高中物理必修三第十章《静电场中的能量》检测卷(含答案解析)(7)

一、选择题
1．如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板R与一个灵敏的静电计相接，将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q可认为不变，则电容器的电容C、静电计指针的偏角为θ，电容器两极板间的场强E的变化情况是（）
A．C不变，θ不变，E变小B．C变小，θ不变，E不变
C．C变小，θ变大，E不变D．C变小，θ变大，E变小
2．如图所示，一水平放置的金属板正上方有一固定的正电荷Q，一表面绝缘的带正电小球（可视为质点且不影响Q的电场），从左端以初速度v0滑上金属板的上表面，已知金属板上表面光滑，则小球在向右运动到右端的过程中（）
A．小球作匀速运动
B．小球先减速运动，后加速运动
C．小球受的电场力作正功
D．小球受的电场力做负功
3．关于电势和电势能的关系，下列各种说法中正确的是（）
A．某点电势高，说明该点电势能大
B．某点电势高，说明该点电场做功本领强
C．若带电粒子在电场中移动时，电势能减少，则电势一定降低
D．负电荷在电场中无初速度，只在电场力作用下运动，电势能一定减少，同时它一定是从电势低处移向电势高处
4．如图所示，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带正电粒子从a点运动到b点的轨迹，若带电粒子只受电场力作用，粒子从a点运动到b点的过程中（）
A ．粒子的电势能逐渐减小
B ．粒子的电势能逐渐增加
C ．粒子运动的加速度逐渐增大
D ．粒子运动的速度逐渐增大
5．如图所示，匀强电场中的六个点A 、B 、C 、D 、E 、F 为正八面体的六个顶点，已知BE 中点O 的电势为零，A 、B 、C 三点的电势分别为7V 、1V -、3V ，则E 、F 两点的电势分别为（ ）
A ．2V 、2V -
B ．1V 、3V -
C ．1V 、5V -
D ．2V -、4V -
6．如图，将一负电荷从电场线上的a 点移到b 点，电势10V a ϕ=、5V b ϕ=。

下列判断正确的是（ ）
A ．该电场是匀强电场
B ．电场线方向由a 指向b
C ．这一过程中电场力做正功
D ．负电荷的电势能减少
7．如图所示，ABC 为表面光滑的斜劈，D 为AC 中点，质量为m 带正电的小滑块沿AB 面由A 点静止释放，滑到斜面底端B 点时速度为v 0，若空间加一与ABC 平行的匀强电场，滑块仍由静止释放，沿AB 面滑下，滑到斜面底端B 点时速度为02v ，若滑块由静止沿AC 面滑下，滑到斜面底端C 点时速度为03,v ，则下列说法正确的是（ ）
A ．滑块滑到D 时机械能增加了
2012
mv B ．电场方向与BC 垂直
C ．B 点电势是C 点电势2倍
D ．由A 到B 的过程中，电势能增加2012mv 8．空间存在平行于x 轴方向的静电场，其电势ϕ随x 的分布如图所示。

一质量为m 、电荷量大小为q 的带电粒子从坐标原点O 由静止开始，仅在电场力作用下沿x 轴正方向运动。

则下列说法正确的是（ ）
A ．该电场可能是正的点电荷周围的电场
B ．空间存在的静电场场强E 是沿x 轴正方向均匀减小的
C ．该粒子从原点O 运动到0x 过程中电势能是增加的
D ．该粒子从原点O 运动到0x 处做匀加速直线运动
9．如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O 处固定一点电荷，将质量为m ，带电量为+q 的小球从圆弧管的水平直径端点A 由静止释放，小球沿细管滑到最低点B 时，对管壁恰好无压力，则固定于圆心处的点电荷在AB 弧中点处的电场强度大小为（ ）
A ．3mg q
B ．mg q
C ．2mg q
D ．4mg q
10．某一电场的电场线如图所示，M N P 、、为电场线上的三个点，则M N 、是同一电场线上两点。

下列判断不正确的是（ ）
A ．只受电场力作用时，同一负电荷在N 点的加速度最大
B ．M N P 、、三点中N 点的电势最高
C ．正电荷从M 点自由释放，不可能沿电场线运动到N 点
D ．只受电场力作用时，同一正电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能
11．如图所示，一质量为m 、电荷量为q 的小球在电场强度为E ，区域足够大的匀强电场中，以初速度0υ沿ON 在竖直面内做匀变速直线运动。

ON 与水平面的夹角为30，且
mg =qE ，则下列结论中正确的是（ ）
A ．电场方向竖直向上
B ．小球运动的加速度大小为2g
C ．小球上升的最大高度为202v g
D ．小球返回原位置所用时间为02g
υ 12．在x 轴上有间隔相同的a 、b 、c 、d 四个点，a 、d 关于原点对称。

现在a 、d 两点处固定两个电荷量相同的点电荷，如图E —x 图像描绘了x 轴上部分区域的电场强度，以x 轴正方向为电场强度的正方向。

下列说法正确的是（ ）
A ．b 、c 两点的电势相同
B ．b 、c 两点的电场强度不相同
C ．a 、d 两点固定的是同种电荷
D ．a 、b 、c 、d 四点的电势关系为a b c d ϕϕϕϕ<<<
13．如图所示，两个可以视为点电荷的带正电小球A 和B ，A 球系在一根不可以伸长的绝缘细绳的一端，绕过定滑轮，在细绳的另一端施加拉力F ，B 球固定在绝缘底座上，位于定滑轮的正下方。

现缓慢拉动细绳，使A 球缓慢移动到定滑轮处，此过程中，B 球始终静止，忽略定滑轮大小和摩擦，下列判断正确的是（ ）
A ．A 球的电势能先不变后减少
B ．拉力F 一直增大
C ．地面对绝缘座的支持力一直减少
D ．B 球受到的库仑力先增大后减小
14．如图所示，在匀强电场中，场强方向与abc 所在平面平行，ac bc ⊥，
53abc ∠=︒，0.4m ac =。

一个电荷量5110C q -=⨯的正电荷从a 移到b ，电场力做功为零；同样的电荷从a 移到c ，电场力做功为47.210J -⨯。

cos530.6︒=，则该匀强电场的场强大小和方向分别为（ ）
A ．300V/m 、沿ab 由a 指向b
B ．300V/m 、垂直ab 向上
C ．400V/m 、垂直ab 向上
D ．400V/m 、沿ac 由a 指向c
15．有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。

其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符，不必考虑墨汁微粒的重力，为了使打在纸上的字迹缩小，下列措施可行的是（ ）
A ．减小墨汁微粒的比荷
B ．增大墨汁微粒所带的电荷量
C ．增大偏转电场的电压
D ．减小墨汁微粒的喷出速度
二、填空题
16．在电场中A 、B 两点间的电势差为75V AB U =，B 、C 两点间的电势差为
200V BC U =-，则A 、C 两点间的电势差为AC U =______V 。

17．将带电量为6×10-6C 的负电荷从电场中的A 点移到B 点，电场力做了3×10﹣5J 的功，再从B 移到C ，克服电场力做了1.2×10﹣5J 的功，则电荷从A 移到B ，再从B 移到C 的过程中电势能共______（填增大或减少）了______J 。

如果规定A 点的电势为零，则该电荷在B 点的电势为______V 和C 点的电势能为______J 。

18．在电场强度为600N/C 的匀强电场中，A 、B 两点相距5cm ，若A 、B 两点连线是沿着电场方向时，则A 、B 两点的电势差是______V 。

若A 、B 两点连线与电场方向成60°时，则A 、B 两点的电势差是______V 。

19．平行板电容器的电容由______、______、______等自身构造决定。

20．将一个电荷量为1.0×10-10C 的负电荷，从无穷远处移到电场中的A 点，克服电场力做功2.0×10-8J ，将该电荷从A 点移到B 点，电势能减少1.0×10-8J 。

则电场中A 点的电势为______V ；B 点电势为______V 。

(取无穷远处为零电势点)
21．密立根油滴实验进一步证实了电子的存在，揭示了电荷的非连续性，(1)发现了带电体的电量都是______的整数倍。

如图所示是密立根实验的原理示意图，设小油滴质量为m ，调节两板间电势差为U ，当小油滴悬浮不动时，测出两板间距离为d ，重力加速度为g 。

则：
(2)电容器上极板带______电；
(3)小油滴的电荷量q ＝________。

22．如图为探究平行板电容器电容大小因素的实验，两平行板之间的电场可以视为匀强电场，给电容器充电后与电源断开，请将正确的的结论填在横线上：
(1)本实验过程使用的实验方法是____________________________________
(2)实验过程中进行如下操作：
①只上移左极板，可观察到静电计指针偏转角___；（选填“变大”“变小”或“不变”） ②只将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角___；（选填“变大”“变小”或“不变”）
③只将两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角___；（选填“变大”“变小”或“不变”）
(3)下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有_______
A ．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B ．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C ．静电计可以用电压表替代
D ．静电计可以用电流表替代
23．如图所示，MN 板间存在匀强电场，场强200N/C E =，方向竖直向上。

电场上A 、B 两点相距10cm ，AB 连线与电场方向夹角60θ=，A 点和M 板相距2cm ，则AB 两点间的电势差AB U =____V ，若M 板接地（电势为0），A 点电势A ϕ=____V 。

24．一电容器的电容为20μF ，原来带有2.0×10－4C 的电量，两板间的电压为_____V 。

如果再给它增加1.0×10－4C 电量，这时该电容器的电容为_________μF ，
25．一平行板电容器板长为Ｌ，两板间距离为d 将其倾斜放置，如图所示，两板间形成一
匀强电场．现有一质量为m ，电量为 +Ｑ的油滴以初速度v ．自左侧下板边缘处水平进入两板之间，沿水平方向运动并恰从右侧上板边缘处离开电场．那么，两板间电势差的大小为________.
26．α粒子的质量是质子质量的4倍，电荷量是质子电荷量的2倍，它们从静止起，经同一电场加速，获得的动能之比E α∶E P ＝________，获得的速度之比v α∶v P ＝________.
三、解答题
27．如图所示，在平面直角坐标系的第四象限存在竖直向下的匀强电场。

一质量为m ，带电量为q -的粒子，由y 轴上的()0,A a 点沿x 轴正方向以速度0v 射入第一象限，随后经x 轴上的(),0B b 点进入第四象限，当粒子到达AB 的延长线上的C 点时，速度恰好也沿x 轴的正方向，且知C 点的横坐标为c ，静电力恒量为k ，重力加速度为g 。

试求： （1）粒子由B 点运动到C 点所经历的时间t ；
（2）匀强电场的场强E 的大小。

28．如图所示，真空中有平行正对金属板A 、B ，它们分别接在输出电压恒为U =9.1V 的电源两端，金属板长L =20cm 、两金属板间的距离d =6.4cm ，A 、B 两板间的电场可以视为匀强电场。

现使一电子从两金属板左侧中间以v 0=5.0×106m/s 的速度垂直于电场方向进入电场，然后从两金属板右侧射出。

已知电子的质量m =9.1×10
－31kg ，电荷量e =1.6×10－19C 两极板电
场的边缘效应及电子所受的重力均可忽略不计。

求：
(1)电子在电场中运动的加速度a 的大小；
(2)电子射出电场时在沿电场线方向上的侧移量y ；
29．如图所示在方向水平向右的匀强电场中，一根长为L 的绝缘轻杆的一端固定个质量为
m 电荷量为q 的带负电小球（视为质点），另一端固定在水平转轴O 上。

现将杆从水平位置A 处由静止释放，小球在O 点右侧达到最高C 时，轻杆刚好达到与竖直方向成30 。

(1)求匀强电场的电场强度E
(2)求此过程中，轻杆对小球的最大拉力
(3)若电场的场强为2mg q
时，当小球从A 点处由静止出发到达最低点B 时，小球与轻杆脱离，求小球再次穿过O 点正下方时，小球到O 点的距离和此时小球的速度的大小。

30．如图所示，竖直平面内存在方向水平向右的匀强电场。

一长为L 的绝缘轻绳一端固定于O 点，另一端与质量为m 、电荷量为+q 的小球相连，小球静止时细线与水平方向的夹角为θ=45°，重力加速度为g 。

(1)求匀强电场的场强大小；
(2)若电场强度变为原来的一半，将小球向右拉至与O 点等高的A 点后由静上释放，OA =L ，当小球恰好运动到O 点正下方的B 点时细线恰好断开，求断开后小球再次经过O 点正下方时小球的速度大小。