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课件网) 章末总结 以图入题·构建情境·自主总结·悟透模型 情境提点 模型-规律-方法-结论 1.(2024·黑吉辽卷,6)在水平方向的匀强电场中,一带电小球仅在重力和电场力作用下于竖直面(纸面)内运动。如图,若小球的初速度方向沿虚线,则其运动轨迹为直线,若小球的初速度方向垂直于虚线,则其从O点出发运动到O点等高处的过程中( ) [A]动能减小,电势能增大 [B]动能增大,电势能增大 [C]动能减小,电势能减小 [D]动能增大,电势能减小 D 热点一 静电力做功、电势能大小和电势高低的判断 【解析】 根据题意,若小球的初速度方向沿虚线,则其运动轨迹为直线,可知电场力和重力的合力沿着虚线方向,又电场强度方向为水平方向,根据力的合成可知,电场力方向水平向右;若小球的初速度方向垂直于虚线,则其从O点出发运动到O点等高处重力对小球做功为零,电场力的方向与小球的位移方向相同,则电场力对小球做正功,小球的动能增大,电势能减小。 2.(多选)(2023·辽宁卷,9)图甲为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图,图乙为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图,相邻两等势面间电势差相等,则( ) [A]P点电势比M点的低 [B]P点电场强度大小比M点的大 [C]M点电场强度方向沿z轴正方向 [D]沿x轴运动的带电粒子,电势能不变 CD 【解析】 因P点所在的等势面电势高于M点所在的等势面电势,可知P点电势比M点的高,选项A错误;由于相邻等势面间电势差相等,而M点等势面比P点密集,则M点电场强度大于P点电场强度,选项B错误;电场强度方向垂直等势面,且从电势高的面指向电势低的面,可知M点电场强度方向沿z轴正方向,选项C正确;沿x轴运动的带电粒子,所受静电力与运动方向一定垂直,静电力不做功,则电势能不变,选项D正确。 D [A] [B] [C] [D] C 5.(2024·浙江6月选考卷,6)图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验,保持电荷量不变,当极板间距增大时,静电计指针张角增大,则 ( ) [A]极板间电势差减小 [B]电容器的电容增大 [C]极板间电场强度增大 [D]电容器储存能量增大 热点三 电容器的动态变化 D 6.某同学为探究电容器充、放电过程,设计了图甲实验电路。器材如下:电容器,电源E,电阻R1=400.0 Ω,电阻R2=200.0 Ω,电流传感器,开关S1、S2,导线若干。实验步骤如下: 热点四 观察电容器的充、放电实验 (1)断开S1、S2,将电流传感器正极与a节点相连,其数据采样频率为5 000 Hz, 则采样周期为 s。 2.0×10-4 (2)闭合S1,电容器开始充电,直至充电结束,得到充电过程的I-t曲线如图乙,由图乙可知开关S1闭合瞬间流经电阻R1的电流为 mA。(结果保留3位有效数字) 15.0 【解析】(2)由题图乙可知开关S1闭合瞬间流经电阻R1的电流为15.0 mA。 (3)电容器充电结束后,a、b节点间的电压为U1=6 V,保持S1闭合,再闭合S2,电容器开始放电,放电结束后a、b节点间电压为U2=2 V,实验得到放电过程的I-t曲线如图丙,I-t曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为 0.018 8 C,则电容器的电容C为 μF。图丙中I-t曲线与横轴、直线t=1 s所围面积对应电容器释放的电荷量为0.003 8 C,则t=1 s时电容器两极板间电压为 V。(结果均保留2位有效数字) 4.7×103 2.8 【解析】(3)充电结束后电容器两端电压为U1=6 V,放电结束后电容器两端的电压为U2=2 V,故可得放电过程释放的电荷量ΔQ=C(U1-U2)=0.018 8 C,解得C=4.7×103 μF。设t=1 s 时电容器两极板间电压为UC,则C(UC-U2)= 0.003 8 C,解得 UC≈2.8 V。 7.(2024·河北卷,13)如图,竖直向上的匀强电场中,用长为L的绝缘细线系住一带电小球,在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点,A点为最低点,B点与O点等高。当小球运动到A点时,细线 ... ...
