電勢(shì)比A板電勢(shì)高C.C點(diǎn)的電勢(shì)φC＝－12VD.A、B間距變化時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度保持不變解析：下極板帶正電，A板電勢(shì)比B板電勢(shì)高，板間的電場(chǎng)方向從A指向B，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；板間場(chǎng)強(qiáng)E＝eq\f(U,d)＝eq\f(36,0.06)V/m＝600V/m，則UAC＝EdAC＝600×0.02V＝12V，因A板電勢(shì)為零，則C點(diǎn)的電勢(shì)φC＝－12V，選項(xiàng)C正確；根據(jù)E＝eq\f(U,d)可知，A、B間距變化時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度要變化，故D錯(cuò)誤.答案：C3.醫(yī)用口罩的核心層為熔噴布，其本身是一種不帶電的絕緣材料.下圖為熔噴布生產(chǎn)線上監(jiān)控熔噴布厚度的裝置原理圖：A、B兩塊固定金屬極板與恒壓直流電源及靈敏電流表G相連，熔噴布從A、B兩極板間穿過(guò).若僅是穿過(guò)AB間的熔噴布正在變厚，則此過(guò)程中（）A.AB間電場(chǎng)強(qiáng)度增大B.AB間的電容變大C.有電流自a向b流過(guò)G表D.G表中沒(méi)有電流流過(guò)解析：由于電容器與電源保持連接，則兩板間的電壓保持不變，僅是穿過(guò)AB間的熔噴布正在變厚，電容器兩極板間距不變，由E＝eq\f(U,d)可知AB間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，故A錯(cuò)誤；由C＝eq\f(εS,4πkd)可知僅是穿過(guò)AB間的熔噴布正在變厚，ε變大，C變大，故B正確；當(dāng)熔噴布的厚度變厚時(shí)，AB間的電容變大，由C＝eq\f(Q,U)可知極板帶電量增加，有充電電流從b向a流過(guò)G表，故C、D錯(cuò)誤.答案：B4.如圖所示，水平地面上方有與其平行且關(guān)于AA′對(duì)稱分布的勻強(qiáng)電場(chǎng)，A點(diǎn)左側(cè)地面粗糙，右側(cè)光滑.質(zhì)量為m、電量為＋q的滑塊從A點(diǎn)以初速度v0向左滑動(dòng)，滑塊電荷量保持不變，滑塊與左側(cè)水平地面間的滑動(dòng)摩擦力大小為f，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小E＝eq\f(3f,q)，取AA′為零勢(shì)面.求：（1）滑塊向左滑動(dòng)的最大距離；（2）求滑塊第一次在A右側(cè)滑行時(shí)其動(dòng)能和電勢(shì)能相等時(shí)距A的距離；（3）分析滑塊的運(yùn)動(dòng)情況，判斷其最終停在何處，并求滑塊運(yùn)動(dòng)全過(guò)程摩擦力做的功.解析：（1）滑塊在向左滑動(dòng)時(shí)，受到向右的摩擦力和電場(chǎng)力，設(shè)向左滑動(dòng)的最大距離為s1，由動(dòng)能定理可得－（f＋qE）s1＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，代入數(shù)據(jù)，解得s1＝eq\f(mveq\o\al(2,0),8f).（2）設(shè)滑塊第一次返回A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ek，從最左端到A點(diǎn)用動(dòng)能定理可得（qE－f）s1＝Ek－0，代入數(shù)據(jù)，解得Ek＝eq\f(mveq\o\al(2,0),4)，滑塊在A右側(cè)滑行時(shí)，根據(jù)能量守恒定律，其電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變，設(shè)電勢(shì)能等于動(dòng)能時(shí)向右滑動(dòng)的距離為s2，則有qEs2＝eq\f(1,2)Ek，代入數(shù)據(jù)，解得s2＝eq\f(mveq\o\al(2,0),24f).（3）若滑塊在A右側(cè)，則會(huì)向左滑動(dòng)；若滑塊在A左側(cè)，則會(huì)向右滑動(dòng)，所以滑塊最終停在A位置.由能量守恒定律可知滑塊的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，所以摩擦力做的功為Wf＝－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0).答案：（1）