扬州市高中物理必修三第十章《静电场中的能量》检测题(包含答案解析)

一、选择题
1．如图所示，竖直向上的匀强电场中，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止时位于N点，弹簧恰好处于原长状态。

保持小球的带电量不变，现将小球提高到M点由静止释放。

则释放后小球从M点向下运动的过程中（）
A．小球向下运动的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能减小
B．从M到N运动过程中，小球重力势能和弹簧弹性势能的减少量等于小球电势能的增加量
C．向下运动的过程中，在重力与电场力等大反向的位置处，小球有最大速度
D．小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和
2．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
3．真空中，在x轴上x=0和x=8 m处分别固定两个电性相同的点电荷Q1和Q2。

电荷间连线上的电场强度E随x变化的图象如图所示(x轴正方向为场强正方向)，其中x=6 m处
E=0。

将一个正试探电荷在x=2 m处由静止释放(重力不计，取无穷远处电势为零)。

则
（）
A．Q1、Q2均为负电荷
B．Q1、Q2带电荷量之比为9:1
C．在x=6 m处电势为0
D．该试探电荷向x轴正方向运动时，电势能一直减小
4．如图所示，以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中，圆所在平面与电场方向平行，M、N为圆周上的两点。

带正电粒子只在电场力作用下运动，在M点速度方向如图所示，经过M、N两点时速度大小相等。

已知M点电势高于O点电势，且电势差为U，下列说法正确的是（）
A．M点电势高于N点
B．粒子由M点运动到N点，电势能减小
C．该匀强电场的电场强度大小为2U
R
D．粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点
5．如图所示，M、N是竖直放置的两平行金属板，分别带等量异种电荷，两板间产生个水平向右的匀强电场，场强为E，一质量为m、电荷量为+q的微粒，以初速度v0竖直向上从两极正中间的A点射入匀强电场中，微粒垂直打到N板上的C点。

已知AB=BC，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则（）
A ．微粒在电场中做非匀变速曲线运动
B ．微粒打到
C 点时的速率与射入电场时的速率相等
C ．M N 板间的电势差为202mv q
D ．M N 板间的电势差为208
Ev 6．如图所示，水平放置的平行板电容器充电后与电源断开，一重力不计的带电粒子沿着上板水平射入电场，恰好从下板右边缘飞出电场，该过程电场力做功1W 。

若保持上板不动，将下板下移少许，该粒子仍以相同的速度从原处射入电场，电场力做功2W ，下列分析正确的是（ ）
A ．两板间电压变大，两板间场强变大
B ．两板间电压不变，两板间场强变小
C ．粒子将打在下板上，且21W W >
D ．粒子仍然从原位置飞出电场，且21W W =
7．如右图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边沿垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边沿飞出，现在使电子入射速度变为原来的12
，而电子仍从负极板边沿垂直电场方向射入，且仍从正极板边沿飞出，则两极板的间距应变为原来的（ ）
A ．4倍
B ．2倍
C ．12倍
D ．14
倍 8．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
9．让质子1
1H 和氘核21H 的混合物沿着与电场垂直的方向进入匀强电场，要使它们最后偏转角相同，这些粒子进入电场时必须具有相同的（ ）
A ．初速度
B ．动能
C ．比荷（电荷量与质量的比值）
D ．质量
10．如图所示，两电荷量分别为Q -和2Q +的点电荷固定在直线MN 上，两者相距为L ，
以2Q +点电荷所在位置为圆心、2
L 为半径画圆，a b c d 、、、是圆周上四点，其中a b 、在MN 直线上，、c d 两点连线垂直于MN ，下列说法正确的是（ ）
A ．、c d 两点的电场强度相同
B ．、c d 两点的电势相同
C ．a 点的电势高于b 点的电势
D ．a 点的电场强度小于b 点的电场强度 11．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
12．如图，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v 1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v 2。

若小物体电荷量保持不变，OM ＝ON ，则（ ）
A ．从M 到N 的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功
B ．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
C ．小物体上升的最大高度为2212()4v v g
+ D ．小物体上升的最大高度为124v v g
+ 13．原有一带电油滴静止在极板水平放置的平行板电容器中，突然由于漏电，瞬间失去一部分电荷Q ∆，油滴开始向下运动。

经时间t 后，给电容器及时补充电荷Q ∆'，又经时间t ，油滴回到原位置。

假如在运动过程中油滴电荷量一定，则Q Q ∆∆'：为（ ） A ．14 B ．13 C ．12 D ．1
14．如图，两电荷量分别为Q （Q >0）和－Q 的点电荷对称地放置在x 轴上原点O 的两侧，a 点位于x 轴上O 点与点电荷Q 之间，b 位于y 轴O 点上方。

取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是（ ）
A ．b 点的电势为零，电场强度也为零
B ．正的试探电荷在a 点的电势能大于零，所受电场力方向向右
C ．将负的试探电荷从O 点移到a 点，必须克服电场力做功
D ．将同一正的试探电荷先后从O 、b 点移到a 点，后者电势能的变化较大
15．如图所示，a 、b 、c 三条虚线为电场中的等势面，等势面b 的电势为零，且相邻两个等势面间的电势差相等，一个带正电的粒子（粒子重力不计）在A 点时的动能为20J ，在
电场力作用下从A 运动到B 速度为零，当这个粒子的动能为7.5J 时，其电势能为（ ）
A ．12.5J
B ． 2.5J -
C ．2.5J
D ．0
二、填空题
16．如图所示，在点电荷Q 形成的电场中有A 、B 、C 三点，若Q 为负电荷，则______点电势最低，将正电荷放在______点时电势能最大，将负电荷放在______点时电势能最大。

17．如图中竖直方向的平行线表示电场线，但未标明方向。

一个带电量为q =−10－6C 的微
粒，仅受电场力的作用，从M 点运动到N 点时，动能增加了10－4J ，则该电荷运动的轨迹
不可能．．．
是虚线______（选“a ”或“b ”）；若N 点的电势为0V ，则M 点电势为______V 。

18．如图所示的电场中，已知A 、B 两点间的电势差20V AB U =-则：(1)电荷
9510C q -=+⨯由A 点移动到B 点，电场力所做的功为______J ；(2)若电荷9510C q -=+⨯在A 点的电势能为8
p 510J A E -=⨯，则B 点的电势为______V 。

19．如图所示，电源电压恒定，则接通开关S 的瞬间，通过电阻R 的电流方向为_______。

S 闭合一段时间后，再断开S 的瞬间，通过电阻R 的电流方向为______。

（填“向左”“向右”）
20．图示为“探究影响平行板电容器电容大小因素”的实验装置，竖直平行板电容器两板带等量异种电荷，两板正对。

（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
(1)其他情况不变，左板竖直向上平移时，静电计的指针偏角______；
(2)其他情况不变，左板水平远离右板时，静电计的指针偏角______；
(3)其他情况不变，两板间插入玻璃板时，静电计的指针偏角______。

21．A、B为电场中的两点，如果把q=2×10-7C的正电荷从A点移到B点，电场力所做正功为8×10-6J，那么q的电势能减少了________J，A、B两点的电势差为________V。

22．如图所示，平行板电容器板面水平放置于空气中，两板与电源连接，A板接静电计小球，B板接静电计外壳，在开关S闭合时，将B板向下移动一段距离，电容器带电荷量将____；再断开开关，紧贴B板插入一块薄金属板，静电计指针张角将____。

（两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）
23．一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少3×10－4 C，则其电压减小为原来的1
3
，则
电容器原来的带电荷量为_____________C。

24．连接在电源两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时，电容器的电容将
________，带电荷量将________。

（均选填“增大”“减小”或“不变”）
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．如图，带箭头的线段表示电场线，一带电粒子只在电场力作用下由 A点运动到B点，图中虚线为其运动轨迹，可判断粒子带______电(填“正”或“负”)，粒子在_________点加速度较大(填A或B)．
三、解答题
27．如图所示，匀强电场方向沿与水平方向成θ＝30°斜向右上方，电场强度为E，质量为
m，电荷量为
mg
q
E
的带正电的小球以初速度v0开始运动，初速度方向与电场方向一
致。

（重力加速度为g）
（1）为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F1的大小；
（2）为使小球能做匀变速直线运动，应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向。

28．如图所示，在电场强度E=5×105V/m的匀强电场中，将一电荷量为2×10-5C的正电荷q 由A点移到B点，已知A、B两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成60°角，求：（1）A、B两点间的电势差U AB；
（2）电荷q由A移到B的过程中，电场力所做的功W AB；
（3）若B点的电势为0，则A点的电势是多少；
（4）若B点的电势为0，电荷q在A点具有的电势能为多少。

29．如图所示，一带电荷量为-q、质量为m的小物块处于一光滑斜面上，斜面倾角为53°，斜面高为H。

当整个装置被置于一水平向左的匀强电场中，小物块恰好静止。

重力加
速度取g 。

求：
(1)匀强电场的电场强度；
(2)若将电场强度减小为原来的14，小物块的加速度是多大； (3)场强减小为原来的14
后，小物块下滑到斜面底端时的速度大小。

30．把一个带电荷量为8210C q -=⨯的正点电荷从电场中的A 点移到无限远处时，静电力
做功61810J W -=⨯；若把该电荷从电场中的B 点移到无限远处时，静电力做功
62210J W -=⨯，取无限远处电势为零。

(1)求A 点的电势A φ。

(2)求A 、B 两点的电势差AB U 。

(3)若把电荷量为5'210C q -=-⨯的负电荷由A 点移到B 点，静电力做的功3W 是多少？。