电场及带电粒子在电场中的运动 -2024届新高考物理冲刺专项训练（原卷版）

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一、单选题

1.（2024•四川南充•一模）电容器储能已经广泛应用于电动汽车，风光发电储能，电力系统中电能质量调节。

电容器储能的原理是，当电容器充电后，所带电荷量为。，两极板间的电势差为。，则板间储存了电能。

如图是电容为C的电容器两极板间电势差M和所带电荷量q的4图像，则（）

A.该电容器的电容C随电荷量q增大而增大

B.图像中直线的斜率等于该电容器电容C

C.电源对该电容器充电为。时，电源对该电容器做的功为

D.电源对该电容器充电为。时，该电容器储存的电能为今

2.（2024•江苏南通•一模）莱顿瓶是一种储存电荷的装置，在玻璃瓶外面贴有一层金属簿，内部装食盐水,

从瓶口处插入金属探针，下端浸在食盐水中，盐水和金属箔构成电容器的两极。现要增大电容器的电容，

下列操作中可行的是（）

金属箔

A.多加入一些食盐水B.减小食盐水的浓度

C.将金属探针上移少许D.减小金属箔的高度

3.（23-24高三下•浙江•开学考试）用高压电晕等方法可以把电荷永久固定在一些绝缘材料上形成驻极体。

驻极体在生活中有着广泛的应用，如驻极体话筒、静电贴膜和静电吸附口罩。若把负离子驻入到聚丙烯熔

喷布（无纺布）上可以作为口罩的吸附层（如图所示），假设负离子均匀分布在熔喷布上，下面说法正确的

是（）

A.若手碰熔喷布电荷会泄漏掉

B.若玻璃球外平整地贴上一层驻极体熔喷布，玻璃球内的电场强度为零

C.口罩的静电吸附作用只能吸附带电的微小颗粒

D.若用力把熔喷布拉伸使其面积增大，这些驻极体电荷的电势能将增大

4.（2024•广东广州•一模）科学家研究发现，蜘蛛在没有风的情况下也能向上"起飞"。如图，当地球表面带

有负电荷，空气中有正电荷时，蜘蛛在其尾部吐出带电的蛛丝，在电场力的作用下实现向上"起飞"。下列说

法正确的是（）

B.电场力对蛛丝做负功

C.蛛丝的电势能增大D.蛛丝带的是正电荷

5.（2024•广东•一模）电视机显像管的结构示意图如图所示，电子枪均匀发射的电子束经加速电场加速后高

速通过偏转电场，最后打在荧光屏上呈现光斑，在显像管偏转极板上加上不同的电压，光斑在荧光屏上呈

现不同情况，以上极板带正电时为正，下列说法正确的是（）

电于枪__/|

oo

荧光屏/

偏转电场

A.若在偏转极板加上如图甲所示的偏转电场，则可以在荧光屏上看到一个固定的光斑

B.若在偏转极板加上如图乙所示的偏转电场,则可以看到一个光斑在荧光屏的。点下侧移动

C.若在偏转极板加上如图丙所示的偏转电场,则可以看到一个光斑在荧光屏上从上向下移动

D.若在偏转极板加上如图丁所示的偏转电场,则可以看到一个光斑在荧光屏上。点两侧做往复运动

6.（2024•广东深圳•一模）两块平行金属板安装在绝缘基座上，A板连接感应起电机的正极，B板连接负极，

一个由锡纸包裹的乒乓球用绝缘细线悬挂于A、B两板之间，摇动起电机，乒乓球在电场力作用下与A、B

A.A板的电势低于B板的电势

B.乒乓球往返运动过程中始终带正电

C.A玲2的运动过程中电场力对乒乓球做负功

D.4玲B的运动过程中乒乓球电势能减小

7.（2024•山东德州•模拟预测）如图将直角0ABe上，A8两点分别固定放置电荷量为。和石。的正电荷,

AC边长为/,在C点放置一点质量为能电荷量为q的电荷，已知斤＜。给电荷q一个初速度（）

艮

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.一方----------------…

A.不管q带正电还是负电，电荷q都不可能做匀速圆周运动

B.若电荷q可以做圆周运动，则电荷g带负电，且回CBA=30。，圆周运动的速度大小为,阵

Vml

C.若〃做匀速圆周运动，则电荷q运动过程中电场强度不变

D.若给电荷4的初速度能沿C。方向做直线运动，则整个运动过程中电荷q的电势能一定先减小再增大

8.（2024•山东枣庄•一模）磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架，分子层之间具有弹性，可近似类比成劲

度系数为R的轻质弹簧。细胞膜上的离子泵可以输运阴阳离子，使其均匀地分布在分子层上，其结构示意

如图所示。已知无限大均匀带电薄板周围的电场为匀强电场，静电力常量为左，介质的相对介电常数为

细胞膜的面积5＞＞屋。当内外两膜层分别带有电荷量。和时，关于两分子膜层之间距离的变化情况，下

列说法正确的是（）

+

a-分子层间的距离增加了姿B.分子层间的距离减小了盗

C.分子层间的距离增加了半当D.分子层间的距离减小了3等

srSksrSk

二、多选题

9.（2024•浙江•一模）如图所示为某绝缘空心球的示意图，a、b、c、d、E、歹是过球心。的水平截面的圆周

上六个点等分点，分别在。、“和c固定等量的正负电荷，即/=幻=+4和/=〃=-4，而是球的某

一直径且与水平面垂直，设无穷远处为电势零点，则（）

A.E、P两点的电场强度相同

B.A、O、3三点的电势分别记为夕-%、%，则%=%＞。0=。

C.将一正的试探电荷从A点沿圆弧移到3点的过程中电场力先做正功再做负功

D.若6、c、d处的电荷仍固定不动，将4处的电荷移到。处，则电荷。的电势能将减小

10.（2024•广东佛山•一模）开尔文滴水起电机的结构如图所示。中空金属圆筒E、尸通过导线分别与金属

杯G、H相连，盆A中的水通过管8从滴管C、。滴出，分别经E、F落入G、H中。整个装置原不带电，

若某次偶然机会，C滴出一滴带少量正电荷的水滴，落入金属杯G中，则由于静电感应，。后续滴下的水

滴总是带负电，这样G、H就会带上越来越多的异种电荷。关于上述过程，下列说法正确的是（）

A

A.G带正电荷，则/带正电荷

B.G带正电荷，则E带负电荷

C.关闭C、。的阀门，仅G向E靠近时，G带电量减少

D.此过程中水的重力势能部分转化为系统的电势能

11.（2024•福建厦门•二模）《厦门志•风俗记》中记载：“（厦门人）俗好啜茶，…如啜酒然，以饷客，客必辨

其色、香、味而细啜之，名曰功夫茶。"在茶叶生产过程中有道茶叶茶梗分离的工序，可通过电晕放电、感

应极化等方式让茶叶茶梗都带上正电荷，且茶叶的比荷包小于茶梗的比荷，之后两者通过静电场便可分离。

m

如图所示，图中A、B分别为带电量不同的两个带电球，之间产生非匀强电场，茶叶、茶梗通过电场分离,

并沿光滑绝缘分离器落入小桶。假设有一茶梗P电荷量为3X10-C,质量为2xl（y4kg,以im/s的速度离开

A球表面。点，最后落入桶底，。点电势为1x10%,距离桶底高度为0.8m,桶底电势为零。不计空气阻力、

茶叶茶梗间作用力及一切碰撞能量损失，重力加速度g取10m/s2,则（）

A.M处电场强度大于N处电场强度

B.茶叶落入左桶，茶梗落入右桶

C.茶梗P落入桶底速度为Ji7m/s

D.茶梗P落入桶底速度为2&m/s

12.（2024,安徽合肥•一模）如图所示，水平地面上固定有一足够大的导体板，上表面绝缘，右端接地。板

上放置着两滑块M、N,其中〃带正电，N不带电且绝缘。滑块M、N的质量分别为机、2m.N的正上方尸

处固定一电荷量为。的正点电荷。现给滑块M向右的初速度％,经过一段时间与滑块N发生弹性碰撞，碰

撞时间极短，碰后滑块N向右运动距离/恰好静止。已知两滑块与导体板间的动摩擦因数均为〃，重力加速

度为g,两滑块均视为质点，整个过程滑块电荷量不变。则下列说法中正确的是（）

P®

MN

.门口,

।JZL

A.M在运动过程中的电势能不变

B.M在运动过程中的加速度不变

C.碰撞前M运动的时间为一-——..

4gV2〃g

D.碰撞前Af克服摩擦力所做的功为:相片

13.（2024・贵州毕节•二模）如图，竖直面内有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道BC,固定在光滑的水平地

面上，且圆弧轨道最低点C与水平地面相切。空间加有水平向右的匀强电场，A点位于B点左上方，相对于

B点的水平距离和竖直高度均为R,一可视为质点的带电小球从A点以某一速度水平抛出，恰能从3点无碰

撞地沿圆弧切线进入轨道，小球离开轨道后，运动到。点（O点未画出）时速度减为零，则（）

A.小球带负电B.CD段长度为2R

C.小球从A点抛出时的速度为阚D.从A点到。点过程中小球的电势能增加了》咫尺

14.（2024•四川凉山•一模）如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系无。y,整个空间存在平行xoy平面与y

轴正方向成45。角的匀强电场E。质量为根的带电小球从坐标原点。沿x轴的正方向以速度v水平抛出，经

过一段时间小球以血丫的速度穿过y轴正半轴某点（图中未画出），不计空气阻力，则（）

B.小球所受电场力的大小为2血机g

C.小球电势能最大时动能最小

D.小球电势能最大时水平速度等于竖直速度

三、解答题

15.（2024,广东•一模）地表附近存在着环境电场，该电场可视为场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场，

蜘蛛可以通过向空中吐出带电蛛丝实现飞行如图，在无风的天气里，质量为机的蜘蛛，从地面向空中吐出4

根蛛丝，恰好可以使它脱离地面；在有水平风的天气里，/=0时蜘蛛从地面向空中吐出〃（〃>4且为偶数）

根蛛丝，T时刻咬断一半蛛丝，经过一段时间后落到地面完成"迁徙"，假设蜘蛛吐出的每根蛛丝都相同，且

电荷集中在蛛丝顶端，蜘蛛自身始终不带电；己知重力加速度为g,水平风力大小恒为/'=•1〃8,忽略空气

对蜘蛛的其他作用力。

（1）判断蛛丝的电性，求每根蛛丝的带电量q；

（2）蜘蛛要实现空中"迁徙"求w的值；

（3）求蜘蛛"迁徙"一次飞行的水平距离无（计算结果可以保留根号）。

16.（2024•江西•模拟预测）2023年