高考物理一轮复习考点演练第6章 静电场 电势能与电势差(解析)

权掇市安稳阳光实验学校第六章静电场电势
能与电势差
第1节电场力性质的描述
成绩
(时间：45分钟满分：100分)
一、选择题（本题共10小题，每小题7分，每题只有
一个答案正确，共70分）
1. 在静电场中a、b、c、d四点分别放一检验电荷，其电量可变，但很小，结果测出检验电荷所受电场力与电荷
电量的关系如图所示，由图线可知( )
A. a、b、c、d四点不可能在同一电场线上
B. 四点场强关系是E c＞E a＞E b＞E d
C. 四点场强方向可能不相同
D. 以上答案都不对
2. 电场强度E的定义式为E=
q
F,根据此式，下列说法中正确的是
( )
①上式说明电场中某点的场强E与F成正比，与q成反比，拿走q，则E=0
②式中q是放入电场中的点电荷的电量，F是该点电荷在电场中某点受到的电场力，E是该点的电场强度
③式中q是产生电场的点电荷的电量，F是放在电场中的点电荷受到的电场力，E是电场强度④在库仑定律的表达式F=
2
2
1
r
q
kq中，可以把
2
2
r
kq看做是点电荷q
2产生的电场在点
电荷q1处的场强大小，也可以把
2
1
r
kq看做是点电荷q
1产生的电场在点电荷q2处的场强大小
A. 只有①②
B.只有①③
C. 只有②④
D.只有③④
3. 在x轴上有两个点电荷，一个带电量Q1，另一个带电量Q2，且Q1=2Q2.用E1和E2分别表示两个点电荷产生的场强的大小，则在x轴上
( )
A. E1=E2的点只有一处，该处的合场强为0
B. E1=E2的点共有两处，一处的合场强为0，另一处的合场强为2E2
C. E1=E2的点共有三处，其中两处的合场强为0，另一处的合场强为2E2
D. E1=E2的点共有三处，其中一处的合场强为0，另两处的合场强为2E2
4. A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（方向未标出）如图所示.图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称.则下列说法中错误的是
( )
A. 这两个点电荷一定是等量异种电荷
B. 这两个电荷一定是等量同种电荷
C. C、D两点的电势一定相等
D. C 点的电场强度比D 点的电场强度大
5. （改编题）下面各图中A 球系在绝缘细线的下端，B 球固定在绝缘平面上，
它们带电的种类以及位置已在图中标出，则A 球能保持静止的是 （ ）
夸6. 如图所示，中子内有一个电荷量为+3
2e 的上布克和两个电荷量为-3
1
e 的下夸克，3个夸克都分在半径为r 的同一圆周上，则3个夸克在其圆心
处产生的电场强度为 ( ) A.
2r ke B. 2
3r ke
C.
2
9r ke
D.
232r
ke
7. （改编题）如图所示，两等量异号的点电荷相距为2a .M 与两点电荷共线，N 位于两点电荷连线的中垂线上，两点电荷连线中点到M 和N 的距离都为L ，
且合电场
L >>a.忽略(L
a )n (n ≥2)项的影响，则两点电荷的
在M 和N 点的强度 ( ) A. 大小之比为4，方向相反 B. 大小之比为1，方向相反 C. 大小均与a 成正比，方向相反
D. 大小均与L 的平方成反比，方向相互垂直
8. 如图所示，光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球A 、B ，它们一起在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动，且保持相对静止.设小球A 的带电量大小为
Q A ，小球B 的带电量大小为Q B ，下列判断正确的是
( )
A. 小球A 带正电，小球B 带负电，且Q A >Q B
B. 小球A 带正电，小球B 带负电，且Q A <Q B
C. 小球A 带负电，小球B 带正电，且Q A >Q B
D. 小球A 带负电，小球B 带正电，且Q A <Q B
9. 如图所示，质量分别为m 1和m 2的两小球，分别带电荷量q 1和q 2，用同等长度的绝缘线悬于同一点，由于静电斥力使两悬线与竖直方向张开相同的角度，则 ( )
A. q 1必等于q 2
B. m 1必等于m 2
C.
1
1m q 必等于
2
2m q D. 必须同时满足q 1=q 2和m 1=m 2
10.（改编题）如图所示,图中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时的运动轨迹,a ,b 是轨迹上的两点.若粒子在运动中只
受电场力作用.根据此图做出的下列判断中错误的是
( )
A. 带电粒子所带电荷的符号
B. 粒子在a 、b 两点的受力方向
C. 粒子在a 、b 两点何处速度大
D. a 、b 两点何处电场强度大
二、计算题（本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
11. （14分）在真空中同一条直线上的A 、B 两点固定有电荷量分别为+4Q 和-Q
的点电荷.
（1）将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？
（2）若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？
12. （16分）有三根长度皆为l=0.30 m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板的O点，另一端分别拴有质量皆为m=1.0×10-2kg的带电小球A和B，它们的电荷量分别为-q 和+q,q=1.0×10-6C. A、B之间用第三根线连接起来，空间中存在大小为E= 2.0×105 N/C的匀强电场，电场强度的方向水平向右.平衡时A、B球的位置如图所示.已知静电力常量k=9×109N·m2/C2, 重力加速度g=10 m/s2.
（1）求连接A、B 的轻线的拉力大小.
（2）若将 O、B 间的线烧断，由于有空气阻力， A、B 球最后会达到新的平衡状态，请定性画出此时A、B 两球所在的位置和其余两根线所处的方向
（不要求写出计算过程）.
第2节电场能性质的描述
成绩
(时间：45分钟满分：100分)
一、选择题（本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分）
1. 关于电场强度、电势和电势能的说法中正确的是
( )
A. 在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大
B. 在电场中，电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大
C. 在电场中电势高的点，电场强度一定大
D. 在负的点电荷所产生的电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能
2.（2008·天津）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
3. 如图所示，xOy坐标系中，将一负检验电荷Q由y轴上a点移至x轴上b点，需克服电场力做功W；若从a 点移至x轴上c点，也需克服电场力做功W.那么此空间存在的静电场不可能是 ( )
A. 电场强度方向沿y轴负方向的匀强电场
B. 电场强度方向沿x轴正方向的匀强电场
C. 处于第Ⅰ象限某一位置的正点电荷形成的电场
D. 处于第Ⅳ象限某一位置的负点电荷形成的电场
4. 如图所示，P、Q是两个电荷量相等的异种电荷，在
其电场中有a、b、c三点在一条直线上，平行于P、Q的连线，在P、Q连线的中垂线上，ab =bc，下列说法正确的是
( )
A. φa>φb>φc
B. φa>φc>φb
C. E a>E b>E c
D. E b>E a>E c
5. 如图所示，P、Q是两个电量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O，A、B 是中垂线上的两点，OA<OB，用E A、E B、
A
ϕ、Bϕ分别表示A、B两点的场强和电势，则( )
A. E A一定大于E B，
A
ϕ一定大于Bϕ
B. E A不一定大于E B，
A
ϕ一定大于Bϕ
C. E A不一定大于E B，
A
ϕ不一定大于Bϕ
D. E A一定大于E B，
A
ϕ不一定大于Bϕ
6. (改编题)某电场的电场线如图所示，过A、C两点的电
中点B的电势势分别为
A
ϕ=50 V，Cϕ =20 V那么AC连线
( ) B
ϕ为
A. 等于35 V
B. 大于35 V
C. 小于35 V
D. 无法确定
7. （2008·广东理科基础）空间存在竖直向上的匀强电场，质量为m的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图所示，在相等的时间间隔内( )
A. 重力做的功相等
B. 电场力做的功相等
C. 电场力做的功大于重力做的功
D. 电场力做的功小于重力做的功
8. 如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，
一带正电的它们的电势分别为
A
ϕ、Bϕ和Cϕ，Aϕ＞Bϕ＞Cϕ，
粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知( )
A. 粒子从K到L的过程中，电场力做负功
B. 粒子从L到M的过程中，电场力做负功
C. 粒子从K到L的过程中，电势能减少
D. 粒子从L到M的过程中，动能减少
9. （改编题）如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q，x轴上的P点位于-Q的右侧.下列判断正确的是
( )
①在x轴上还有一点与P点电场强度相同
②在x轴上还有两点与P点电场强度相同
③若将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能增大
④若将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能减小
A. ①③
B. ①④
C. ②③
D. ②④
10. （改编题）图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，则下列说法错误的是
( )
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从O点运动至a点的过程中电场力做正功
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
二、计算题（本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
11. (12分)将电荷量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再将该电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10-5J的功，则该电荷从A点移到B点，再从B点移到C点的过程中，电势能变化了多少？
12. （18分）如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点分别固定着等量正点电荷.O为AB连线的中点，C、D是AB连线上两点，其中AC=CO=OD=DB=
4
1L.一质量为m电量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能E0从C点出发，沿直线AB向D运动，滑块第一次经过O点时的动能为nE0（n＞1），到达D点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：
（1）小滑块与水平面之间的动摩擦因数μ.
（2）OD两点间的电势差U OD.
（3）小滑块运动的总路程s.
第3节电容器带电粒子在电场中的运动
成绩(时间：45分钟满分：100分)
一、选择题（本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分）
1. 电容器是一种常用的电子元件，对电容器认识正确的是
( )
A. 电容器的电容表示其储存电荷的能力
B. 电容器的电容与它所带的电荷量成正比
C. 电容器的电容与它两极板间的电压成正比
D. 电容的常用单位有μF和pF,且有1μF=103pF
2. （2009·海南）一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S，电容为
d
S
，其中ε0是常量.对此电容器充电后断开电源.当增加两板间距时，电容器极板间( )
A. 电场强度不变，电势差变大
B. 电场强度不变，电势差不变
C. 电场强度减小，电势差不变
D. 电场强度减小，电势差减小
3. 给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，B极板带负电.板间一带电小球C用绝缘细线悬挂，如图所示.小球静止时与竖直方向的夹角为θ，则下列说法错误的有 ( )
A. 若将B极板向右平移稍许，电容器的电容将减小
B. 若将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将增大
C. 若将B板向上平移稍许，夹角θ将变大
D. 轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动
4. （2010·济南模拟）如图所示，质子（1
1
H）和α粒子（4
2
He），以相同的初动
能垂直射入偏转电场（粒子不计重力），则这两个粒子射出电场时的侧位移y 之比为 ( )
A. 1∶1
B. 1∶2
C. 2∶1
D. 1∶4
5. （改编题）如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中右侧固定不动的金属板b，与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a通过导线与恒定电源两极相接，若声源S沿水平方向做有规律的振动，则 ( )
A. a振动过程中，ab板间的电场强度不变
B. a振动过程中，ab板所带电量不变
C. a振动过程中，灵敏电流计中始终有方向不变的电流
D. a向右的位移最大时，ab两板所构成的电容器的电容量最大
6. 如图所示，a、b、c是静电场中的三个等势面，其电势分别是5 V、0和－5 V.一个电子从O点以初速度v0进入电场，电子进入电场后的运动情况是()
A. 如果v0的方向向上，则电子的速度大小不变，方向不变
B. 如果v0的方向向上，则电子的速度大小改变，方向不变
C. 如果v0的方向向左，则电子的速度大小改变，方向改变
D. 如果v0的方向向左，则电子的速度大小改变，方向不变
7. （改编题）如图所示，示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如果在荧光屏上P点出现亮斑那么示波管中的
( )①极板X应带正电②极板X′应带正电③极板Y应带正电④极板Y′应带正电
A. ①③
B. ①④
C. ②③
D. ②④
8. （创新题）如图所示，示波器的示波管可以视为加速电场与偏转电场的组合，若已知加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板长为L，极板间距为d，且电子被加速前的初速度可忽略，则关于示波器的灵敏度（即偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量
2
U
h）与加速电场、偏转电场的关系，下列说法中正确的是( )
A. L越大，灵敏度越高
B. d越大，灵敏度越高
C. U1越大，灵敏度越高
D. U2越大，灵敏度越高
9. (2007·广东)平行板间有如图所示的周期性变化的
电压.重力不计的带电粒子静止在平行板，从t=0时刻
开始将其释放，运动过程无碰板情况.则能正确定性描
述粒子运动的速度图象的是( )
10. （2010·天津）如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子（不计重力）以速度v M经过M点在电场线上向下运动，
且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度v N返回N点,则
( )
A. 粒子受电场力的方向一定由M指向N
B. 粒子在M点的速度一定比在N点的大
C. 粒子在M点的电势能一定比在N点的大
D. 电场中M点的电势一定高于N点的电势
二、计算题（本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
11. （2010·莱芜模拟）（14分）一质量为m、带电荷量为+q的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中，如图甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y与水平方向的位移x之间的关系如图乙所示.根据图乙给出的信息（重力加速度为g）.求：
（1）匀强电场场强的大小.
（2）小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中，电场力做的功.
（3）小球在h高度处的动能.
12. （16分）如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0.电容器板长和板间距离均为L=10 cm，下极板接地.电容器右端到荧光屏的距离也是L=10 cm.在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示.（每个电子穿过平行板的时间极短，可以认为电压是不变的）求：
（1）在t=0.06 s时刻，电子打在荧光屏上的何处？
（2）荧光屏上有电子打到的区间有多长？（3）屏上的亮点如何移动？
参考答案
第六章第1节电场力性质的描述
1.解析：根据F=Eq知，在F-q图象中，E为图线斜率，由此可得E c＞E a＞E b
＞E d，选项B正确.
答案：B
2. 解析：E=
q
F为电场强度的定义式，适用于各种电场，其中q为检验电荷的电量，F 为其在电场中所受的电场力，电场强度E由电场决定，与检验电荷及其
受力无关，故①、③错误，②对.由E=
q
F和库仑定律F=k
2
2
1
r
q
q知，k
2
1
r
q为q
1在
q2
处产生电场的场强，k
2
2
r
q为q
2在
q1处产生电场的场强，故④正确，选项C正确.答案:C
3.解析:设Q1、Q2相距l，在它们的连线上距Q1x处有
一点A，在该处两点电荷所产生电场的场强大小相等，
则有k
2
1
x
Q=k
2
2
)
(x
l
Q
-
，即x2-4lx+2l2=0,解得
x=l
l
l
l
)2
2(
2
8
16
42
2
±
=
-
±,即x
1=(2+2)
l,x2=(2-2)l,
说明在Q2两侧各有一点，在该点Q1、Q2产生电场的场强大小相等，在这两点中，有一点两点电荷产生电场的场强大小，方向都相同（若Q1、Q2为异种电荷，该点在Q1、Q2之间，若Q1、Q2为同种电荷，该点在Q1、Q2的外侧），在另一点，两点电荷产生电场的场强大小相等，方向相反（若Q1、Q2为异种电荷，该点在Q1、Q2外侧，若Q1、Q2为同种电荷，该点在Q1、Q2之间）.故B正确.
答案:B
4. 解析：由点电荷的电场线分布特点可知，A 正确，B 错误；等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，因此C 、D 电势相等，C 正确；由C 到无穷远处场强减小，D 正确. 答案：B
5. 解析：图A 中库仑力和绳的拉力的合力有可能等于球的重力大小，A 球有可能保持静止；图B 中库仑力和A 球的重力均竖直向下，不可能和绳对A 的拉力平衡；图C 中库仑力和绳对A 的拉力在一条直线上，其合力不可能竖直向上与重力平衡；图D 中库仑力与绳对A 的拉力的合力方向向左上，不可能和球A 的重力平衡. 答案：A
6. 解析：两个-31
e 的下夸克在O 处的合场强方向竖直向下，大小为2
2331r
ke r e
k =，而32
e 的上夸克在O 处的场强方向也竖直向下，大小为2
23232r ke r e
k =，故O 处的合电场强度为222323r
ke
r ke r ke =+,故A 正确.
答案：A
7. 解析：题图所示合电场在M 和N 点的强度分别为
E 1=2
2)
()(a L kq a L kq +--，E 2＝22
222a
L a
a L kq +⨯+，
因（L
a ）n
可忽略，故E 1∶E 2=2；
又N 点处强场方向由＋q 指向－q ，在M 点的场强表现＋q 的点电荷、由－q 指向＋q . 答案：C
8. 解析：如果小球A 带正电，小球B 带负电，则对B 球来说，A 对它的库仑力和匀强电场对它的电场力均水平向左，不可能向右匀加速，故A 、B 均错误，对
A 受力分析得EQ A <
2
r Q kQ B
A ，对
B 受力分析得EQ B >
2
r Q kQ B
A ，比较可得
2
r kQ B
>E >
2
r kQ A ,Q B >Q A ,故D 正确.
答案：D
9. 解析：依据题意对两个带电小球受力分析如图，
据平衡条件得：F =m 1g tan θ，F =m 2g tan θ，所以有m 1=m 2. 答案：B
10. 解析：由电场线的形状可判定产生电场的源电荷在电场线左侧,因做曲线运动的物体受到的合外力指向运动轨道的凹处,可知粒子在a 、b 点受力沿电场线向左，无论从a 向b ，还是从b 向a ，粒子在a 点速度大于b 点速度,由电场线的分布情况可得E a >E b .答案为A. 答案：A
11. 解析：（1）先判定第三个点电荷所在的位置，只能在B 点的右侧；再由
F =2
r
kQq ,F 、k 、q 相同时r ∝Q ,所以r A ∶r B =2∶1，即C 在AB 延长线上，且AB =BC .
（2）C 处的点电荷肯定在电场力作用下平衡；只要A 、B 两个点电荷中的一个处于平衡，另一个必然也平衡.由F =
2r
kQq ，F 、k 、Q A 相同，Q ∝r 2
，所以Q C ∶Q B =4∶
1，
而且要保证B处的点电荷平衡，C处点电荷必须是正电荷.
所以C点处引入的点电荷Q C= +4Q.
12. 解析：（1）以B球为研究对象，B球受到重力mg，电场力qE、静电力F、AB间绳子的拉力T1和OB间绳子的拉力T2共5个力的作用，处于平衡状态.受力情况如图.
A、B间的静电力F=
22
l
kq=0.1 N，
在竖直方向上:T2sin 60°=mg，在水平方向上：qE=F+T1+T2cos 60°，
代入数据解得T1=0.042 N.
（2）将O、B间的线烧断后，A、B球最后的平衡状态如图示:
第六章第2节电场能性质的描述
1. 解析：电势能由电荷和电场中的电势共同决定，它们均有正、负，而且正大于负，故A、B均错误.电场强度和电势没有必然联系，故C错误.负电荷形成的电场中无限远处为零势能点，正电荷的电势能为负值，负电荷的电势能为正值，故D正确.
答案：D
2. 解析：仅受电场力的作用在电场线上运动，只要电场线是直线的就可能实现，但是在等势面上做匀速圆周运动，就需要带负电的粒子在电场中所受的电场力提供向心力，根据题目中给出的四个电场，同时符合两个条件的是A选项.
答案：A
3. 解析:由题意知，b、c在同一等势面上，且a点电势高于b、c点电势.此空间的电场不可能是沿x轴正方向的匀强电场.
答案:B
4. 解析：根据电场力做功判断：若从a到b到c移动一正的试探电荷，电场力做正功，电势降低，所以A正确，由于点a和点c关于P、Q连线的中垂线对称，故a、c两点的场强大小相等，但方向不同，所以C、D错误.
答案：A
5. 解析: P、Q在O点的合场强为0，沿OAB线到无穷远处P、Q的合场强也为0，可见沿OAB线远离O点时，合场强先增大再减小，故E A不一定大于E B，而
电势离电荷越远越小，必有
A
ϕ>Bϕ，故选B项正确.
答案:B
6. 解析：因为电场线越密场强越大，所以AB段的场强要比BC段的场强大，因而U AB=E1·AB，U BC=E2·BC，U AB>U BC，这里的E1、E2分别指AB段、BC段场强的
平均值. 因此
A
ϕ-Bϕ>Bϕ-Cϕ，故2Bϕ<Aϕ+Cϕ.代入数值得小于35 V，所以选项C 正确.
答案：C
7. 解析：根据微粒的运动轨迹可知电场力大于重力，故选项C正确. 由于微粒做曲线运动，故在相等的时间间隔内，微粒的位移不相等，故选项A、B错误. 答案：C
8. 解析:由图可知，等势线为一系列的同心圆，再结合电势关系可判断出场源
电荷应为一带正电的点电荷，带正电的粒子在正的点电荷电场中受斥力作用，
运动轨迹发生偏转，粒子从K 到L 的过程中轨迹靠近场源电荷，电场力做负功，由能量守恒定律可知，动能减少，电势能增加；粒子从L 到M 的过程中，轨迹远离场源电荷，电场力做正功，故电势能减少，动能增加，只有选项A 正确. 答案：A
9. 解析：根据等量正负点电荷的电场分布可知，在x 轴上还有一点与P 点电场强度相同，即和P 点关于O 点对称，①正确.若将一试探电荷+q 从P 点移至O 点，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大.一般规定无穷远电势为零，过O 点的中垂线电势也为零，所以试探电荷+q 在P 点时电势能为负值，移至O 点时电势能为零，所以电势能增大，③正确. 答案为A. 答案：A
10. 解析：本题考查带电粒子在电场中的运动.图中的虚线为等势线,所以M 从
O 点到b 点的过程中电场力对粒子做功等于零,D 正确.根据M 、N 粒子的运动轨
迹可知N 受到的电场力向上M 受到的电场力向下,电荷的正负不清楚但为异种电荷.A 错误.a 到O 到的电势差等于O 到c 的电势差,而且电荷和质量大小相等,
电场力都做正功，根据动能定理得N 在a 与M 在c 两点的速度大小相同,但方向不同,B 正确，C 正确. 答案：A
11. 解析：A 、C 两点的电势差为：UAC =
6
5
5106102.1103---⨯-⨯+⨯-=+q W W BC AB V=3 V ，
所以电势能的变化量为：ΔE =W AC =qU AC =-6×10-6
×3 J =-1.8×10-5
J ， 负号表示电荷的电势能增加.
12. 解析：（1）因O 为AB 连线的中点，C 、D 是AB 连线上两点，其中AC =CO =OD =4
1
L.
知C 、D 关于O 点对称，则U CD =0. 设滑块与水平面间的摩擦力大小为f ，对滑块从C 到D 的过程中，由动能定理得：
qU CD -f ·2L =0-E 0，且f =μmg .得μ=
mgL
E 0
2. （2）对于滑块从O 到D 的过程中，由动能定理得qU OD -f ·4
L =0-nE 0,则
U OD =
q
E n 2)21(0
-.
（3）对于小滑块从C 开始运动最终在O 点停下的整个过程，由动能定理得：
qU CO -fs=0-E 0，
而U CO =-U OD =
q
E n 2)12(0
-，得s =
4
1
2+n L. 第六章 第3节 电容器带电粒子在电场中的运动
1. 解析：C =
U
Q 是电容的定义式，不是决定式，故C 与Q 、U 无关，B 、C 错误.1
μF=106 pF ，D 错误.电容是表示电容器储存电荷的能力的物理量，A 正确. 答案：A
2. 解析：平行板所带电荷量Q 、两板间电压U ，有C ＝U
Q 、C ＝
d
S
0ε、两板间匀
强电场的场强E =
d
U
，可得E ＝
S
Q 0ε.电容器充电后断开，电容器电荷量Q 不变，
则E 不变.根据C =d
S
0ε可知d 增大、C 减小，又根据C ＝U
Q 可知U 变大.
答案：A
3. 解析：电容器充电后与外电路断开，两极板电量不变，根据电容C 的定义式
C =U
Q 和决定式C =kd
S πε4可知A 、B 正确.B 板上移后，板间电势差增大，由d
qU
=mgtan θ,可知θ变大，C 正确.绳子剪断后，小球做匀加速直线运动，D 错误.
答案：D
4. 解析：由y =2
221v L m Eq 和
E ko =202
1mv ,得
y =ko
E q EL 42可知，y 与q 成正比，B 正确.
答案：B
5. 解析：电容器始终与电源相连，U 不变，a 振动过程中，极板距离d 变化，
由E =
d
U 可知，E 变化，由Q =UC 可知Q 变化，产生交变电流，故D 正确.
答案：D
6. 解析：电子在O 点所受电场力水平向左，AB 中电子做匀变速曲线运动，CD 中电子做匀加速直线运动，故D 正确. 答案：D
7. 解析：由荧光屏上亮斑的位置可知，电子在XX ′偏转电场中向X 极板方向偏转，故极板X 带正电，①正确，②错误；电子在YY ′偏转电场中向Y 极板方向偏转，故极板Y 带正电，③正确，④错误.答案为A. 答案：A
8. 解析：偏转位移h =22
1at =
202)(21v L dm qU =12
24dU L U ，灵敏度
2
U h
=1
24dU L ，故A 正确.B 、
C 、
D 错误. 答案:A
9. 解析：0~2
T
时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动. 2
T ~T 时间内做加速
度恒定的匀减速直线运动，由对称性可知，在T 时速度减为零.此后周期性重复，故A 正确.
答案：A
10. 解析：由于带电粒子未与下板接触，可知粒子向下做的是减速运动，故电场力向上，A 错误；粒子由M 到N 电场力做负功电势能增加，动能减少，速度
减小，故B 正确、C 错误；由于粒子和两极板所带电荷的电性未知，故不能判断M 、N 点电势的高低，D 错误. 答案：B
11. 解析：（1）小球进入电场后，水平方向做匀速直线运动，设经过时间t ，
水平方向：v 0t =L ，竖直方向：
m
t qE mg 2)(2- =h ，所以E =2
2
2qL
hmv q mg -. (2)电场力做功为W =-qEh =2
2
2
022L mghL mv h -. (3)根据动能定理
E k =mgh -qEh +
2
20
mv =222
02
202mv L
mv h +. 12. 解析：（1）由图知t =0.06 s 时刻偏转电压为U =1.8U 0 ①
电子在电场中加速202
1
mv =qU 0 ②
电子在电场中偏转y =2
)(21v L mL qU ③
①②③联立解得：y = 0.45L =4.5 cm ，打在屏上的点距O 点13.5 cm. （2）电子的最大侧移为0.5L 由②③两式可得偏转电压最大为U m =2.0U 0,
所以荧光屏上电子的最大侧移为Y =（2
L +L ）tan θ=(2
L +L ). 能打到的区间长为2Y =3L =30 cm.。