掌握母题100例触类旁通赢高考物理系列母题七十一电场知识的应用(教师版)

高中物理学习材料
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高考题千变万化，但万变不离其宗。

千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。

研究母题，掌握母题解法，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。

母题七十一、电场知识的应用
【方法归纳】电场知识在实际中的应用主要有：静电的应用（静电除尘、静电复印、静电喷漆、避雷针等）、电容式传感器的应用、示波管等。

例71（2011广东理综第21题.）图8为静电除尘器除尘机理的示意图。

尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。

下列表述正确的是
A.到达集尘极的尘埃带正电荷
B.电场方向由集尘极指向放电极
C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越
大
【解析】：由于集尘机与电源正极相连，到达集尘
极的尘埃带负电荷，电场方向由集尘极指向放电极，带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，由F=qE可知，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，选项BD正确AC错误。

【答案】：BD
【点评】此题考查静电除尘器除尘机理。

衍生题1（2010浙江理综）. 请用学过的电学知识判断下列说法正确的是
A. 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B. 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C. 小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D. 打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险
【解析】电工穿金属衣可使电流从衣服中通过，人体中不通过电流，选项A 错误；制作汽油桶的材料用金属可使与空气摩擦产生的静电流入地下，减少静电积累，因此制作汽油桶的材料用金属比用塑料好，选项B正确；小鸟停在单根高压输电线上，两脚之间的电压几乎为零，没有电流从小鸟上通过，所以小鸟不会被电死，选项C错误；打雷时，由于汽车是良导体，云层中的静电可通过汽车放电，呆在汽车里的人不会受到雷击，所以呆在汽车里比呆在木屋里要安全，选项D错误。

【答案】：B
【点评】要用电学知识分析判断各种说法的正确与否。

衍生题2．（2010全国新课标理综）.静电除尘器是目前普遍采
用的一种高效除尘器。

.某除尘器模型的收尘板是很长的条形
金属板，图中直线ab为该收尘板的横截面。

.工作时收尘板带
正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场
力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。

.若用粗黑曲线
表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)
【解析】根据电场线的切线方向表示电场强度方向，带负电的粉尘所受电场力的方向为电场线的切线的反方向。

原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，只
可能是图A 所示。

【答案】A
【点评】只有当电场线为直线，初速度为零的带电粒子运动轨迹才与电场线重合。

若带电粒子初速度不为零，则带电粒子一定向所受力的方向偏转；若电场线为曲线，带电粒子初速度为零，则带电粒子在电场力方向加速后一定向所受力的方向偏转。

衍生题3（2010高考海南物理）利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘．静电除尘器由金属管A 和悬在管中的金属丝B 组成，A 和B 分别接到高压
电源正极和负极，其装置示意图如右图所示．A 、B 之间有很强的
电场，距B 越近，场强__________(填：“越大”或“越小”)。

B 附近
的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到
_______（填“A”或“B”）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中．
【解析】：金属管A 和悬在管中的金属丝B 由于分别接到高压电源
正极和负极，之间形成的电场的电场线俯视图如图所示，由电场线的疏密可判断越靠近金属丝B ，电场线越密，场强越大；粉尘吸附电子后
带负电，因此向带正电的金属管A 运动。

【答案】越大 A
【点评】此题考查静电的应用——静电除尘。

衍生题4．(2010重庆理综)某电容式话筒的原理示意图如题图所示，E 为电源，R 为电阻，薄片P 和Q 为两金属基板。

对着话筒说话时，P 振动而Q 可视为不动。

在P 、Q 间距增大过程中，
A ．P 、Q 构成的电容器的电容增大
B ．P 上电荷量保持不变
C ．M 点的电势比N 点的低
D ．M 点的电势比N 点的高
【解析】电容式话筒与电源串联，电压U 保持不
变。

在P 、Q 间距增大过程中，根据平行板电容 A
B
+
决定式4S C kd
επ=可知，d 增大，电容量C 减小，选项A 错误；又根据电容量定义式C=Q/U 得电容器所带电荷量Q 减小，选项B 错误；电容器的放电电流通过R 的方向由M 到N ，所以M 点的电势比N 点的高。

选项C 错误D 正确。

【答案】D
【点评】：人对着话筒说话时，声音信号转化为MN 两端的电压信号。

考查重点四.示波管
衍生题5（2011安徽理综卷第18题）图（a ）为示波管的原理图。

如果在电极YY ’之间所加的电压按图（b ）所示的规律变化，在电极XX ’之间所加的电压按图（c ）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是
解析：此题考查示波管。

带电粒子在电场中的运动等知识点。

由电极YY ’之间所加的电压按图（b ）所示的规律变化可知，在y 方向图形从y=0开始且向+y 方向运动；由在电极XX ’之间所加的电压按图（c ）所示的规律变化可知，在x 方向图形从-x 半个周期开始，所以在荧光屏上会看到的图形是B 。

答案：B。