热点18与实际结合的静电场-高考物理30热点最新模拟题精练

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1. （2024河北部分高中期末联考） 离子电推引擎，是利用电场将处在等离子状态“工作物质”加速后向后喷出而获得前进动力的一种发动机。这种引擎不需要燃料，也气体全无污染物排放，是环保型机器。引擎获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子和电子，而后正离子飘人电极A、B之间的加速电场（正离子初速度忽略不计），使正离子加速形成离子束，在加速过程中引擎获得恒定的推力。已知A、B间的电压为U，单位时间内飘入加速电场的正离子数目为N，每个离子的质量为m、电荷量为ne（其中n是正整数，e是元电荷），则引擎获得的推力大小为（ ）
A. B.
C. D.
2. （2024陕西咸阳一模）电子显微镜在科研中有广泛应用，电子透镜是其核心部分，电子枪发射电子束，电子通过电场构成的电子透镜时发生会聚或发散。电子透镜的电场的等势线分布如图中虚线所示，一电子仅在电场力作用下运动，运动轨迹如图实线所示，a、b、c、d是轨迹上的四个点。则（ ）
A. 电场中b处电场强度与c处相同
B. 电子从a运动到d的过程加速度不断增大
C. 电子在a处的受力方向与虚线相切
D. 电子从a运动到b的过程电势能逐渐减小
3. （2024深圳龙岗期末）如图为某同学设计的静电除尘装置。先让尘埃进入附电箱进行附电，之后由于重力作用竖直向下进入电势左高右低的吸尘箱。其中有两个尘埃的运动轨迹如图所示，下列分析正确的（ ）
A. 做匀加速曲线运动，做变加速曲线运动
B. 两个尘埃所受的电场力大小相等
C. 电场力对做正功、对做负功
D. 两个尘埃的电势能都减小
。
4. .（2024江苏南京期末）如图所示，直线加速器由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，相邻圆筒间的距离相同，其中心轴线在同一直线上，A、B接在电压大小不变、极性随时间周期性变化的交变电源上，粒子从序号为0的金属圆板的中心沿轴线进入圆筒。则粒子（ ）
A. 在加速器中一直做匀加速直线运动
B. 只在金属圆筒内做匀加速直线运动
C. 只在相邻两个金属圆筒间做匀加速直线运动
D. 在加速器中一直做加速度增大的变加速直线运动
。
5. （2024北京东城期末）闪电的可见部分之前有一个不可见阶段，在该阶段，由于雷雨云和地面间强大的电场，云底首先出现大气被强烈电离形成的一段暗淡的气柱，这种气柱逐级从云底向下延伸到地面，称梯级先导。梯级先导长约50m、直径约6m、电流约100A，可视为电子柱，它以平均约的速度一级一级地伸向地面，一旦接近地面，柱内的电子迅速地倾泄到地面，在倾泄期间，运动电子与柱内空气的碰撞导致明亮的闪光。一般情况下雷雨云距离地面1000m左右。用高速摄像机研究发现梯级先导电流主要集中在直径为几厘米的核心通道内流动。已知若电荷均匀分布在一条长直线上，与长直线距离为r处的电场强度大小的表达式为（λ为单位长度上的电荷量，，）。不考虑电荷运动引起的其他效应，下列估算正确的是（ ）
A. 梯级先导到达地面的时间约为
B. 电子柱内的平均电子数密度约为个
C. 核心通道每米长度上的电荷量约为
D. 电子柱边缘处的电场强度大小约为
6. (2024河北石家庄期末)如图所示为“质子治疗仪”，质子先被加速到较高的能量，然后被引向并轰击肿瘤，杀死细胞，达到治疗效果。若质子由静止经过电场被匀加速到速度的过程中，通过的位移大小为，已知质子的质量为，电量为，由以上信息可以推算出（ ）
A. 该加速电场的电压
B. 该加速电场的电场强度
C. 质子加速后的电势能
D. 运动过程中电场力对质子所做的功
7. (2024浙江台州期末)如图，雷雨云层可以形成几百万伏以上的电压，足以击穿空气产生几十万安培的瞬间电流，电流生热使空气发光，形成闪电，空气受热膨胀会发出巨响，形成雷声．若雷雨云底部的电势较地面低，闪电时，电子从雷雨云底部抵达地面，此过程以下说法中正确的是（ ）
A. 电场力对电子做负功
B. 电子移动过程中电势能减少
C. 电流的方向由云层流向地面
D. 雷雨云底部与地面的电势差为
8. (2024浙江台州期末) 在燃气灶上常安装电子点火器，接通电子线路时产生高电压，通过高压放电的电火花来点燃气体．电子点火器的放电电极应该做成（ ）
A. 针尖状B. 圆头状C. 方形D. 椭球形
9. （2024黑龙江牡丹江市第二共同体期末联考）实验室的粒子分析装置由粒子发射源、加速电场、静电分析器、偏转电场四部分组成。如图所示，在平面直角坐标系中，第二象限内有竖直向下的匀强电场，第一象限内有一静电分析器，分析器中存在电场线沿半径方向指向圆心的均匀幅向电场。自点沿与轴夹角为的方向发射一个初速度为、带正电的粒子，粒子会沿平行于轴的方向从点进入静电分析器，且恰好在分析器内做匀速圆周运动，运动轨迹处的电场强度大小为。若带电粒子质量为，电荷量为，不计粒子重力。求：
（1）间的距离；
（2）第二象限匀强电场的电场强度大小；
（3）粒子在静电分析器中运动的时间。