新课标鲁科版31选修三第二章电势能与电势差单元试题6
鲁科版高中物理必修第三册第2章电势能与电势差第2节电势与等势面练习含答案
第2章电势能与电势差第2节电势与等势面基础过关练题组一对电势的理解1.(多选)关于电势下列说法正确的是()A.电场中某点电势大小等于单位正电荷从该点移动到零电势点时,静电力所做的功B.电场中某点的电势与零电势点的选取有关C.由于电势是相对的,所以无法比较电场中两点的电势高低D.电势是描述电场性质的物理量2.将一正电荷从无限远处移到电场中的M点,电势能减少了 8.0×10-9 J;将另一负电荷(正、负电荷所带电荷量的绝对值相等)从无限远处移到电场中的N点,电势能增加了9.8×10-9 J。
若以无限远处为零电势点,M、N两点的电势分别为φM、φN,则下列判断正确的是() A.φM<φN<0 B.φN>φM>0C.φN<φM<0D.φM>φN>03.(多选)如图所示的电场中有A、B两点,下列判断正确的是()A.电势φA<φB,场强E A>E BB.电势φA>φB,场强E A<E BC.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做正功,电势能减少D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有的电势能E p A>E p B题组二对等势面的理解及应用4.(2023吉林白城洮南一中月考)关于等势面的说法,正确的是()A.电荷在等势面上移动时,由于不受电场力作用,所以说电场力不做功B.在同一个等势面上各点的场强大小相等C.两个不等电势的等势面可能相交D.若相邻两等势面的电势差相等,则等势面的疏密程度能反映场强的大小5.下列四个图中,a、b两点电势相等、电场强度也相同的是(其中C、D图中的a、b两点位于两电荷连线的垂直平分线上,并且关于连线对称) ()6.(多选)(2023云南凤庆第一中学期中)如图所示为带电体周围分布的三个等差等势面,其中a、b、c是等势面上的三个点。
已知带电体带正电,则下列说法正确的是()A.a点的电势一定高于b点的电势B.a点的场强一定大于b点的场强C.带负电的试探电荷在a、c两点的电势能相等D.将带负电的试探电荷由c点移到b点,电场力做负功7.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,P、Q 两点附近电场的等势面分布如图所示,a、b、c、d为电场中的4个点,则()A.P、Q两点处的电荷等量同种B.a点和b点的电场强度相同C.c点的电势低于d点的电势D.负电荷从a到c,电势能减少能力提升练题组一对电势的理解1.(2024福建龙岩第一中学期中)如图所示,a、b为同一条电场线上的两点,下列说法正确的是()A.a点的电场强度一定大于b点的电场强度B.a点的电场强度一定等于b点的电场强度C.a点的电势一定大于b点的电势D.a点的电势可能小于b点的电势2.(多选)(2023福建德化第一中学月考)电荷量相等的四个点电荷分别固定于正方形的四个顶点,O点是正方形的中心,电场线分布如图所示,取无限远处电势为零。
鲁科版高中物理选修31第2章电势能和电势差单元测试
2019-2019 学年鲁科版高中物理选修 3-1 第 2 章电势能和电势差单元测试一、单项选择题1.以下对于电势的说法中，不正确的选项是（）A. 电势差就是电场中两点电势的差值B. 匀强电场中两点间的电势差还与尝试电荷的电量相关C. 顺着电场线的方向，电势愈来愈低D. 电场中各点的电势是相对零电势参照点而言的2.把两个异种电荷之间的距离增大一些，以下表达正确的选项是（）A. 外力做正功，电荷电势能增添B. 电场力做正功，电荷电势能增添C. 电场力做负功，电荷电势能减小D. 外力做负功，电荷电势能减少3.如下图，将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接，两板间一带电液滴恰巧处于静止状态．现贴着下板插入必定厚度的金属板，则在插入过程中（）A. 电容器的带电量不变B.电路将有顺时针方向的短暂电流C. 带电液滴仍将静止D. 带电液滴将向上做加快运动4.分子间有相互作用的势能，规定两分子相距无量远时分子势能为零，并已知两分子相距 r0时分子间的引力与斥力大小相等．设分子 a 和分子 b 从相距无量远处罚别以必定的初速度在同向来线上相向运动，直到它们之间的距离达到最小．在此过程中以下说法正确的选项是（）A. a 和 b 之间的势能先增大，后减小B. a和 b 的总动能不变C. 两分子相距 r0时， a 和 b 的加快度均为零D. 两分子相距 r0时， a 和b 之间的势能大于零5.如下图，处于真空中的匀强电场与水平方向成15o角， AB 直线与强场 E 互相垂直．在 A 点，以大小为 v o的初速度水平抛出一质量为m，带电荷量为 +q 的小球，经时间 t，小球着落一段距离过 C 点（图中未画出）时其速度大小仍为v o，在小球由A点运动到C点的过程中，以下说法正确的选项是（）A. 电场力对小球做功为零B. 电场力做的负功C. 小球机械能增添D. C点可能位于 AB 直线的左方6.如下图，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源（内阻不计）连结，下极板接地。
高二物理新鲁科版必修三课后习题第2章电势能与电势差章末练习(解析版)
第2章电势能与电势差章末练习（解析版）科学认知1.电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示。
K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d,在两极之间加上高压U,就会有电子在K极由静止被加速。
电子的电荷量的大小为e，不考虑电子重力，则下列说法正磅的是A．A、K之间的电场强度为UdB.电子由K运动到A，其电势能减小了eUC.电子到达A极板时的动能大于eUD.由K沿直线到A.电势逐渐降低【答案】B【解析】A.A、K之间建立的是非匀强电场，公式U=Ed不适用，因此A、K之间的电场强度不等于U，故A错误dB.电子由K运动到A，电场力做功，其电势能减小了eU，B正确；C.根据动能定理，电子到达A极板时的动能等于eU，C错误；D.由K沿直线到A，逆电场线，电势逐渐升高，D错误。
2.某除尘器模型的集尘板是很长的条形金属板，如图所示，直线ab为该集尘板的截面图，带箭头的线条为电场线。
工作时，带负电的粉尘在静电力作用下向带正电的集尘板运动，最后落在集尘板上。
若用蓝色曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，忽略重力和空气阻力，下列各图可能正确的是哪个?为什么?【答案】(a)【解析】带电粉尘颗粒在P点受电场力沿电场线切线，所以沿曲线运动。
A正确。
3.喷墨打印机的简化模型如图所示。
重力可忽略的墨汁微滴，经信号输入带电室后带负电，以平行于极板方向的速度v飞入极板间的匀强电场，最终打在纸上，则微滴在极板间A.向负极板偏转B.电势能逐渐增大C.运动轨迹是抛物线D.运动轨迹与带电量无关【答案】C【解析】A.墨汁微滴，经信号输入带电室后带负电，所以向正极板偏转，A错误；B.因为电场力做功，电势能逐渐减小，B错误；C.运动轨迹是抛物线，正确。
，与带电量有关，所以运动轨迹与带电量有关，D错误。
D.因为加速度a=Uqdm4.电容式话筒含有电容式传感器，如图所示。
导电性振动膜片与固定电极构成一个电容器，当振动膜片在声压的作用下运动时，两个电极间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就转变为电信号。
高中物理 第2章 电势能与电势差 单元测试 鲁科版选修31
高中物理第2章电势能与电势差单元测试鲁科版选修31 1．如图1所示是某电场中的一条电场线，一电子从a点由静止释放，它将沿电场线向b点运动，下列有关该电场情况的判断正确的是 ( ) 图1A．该电场一定是匀强电场B．场强E a一定小于E bC．电子具有的电势能E p a一定大于E p bD．电势φa<φb解析：仅由一条电场线无法判断电场的情况及各点场强的大小，A、B错误；电子从a点由静止释放，仅在电场力作用下运动到b点，电场力做正功，电子的电势能减小，C正确；由题意知电场力方向由a向b，说明电场线方向由b向a，b点电势高，a点电势低，D正确．答案：CD2．如图2所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为E A、E B、E C，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为U AB、U BC，则下列关系中正确的有( ) 图2A．φA＞φB＞φC B．E C＞E B＞E AC．U AB＜U BC D．U AB＝U BC解析：A、B、C三点处在一根电场线上，沿着电场线的方向电势降低，故φA＞φB＞φC，A正确；由电场线的密集程度可看出电场强度的大小关系为E C＞E B＞E A，B正确；电场线密集的地方电势降低较快，故U BC＞U AB，C正确D错误．答案：ABC3．如图3所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷＋Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场线平行，bedf平面与电场线垂直，则下列说法中正确的是 ( ) 图3A．b、d两点的电场强度相同B．a点的电势等于f点的电势C．点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功D．将点电荷＋q在球面上任意两点之间移动，从球面上a点移动到c点的电势能变化量最大解析：由点电荷的场强分布及场的叠加知b、d两点的场强大小相等但方向不同，A 错误；当在球面上沿曲线bedf移动试探电荷＋q时，＋Q对它的静电力、匀强电场对它的电场力都不做功，C错误；当将点电荷＋q从a点移动到f点时只有匀强电场的电场力做正功，故a点电势应高于f点电势，B错误；在整个球面上任意两点间移动＋q时，＋Q产生的静电力都不做功，但从a点到c点匀强电场的电场力做功最多，D正确．答案：D4．位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图4所示，图中实线表示等势线，则 ( )A．a点和b点的电场强度相同图4B．正电荷从c点移到d点，电场力做正功C．负电荷从a点移到c点，电场力做正功D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大解析：同一检验电荷在a、b两点受力方向不同，所以A错误；因为A、B两处为负电荷，所以等势线由外向内表示的电势越来越低．将正电荷从c点移到d点，正电荷的电势能增加，电场力做负功，B错误；负电荷从a点移到c点，电势能减少，电场力做正功，C正确；正电荷沿虚线从e点移到f点的过程中，电势先降低再升高，电势能先减小后增大，D正确．答案：CD5．如图5所示，在真空中有两个带正电的点电荷，分别置于M、N两点．M处正电荷的电荷量大于N处正电荷的电荷量，A、B为M、N连线的中垂线上的两点．现将一负点电荷q由A点沿图5中垂线移动到B点，在此过程中，下列说法正确的是 ( )A．q的电势能逐渐减小B．q的电势能逐渐增大C．q的电势能先增大后减小D．q的电势能先减小后增大解析：负电荷从A到B的过程中，电场力一直做负功，电势能增大，所以A、C、D 均错，B对．答案：B6．如图6所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN.P点在y轴右侧，MP⊥ON.则 ( )A．M点的电势比P点的电势高图6B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动解析：作出过点M的等势线，因电场线与等势线是正交的，且沿电场线方向电势是降低的，故A正确．将负电荷从O点移到P点时，因所处位置电势降低，其电势能增大，故应是克服电场力做功，B错误．由E＝U/d及电场线疏密程度知O、M两点间电势差应大于M、N两点间电势差，C错误．沿y轴各点场强方向相同，故从O点由静止释放的带正电粒子运动中始终受到沿y轴正方向的外力，粒子沿y轴做直线运动，D正确．答案：AD7．如图7(甲)所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图7(乙)所示．若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则( )图7A ．电子将沿Ox 方向运动B ．电子的电势能将增大C ．电子运动的加速度恒定D ．电子运动的加速度先减小后增大解析：由(乙)图可知，沿Ox 方向电势升高，故电场方向沿x 轴负方向，电子受到的电场力方向沿Ox 方向，故电子向右运动，电场力做正功，电子的电势能减少，A 正确，B 错误；因沿x 正方向，电势升高的快慢不同，先变慢后变快，故电场强度沿x 方向不恒定，先变小后变大，由a ＝Eq m可知，电子的加速度先减小后增大，C 错误，D 正确．答案：AD8．一带电质点在电场中仅在电场力作用下，从A 点运动到B 点，速度大小随时间变化的图象如图8所示，t A 、t B 分别是带电质点在A 、B 两点对应的时刻，则下列 图8说法中正确的有 ( )A ．A 处的场强一定小于B 处的场强B ．A 处的电势一定高于B 处的电势C ．电荷在A 处的电势能一定小于在B 处的电势能D ．A 至B 过程中，电场力一定对电荷做正功 解析：由v －t 图线可知at B >at A ，由a ＝Eq m 可知E B >E A ，A 正确；由W 电＝U AB ·q ＝12mv 2B －12mv 2A 可知，质点由A 至B 的过程中，电场力做正功，电势能减小，故C 错误，D 正确；因不知q 的正负，故无法比较φA 、φB 的大小关系，B 错误．答案：AD9．图9中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M 、N 质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M 、N 从虚线上的O 点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分图9别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点．已知O点电势高于c点，若不计重力，则 ( ) A．M带负电荷，N带正电荷B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零解析：由O点电势高于c点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向可知N粒子所受电场力方向向上，M粒子所受电场力方向向下，故M粒子带正电、N粒子带负电，A错误．在匀强电场中相邻两等势面间的电势差相等，故电场力对M、N做的功相等，B正确．因O点电势低于a点电势，且N粒子带负电，故N粒子在运动中电势能减少，电场力做正功，C错误．O、b两点位于同一等势面上，D正确．答案：BD10．如图10所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等．有一带正电的小球在电场中运动，实线表示该小球的运动轨迹．小球在a点的动能等于20 eV，运图10动到b点时的动能等于2 eV.若取c点为电势零点，则当这个带电小球的电势能等于－ 6 eV时(不计重力和空气阻力)，它的动能等于( )A．16 eV B．14 eVC．6 eV D．4 eV解析：从a到b由动能定理可知，电场力做功W ab＝－18 eV，则从a到b电势能增加量ΔE p ab＝18 eV，由等势面特点及c点为电势零点可知：a点电势能E p a＝－12 eV，又由动能和电势能之和不变可判断B正确．答案：B11．如图11所示的匀强电场中，有a、b、c三点，l ab＝5 cm，l bc＝12 cm，其中ab沿电场方向，bc 和电场方向成60°角，一个电荷量为q ＝4×10－8C 的正电荷从a 移到b ，电场力做功为 图11 W 1＝1.2×10－7J.求：(1)匀强电场的场强E ；(2)电荷从b 移到c 电场力做的功W 2；(3)a 、c 两点间的电势差U ac .解析：(1)W 1＝qU ab ，E ＝U ab d，d ＝l ab . 所以E ＝W 1qd ＝ 1.2×10－74×10－8×5×10－2V/m ＝60 V/m. (2)U bc ＝Ed 1，d 1＝l bc cos60°，W 2＝qU bc .所以W 2＝qEl bc cos60°＝4×10－8×60×12×10－2×0.5 J ＝1.44×10－7 J.(3)设电荷从a 移到c 电场力做功为W ，有W ＝W 1＋W 2，W ＝qU ac所以U ac ＝W 1＋W 2q＝1.2×10－7＋1.44×10－74×10－8 V ＝6.6 V. 答案：(1)60 V/m (2)1.44×10－7 J (3)6.6 V12．如图12所示，AB 是位于竖直平面内、半径R ＝0.5 m 的14圆弧形的光滑绝缘 轨道，其下端点B 与水平绝缘轨道平滑 图12连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度E ＝5×103 N/C.今有一质量为m ＝0.1 kg 、带电荷量q ＝＋8×10－5C 的小滑块(可视为质点)从A 点由静止释放．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.05，取g ＝10 m/s 2，求：(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B 时对B 点的压力；(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程．解析：(1)设小滑块第一次到达B 点时的速度为v B ，对圆弧轨道最低点B 的压力为F N ，则：mgR －qER ＝12mv 2BF N ′－mg ＝m v 2B R由牛顿第三定律：F N′＝F N故F N＝3mg－2qE＝2.2 N.(2)由题意知qE＝8×10－5×5×103 N＝0.4 Nμmg＝0.05×0.1×10 N＝0.05 N因此有qE>μmg所以小滑块最终在圆弧轨道的BC部分往复运动[C点离水平面的高度h满足关系式mgh＝qE R2－R－h2]所以小滑块在水平轨道上通过的总路程x满足mgR－qER＝μmgx解得：x＝6 m.答案：(1)2.2 N (2)6 m。
鲁科版高中物理必修第三册第2章电势能与电势差第3节电势差与电场强度的关系练习含答案
第2章电势能与电势差第3节电势差与电场强度的关系基础过关练题组一电势差与电场力做功的关系1.(多选)对于电场中A、B两点,下列说法中正确的是(),说明两点间的电势差U AB与电场力做功A.电势差的定义式U AB=W ABqW AB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比B.把正电荷从A点移到B点电场力做正功,则有U AB>0C.电势差的定义式中,U AB与移动电荷的电荷量q无关D.电场中A、B两点间的电势差U AB等于把正电荷从A点移动到B点时电场力做的功2.如图所示,实线表示某静电场等势面的分布,带电荷量为1.6×10-9 C的正电荷沿虚线从A经B、C到达D点,此过程中静电力对电荷做的功为()A.4.8×10-8 JB.-4.8×10-8 JC.8.0×10-8 JD.-8.0×10-8 J3.(2023福建上杭一中开学考试)把带电荷量为2×10-8 C的正点电荷从无限远处移到电场中的A点,要克服电场力做功8×10-6 J。
若把该电荷从无限远处移到电场中的B点,需克服电场力做功2×10-6 J。
取无限远处电势为零,求:(1)A点的电势;(2)A、B两点间的电势差;(3)若把带电荷量为2×10-5 C的负点电荷由A点移到B点,电场力做的功。
题组二匀强电场中电势差与电场强度的关系4.(2022黑龙江大庆中学期末)如图所示,匀强电场的电场强度E=60V/m,A、B两点相距10 cm,A、B连线与电场线的夹角为60°,则U BA的值为()A.-3 VB.3 VC.-6 VD.6 V5.图中是某匀强电场的等势面示意图,A、B两点相距5 cm,θ=53°,一带电荷量为-4×10-6 C的微粒沿AB匀速运动(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6),求:(1)电场强度大小和方向。
鲁科版高中物理选修3-1第二章电势能与电势差单元检测题含答案解析
鲁科版高中物理选修3-1第二章电势能与电势差单元检测题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度( )A．一定减小B．一定增大C．一定不变D．可能不变2．一点电荷仅受电场力作用，由A点无初速度释放，沿直线先后经过电场中的B点和C点．如图所示，点电荷在A、B、C三点的电势能分别用E A、E B和E C表示，则E A、E B、E C间的关系可能是()A．E A>E B>E C或E A>E C>E BB．E A<E B<E C或E A<E C<E BC．E A<E C<E B或E A>E B>E CD．E A>E C>E B或E A<E B<E C3．如图所示，R为阻值较大的电阻，电容器C不带电，现将开关S合到1，待电路稳定后再合到2，此过程中通过R的电流i随时间t变化的图象可能是（）A．B．C ．D ．4．如图所示，平行板电容器的电容为C ，带电荷量为Q ，板间距离为d ，今在两板的中点2d 处放一点电荷q ，则它所受静电力的大小为（ ）A ．k 24Qq dB ．k 28Qq dC ．Qq CdD ．2Qq Cd5．如图所示，A 和B 为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S 闭合且滑动变阻器的滑动头P 在a 处，此时绝缘线向右偏离竖直方向．（电源的内阻不能忽略）下列判断正确的是（ ）A ．小球带负电B ．当滑动头从a 向b 滑动时，细线的偏角θ变大C ．当滑动头从a 向b 滑动时，电流表中有电流，方向从上向下D ．当滑动头从a 向b 滑动时，电源的总功率一定变小.6．下列物理量的单位是“法拉”的是（ ）A ．电流B ．电容C ．电场强度D ．磁感应强度 7．如图所示是电场中某区域的电场线分图，a 、b 是电场的两点．将同一试探电荷先后放置在这两点进行比较，有（ ）A ．电荷在a 点受到的电场力可能小于在b 点受到的电场力B ．电荷在a 点受到的电场力一定大于在b 点受到的电场力C ．电荷在a 点具有的电势能一定小于在b 点具有的电势能D．电荷在a点具有的电势能一定大于在b点具有的电势能8．关于电势与电势能的下列四种说法中正确的有（）A．在电场中，电势越高的地方，电荷在那一点具有的电势能就越大B．在电场中某一点，若放入的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能越大C．在正点电荷产生的电场中的任一点，正试探电荷所具有的电势能一定大于负试探电荷所具有的电势能D．在负点电荷产生的电场中的任一点，正试探电荷所具有的电势能一定小于负试探电荷所具有的电势能9．如图为某一电场的电场线，M、N、P为电场线上的三个点，M、N是同一电场线上两点．下列判断正确的是()A．M、N、P三点中N点的场强最大B．M、N、P三点中N点的电势最高C．负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．正电荷从M点自由释放，电荷将沿电场线运动到N点10．在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b处分别固定一个正点电荷，c处固定一个负点电荷，它们的电荷量大小都相等，如图所示，D点为正三角形外界圆的圆心，E、G、H分别为ab、ac、bc的中点，E、F两点关于c点对称，下列说法中正确的是（）A．D点的场强为零，电势也为零B．G、H两点的场强相同C．E、F两点的电场强度大小相等、方向相反D．将一带正电的试探电荷有E点移动到D点的过程中，该电荷的电势能减小11．关于场强和电势的下列说法中正确的是（）．A．在电场中a、b两点间移动电荷的过程中，电场力始终不做功，则电荷经过的路径上各点的场强一定为零B．电场强度的方向就是电势降落的方向C．两个等量同种电荷的电场中，从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外，电势越来越低，场强越来越小D．两个等量异种电荷的电场中，两电荷连线的中垂线有如下特征：各点的电势均相等，且连线的中点场强最大二、多选题12．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点，如图所示。
物理鲁科选修31单元测试：第2章电势能与电势差 含解析
第2章过关检测知不足，然后能自反;知困，然后能自强也(时间：90分钟满分：100分)知识点对应题目题型分值电势(差) 1、2、7 选择12分电场力功与电势能3、4、11、12、13 选择、填空、计算33分电容器8 选择4分示波器9 选择4分带电粒子在电场运动及综合应用5、6、10、14、15、16选择、计算47分一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1.如下图所示，两平行板的金属板间的电压为U ab＝8.0 V，两板的间距为2 cm，而且极板b 接地.极板间有c、d两点，c距a板0.5 cm，d距b板0.5 cm，则( )A.两板间的场强为500 V/mB.c、d两点的电势相等C.c点的电势φc＝2.0 VD.d点的电势φd＝2.0 V2.如下图所示，a、b、c是由正点电荷形成的电场中一条电场线上的三个点，已知ab＝bc,a、b两点间电压为10 V,则b、c两点间电压( )A.等于10 VB.大于10 VC.小于10 VD.条件不足，无法判断3.关于电势和电势能的说法，正确的是( )A.电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大B.电荷在电场中电势越高的地方，电量越大，所具有的电势能也越大C.在正点电荷电场中的任意一点处，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D.在负点电荷电场中的任意一点处，正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能4.下图中a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6 V、4 V和1.5 V.一质子(11H)从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则下列对质子的运动判断正确的是( )A.质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5 eVB.质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5 eVC.质子经过等势面c时的速率为2.25 vD.质子经过等势面c时的速率为1.5 v5.带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动，②在等势面上做匀速圆周运动.该电场可能由( )A.一个带正电的点电荷形成B.一个带负电的点电荷形成C.两个分立的带等量负电的点电荷形成D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成6.如下图所示，静止的电子在加速电压为U1的电场的作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压U2的作用下偏转一段距离.现使U1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该( )A.使U 2加倍B.使U 2变为原来的4倍C.使U 2变为原来的2倍D.使U 2变为原来的1/27.如下图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a,b 两点的电势分别为φa ＝－50 V ，φb ＝－20 V ，则a,b 连线的中点c 的电势φc 应为( )A.φc ＝－35 VB.φc ＞－35 VC.φc ＜－35 VD.无法判断 8.要使平行板电容器极板间的电压加倍，同时极板间的场强减半，可采用( ) A.两板电量加倍，距离变为原来的4倍 B.两板电量加倍，距离变为原来的2倍 C.两板电量减半，距离变为原来的4倍 D.两极电量减半，距离变为原来的2倍9.下图为示波管中偏转电极的示意图，相距为d 、长度为l 的平行板A 、B 加上电压后，可在A 、B 之间的空间中(设为真空)产生电场(设为匀强电场).在AB 左端距A 、B 等距离处的O 点，有一电荷量为＋q 、质量为m 的粒子以初速度v 0沿水平方向(与A 、B 板平行)射入(如下图).不计重力，要使此粒子能从C 射出，则A 、B 间的电压应为( )A.2202ql vm dB.2202qdmv l C.qd lmv 2D.m dl v q 0 10.一个半径为R 的绝缘光滑的圆环竖直放置在方向水平向右的场强为E 的匀强电场中，如下图所示，环上a 、c 是竖直直径的两端，b 、d 是水平直径的两端，质量为m 的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球自a 点由静止释放，沿abc 运动到d 点时的速度恰好为零，由此可知( )A.小球在d点时的加速度为零B.小球在d点时的电势能最大C.小球在b点时的机械能最大D.小球在b点时动能最大二、填空题(共2个小题15分，11题9分，12题6分，请将正确答案直接写在相应横线上)11.A、B两带电平行板间电场强度E＝6×103 N/C，两板间距离为5 cm，电场中P1点距A板0.5 cm，B板接地，如下图所示，那么A、B两板电压为_______________V，P1点电势为__________________V.今将一个带电荷量为2×10－3 C的带电粒子由P1点移到P2点，此过程电场力做功－9.6×10－2 J，则P2点距离B板_____________cm.12.如下图所示，虚线为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b两点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8 eV时，它的动能应为_____________________.三、计算题(共45分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)如果把带电量为q＝1.0×10－8 C的点电荷从无穷远移至电场中的A点，需克服电场力做功W＝1.2×10－4 J，试求：(1)q 在A 点的电势能和在A 点的电势(取无穷远处电势为零); (2)q 未移入电场前A 点的电势是多少？14.(11分)如下图为密立根油滴实验示意图.设两平行板间距d ＝0.5 cm ，板间电压U ＝150 V ，当开关S 断开时，从上板小孔漂入的带电油滴能以速度v 0匀速下降.合上S ，油滴由下降转为上升.当速度大小达到v 0时能匀速上升.假设油滴在运动中所受阻力与速度大小成正比(即f ＝kv)，测得油滴的直径D ＝1.10×10－6 m ，油的密度ρ＝1.05×103 kg/cm 3,试算出油滴的带电荷量并说明电性.15.(12分)如下图所示，A 、B 为两块足够大的相距为d 的平行金属板，接在电压为U 的电源上.在A 板的中央P 点放置一个电子发射源，可以向各个方向释放电子.设电子的质量为m ，电荷量为e ，射出的初速度为v.求电子打在B 板上的区域面积.(不计电子的重力)16.(12分)如下图所示，在两块竖直的平行金属板A 、B 上端的中点Q 的正上方，有一点P ，在点P 处放一带正电的小球，已知小球的质量为m ＝5×10－6 kg ，带电荷量为q ＝ 5×10－8 C ，P 、Q 间的高度差h 0＝1.25 m.如果金属板A 、B 无限长，板间距离d ＝0.04 m ，板间电压U AB ＝400 V ，求：(1)带电小球从静止下落后，经过多长时间与金属板相碰. (2)相碰时离金属板上端的距离.参考答案1解析：由dUE =得两板间场强d U E ab =＝400 V/m,A 项错；由于b 板接地，故φb ＝0,U cb＝φc －φb ，而U cb ＝Ed cb ＝6 V .故φc ＝6 V ,而U db ＝Ed db ＝2 V.所以φd ＝2 V . 答案：D 2答案：C 3答案：CD4解析：由于U ac ＝φa －φc ＝4.5 V ，所以质子由a 到c 电场力做功W ac ＝U ace 4.5 eV ,故质子电势能减少4.5 eV,由动能定理知，质子动能增加4.5 eV ，因此A 项错误，B 项正确;由b 到c ，电场力做功W bc ＝eU bc ＝2.5 eV ，由a 到b 电场力做功W ab ＝W ac －W bc ＝2 eV ，由动能定理得，由a 到b 质子动能增加2 eV ，由b 到c 动能增加2.5 eV ，即5.22212121222=-mv mv mvc ,解得v c ＝1.5v ，故C 项错误，D 项正确. 答案：BD5解析：根据这几种带电体形成的电场情况及电场线的形状可知,A 、B 两种情况带负电的粒子都能沿电场线运动，C 、D 两种情况，带电粒子可沿特殊的电场线运动，而只有A 情形，带正电的点电荷可以提供给带负电的粒子做匀速圆周运动的向心力(此时是电场力)，使带负电的粒子在等势面上做匀速圆周运动. 答案：A6解析：要使电子轨迹不变，则电子水平位移x 和偏转位移y 都保持不变. 由20121mv q U =2022)(2121v x md q U at y ==得dU x U y 1224=可见在x 、y 一定时,U 2∝U 1. 答案：A 7答案：B8解析：两极板间距离变为原来的4倍，则电容变为原来的1/4，根据U ＝Q/C,E ＝U/d 可以判断，两板电量加倍时，两极板间的电压变为原来的8倍，电场强度变为原来的2倍.两板电量减半时，电压加倍，场强减半，所以A 项错误C 项正确；两极板间距离变为原来的2倍，则电容变为原来的1/2，根据U ＝Q/C ，E ＝U/d 可以判断，两板电量加倍时，两极板间的电压变为原来的4倍.两板电量减半时，电压不变，所以B 、D 两项错误. 答案：C 9答案：A10解析：小球在环上受到电场力、重力、弹力作用.在d 点时，其合力不可能为零，故加速度也不能为零，所以A 项错.由小球的运动情况可知小球带负电,带负电的小球在d 点的电势能最大，故B 项正确.小球的机械能最大时，电场力做功最多，由图可知小球在b 点时，电场力做功最多，所以小球在b 点时机械能最大，故C 项正确；由动能定理，合力做功最多时，动能最大，因此只有小球运动到合力方向的“最低点”时(在b 、c 之间)动能才最大，故D 项错. 答案：BC11答案：300 －270 3.712解析：相邻等势面间的电势差相等，则说明电荷在穿过相邻的等势面间时，电场力做功相等，所以点电荷a→b 过程，由动能定理有3W ＝ΔE k ＝E kb －E ka ＝5 eV －26 eV ＝－21 eV .W ＝－7 eV,W 为点电荷1→2(或2→3,3→4)过程中电场力做的功.点电荷由等势面1运动到等势面3时，动能减少了|2W|＝14 eV ，即E k3＝12 eV ，点电荷具有的能量E ＝E k ＋E p ,E p 为电势能.因为电势能 E p3＝0，所以点电荷在等势面3上具有的总能量E 3＝E k3＝12 eV .由能量的转化和守恒定律知，当电势能E p ＝－8 eV 时，其动能E k ＝E －E p ＝12－(－8) eV ＝20 eV. 答案：20 eV13解析：(1)克服电场力做功，电势能增加，无穷远处电势为零，所以电荷在无穷远处电势能也为零，则由W ＝E pA －0得正电荷在A 点的电势能 E pA ＝W ＝1.2×10－4 J.由qE pAA =ϕ得V A 84100.1102.1--⨯⨯=ϕ＝1.2×104 V (2)A 点的电势是由电场本身决定的，跟A 点有无电荷无关，所以，在q 移入电场前，A 点的电势为1.2×104 V 答案：(1)1.2×10－4J 1.2×104 V (2)1.2×104 V14解析：油滴以速度v 0匀速下降时：kv 0＝mg 油滴以速度v 0匀速上升时:Eq ＝mg ＋kv 0由上述分析可知，油滴带电荷量为Emgq 2=. 式中C N d U E /105.01502-⨯==＝3×104 N/C 363)1010.1(661-⨯⨯==πρπD m ×1.05×103 kg ＝7.314×10－16 kg所以C E mg q 4161038.910314.722⨯⨯⨯⨯==-＝4.778×10－19C≈4.8×10－19C 因油滴所受电场力方向与板间场强方向相反，故油滴带负电. 答案：4.8×10－19C 带负电15解析：由于不计重力，电子仅受竖直向上的电场力，电子的运动将是类抛体运动.如下图所示，由于电子运动的对称性，打在B 板上的电子的分布范围为圆形区域，其中初速度平行于A 板的电子将打在该圆形区域的最边缘.打在最边缘处的电子，做类平抛运动，在垂直电场方向做匀速运动，即 r ＝vt ①在平行电场方向做初速度为零的匀加速运动，即221at d =② 电子在平行电场方向上的加速度mdeUm eE a ==③ 电子打在B 板上的区域面积S ＝πr 2④由①②③④得eUd mv S 222π=.答案：eUd mv 222π16解析：(1)设小球落至Q 点的速度为v 0，则v 02＝2gh 0，所以v 0＝ 5 m/s ，小球进入电场后在竖直方向上做初速度为v 0、加速度为g 的匀加速运动，在水平方向上做初速度等于零、加速度为2/100s m mqE=的匀加速直线运动.在水平方向上：22212at d =,s a d t 02.02==，小球从P 到Q 的时间为t 1，由21021gt h =可得s s g h t 5.01025.12201=⨯==. 带电粒子从静止下落到与金属板相撞所用时间t ＝t 1＋t 2＝0.52 s.(2)碰到金属板的位置到金属板上端的距离是带电粒子在电场中运动时竖直方向上的分位移， y ＝222021gt t v +＝5×0.02 m ＋21×10×(0.02)2 m ＝0.102 m. 答案：(1)0.52 s (2)0.102 m。
鲁科版高中物理必修第三册课后习题 第2章 电势能与电势差 第2章测评
第2章测评(时间:60分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.空间存在甲、乙两相邻的金属球,甲球带正电,乙球原来不带电,由于静电感应,两球在空间形成了如图所示稳定的静电场。
实线为其电场线,虚线为其等势线,A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称,则( )A.A点和B点的电势相同B.C点和D点的电场强度相同C.正电荷从A点移至B点,静电力做正功D.负电荷从C点沿直线CD移至D点,电势能先增加后减少2.如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O。
下列关于x轴上的电场强度和电势的说法正确的是( )A.O点的电场强度为零,电势最低B.O点的电场强度为零,电势最高C.从O点沿x轴正方向,电场强度减小,电势升高D.从O点沿x轴正方向,电场强度增大,电势降低3.如图所示,空间内存在水平匀强电场,不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端系一质量为m的带正电小球,小球可以在图中虚线位置保持静止。
现将小球拉至绳水平后由A点无初速度释放,则小球运动到绳竖直的B点位置时绳的拉力大小为( )A.mgB.32mg C.12mg D.34mg4.如图是静电场中的一组等势面分布图,M、N是其中的两点,E M、E N表示M、N两点的电场强度,φM、φN表示M、N两点的电势,则下列说法正确的是( )A.E M<E N,φM<φNB.E M<E N,φM>φNC.E M>E N,φM>φND.E M>E N,φM<φN二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。
每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)5.如图所示,选项A为平行板电容器内部电场;选项B为等量异种点电荷的电场,其中O点为两点电荷连线的中点且Oa=Ob;选项C为孤立正点电荷的电场,a、b为以点电荷为圆心的圆上的点;选项D为等量正点电荷的电场,a、b为两点电荷连线的中垂线上的点,且Oa=Ob。
鲁科版(2019)高中物理必修第三册第2章电势能和电势差测试卷
第2章《电势能和电势差》测试卷一、单选题(共15小题)1.关于电势差与电场力做功的说法中，正确的是( )A．电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电荷量决定B．电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决定C．电势差是矢量，电场力做的功是标量D．电场中两点间的电势差等于电场力做功，电荷的电势能减小2.如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电量为q，从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，则()A．微粒达到B点时动能为mvB．微粒的加速度大小等于g sinθC．两极板的电势差UMN＝D．微粒从A点到B点的过程电势能减少3.如图所示，带正电的A球固定，质量为m、电荷量为＋q的粒子B从a处以速度v0射向A，虚线abc是B运动的一段轨迹，b点距离A最近，粒子经过b点时速度为v，重力忽略不计，则()A．粒子从a运动到b的过程中动能不断增大B．粒子从b运动到c的过程中加速度不断增大C．可求出A产生的电场中a、b两点间的电势差D．可求出A产生的电场中b点的电场强度大小4.根据电容的定义式C＝知()A．电容器的电容越大，则电容器所带电荷量应越多B．电容器两极板间电压越大，电容越大C．电容器的电容与电荷量成正比，与电压成反比D．电容器的电容不随带电荷量及两极板间电压的变化而变化5.如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ。
一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等。
则( )A．直线a位于某一等势面内，φM>φQB．直线c位于某一等势面内，φM>φNC．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功6.静电喷漆技术具有效率高、质量好等优点，其装置示意图如图所示，A、B为两块水平放置的平行金属板，间距d＝1.0 m，两板间有方向竖直向上、电场强度大小为E＝1.0×103N/C的匀强电场，在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v0＝1.0 m/s、质量均为m＝5.0×10－14kg、电荷量均为q＝2.0×10－15C的带负电的油漆微粒，不计微粒所受空气阻力及微粒间的相互作用，油漆微粒最后都落在金属板B上，重力加速度g＝10 m/s2.下列说法中错误的是()A．沿水平方向喷出的微粒运动到B板所需时间为0.2 sB．沿不同方向喷出的微粒，从喷出至到达B板，电场力做功为2.0×10－12JC．若其他条件均不变，d增大为原来的2倍，喷涂面积增大为原来的2倍D．若其他条件均不变，E增大为原来的2倍，喷涂面积减小为原来的7.一束正离子以相同的速率从同一位置垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有离子()A．都具有相同的质量B．都具有相同的电荷量C．具有相同的比荷D．都是同一元素的同位素8.要使平行板电容器的电容增大()A．增大电容器的带电荷量B．增大电容器两极间的电压C．增大电容器两极板的正对面积D．增大电容器两极板的距离9.如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，则关于电子到达Q板时的速度，下列说法正确的是()A．两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速度就越大B．两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就越大C．与两板间距离无关，仅与加速电压有关D．以上说法均不正确10.电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，现增大两板间的电压，但仍能使电子穿过该电场，则电子穿越平行板间的电场所需时间()A．随电压的增大而减小B．随电压的增大而增大C．与电压的增大无关D．不能判定是否与电压增大有关11.如图所示为某一电场的电场线和等势面．已知φa＝5 V，φc＝3 V，ab＝bc，则()A．φb＝4 VB．φb>4 VC．φb<4 VD．上述情况都有可能12.如果带电粒子进入电场时的速度与匀强电场的电场力垂直，则粒子在电场中做类平抛运动．若不计粒子的重力，影响粒子通过匀强电场时间的因素是()A．粒子的带电荷量B．粒子的初速度C．粒子的质量D．粒子的加速度13.如图所示，高为h的固定光滑绝缘斜面，倾角θ＝53°，将其置于水平向右的匀强电场中，现将一带正电的物块(可视为质点)从斜面顶端由静止释放，其所受的电场力是重力的倍，重力加速度为g，则物块落地的速度大小为()A． 2B． 2C． 2D．14.带电荷量为q的α粒子，以初动能E k从两平行金属板的正中央沿垂直于电场线的方向进入到两板间存在的匀强电场中，恰从带负电金属板边缘飞出来，且飞出时动能变为2E k，则金属板间的电压为()A．B．C．D．15.如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O.下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是()A．O点的电场强度为零，电势最低B．O点的电场强度为零，电势最高C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高D．从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低二、填空题(共3小题)16.如图所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为零，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为－13.6 eV，－3.4 eV，－1.51 eV，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，则：(1)φa＝________，φb＝________，φc＝________.(2)Uab＝________，Ubc＝________17.行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5 cm，两板间的电压是60 V.(1)两板间的场强大小是________；(2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5 cm，P2点离B板也是0.5 cm，P1和P2两点间的电势差U12＝________18.如图所示，在电场强度为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点．若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1＝________；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2＝________；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3＝________.由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是____________________．三、计算题(共3小题)19.如图甲所示，长为L、间距为d的两金属板A、B水平放置，ab为两板的中心线，一个带电粒子以速度v0从a点水平射入，沿直线从b点射出，若将两金属板接到如图乙所示的交变电压上，欲使该粒子仍能从b点以速度v0射出，求：(1)交变电压的周期T应满足什么条件；(2)粒子从a点射入金属板的时刻应满足什么条件20.如图所示，平行板电容器板间距离为2 cm，有一个质量m＝10－7kg、电荷量q＝－10－8C的液滴，在两板正中央处于静止状态．问：(取g＝10 m/s2)(1)哪块板带正电？板间电场强度多大？(2)若电容器电容为5×10－10F，则电容器带电荷量Q为多少？(3)若板间电场强度突然增大为原来的2倍，液滴将做什么运动？触及板面时速度多大？21.在示波管中，电子通过电子枪加速，进入偏转电场，然后射到荧光屏上，如图所示，设电子的质量为m(不考虑所受重力)，电荷量为e，从静止开始，经过加速电场加速，加速电场电压为U1，然后进入偏转电场，偏转电场中两板之间的距离为d，板长为L，偏转电压为U2，求电子射到荧光屏上的动能为多大？答案解析1.【答案】B【解析】电势差的大小由电场本身的因素决定，与移动电荷的电荷量及移动电荷所做的功无关，A 项错．由WAB＝qUAB知，B项对．电势差、电场力做的功都是标量，C项错．电场中两点间的电势差等于单位电荷从一点移到另一点电场力所做的功，D项错2.【答案】C【解析】微粒仅受电场力和重力，电场力方向垂直于极板，重力的方向竖直向下，微粒做直线运动，合力方向沿水平方向，由此可得，电场力方向垂直于极板斜向左上方，合力方向水平向左，微粒做减速运动，微粒到达B时动能小于mv，选项A错误；根据qE sinθ＝ma，qE cosθ＝mg，解得a＝g tanθ，选项B错误；两极板的电势差UMN＝Ed＝，选项C正确；微粒从A点到B点的过程中，电场力做负功，电势能增加，电势能增加量qUMN＝，选项D错误。
鲁科版(2019)高中物理必修第三册第2章 电势能与电势差练习【有答案】
（新教材）鲁科版物理必修第三册第2章电势能与电势差练习（含答案）1、如图所示,a、b为电场中一条电场线上的两点,现把一负电荷从a点沿电场线移到b点,下列说法正确的是( )A.静电力对电荷做正功,电势能增加B.静电力对电荷做正功,电势能减少C.静电力对电荷做负功,电势能增加D.静电力对电荷做负功,电势能减少2、(多选)如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两点。
下列说法正确的是( )A.M点电势一定高于N点电势B.M点场强一定大于N点场强C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功3、在任何静电场中均适用的公式是( )A.W=qUB.E=kC.W=qEdD.E=4、如图所示,a、b两个带电量相同的粒子,从同一点平行于极板方向射入电场,a 粒子打在B板的a′点,b粒子打在B板的b′点,若不计重力,则( )A.a的初速度一定小于b的初速度B.a增加的动能一定等于b增加的动能C.b的运动时间一定大于a的运动时间D.b的质量一定大于a的质量5、(双选)如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U,现使B板带正电,则下列判断正确的是( )A.增大两极板之间的距离,指针张角变大B.将A板稍微上移,静电计指针张角将变大C.若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D.若将A板拿走,则静电计指针张角变为零6、下列关于等势面的说法正确的是( )A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功B.等势面上各点的场强相等C.等差等势面越密的地方,场强越大D.在负的点电荷形成的电场中,电场线由低等势面指向高等势面7、电场中有a、b两点,a点电势为4 V,若把电量为2×10-8C的负电荷,从a移到b的过程中,静电力做正功4×10-8 J,则 ( )A.b点电势是0 VB.b点电势是-2 VC.b点电势是2 VD.b点电势是6 V8、对公式v=的适用条件,下列说法中正确的是( )=0的带电粒子被加速A.只适用于匀强电场中,vB.只适用于匀强电场中,粒子运动方向与场强方向平行的情况C.只适用于匀强电场中,粒子运动方向与场强方向垂直的情况=0的带电粒子被加速D.适用于任何电场中,v9、(双选)如图所示,两平行的金属板水平放置,两板间距为d,在A板中间打一个小孔,B板接地,一带正电小球,电荷量为q,质量为m,用绝缘细线悬挂于O点,若电容器的充电时间不可以忽略,那么闭合电键S后,小球始终处于静止状态,下列关于小球的描述正确的是 ( )A.细线对小球的拉力不变化B.细线对小球的拉力逐渐增大C.小球的电势能逐渐增加D.小球所在位置的电势逐渐降低*10、点电荷Q周围的电场线如图所示,A、B、C是电场中的三点,虚线是以点电荷Q为圆心的圆周。
新教材鲁科版高中物理必修第三册第二章电势能与电势差课时练习题含答案解析
第二章电势能与电势差1、静电力做功与电势能 (1)2、电势与等势面 (7)3、电势差与电场强度的关系 (13)4、带电粒子在电场中的运动 (18)5、科学探究：电容器 (28)1、静电力做功与电势能◎题组一静电力做功的特点1．如图所示，电场中a、b、c三点，ab＝bc，则把点电荷＋q从a点经b 点移到c点的过程中，静电力做功的大小关系有( )A．W ab＞W bc B．W ab＝W bcC．W ab＜W bc D．无法比较C[由电场线的疏密可以判断电场强度的大小关系，a点的电场强度最小，c点的电场强度最大。
位移相同时，点电荷在bc段受到的平均静电力较大，所以W ab＜W bc，选项C正确。
]2．如图所示，在匀强电场中有A、B两点，将一电荷量为q的正电荷从A 点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为W1；第二次沿路径ACB 移动该电荷，电场力做功为W2；第三次沿曲线AB移动该电荷，电场力做功为W3，则( )A．W1＞W2B．W3＜W2C．W1＝W3D．W1＜W3C[电场力做功只与电荷的初、末位置有关，与路径无关，因此选项C正确。
]3．(多选)如图所示，以坐标原点O为圆心，半径为r的圆与坐标轴交于a、b、c、d。
在O点固定一个正电荷Q，另外还有一方向与x轴正方向相同，场强大小为E的匀强电场。
现把一电荷量为＋q的点电荷N在圆上移动，则( )A．从a移到c，电场力对点电荷N做功为2qErB．从a移到c，电场力对点电荷N不做功C．从d移到b，电场力对点电荷N做功为2qErD．从d移到b，电场力对点电荷N不做功BC[从a移到c，点电荷Q产生的电场对点电荷N不做功，在匀强电场中，电场力对点电荷N也不做功，故A错误，B正确；从d移到b，点电荷Q产生的电场对点电荷N不做功，匀强电场对点电荷N做功为W＝qE·2r＝2qEr，所以电场力做功为2qEr，故C正确，D错误。
]4．下列说法正确的是( )A．电荷从电场中的A点运动到了B点，路径不同，静电力做功的大小就可能不同B．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则静电力做功为零C．正电荷沿着电场线的方向运动，静电力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线的方向运动，静电力对负电荷做负功D．电荷在电场中运动，因为静电力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立B[静电力做功和电荷运动路径无关，选项A错误；静电力做功只和电荷的初、末位置有关，所以电荷从某点出发又回到了该点，静电力做功为零，选项B 正确；正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的静电力和电荷的位移方向相同，故静电力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，静电力对负电荷做正功，选项C错误；电荷在电场中虽然有静电力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化满足能量守恒定律，选项D错误。
山东科技版物理选修3-1第二章电势能与电势差第3节电势差(同步练习)
【模拟试题】（答题时间：40分钟）1. 对于电场中A 、B 两点，下列说法正确的是（ ）A. 电势差的定义式U W q AB AB =/，说明两点间的电势差U AB 与电场力做功W AB 成正比，与移动电荷的电量q 成反比B. A 、B 两点间的电势差等于将正电荷从A 点移到B 点电场力所做的功C. 将1C 的正电荷从A 点移到B 点，电场力做1J 的功，这两点间的电势差为1VD. 电荷由A 点移到B 点的过程，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功2. 对公式E U d ab =/的理解，下列说法正确的是（ ）A. 此公式适用于计算任何电场中a 、b 两点间的电势差B. a 点和b 点间距离越大，则这两点的电势差越大C. 公式中d 是指a 点和b 点之间的距离D. 公式中的d 是a 、b 两点所在两个等势面间的垂直距离3. 试说出下列公式适用任何电场的是（ ）A. W qU =B. U Ed =C. E F q =D. E k Q r =24. 下列关于匀强电场中的场强和电势差的关系，说法正确的是（ ）A. 任意两点间的电势差，等于场强和这两点间距离的乘积B. 沿电场线方向，任何相同距离上电势降落必相等C. 电势减小的方向必是场强方向D. 在任意相同间隔距离的两点之间，电势差大的，则电场场强也大5. 如图所示，在电场强度E =2103×V m /的匀强电场中有三点A 、M 和B ，AM ＝4cm ，MB ＝3cm ，AB ＝5cm ，且AM 边平行于电场线，把一电荷量q ＝2109×-C 的正电荷从B 移动到M 点，再从M 点移动到A 点，电场力做功为（ ） A. 016106.×-JB. 012106.×-JC. --016106.×JD. --012106.×J6. 如图所示，长为l 、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电荷量为＋q ，质量为m 的小球，以初速度v 0从斜面底端的A 点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端的B 点时，速度仍为v 0，则（ ）A. 若是匀强电场，A 、B 两点间电势差一定为mgl q sin /θB. 小球在B 点的电势能一定大于在A 点的电势能C. 若电场是匀强电场，则该电场的电场强度的最大值一定为mg q /D. 在此过程中，电场力做功大小等于mgl sin θ7. 如图所示，把点电荷q C =+-21011×由A 点移动到B 点，电场力所做的功W AB ＝＋4×1011-J 。
高一物理试题-新课标鲁科版3-1选修三第二章《电势能与
高二物理第二章《电势能与电势差》专题周练习静电现象的应用与电容器的电容一、选择题（本大题共10小题，每题4分，共40分．每题提供的四个选项中至少有一个是正确的）( )1．如图所示，把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内，与球壳接触，其结果可能是A．只有球壳外表面带正电B．只有球壳内表面带正电C．球壳的内、外表面都带正电D．球壳的内表面带正电，外表面带负电( )2．如图所示，在电场强度有E的匀强电场中放一金属空心球体，图中a、b分别为金属球体内部与空腔中的两点，则A．a、b两点的电场强度都为零B．a点电场强度为零，b点不为零C．a点电场强度不为零，b点为零D．a、b两点电场强度均不为零( )3．如图所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方，有带正电的点电荷Q．一表面绝缘、带正电的金属球(可视为质点，且不影响原电场)以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中A．小球减速后做加速运动B．小球做匀速直线运动C．小球不受电场力的作用D．以上说法都不正确( )4．如图所示，将不带电的底座绝缘的导体AB置于带正电荷的金属球Q附近，当导体AB达到静电平衡后，下列说法正确的是A．用导线连接A、B两端，导线中有瞬时电流通过B．用手指摸一下导体B端，可使导体带正电C．导体A端电势高于B端电势D．A端和B端的感应电荷在导体内部产生的场强沿着AB方向逐渐减小( )5．如图所示，将一个验电器放在一个带正电的金属球附近，发现验电器的箔片会张开，则A．验电器的箔片带正电B．验电器的小球上带正电C．若用一个金属网罩将验电器罩住，验电器箔片将合拢D．若用一个金属网罩将验电器罩住，但金属网罩接触到验电器的小球，验电器箔片将继续张开( )6．下列各图是描述一给定的电容器充电时电量Q、电压U、电容C之间的相互关系图，其中正确的是( )7．某电容器上标有“1.5μF，9V”，则该电容器A．所带电荷量不能超过1.5×10－6CB．所带电荷量不能超过1.35×10－5CC．所加的电压不应超过9VD．该电容器的击穿电压为9V( )8．两块平行金属板带等量异号电荷，要使两板间的电压加倍，而板间的电场强度减半，可采用的办法有A．两板的电量加倍，而距离变为原来的4倍B．两板的电量加倍，而距离变为原来的2倍C．两板的电量减半，而距离变为原来的4倍D．两板的电量减半，而距离变为原来的2倍( )9．如图所示电容器充电结束后保持与电源连接，电源电压恒定，带电油滴在极板间静止，若将板间距变大些，则油滴的运动将A．向上运动B．向下运动C．保持静止D．向左运动( )10．平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为θ，如图所示，那么A．保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ增大B．保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ不变C．电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大D．电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变二、填空题（本题共4小题，第12题8分，其余每题4分，共20分）11．如图所示，点电荷A和B带电荷量分别为3.0×10－8C和－2.4×10－8C，彼此相距6cm．若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1cm的金属球壳，则球壳上感应电荷在该中点处产生的电场强度大小为N/C，方向．12．图中A、B是两个不带电的相同的金属球，它们靠近带正电荷的金属球C．在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：⑴、A、B接触后分开，再移去C，则A________，B________；⑵、A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C，则A________，B_________；⑶、A、B接触，用手指接触A，先移去C后再移去手指，则A______，B______．13．如图所示，两平行金属板相距d，电势差为U，一电子质量为m，电量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，OA＝h，此电子具有的初动能为__________.14．如图示，A、B、C三块平行金属板面积相等，板间距离依次是2cm和5cm，已知A、B间的场强E＝4×118V/m，A板带电1.6×10－9C，则AB板构成的电容器的电容为_________pF，C板带电量为_________C．三、计算题（本题共4小题，每小题10分，共40分）15．如图所示，一带电为+q质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置处于一水平方向的匀强电场中时，小物块恰处于静止．若从某时刻起，电场强度减小为原来的1/2，求：（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8）⑴、原来的电场强度；⑵、场强变化后物块的加速度；⑶、物块下滑距离L时的动能．16．如图所示，平行板电容器两极板与水平方向成α=37º角．一个质量为m=0.20g，电荷量为q=－1.0×10－5C的带电质点P，以水平初速度从M极板的下端点射入后沿水平直线运动，到达N极板的上端点时速度恰好减小为零．已知M极板的下端点和N极板的上端点间的距离为s=48cm．求：⑴、质点P从M极板的下端点入射时的初速度v0；⑵、电容器两极板间的电压U．17．如图所示，两块水平放置的平行金属板M、N相距为d，组成一个电容为C的平行板电容器，M板接地，板正中央有一个小孔B，从B孔正上方h处的A点，一滴一滴地由静止滴下质量为m、电荷量为q的带电油滴．油滴穿过B孔后落到N板，把全部电荷量传给N板.若不计空气阻力及板外电场，问:⑴、第几滴油滴将在M、N间作匀速直线运动?⑵、能到达N板的液滴不会超过多少滴?答案一、单选题二、填空题11．5.4×118N/C，水平向左12．⑴正，负；⑵负，负；⑶不带电，不带电．13．ehU/d14．20；6.4×10－10三、计算题15．⑴、3mg/4q⑵、mgsinθ－Fcosθ=ma得：a=0.3g⑶、maL=Ek=0.3mgL 16．⑴、2.7m/s⑵、72V17．解析：。
鲁科版-选修3-1-第2章 电势能与电势差-第3节 电势差 全国一等奖
电势差能力测试A卷
1．对于电场中任意两点间电势差，下列说法中正确的是
[]
A．电势差越大，在这两点间移动电荷时电场力做的功越多．
B．两点间的电势差，数值上等于在这两点间移动单位正电荷时，电场力做的功．
C．两点间的电势差与在这两点间移动的电荷有关．
D．两点间的电势差与在这两点间移动的电荷无关．
2．电荷在电场中移动时的下列判断中，正确的是 [ ]
A．正电荷顺着电场线移动，电场力做功，电势能增加．
B．正电荷逆着电场线移动，克服电场力做功，电势能减少．
C．负电荷顺着电场线移动，克服电场力做功，电势能减少．
D．负电荷逆着电场线移动，电场力做功，电势能减少．
3．电场空间中的A、B两点的电势差U AB是1V，对它的意义理解正确的是[ ]
A．电场力移送电量为qC的电荷从A到B所做的功是1J．
B．电场力移送电量为1C的电荷从A到B所做的功是1J．
C．电场力移送电量为1C的电荷从B到A所做的功是1J．
D．电量为1C的电荷从A到B移动时，克服电场力做功1J．
4．把电量×10-6C的电荷，在电场中从A移到B，克服电场力做功×10-4J，则A、B两点电势差U AB=____；电荷的电势能等于______．
5．一个电量为×10-8C的点电荷，在电场中M点时的电势能为14×10-6J，把它移到N点时电场力作功8×10-6J，则它在N点的电势能为______，MN两点间电势差U MN=______．
参考答案
A卷 1．B、D． 2．D． 3．B． 4．-40；增加×10－4J． 5．6×10-6J，-400V．。
2020高中物理 第2章《电势能与电势差》单元测试 鲁科版选修3-1
第2章《电势能与电势差》单元测试一、单项选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．一个点电荷，从静电场中a 点移到b 点，其电势能的变化为零，则( ) A ．a 、b 两点的场强一定相等 B ．该点电荷一定沿等势面移动C ．作用于该点电荷的电场力与其移动的方向总是垂直的D ．a 、b 两点的电势一定相等解析：选D.点电荷从静电场中a 点移到b 点，电势能变化为零，说明a 、b 两点电势相等，但场强不一定相等，而且电荷也不一定沿等势面移动，电场力所做的总功等于零，但并不是说电场力在何处都不做功，所以A 、B 、C 均错，D 对． 2．(2020年济南高二检测)下列关于电容器和电容的说法中不．正确的是( ) A ．根据C ＝QU 可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比B ．对于确定的电容器，其带电荷量与两板间的电压成正比C ．无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压的比值恒定不变D ．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两极板上的电压无关解析：选A.电容器所带的电荷量Q 与两极板间电压U 的比值，叫电容器的电容，C ＝QU.电容器的电容由电容器本身因素决定，与电容器的带电荷量Q 和两极板电压U 无关．故C 、D 选项正确，A 选项错．由Q ＝CU 可知带电荷量与两极板间电压成正比，故B 选项正确．3．(2020年厦门高二单元检测)图2－6如图2－6所示，在场强为E的匀强电场中有A、B两点，AB连线长为L，与电场线夹角为α.则A、B两点的电势差为( )A．零B．ELC．ELsinα D．ELcosα解析：选D.因为在匀强电场中，电场强度等于沿场强方向单位距离上的电势差，所以UAB＝ELcos α.4.如图2－7所示，是某电场中的一条直线，一电子从a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，下列有关该电场情况的判断正确的是( )图2－7A．该电场一定是匀强电场B．场强Ea 一定小于EbC．电子的电势能Epa >EpbD．电子的电势能Epa <Epb解析：选C.只有一条电场线，无法判断该电场是不是匀强电场，也无法判断场强Ea和Eb的大小关系，A、B错；电子在电场力作用下从a运动到b，电场力做正功，电势能减小，C对，D错．5.(2020年高考上海卷)三个点电荷电场的电场线分布如图2－8所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea 、Eb，电势分别为φa、φb，则( )图2－8A．Ea ＞Eb，φa＞φbB．Ea ＜Eb，φa＜φbC．Ea ＞Eb，φa＜φbD．Ea ＜Eb，φa＞φb解析：选C.根据电场线的疏密程度可以判断，a点场强大于b点场强；沿电场线电势逐渐降低，作出a点等势面会发现a点的电势低于b点．综上所述Ea >Eb，φa<φb，选项C正确．6．(2020年福州高二质检)图2－9如图2－9所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直，下列说法正确的是( ) A．带电粒子从A点沿路径A→D移到D点与沿路径A→A′移到A′，电场力做功相同B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电场力做负功C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电势能减小D．带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A→C′与沿路径A→B→B′→C′电场力做功相同解析：选D.电场力做功与路径无关，只与初末位置沿电场线方向的距离有关，故A 错，D对；带正电受力向右，从A→D′，电场力做正功；带负电的粒子，从A→D′，电场力做负功，电势能增加．故B、C错．7.图2－10中的实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹，a、b是其轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，由此图可判断下列说法错误的是( )图2－10A．带电粒子所带电荷的符号B．带电粒子在a、b两点的受力方向C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大D．带电粒子在a、b两点的电势能何处较大解析：选A.由粒子运动轨迹可判断粒子受电场力方向向左，B正确；不知电场线方向，则不能判断粒子所带电荷符号，A错误；从a到b，电场力做负功，电势能增加，速度减小，从b到a，电场力做正功，电势能减小，速度增加，故C、D正确．8.如图2－11，在直角三角形ABC中，∠C＝30°，D为斜边AC的中点，在顶点A 处有一点电荷＋Q，试探电荷q由B移至C电场力做功W1，由B移至D电场力做功W 2，由D移至C电场力做功W3.关于W1、W2、W3的关系正确的是( )图2－11①W1＝W2＋W3②W1＝W2③W1＝W3④W2＝W1＋W3A．①②B．①③C．②④D．③④解析：选B.因为点电荷周围的电场E＝k Qr2，B、D两点到A的距离相等，所以电荷从A到B和从A到D所做的功是相等的，即电荷在B、D两点的电势能相等，所以电荷从B运动到D电场力不做功，W2＝0；而从B到C和从D到C电场力所做的功相等．9.如图2－12所示，在匀强电场中取一点O，过O点作射线|OA|＝|OB|＝|OC|＝|OD|＝10 cm，已知O、A、B、C、D各点的电势分别为0、7 V、8 V、7 V、5 V，则匀强电场场强的大小和方向最接近于( )图2－12A．70 V/m，沿AO方向B．70 V/m，沿CO方向C．80 V/m，沿BO方向D．80 V/m，沿CO方向解析：选C.由O、A、B、C、D各点的电势值可知，O点电势最低，为零，A、C在同一等势面上，所以电场线与AC连线垂直，最接近BO方向．大小接近E＝UBO|OB|＝80.1V/m＝80 V/m.10.如图2－13所示是一只利用电容器电容C测量角度的电容式传感器的示意图，当动片和定片之间的角度θ发生变化时，电容C便发生变化．由电容C的变化情况，就可以知道θ的变化情况，已知C＝εS4πkd，则下面图2－14四个图象中，最能正确反映C和θ间函数关系的是( )图2－13图2－14解析：选A.根据公式C＝εS4πkd和扇形面积公式S1＝R2θ2，有效面积S＝S－S1.可以推出θ＝2SR2－2Ck′R2(k′＝ε4πkd)，可见C增大，θ减小，故A正确．11．(2020年济南高二检测)如图2－15所示，图2－15在点电荷Q形成的电场中，已知a、b两点在以Q为圆心的同一圆周上，甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，两个粒子经过a点时具有相同的动能．由此不能判断( )A．甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时具有相同的动能B．甲、乙两粒子带异种电荷C．若取无穷远处为零电势点，则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能D．两粒子经过b点时具有相同的动能解析：选 A.由粒子的运动轨迹可知，甲受到静电引力的作用，乙受到静电斥力作用．所以甲由a到c过程中，电场力做正功，电势能减少动能增加；乙由a到d过程中，电场力做负功，电势能增加动能减少，所以B、C正确、A错误．因为a、b 在同一个等势面上，所以两粒子由a到b电场力均不做功，所以D正确．12.如图2－16所示，在静电场中，一个负电荷q受到一个非电场力作用，由A点移到B点，则下列说法不．正确的是( )图2－16A．非电场力和电场力做功之和等于电荷电势能增量和动能增量之和B．非电场力做功等于电势能增量和动能增量之和C．电荷克服电场力做功等于电势能的增量D．非电场力做功和电场力做功之和等于电荷动能的增量解析：选A.根据动能定理，合外力对电荷所做的功等于电荷动能的增量，D正确；对电荷和电场组成的系统而言，非电场力是外力，非电场力对电荷做了多少正功，系统能量(电势能和电荷动能)就增加多少，B正确；据电场力做功与电势能变化的关系(WF＝－ΔE)及电场力对电荷做负功，得电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增量，C正确．二、计算题(本题共4小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(8分)图2－17是一匀强电场，已知场强E＝2×102N/C.现让一个电荷量q＝－4×10－8 C的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离s＝30 cm.试求：图2－17(1)电荷从M点移到N点电势能的变化；(2)M、N两点间的电势差．解析：(1)由题图可知，负电荷在该电场中所受电场力F方向向左．因此从M点移到N点，电荷克服电场力做功，电势能增加，增加的电势能ΔEp等于电荷克服电场力做的功W.电荷克服电场力做功为W＝qEs＝4×10－8×2×102×0.3 J＝2.4×10－6 J．(2分)即电荷从M点移到N点电势能增加了2.4×10－6 J．(2分)(2)从M点到N点电场力对电荷做负功为WMN＝－2.4×10－6J．则M、N两点间的电势差为UMN ＝WMNq＝－2.4×10－6－4×10－8V＝60 V．(4分)即M、N两点间的电势差为60 V.答案：(1)电势能增加了2.4×10－6 J (2)60 V14．(10分)(2020年福建宁德高二检测)图2－18如图2－18所示，在匀强电场中，电荷量q ＝5.0×10－10 C 的正电荷，由a 点移到b 点和由a 点移到c 点，静电力做功都是3.0×10－8 J ．已知a 、b 、c 三点的连线组成直角三角形，ab ＝20 cm ，∠a ＝37°，∠c ＝90°，求： (1)a 、b 两点的电势差U ab ； (2)匀强电场的场强大小和方向．解析：(1)正电荷q 从a 到b 和从a 到c ，电场力做功相等．由W AB ＝qU AB 知，U ab ＝U ac ，则b 、c 处在同一个等势面上，根据电场线与等势面垂直知，场强沿ac 方向垂直指向bc.(2分) U ab ＝W ab q ＝3×10－85.0×10－10 V ＝60 V ．(4分)(2)由E ＝Ud和d ＝ac ＝abcos37°得E ＝U abcos37°＝6020×10－2×0.8 V/m ＝375 V/m 方向沿ac 垂直指向bc.(4分)答案：(1)60 V (2)375 V/m 方向沿ac 垂直指向bc15．(10分)如图2－19所示，一带电液滴处于水平放置的两块平行带电金属板A 、B 间的匀强电场中，恰好处于静止状态，已知液滴的质量为m ，两极板间的电势差为U ，两极板间距离为d ，则：图2－19(1)液滴的带电荷量是多少？带何种电荷？(2)如果使A、B极板间的电压突然增加一倍，则液滴将向何极板做何种运动？解析：(1)液滴静止，有q Ud＝mg，所以q＝mgdU.(2分)因电场力向上，而上极板带正电荷，故液滴带负电．(2分) (2)当极板间电压加倍时，电场力变为原来的2倍有q U′d－mg＝ma，即2mg－mg＝ma，(2分)所以a＝g，方向竖直向上．(4分)答案：(1)mgdU负电(2)向正极板做匀加速直线运动16．(12分)(2020年福建调研)喷图2－20墨打印机的结构原理如图2－20所示．其中墨盒可以发出墨汁微滴，其半径为1×10－5 m．此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制．带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场，带电微滴经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体．无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转电场而注入回流槽流回墨盒．设偏转极板长为L1＝1.6 cm，两板间的距离为d＝0.50 cm，偏转板的右端距纸长为L2＝3.2 cm.若一个墨汁微滴的质量为1.6×10－10kg，以20 m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是8.0×103 V，若墨汁微滴打到纸上的点距原射入方向的距离是2.0 mm.(1)求这个墨汁微滴通过带电室所带的电荷量是多少？(不计空气阻力和墨汁微滴的重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性)．(2)欲使纸上的字体放大10%，请你分析提出一个可行的方法．解析：(1)墨汁微滴的重力不计，在偏转电场中做类平抛运动，射出电场时速度的反向延长线与初速度方向的交点位于板长的中点．如图所示．由几何关系yOP＝L12L12＋L2，代入数据得y＝4×10－4 m．(4分)又因为y＝12at2＝12·qUmd·(L1v)2，代入数据解得q＝1.25×10－13 C．(4分)(2)由以上两式整理得：OP＝qUL1dmv2(L12＋L2)，显然OP与U成正比，所以为了使纸上的字体放大10%，可以把偏转电压提高10%，即U′＝8.8×103 V．(4分) 答案：(1)1.25×10－13 C (2)见解析。
鲁教版高中物理选修3-1第二章《电势能与电势差》单元测试题(解析版)
第二章《电势能与电势差》单元测试题一、单选题(共15小题)1.空间存在着方向平行于x轴的静电场，A、M、O、N、B为x轴上的点，OA＜OB，OM＝ON，AB 间的电势φ随x的分布为如图所示的折线，一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断正确的是()A．粒子一定带正电B．粒子一定能通过N点C．AO间的电场强度小于OB间的电场强度D．粒子从M向O运动过程中所受电场力均匀增大2.如图，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A.已知壳内的电场强度处处为零；壳外空间的电场，与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样．一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能E k0沿OA方向射出．下列关于试探电荷的动能E k与离开球心的距离r的关系图线，可能正确的是()A．B．C．D．3.如图所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d；在下极板上叠放一厚度为l的金属板，其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中．当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动．重力加速度为g.粒子运动的加速度为()A．gB．gC．gD．g4.如图所示，平行直线AA′、BB′、CC′、DD′、EE′分别表示电势－4 V、－2 V、0、2 V、4 V的等势线，若AB＝BC＝CD＝DE＝2 cm，且与直线MN成30°角，则()A．该电场是匀强电场，场强方向垂直于AA′，且指向左下方B．该电场是匀强电场，电场强度大小E＝2 V/mC．该电场是匀强电场，与C点距离为2 cm的所有点中，最高电势为4 V，最低电势为－4 VD．该电场可能不是匀强电场，E＝不适用5.如图所示，有一半圆弧光滑轨道，半径为R，在与圆心等高的位置静止放置一个带正电的小球A，其质量为m，MN之间有一方向水平向左的匀强电场，让小球A自由滚下进入匀强电场区域，水平面也是光滑的，下列说法正确的是()A．小球一定能穿过MN区域继续运动B．如果小球没有穿过MN区域，小球一定能回到出发点C．如果小球没有穿过MN区域，只要电场强度足够大，小球可以到达P点，且到达P点速度大于等于D．如果小球一定能穿过MN区域，电场力做的功为－mgR6.如图所示，在平面直角坐标系中，有一个方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0 V，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为()A． 200 V/mB． 200V/mC． 100 V/mD． 100V/m7.1999年7月12日，日本原子能公司所属敦贺湾核电站由于水管破裂导致高辐射冷却剂外流，在检测此次重大事故中应用了非电量变化(冷却剂外泄使管中液面变化)转移为电信号的自动化测量技术．如图是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图．容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，芯柱外面套有绝缘管(塑料或橡皮)作为电介质，电容器的两个电极分别用导线接在指示器上，指示器上显示的是电容的大小，从电容的大小就可知容器中液面位置的高低，为此，下列说法正确的是()A．如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积增大，必为液面升高B．如果指示器显示出电容减小了，则两电极正对面积增大，必为液面升高C．如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积减小，必为液面降低D．如果指示器显示出电容减小了，则两电极正对面积增大，必为液面降低8.两块平行金属板带等量异种电荷，要使两极板间的电压加倍，两板间的电场强度减半，采用的办法有()A．两极板的电荷量加倍，而距离变为原来的4倍B．两极板的电荷量加倍，而距离变为原来的2倍C．两极板的电荷量减半，而距离变为原来的4倍D．两极板的电荷量减半，而距离变为原来的2倍9.如图，是一个常用的电子元件，关于它的说法正确的是()A．这个电子元件名称叫电阻B．这个电子元件的电容是220法拉C．这个电子元件的电量是50库仑D．这个电子元件额定电压为50伏10.下列说法正确的是()A．电势差是由两点的位置决定的，与移动的电荷的种类和数量无关B．电势差与电场力做功成正比，与被移动的电荷量成反比C．电势差的大小等于移动单位电荷时电场力所做的功D．电场中两点间没有电荷移动，则电势差为零11.示波器是一种电子仪器，用它来观察电信号随时间变化的情况．示波器的核心部件是示波管，由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，其原理图如图甲所示，图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图．在偏转电极XX′、YY′上都不加电压时，电子束将打在荧光屏的中心点O.下列是运用偏转电场实现对电子束的控制的方法：①让亮斑沿OY向上移动，要在偏转电极YY′加电压，且Y′比Y电势高；②让亮斑移到荧光屏的左上方，要在偏转电极XX′、YY′加电压，且X比X′电势高、Y比Y′电势高；③让荧光屏上出现一条水平亮线，只需在偏转电极XX′上加特定的周期性变化的电压(扫描电压)；④让荧光屏上出现正弦曲线，需在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压、在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压；以上说法中正确的是()A．①②B．②③C．②④D．③④12.带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时(除电场力外不计其它力的作用)()A．电势能增加，动能增加B．电势能减小，动能增加C．电势能和动能都不变D．上述结论都不正确13.如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R＝0.1 m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E＝100 V/m，则O、P两点的电势差可表示为()A．UOP＝－10sinθ(V)B．UOP＝10sinθ(V)C．UOP＝－10cosθ(V)D．UOP＝10cosθ(V)14.如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为v2(v2＜v1)．若小物体电荷量保持不变，OM＝ON，则()A．从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小B．从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功C．小物体上升的最大高度为D．从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先减小后增大15.如图所示，a、b和c表示电场中的三个等势面，a和c的电势分别为φ和φ，a、b的电势差等于b、c的电势差．一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后，仅受电场力作用而运动，经过等势面c时的速率为2v，则它经过等势面b时的速率为()A．vB．·vC．·vD． 1.5v二、计算题(共3小题)16.如图所示，半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与环面平行．一电量为＋q、质量为m的小球穿在环上，可沿环做无摩擦的圆周运动，若小球经A点时，速度v A的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，求：(1)速度v A的大小；(2)小球运动到与A点对称的B点时，对环在水平方向的作用力的大小．17.如图所示，在点电荷＋Q激发的电场中有A、B两点，将质子和α粒子分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为多少？18.如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成α＝30°的角倾斜固定．细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强E＝2×104N/C.在细杆上套有一个带电量为q＝－×10－5C、质量为m ＝3×10－2kg的小球．现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下，并从B点进入电场，小球在电场中滑至最远处的C点．已知AB间距离x1＝0.4 m，g＝10 m/s2.求：(1)小球在B点的速度v B；(2)小球进入电场后滑行的最大距离x2；(3)小球从A点滑至C点的时间是多少？三、填空题(共3小题)19.如图所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为零，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为－13.6 eV、－3.4 eV、－1.51 eV，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，则：(1)φa＝________，φb＝________，φc＝________.(2)Uab＝________，Ubc＝________.20.如图所示为研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置，平行板电容器的极板B与一灵敏的静电计相接，极板A用导线接静电计的金属外壳．若极板A稍向上移动一点，观察到静电计指针示数变大．某同学经分析作出平行板电容器电容变小的结论．(1)他的依据是________；A．两极板间的电压不变，极板上的电量变小，电容变小B．两极板间的电压不变，极板上的电量变大，电容变小C．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小，电容变小D．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大，电容变小(2)本实验说明平行板电容器电容大小与________________有关．21.如图甲所示是一种测量电容器电容的实验电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电至电压U时所带电荷量Q，从而再求出待测电容器的电容C.某同学在一次实验时的情况如下：A．按如图甲所示的电路图接好电路；B．接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数是I0＝490 μA，电压表的示数U0＝8.0 V.C．断开开关S，同时开始计时，每隔5 s测读一次电流I的值，将测得数据填入表格，并标示在图乙的坐标纸上(时间t为横坐标，电流I为纵坐标)，如图乙中小黑点所示．(1)在图乙中画出I－t图线；(2)图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是__________________________；(3)该电容器电容为________ F(结果保留两位有效数字)；(4)若某同学实验时把电压表接在E、D两端，则电容的测量值比它的真实值________ (填“大”“小”或“相等”)．四、简答题(共3小题)22.如图所示，电容器充电后保持和电源相连，此时电容器两极板间的电压不变．(1)当两极板的正对面积增大时，电容器的C、Q、E如何变化？(2)当两极板间距d增大时，电容器的C、Q、E如何变化？23.如图所示，一平行板电容器跟一电源相接，当S闭合时，平行板电容器极板A、B间的一带电液滴恰好静止．(1)若将两板间距离增大为原来的两倍，那么液滴的运动状态如何变化？(2)若先将S断开，再将两板间距离增大为原来的两倍，液滴的运动状态又将如何变化？24.如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示．电子原来静止在左极板小孔处．若从t＝0时刻释放电子，问电子能否打到右板上？答案解析1.【答案】B【解析】由图可知，A、B两点电势相等，O点的电势最高，A到O是逆电场线，粒子仅在电场力作用下，从M点由静止开始沿x轴向右运动即逆电场线方向运动，故粒子一定带负电．A错误；由图可知，AB两点电势相等，M点的电势小于N点的电势，故M到O电场力做的功大于O到N 电场力做的功，所以粒子能通过N点．故B正确；由于OA＜OB，所以OA之间的电势变化快于OB之间的电势的变化，即AO间的电场强度大于OB间的电场强度．故C错误；由于AO的斜率保持不变，即AO之间的电场强度不变，所以粒子从M向O运动过程电场力不变，故D错误．2.【答案】A【解析】球壳内部即r≤R的区域E＝0，粒子不受力，动能不变．球壳外部即r>R的区域，由E＝k 可知，离球壳越远，电场强度E越小，粒子沿电场线方向移动相同的位移静电力做功越小，因此，随着r的增大，E k－r图线斜率越来越小．本题只有选项A正确．3.【答案】A【解析】带电粒子在电容器两极板间时受到重力和电场力的作用，最初处于静止状态，由二力平衡条件可得：mg＝q；当把金属板从电容器中快速抽出后，电容器两极板间的电势差不变，但两极板间的距离发生了变化，引起电场强度发生了变化，从而电场力也发生了变化，粒子受力不再平衡，产生了加速度，根据牛顿第二定律得ma＝mg－q，两式联立可得a＝g.4.【答案】C【解析】因各等势面间距相等，电势差相等，所以该电场为匀强电场，电场强度大小E＝V/m＝200 V/m，其方向与等势面垂直且指向电势降低的方向，即指向左上方，A、B、D错误；因C点电势为零，与C点距离为2 cm的点的最高电势为φm＝Ed＝200×2×10－2V＝4 V，最低电势为－4 V，C正确．5.【答案】B【解析】小球带正电，进入电场后做减速运动，如果小球达到N点还没有减速到零，说明小球能够穿过MN区域，如果小球还没有到N点就减速为零，说明小球不能穿过MN区域，A项错．如果小球没有穿过MN区域，根据能量守恒定律，小球能回到出发点，且速度为零，B项对，C项错．如果小球一定能穿过MN区域，根据动能定理，电场力做的功与重力做的总功之和等于动能的变化，由于不知道小球在N点的速度是否为0，所以无法确定电场力做的功，D项错．6.【答案】A【解析】在匀强电场中，沿某一方向电势降落，则在这一方向上电势均匀降落，故OA的中点C的电势φC＝3 V(如图所示)，因此B，C在同一等势面上．O点到BC的距离d＝OC sinα，而sinα＝＝，所以d＝OC＝1.5×10－2m．根据E＝得，匀强电场的电场强度E＝＝V/m＝200 V/m，故选项A正确，选项B、C、D错误．7.【答案】A【解析】若指示器显示出电容增大了，根据电容的决定式C＝，可知两电极正对面积增大，容器中液面升高了．故A正确，C错误．若指示器显示出电容减小了，根据电容的决定式C＝，可知两电极正对面积减小，容器中液面降低了．故B、D错误．8.【答案】C【解析】由C＝，C＝和E＝得两板间的电压U＝，两板间的电场强度E＝，可知选项C正确．9.【答案】D【解析】由该电子元件的铭牌“50 V220 μF”，μF是电容的单位，可知，这个电子元件名称是电容器，其电容是220 μF，额定电压为50 V．由Q＝CU知，C一定，电量与电压有关，故D正确，A、B、C错误．10.【答案】A【解析】电场中两点间电势差由两点在电场中的位置决定，可以用U＝来计算，但与移动的电荷的种类、数量以及是否移动电荷均无关，所以A正确，B、D错误；从物理意义上讲，电势差的大小等于移动单位正电荷时电场力所做的功，所以C错误．11.【答案】D【解析】①电子枪发射出电子，要想让亮斑沿OY向上移动，电子在YY′中受到的电场力必须向上，板间场强必须向下，则需在偏转电极YY′上加电压，且Y比Y′电势高．故①错误；②要想让亮斑移到荧光屏的左上方，电子在偏转电极XX′间受到的电场力指向X′、在YY′间受到的电场力指向Y，则需在偏转电极XX′、YY′上加电压，且X′比X电势高，Y比Y′电势高．故②错误；③设加速电场的电压为U1，偏转电场的电压为U2，偏转电极的长度为L，板间距离为d，根据推论得知，偏转距离为y＝，可见，偏转距离与偏转电压U2成正比，由几何知识得知，电子在荧光屏偏转的距离也与偏转电压成正比，则偏转电极XX′上加上随时间作线性变化的电压时，电子在荧光屏偏转的距离与时间也是线性关系，形成一条亮线，若电压是周期性变化，就可以使电子在水平方向不断扫描．故③正确；④由③的分析知，电子在荧光屏偏转的距离与偏转电压成正比，则在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压，电子在荧光屏偏转的距离按正弦规律变化，而在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压，水平方向电子不断从右向左匀速扫描，在荧光屏上出现一条正弦曲线．故④正确．12.【答案】B【解析】整个过程电场力做正功，只有电势能与动能之间相互转化，根据能量守恒，减小的电势能全部转化为动能，故A、C、D错误，B正确．13.【答案】A【解析】由题图可知匀强电场的方向是沿y轴负方向的．沿着电场线的方向电势是降低的，所以P 点的电势高于O点的电势，O、P两点的电势差UOP为负值．根据电势差与场强的关系UOP＝－Ed＝－E·R sinθ＝－10sinθ(V)，所以A正确．14.【答案】C【解析】由题分析可知，正点电荷对物体有吸引力，从N到M的过程中，物体与正点电荷间的距离先减小后增大，则电场力先做正功后做负功，物体的电势能先减小后增加．故A、B错误．设物体上升过程中，摩擦力做功为W，上升的最大高度为h.由于OM＝ON，M、N两点的电势相等，上升和下滑过程中电场力做功都为0，则根据动能定理得：上升过程：W－mgh＝0－mv下滑过程：W＋mgh＝mv－0联立解得，h＝.故C正确．从N到M的过程中，小物体受到的电场力先增大后减小，电场力在垂直于斜面的分力也先增大后减小，根据物体在垂直于斜面方向力平衡得知，斜面对物体的支持力也先增大后减小，则物体受到的摩擦力先增大后减小．故D错误．15.【答案】B【解析】由动能定理知从a到c：qUac＝m(4v2－v2)＝1.5mv2＝0.8qφ，设该粒子经过等势面b时的速率为v b，则qUab＝m(v－v2)＝0.4qφ，联立可得：v b＝·v，B正确．16.【答案】(1)(2)6qE【解析】(1)在A点，小球在水平方向只受电场力作用，根据牛顿第二定律得：qE＝m所以小球在A点的速度v A＝.(2)在小球从A到B的过程中，根据动能定理，电场力做的正功等于小球动能的增加量，即2qEr＝mv－mv小球在B点时，根据牛顿第二定律，在水平方向有FB－qE＝m解以上两式得小球在B点对环的水平作用力为：FB＝6qE.17.【答案】∶1【解析】质子和α粒子都带正电，从A点由静止释放将受静电力作用加速运动到B点，设A、B两点间的电势差为U，由动能定理可知，对质子：m H v＝q H U，对α粒子：mαv＝qαU.所以＝＝＝.18.【答案】(1)2 m/s(2)0.4 m(3)0.8 s【解析】(1)小球在AB段滑动过程中，由机械能守恒mgx1sinα＝mv，可得v B＝2 m/s.(2)小球进入匀强电场后，在电场力和重力的作用下，由牛顿第二定律可得加速度a2＝＝－5 m/s2，小球进入电场后还能滑行到最远处C点，BC的距离为x2＝＝0.4 m.(3)小球从A到B和从B到C的两段位移中的平均速度分别为v AB＝，v BC＝；小球从A到C的平均速度为.x1＋x2＝vt＝t，可得t＝0.8 s.19.【答案】(1)13.6 V 3.4 V 1.51 V(2)10.2 V 1.89 V【解析】(1)电子的带电荷量q＝－e，据电势的定义φ＝得，φa＝＝＝13.6 V，同理φb＝3.4 V，φc＝1.51 V.(2)Uab＝φa－φb＝(13.6－3.4) V＝10.2 V＝φb－φc＝1.89 V.Ubc20.【答案】(1)D(2)极板正对面积大小【解析】(1)B极板与静电计相连，所带电荷电量几乎不变，A板与B板带等量异种电荷，电量也几乎不变，故电容器的电量Q几乎不变．将极板A稍向上移动一点，观察到静电计指针示数变大，即电容器极板间电压变大，由公式C＝知电容C变小．故D正确，A、B、C错误．(2)将极板A 稍向上移动一点，极板正对面积减小，实验得出电容减小．说明平行板电容器电容大小与极板正对面积大小有关．21.【答案】(1)如图所示．(2)在开始放电时电容器所带的电荷量(3)1.1×10－3(4)小【解析】(1)作图如图所示．(2)由ΔQ＝I·Δt知，电荷量为I－t图象与坐标轴所包围的面积，则面积表示电容器在开始放电时所带的电荷量．(3)查出格子数，由总格子数乘以每个格子的“面积”值Q＝8.5×10－3C则C＝≈1.1×10－3F(4)电容的测量值比它的真实值偏小，原因是若把电压表接在E、D两端，则电容器在放电时，有一部分电量会从电压表中通过，从而使得通过电流表中的电量小于电容器的带电量，从而使电容的测量值比它的真实值偏小．22.【答案】(1)根据C＝，S增大时，C增大．根据C＝得Q＝CU，所以Q增大，电场强度E ＝不变(2)根据C＝，d增大时，C减小，由于Q＝CU，所以Q减小，电场强度E＝减小．【解析】23.【答案】(1)液滴将向下做初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动(2) 仍处于静止状态【解析】(1)S闭合时，U不变，d↑，E↓，即E′＝＝＝.合外力F＝mg－Eq＝mg＝ma，所以a＝，方向向下．液滴将向下做初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动．(2)S断开，电容器的电荷量保持不变，当d′＝2d时，由公式E∝可知，E不变．因此，液滴受力情况不变，仍处于静止状态．24.【答案】能【解析】粒子不论加速运动还是减速运动，受到的静电力大小都是恒定的，只是方向一个周期变化一次．可作出从t＝0时刻释放电子后，电子在2个周期中运动的速度图象，由图象可知，电子的位移在每个周期里都是正值，说明电子一直向右运动，所以电子一定能击中右板．。
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高二物理选修3-1
第一章《静电场》第二章《电势能与电势差》提高测试卷
班别姓名学号成绩
一、单项选择题
1、关于点电荷的说法，正确的是：
A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷；
B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷；
C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用的影响可忽略时，这两个带电体就可看作点电荷；
D．当带电体带电量很小时，可看作点电荷。
2、两个相同的金属小球（可视为点电荷），所带电量之比为1：7，在真空中相距r，把它们接触后再放回原处，则它们间的静电力可能为原来的：
A．4/7；B．3/7；C．9/7 D．16/7
3、如右图1B-1是点电荷电场中的一条电场线，下面说法正确的是
A．A点场强一定大于B点场强
B．在B点静止释放一个电子，将一定向A点运动
C．这点电荷一定带正电
图1B-1 D．正电荷运动中通过A点时，其运动方向一定沿AB方向
4、用6伏干电池对一个电容器充电时
A．只要电路不断开，电容器的带电量就会不断增加
B．电容器接电源正极的极扳带正电，接电源负极的极板带负电
C．电容器两极板所带电量之和叫做电容器的带电量
D.充电后电容器两极板之间不存在电场
5、将电量为3×10-6C的负电荷,放在电场中A点,受到的电场力大小为6×10-3N,方向水平向右，则将电量为6×10-6C的正电荷放在A点，受到的电场力为
A．×10-2N，方向水平向右B．×10-2N，方向水平向左
C．×102N，方向水平向右D．×102N，方向水平向左
6、在点电荷Q的电场中，距Q为r处放一检验电荷q，以下说法中正确的是
A．r处场强方向仅由Q的正、负决定
B．q在r处的受力方向仅由Q的正、负决定
C．r处场强的正、负由场强零点的选择决定
D．r处场强的正、负由q的正、负决定
7、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；
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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。
8、一个带正电的质点，电量q=×10－
9C ，在静电场中，由a 点移到b 点，在这过程中，
除电场力外，其他力做的功为×10－5J ，质点的动能增加了×10－
5J ，则a 、b 两点间的电势差U a －U b 为 （ ） A ．3×104V B ．1×104V C ．4×104V D ．7×104V 二、多项选择题
9、下列说法哪些是不正确的
A ．静电场中沿电场线方向的各点电势一定不相等，场强大小一定不相等；
B ．静电场中沿电场线方向的各点电势一定降低，场强大小不一定相等；
C ．静电场中同一等势面上各点电势不一定相等，场强大小一定不相等；
D ．静电场中同一等势面上各点电势一定相等，场强大小不一定相等。
10、平行板电容器始终和电池连接，下列几个过程说法正确的是
A ．两极板距离增加，两板电势差不变，电量减少；
B ．两极板距离减小，场强增大，电势差不变；
C ．两极板距离增加，两极电势差不变，电量增加；
D ．两极板距离减小，场强变小，电势差不变。
11、某带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点，电场线、粒子在A 点的初速度及运动轨迹如右图1B-2图所示，可以判定(图1B-2) ( ） A ．粒子在A 点的加速度大于它在B 点的加速度 B ．粒子在A 点的动能小于它在B 点的动能 C ．粒子在A 点的电势能小于它在B 点的电势能 D ．A 点的电势低于B 点的电势
12、如图1B-3所示，两个带电量分别为q 1、q 2，质量分别为m 1、m 2的金属小球，以等长的绝缘丝线悬于同一点O ，当两金属小球处于平衡状态时，下列说法中正确的是 A ． 若m 1=m 2 ，q 1≠q 2 ，则α1=α2 B ． 若m 1=m 2 ，q 1＞q 2 ，则α1＞α2 C ． 若m 1＞m 2 ，q 1＜q 2 ，则α1＜α2 D ． 若m 1＞m 2 ，q 1≠q 2 ，则α1＞α2 三、填空或实验题（每小题6分，共12分）
13、如右图图1B-4所示，是一正点电荷电场的电场线，电场中A 、B 两点间的电势差U AB =200V. 电量为+6×10-8C 的电荷从A 移到B ，电场力对其做的功为________J ，其电势能_______．(填增大、减小或不变) 图1B-2 图1B-3 q 1
q 2 P
x y
图
1B-4
图1B-4
14、在边长为30cm 的正三角形的两个顶点A ，B 上各放一个带电小球，其中Q 1=4×10-6 Q 2=-4×10-6C ，则它们在三角形另一顶点C 处所产生的电场强度大小是 ，方向 。
四、计算题（每小题10分，共40分）
15、在真空中一条直线上固定有三个点电荷q A =
C 9108-⨯-， q B = C 9105-⨯，q C =C 9104-⨯，
AB=8cm ，BC=4cm ．如右图所示，求q B 受到的库仑力的大小和方向．
16、质量为m 的带电小球带电量为+q,用绝缘细线悬挂在水平向左的匀强电场中,平衡时绝缘细线与竖直方向成30°角,重力加速度为g.求电场强度的大小.
17、静电加速器是一种利用电场来加速带电粒子，增大粒大能量的装置．如图所示，把平行金属板A 、B 连接在电压为U 的直流电源上，使A 、B 带电．带电粒子通过A 、B 板间的电场时就被加速．如果A 、B 板间的电压Ｕ＝1M Ｖ，当初速度为零的质子从A 板中心的小孔进入电场（初速为零），从B 板中心的小孔穿出时，如果电场力所做的功全部变为质子的动能，那么质子得到的动能是多大?质子穿出时的速度是多大?（质子的质量为×10-27kg ） 300
E 图1B-5
18、一束质量为m、电量为+q的带电粒子在平行板中央以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图所示。
如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d、板长为L。
为了使粒子束不会击中极板，求电压U的取值范围。
高二物理选修3-1
第一章《静电场》第二章《电势能与电势差》提高测试卷
答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
C D B B B A D B AC AB BC AC
13、×10-5J ,减少；
14、4×105N／C，方向与AB边平行
15、9×10-6N；
16、
q
mg
3
3
；
17、×10-13J,×107m/s；
图1B-7
18、2
2
0222
02)()(gL dv gL md U gL dv gL md +<
<-。