高中物理电容器和电场中能量问题培优测试题
高中物理学考复习优化练习17电容器的电容带电粒子在电场中的运动含答案
优化集训17电容器的电容带电粒子在电场中的运动基础巩固1.(2020年浙江1月学考)下列器材属于电容器的是()2.下列物理量的单位中,属于电容器电容单位的是()A.kWB.FC.mA·hD.T3.如图所示是一只“超级电容器”,从图中的信息可知()A.对该电容器充电时,所能充的电荷量越多,它的电容就越大B.该电容器两极的电压一旦超过2.7 V时,就要被击穿而损坏C.将该电容器与电动势为2 V的电源相连,充电完毕后,所带电荷量为20 CD.将该电容器充好电后再对电阻放电,则放电过程中,其电压和电容均不断减小4.如图所示的电解电容器是电气设备电路中常用的电子元件,该电容器的标识为“68 μF400 V”,则该电容器()A.没有正、负极B.未接入电路时电容为0C.只能接在400 V的电压上D.在额定电压下所带电荷量为2.72×10-2 C5.如图所示为我国自主研发、全球首创的“超级电容器”,这种电容器安全性高,可反复充放电100万次以上,使用寿命长达十二年,且容量超大(达到9 500 F),能够在10 s内完成充电。
则该“超级电容器”()A.充电过程中电流是恒定电流B.充电过程中两极的电压逐渐增大C.充电时电容器的正极应接电源的负极D.放电过程中电容器的化学能转化为电能6.如图所示,在真空中水平放置一对金属板MN、PQ,把两板接到电源上,两板间出现匀强电场。
现有一带电粒子沿水平方向射入电场,a、b为其运动轨迹(图中虚线所示)上的两点。
下列说法正确的是()A.粒子带正电B.a点电势比b点高C.粒子在a点的加速度比b点大D.粒子在a点的电势能比b点大7.喷墨打印机的简化模型如图所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电荷后,以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上。
关于微粒的运动,下列说法不正确的是()A.若增大两极板间的电场强度,微粒仍会到达纸上同一位置B.运动速度先逐渐增大,再保持不变C.运动时间与电场强度大小无关D.运动轨迹与所带电荷量有关8.静电喷涂机原理如图所示,静电喷涂机接高压电源,工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动,微粒最后被吸附到工件表面。
最新人教版高中物理必修三素养培优练(二) 静电场中的能量
素养培优练(二)静电场中的能量一、电势能、电势和电势差(物理观念)1.如图所示在某匀强电场中有M、N、P三点，在以它们为顶点的三角形中，∠M ＝30°、∠P＝90°，直角边NP的长度为4 cm。
电场方向与三角形所在平面平行。
已知M、N和P点的电势分别为3 V、15 V和12 V，则电场强度的大小为()A．150 V/m B．75 V/m C．225 3 V/m D．75 3 V/m【解析】选A。
过P点作斜边MN的垂线交MN于O点，由几何知识可知，N、O间的距离NO＝2 cm，M、O间的距离MO＝6 cm，由匀强电场的特点和几何关系得O点的电势为φO＝12 V，即O、P两点在同一等势面上，电场强度E＝φO－φMOM＝150 V/m，选项A正确，B、C、D错误。
2.如图所示的匀强电场场强为1.0×103N/C，ab平行于电场线，ab＝cd＝4 cm，ac＝bd＝3 cm。
则下述计算结果正确的是()A．a、b之间的电势差为40 VB．a、c之间的电势差为50 VC．将q＝－5×10－3C的点电荷沿矩形路径abdca移动一周，电场力做的功是－0.25 JD．将q＝－5×10－3C的点电荷沿abd从a移到d，电场力做的功是0.25 J【解析】选A。
由U ab＝Ed得U ab＝1.0×103×0.04 V＝40 V，A正确；因为a、c 在同一等势面上，所以U ac＝0，B错误；将点电荷沿abdca移动一周，位移为0，故电场力做的功为0，C错误；W ad＝W ab＝qU ab＝(－5×10－3)×40 J＝－0.2 J，D 错误。
3.如图所示，绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球(不计重力)。
开始时，两小球分别静止在A、B位置。
现外加一匀强电场E，在静电力作用下，小球绕轻杆中点O转到水平位置，取O点的电势为0。
下列说法正确的有()A．电场E中A点电势高于B点B．转动中两小球的电势能始终相等C．该过程静电力对两小球均做负功D．该过程两小球的总电势能增加【解析】选B。
高中物理第十章 静电场中的能量精选测试卷(提升篇)(Word版 含解析)
高中物理第十章 静电场中的能量精选测试卷（提升篇）（Word 版 含解析）一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优（难）1．两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷放在x 轴上的O 、M 两点，两点电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如图所示，其中P 、N 两点的电势为零，NF 段中Q 点电势最高，则( )A ．P 点的电场强度大小为零B ．q 1和q 2为等量异种电荷C ．NQ 间场强方向沿x 轴正方向D ．将一负电荷从N 点移到F 点，电势能先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】A ．φ-x 图线的斜率等于电场强度，故可知P 点的电场强度大小不为零，A 错误；B ．如果1q 和2q 为等量异种电荷，点连线中垂线是等势面，故连线的中点是零电势点；由于OP PM >，故12q q >，故B 错误；C ．沿着电场线的方向，电势降低，由于从N 到Q 电势升高，故是逆着电场线，即NQ 间场强方向沿x 轴正方向；D ．由于从N 到F ，电势先增加后减小，将一负电荷从N 点移到F 点，根据公式P E q ϕ=电势能先减小后增大，故D 正确。
故选D 。
【点睛】电势为零处，电场强度不一定为零。
电荷在电场中与电势的乘积为电势能。
电场力做功的正负决定电势能的增加与否。
2．位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如右图所示，ab 、cd 分别是正方形两条边的中垂线，O 点为中垂线的交点，P 、Q 分别为cd 、ab 上的点，且OP ＜OQ . 则下列说法正确的是A ．P 、O 两点的电势关系为p o ϕϕ<B ．P 、Q 两点电场强度的大小关系为E Q <E PC ．若在O 点放一正点电荷，则该正点电荷受到的电场力不为零D ．若将某一负电荷由P 点沿着图中曲线PQ 移到Q 点，电场力做负功 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A ．根据电场叠加，由图像可以知道ab 、cd 两中垂线上各点的电势都为零，所以P 、O 两点的电势相等，故A 错；B ．电场线的疏密表示场强的大小，根据图像知E Q <E P ，故B 正确；C ．四个点电荷在O 点产生的电场相互抵消，场强为零，故在O 点放一正点电荷,则该正点电荷受到的电场力为零，故C 错误.D ．P 、Q 电势相等，若将某一负电荷由P 点沿着图中曲线PQ 移到Q 点，电场力做功为零，故D 错误； 故选B.点睛：根据电场线的方向确定场源电荷的正负.电势的高低看电场线的指向,沿着电场线电势一定降低.电场线的疏密表示场强的大小,;根据电势高低判断功的正负.3．如图甲所示，平行金属板A 、B 正对竖直放置，C 、D 为两板中线上的两点。
高中物理第十章 静电场中的能量精选测试卷(培优篇)(Word版 含解析)
高中物理第十章静电场中的能量精选测试卷（培优篇）（Word版含解析）一、第十章静电场中的能量选择题易错题培优（难）1．在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A 点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8.0J，在M点的动能为6.0J，不计空气的阻力，则（）A．从A点运动到M点电势能增加 2JB．小球水平位移x1与x2的比值 1：4C．小球落到B点时的动能 24JD．小球从A点运动到B点的过程中动能有可能小于 6J【答案】D【解析】【分析】【详解】将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动，竖直分运动为匀变速直线运动；A．从A点运动到M点过程中，电场力做正功，电势能减小，故A错误；B．对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为1：3，故B 错误；C．设物体在B动能为E kB，水平分速度为V Bx，竖直分速度为V By。
由竖直方向运动对称性知12mV By2=8J对于水平分运动Fx1=12mV Mx2-12mV AX2F（x1+x2）=12mV Bx2-12mV AX2x1：x2=1：3解得：Fx1=6J；F（x1+x2）=24J 故E kB =12m （V By 2+V Bx 2）=32J 故C 错误；D ．由于合运动与分运动具有等时性，设小球所受的电场力为F ，重力为G ，则有：Fx 1=6J2262 J 1F t m⋅⋅= Gh =8J 221 8J 2G t m⋅⋅= 所以：32F G =由右图可得：tan FGθ=所以3sin 7θ=则小球从 A 运动到B 的过程中速度最小时速度一定与等效G ’垂直，即图中的 P 点，故2201124sin J 6J 227kmin min E mv m v θ===（）＜ 故D 正确。
故选D 。
2．如图所示,虚线AB 和CD 分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O 点,两个等量异号点电荷分别位于椭圆的两个焦点M 、N 上.下列说法中正确的是( )A ．O 点的电场强度为零B ．A 、B 两点的电场强度相同C ．将电荷+q 沿曲线CAD 从C 移到D 的过程中,电势能先减少后增加 D ．将电荷+q 沿曲线CBD 从C 移到D 的过程中,电势能先增加后减少 【答案】B 【解析】 【详解】AB.由等量异种电荷的电场线分布情况可知，A 、B 两点的电场强度相同， O 点的电场强度不为零，故A 错误；B 正确；CD. 由等量异种电荷的等势面分布情况可知，A C DB φφφφ>=>正电荷在电势高的地方电势能大，所以将电荷+q 沿曲线CAD 从C 移到D 的过程中,电势能先增大后减少，将电荷+q 沿曲线CBD 从C 移到D 的过程中,电势能先减少后增大，故CD 错误。
电容器、带电粒子在电场中的运动》练习题
电容器、带电粒子在电场中的运动》练习题电、带电粒子在电场中的运动》练题一、单选题：1.把一个带正电的小球放入原来不带电的金球壳内，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.在一电场强度有E的匀强电场中放一金空心导体，图中a、b分别为金属导体内部与空腔中两点，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.用一带负电荷的物体，可以使另一个不带电的导体()A。
只能带正电B。
只能带负电C。
既可带正电，也可带负电D。
无法使其带电4.一个电，当所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，如果所带电荷量增大为2Q，则()A。
电电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变B。
电电容减少为原来的1/2，两极板间电势差保持不变C。
电电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍D。
电电容保持不变，两极板间电势差减少为原来的1/25.一个电带电量为Q时，两极板间的电压为U，若使其带电量增加4×10^-7C，电势差增加2V，则它的电容是() A。
1×10^-8FB。
2×10^-8FC。
4×10^-8FD。
8×10^-8F6.两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7.在两块带电平行金属板间，有一束电子沿Ox轴方向射入电场，在电场中的运动轨迹为OCD。
已知OA=AB，则电子在OC段和CD段动能的增加量之比△EkC:△EkD为() A。
1:4B。
1:3C。
1:2D。
1:18.原来都是静止的质子和α粒子，经过同一电压的加速电场后，它们的速度大小之比为()A。
高中物理第十章 静电场中的能量精选测试卷(培优篇)(Word版 含解析)
高中物理第十章 静电场中的能量精选测试卷（培优篇）（Word 版 含解析）一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优（难）1．一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动，取该直线为x 轴，起始点O 为坐标原点，其电势能p E 与位移x 的关系如图所示，下列图象中合理的是( )A ．B ．C ．D ．【答案】D【解析】【分析】【详解】粒子仅受电场力作用，做初速度为零的加速直线运动，电场力做功等于电势能的减小量，故：P E F x∆=∆ 即p E x -图象上某点的切线的斜率表示电场力；A.p E x - 图象上某点的切线的斜率表示电场力，故电场力逐渐减小，根据F E q=故电场强度也逐渐减小，故A 错误；B.根据动能定理，有： k F x E ⋅∆=∆故k E x -图线上某点切线的斜率表示电场力；由于电场力逐渐减小，与B 图矛盾，故B 错误；C.按照C 图，速度随着位移均匀增加，根据公式2202v v ax -=匀变速直线运动的2x v ﹣图象是直线，题图v x -图象是直线；相同位移速度增加量相等，又是加速运动，故增加相等的速度需要的时间逐渐减小，故加速度逐渐增加；而电场力减小导致加速度减小；故矛盾，故C 错误；D.粒子做加速度减小的加速运动，故D 正确．2．如图所示，匀强电场中有一个以O 为圆心、半径为R 的圆，电场方向与圆所在平面平行，圆上有三点A 、B 、C ，其中A 与C 的连线为直径，∠A ＝30°。
有两个完全相同的带正电粒子，带电量均为q （q ＞0），以相同的初动能E k 从A 点先后沿不同方向抛出，它们分别运动到B 、C 两点。
若粒子运动到B 、C 两点时的动能分别为E kB ＝2E k 、E kC ＝3E k ，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，则匀强电场的场强大小为A ．k E qRB ．2k E qRC ．3 3k E qRD ．23 3kE qR【答案】D【解析】【分析】【详解】 从A 点到B 点应用动能定理有：2-AB k k k qU E E E ==从A 点到C 点应用动能定理有：32-AC k k k qU E E E ==所以2AC AB U U =做出等势面和电场线如图所示：则从A 点到B 点应用动能定理有：,32k k R qEd qE AD E qE E ===即解得233kEEqR=。
高中物理第十章 静电场中的能量第十章 静电场中的能量精选测试卷培优测试卷
高中物理第十章 静电场中的能量第十章 静电场中的能量精选测试卷培优测试卷一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优（难）1．在真空中有水平放置的两个平行、正对金属平板，板长为l ，两板间距离为d ，在两极板间加一交变电压如图乙，质量为m ，电荷量为e 的电子以速度v 0 （v 0接近光速的1/20）从两极板左端中点沿水平方向连续不断地射入两平行板之间．若电子经过两极板间的时间相比交变电流的周期可忽略不计，不考虑电子间的相互作用和相对论效应，则（ ）A ．当U m ＜222md v el 时，所有电子都能从极板的右端射出B ．当U m ＞222md v el 时，将没有电子能从极板的右端射出C ．当2222m md v U el =时，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1：2D ．当222m md v U =时，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为12【答案】A 【解析】A 、B 、当由电子恰好飞出极板时有：l =v 0t ，2122d at =，m eU a md=由此求出：222m md v U el =，当电压大于该最大值时电子不能飞出，故A 正确，B 错误；C 、当2222m md v U el =，一个周期内有12的时间电压低于临界电压222md v el ，因此有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1：1，故C 错误,D 、若222m md v U =，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为21121=-，则D 选项错误．故选A ． 【点睛】该题考查了带电粒子的类平抛运动，和平抛运动具有相同规律，因此熟练掌握平抛运动规律是解决这类问题的关键．2．如图所示，真空中有一个边长为L 的正方体，正方体的两个顶点M 、N 处分别放置电荷量都为q 的正、负点电荷．图中的a 、b 、c 、d 是其他的四个顶点，k 为静电力常量．下列表述正确是（ ）A ．a 、b 两点电场强度大小相等，方向不同B ．a 点电势高于b 点电势C ．把点电荷+Q 从c 移到d ，电势能增加D ．同一个试探电荷从c 移到b 和从b 移到d ，电场力做功相同 【答案】D 【解析】A 、根据电场线分布知，a 、b 两点的电场强度大小相等，方向相同，则电场强度相同．故A 错误．B 、ab 两点处于等量异种电荷的垂直平分面上，该面是一等势面，所以a 、b 的电势相等．故B 错误．C 、根据等量异种电荷电场线的特点，因为沿着电场线方向电势逐渐降低，则c 点的电势大于d 点的电势．把点电荷+Q 从c 移到d ，电场力做正功，电势能减小，故C 错误．D 、因cb bd U U 可知同一电荷移动，电场力做功相等，则D 正确．故选D ．【点睛】解决本题的关键知道等量异种电荷周围电场线的分布，知道垂直平分线为等势线，沿着电场线方向电势逐渐降低．3．如图所示，匀强电场中有一个以O 为圆心、半径为R 的圆，电场方向与圆所在平面平行，圆上有三点A 、B 、C ，其中A 与C 的连线为直径，∠A ＝30°。
2022年人教版高中物理必修第三册同步培优第十章静电场中的能量第2节电势差
第十章 2合格考训练(25分钟·满分60分)一、选择题(本题共6小题，每题7分，共42分)1．(2021·上海市金山中学高二上学期期中)关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是( B )A ．电势差是矢量，电场力做的功是标量B ．在两点间移动电荷，电场力不做功，则两点间的电势差为零C ．在两点间被移动的电荷的电荷量越少，则两点间的电势差越大D ．在两点间移动电荷时，电场力做正功，则两点间的电势差大于零 解析：电势差是标量，电场力做功也是标量。
故A 错误；根据U AB ＝W ABq知，在两点间移动电荷，电场力不做功，则两点间的电势差为零。
故B 正确；两点间的电势差与移动的电荷量无关，由电场本身决定。
故C 错误；根据U AB ＝W ABq知，电场力做正功，电势差不一定大于零，若电荷带负电，电势差小于零。
故D 错误。
2．如图所示，正点电荷电场中有A 、B 两点，将一电荷量为q ＝＋3.2×10－19C 的试探电荷从电场中的A 点移至B 点，电场力做功为W ＝6.4×10－20J ，则A 、B 两点间的电势差U等于( B )A ．0.5 VB ．0.2 VC ．5 VD ．2 V解析：U AB ＝W AB q ＝6.4×10－203.2×10－19V ＝0.2 V ，所以选项A 、C 、D 错误，选项B 正确。
3．(2021·广东实验中学高二上学期期中)在电场中A 、B 两点间的电势差为U AB ＝75 V ，B 、C 两点间的电势差为U BC ＝－200 V ，则A 、B 、C 三点电势高低关系为( C )A ．φA ＞φB ＞φC B ．φA ＜φC ＜φB C ．φC ＞φA ＞φBD ．φC ＞φB ＞φA解析：由题意，U AB ＝φA －φB ＝75 V ，则得：φA ＞φB ；U BC ＝φB －φC ＝－200 V ，则得：φB＜φC ；又U AC ＝U AB ＋U BC ＝(75－200) V ＝－125 V ，则得：φA ＜φC ；故有：φC ＞φA ＞φB ；故A 、B 、D 错误，C 正确。
高三物理单元复习测试题及答案电容器与电容、带电粒子在电场中的运动-文档资料
高三物理单元复习测试题及答案电容器与电容、带电粒子在电场中的运动在现代，物理学已经成为自然科学中最基础的学科之一。
以下是查字典物理网为大家整理的高三物理单元复习测试题及答案，希望可以解决您所遇到的相关问题，加油，查字典物理网一直陪伴您。
一、选择题1.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【答案】选A.【详解】静电计是用来测量电容器两极板的电势差，从而研究电容器电容随电容器正对面积、两板距离、介电常数等因素的变化.如果用电压表、电流表来替代则构成电容器的放电回路，两电表都没有示数，故答案为A.2. 水平放置的平行板电容器与一电池相连.在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态.现将电容器两板间的距离增大，则 ( )A.电容变大，质点向上运动B.电容变大，质点向下运动C.电容变小，质点保持静止D.电容变小，质点向下运动【答案】选D.【详解】带电质点在电容器中处于静止状态有mg=qE，因为电容器与电源连接，电压不变，E=U/d，d增大，电容C减小，E减小，质点向下运动，答案为D.3.虚线框内存在着匀强电场(方向未知)，有一正电荷(重力不计)从bc边上的M点以速度v0射进电场内，最后从cd边上的Q点射出电场，下列说法正确的是( )A.电场力一定对电荷做了正功B.电场方向可能垂直ab边向右C.电荷运动的轨迹可能是一段圆弧D.电荷的运动一定是匀变速运动【答案】选B、D.【详解】由正电荷在匀强电场中的偏转可以判断，其所受电场力一定指向运动曲线的内侧，但电场力与速度方向的夹角可能为锐角或钝角，电场力可能做正功或负功，所以选项A 错B对，由于正电荷只受恒定的电场力作用，所以正电荷不可能做圆周运动，一定是匀变速曲线运动，选项D正确，答案为B、D.4. 如图所示，水平放置的平行板电容器与一直流电源相连，在两板中央有一带电液滴处于静止状态.现通过瞬间平移和缓慢平移两种方法将A板移到图中虚线位置.下列关于带电液滴运动的说法中正确的是( )A.上述两种方法中，液滴都向B板做匀加速直线运动B.采用瞬间平移的方法，液滴运动到B板经历的时间短C.采用缓慢平移的方法，液滴运动到B板时速度大D.采用缓慢平移的方法，液滴运动到B板过程中电场力做功多【答案】选B.【详解】瞬间平移使带电液滴加速度突然增大立即做匀加速运动，而缓慢平移至虚线位置这一阶段，带电液滴电场力缓慢增大，加速度也缓慢增大，到达虚线位置以后才开始做匀加速运动，所以瞬间平移使带电液滴到达B板的时间短，做功多，速度大，故答案为B.5. 如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，两板间距离足够大.当两板间加上如图乙所示的交变电压后，在下图中，反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是()【答案】选AD.【详解】在平行金属板之间加上如题图乙所示的周期性电压时，因为电子在平行金属板间所受的电场力F=U0ed，所以电子所受的电场力大小不变，而方向随电压呈周期性变化.由牛顿第二定律F=ma可知，电子在第一个T4内向B板做匀加速直线运动，在第二个T4内向B板做匀减速直线运动，在第三个T4内反向做匀加速直线运动.在第四个T4内向A板做匀减速直线运动，所以a-t图象如图1所示，v-t图象如图2所示;又因匀变速直线运动位移x=v0t+12at2，所以x-t 图象应是曲线.故本题选AD.6 如图所示，足够长的两平行金属板正对竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连.闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上.下列说法中正确的是()A.液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线B.电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大C.电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越短D.定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长【答案】选BC.【详解】电容器充满电荷后，极板间的电压等于电源的电动势.极板间形成了电场，液滴受水平方向的电场力和竖直方向的重力作用，合力为恒力，而初速度为零，则液滴做初速度为零的匀加速直线运动，A项错;电源电动势越大，则液滴受到的电场力也越大，合力越大，加速度也越大，B项对;电源电动势越大，加速度越大，同时位移越小，则运动的时间越短，C对;定值电阻不会影响两极板上电压的大小，则对液滴的运动没有影响，D项错.7.如图所示，平行板电容器的电容为C，带电荷量为Q，两极板间距离为d，今在距两极板的中点12d处放一电荷q，则()A.q所受电场力的大小为QqCdB.q所受电场力的大小为k4Qqd2C.q点处的电场强度是k4Qd2D.q点处的电场强度是k8qd2【答案】选A.【详解】两极板之间的电场强度E=Ud，q受到的电场力F=Eq=Udq=QCdq，A正确;Q不是点电荷，点电荷的场强公式E=kQr2在这里不能用，B、C、D不正确.8. 分别将带正电、负电和不带电的三个等质量小球，分别以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间，已知上板带负电，下板接地.三小球分别落在图中A、B、C三点，则错误的是()A.A带正电、B不带电、C带负电B.三小球在电场中加速度大小关系是：aAC.三小球在电场中运动时间相等D.三小球到达下板时的动能关系是EkCEkA【答案】选C.【详解】由于A的水平射程x最远，A的运动时间t=xv0最长，C错误.A的加速度aA=2ht2最小，而C的加速度aC最大，aA9.如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为q，质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的是()A.板间电场强度大小为mg/qB.板间电场强度大小为2mg/qC.质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等D.质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间【答案】选BC.【详解】当质点所受电场力方向向上且大于重力时，质点才可能垂直打到屏上.由运动的合成与分解，可知质点在水平方向上一直做匀速直线运动，所以质点在电场中做类平抛运动的时间和在重力场中做斜上抛运动的时间相等.由运动规律可知质点在水平方向上做匀速直线运动，vx=v0;在竖直方向上：在电场中vy=at，如图所示，离开电场后质点做斜上抛运动，vy=gt，由此运动过程的对称性可知a=g，由牛顿第二定律得：qE-mg=ma=mg，解得：E=2mg/q.故B、C正确.10.如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，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，不计电子的重力，下列说法正确的是()A.从t=0时刻释放电子，电子始终向右运动，直到打到右极板上B.从t=0时刻释放电子，电子可能在两极间振动C.从t=T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D.从t=3T/8时刻释放电子，电子必将打到左极板上【答案】AC【详解】若t=0时刻释放电子，电子将重复先加速后减速，直到打到右极板，不会在两板间振动，所以A正确，B错误;若从t=T/4时刻释放电子，电子先加速T/4，再减速T/4，有可能电子已达到右极板，若此时未达到右极板，则电子将在两极板间振动，所以C正确;同理，若从t=3T/8时刻释放电子，电子有可能达到右极板，也有可能从左极板射出，这取决于两极间的距离，所以D错误.二、非选择题11.如图所示，甲图是用来使带正电的离子加速和偏转的装置，乙图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟，以y轴为界，左侧为沿x轴正向的匀强电场，场强为E.右侧为沿y轴负方向的匀强电场.已知OAAB，OA=AB，且OB间的电势差为U0，若在x轴的C点无初速度地释放一个电荷量为q、质量为m的正离子(不计重力)，结果正离子刚好通过B点，求：(1)CO间的距离d;(2)粒子通过B点的速度大小.【答案】(1)U04E (2)5qU02m【详解】(1)设正离子到达O点的速度为v0(其方向沿x轴的正方向)则正离子由C点到O点由动能定理得：qEd=12mv02-0①而正离子从O点到B点做类平抛运动，则：OA=12qU0OAmt2②AB=v0t③而OA=AB④由①②③④得d=U04E.(2)设正离子到B点时速度的大小为vB，正离子从C到B过程中由动能定理得：qEd+qU0=12mvB2-0，解得vB=5qU02m.12.如图所示，一光滑斜面的直角点A处固定一带电荷量为+q、质量为m的绝缘小球，另一同样小球置于斜面顶点B处，已知斜面长为L，现把上部小球从B点由静止自由释放，球能沿斜面从B点运动到斜面底端C处，求：(1)小球从B处开始运动到斜面中点D处时的速度;(2)小球运动到斜面底端C处时，球对斜面的压力是多大? 【答案】(1)gL2 (2)32mg-2kq23L2【详解】由于小球沿斜面下滑过程中所受电场力为变力，因此不能用功的定义来求解，只能用动能定理求解(1)由题意知：小球运动到D点时，由于AD=AB，所以有电势B，即UDB=B=0①则由动能定理得：mgL2sin30=12mv2D-0②联立①②解得：vD=gL2③(2)当小球运动至C点时，对球受力分析如图所示，则由平衡条件得：FN+F库sin30=mgcos30④由库仑定律得：F库=kq2(Lcos30)2⑤联立④⑤得：FN=32mg-23kq2L2由牛顿第三定律得：FN=FN=32mg-2kq23L2.最后，希望小编整理的高三物理单元复习测试题及答案对您有所帮助，祝同学们学习进步。
物理中的电容器与电场能量测试题
物理中的电容器与电场能量测试题在物理学中，电容器和电场能量是非常重要的概念，它们在电路分析、电磁学等领域都有着广泛的应用。
为了帮助大家更好地理解和掌握这部分知识，下面为大家准备了一套相关的测试题。
一、选择题（每题 5 分，共 30 分）1、一个平行板电容器，若增大两极板间的距离，则电容器的电容（）A 增大B 减小C 不变D 无法确定2、对于一个已经充电的电容器，下列说法正确的是（）A 电容器所带电荷量与两极板间的电压成正比B 电容器所带电荷量与两极板间的电压成反比C 电容器所带电荷量与两极板间的电压无关D 以上说法都不对3、一平行板电容器两极板间距为 d、极板面积为 S，电容为 C，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4、下列关于电容器的电容说法正确的是（）A 电容器所带电荷量越多，电容越大B 电容器两极板间电压越高，电容越大C 电容器不带电时，电容为零D 电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量5、一个电容器的电容是10μF，当它两极板间的电压为 5V 时，所带电荷量为（）A 5×10⁻⁵CB 5×10⁻⁶C C 50×10⁻⁶CD 50×10⁻⁵C6、如图所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。
一带电油滴位于电容器中的 P 点且恰好处于平衡状态。
现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（）A 带电油滴将沿竖直方向向上运动B P 点的电势将降低C 带电油滴的电势能将减小D 若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大二、填空题（每题 6 分，共 30 分）1、一个平行板电容器，两极板的正对面积为 S，两极板间的距离为 d，两极板间的介质为真空，电容为 C₀。
当两极板间充满相对介电常数为ε 的电介质时，电容变为_____。
高中物理电容器和电场中能量问题培优测试题
高中物理电容器和电场中能量问题培优测试题电容器和电场中能量问题培优测试题班级_____________姓名____________1、如图所示，由五个电容器组成的电路，其中14C F μ=，26C F μ=，310C F μ=，求AB 间的总电容。
2、在极板面积为S ，相距为d 的平行板电容器内充满三种不同的介质，如图所示。
⑴如果改用同一种介质充满板间而电容与之前相同，这种介质的介电常数应是多少？⑵如果在3ε和1ε、2ε之间插有极薄的导体薄片，⑴问的结果应是多少？3、球形电容器由半径为r 的导体球和与它同心的球壳构成，球壳内半径为R ，其间一半充满介电常数为ε的均匀介质，如图所示，求电容。
4、如图是一个无限的电容网络，每个电容均为C ，求A 、B 两点间的总电容。
5、如图所示为共轴的两导体圆柱面组成的电容器。
长l 、半径分别为r 和R 。
两圆筒间充满介电常数为ε的电介质。
求此电容器的电容。
6、半径分别为a 和b 的两个球形导体，分别带有电荷a q 、b q ，将其相距很远地放置，现用一金属导线连接，试求连接后每球上的电荷量及系统的电容。
7、平行板电容器的极板面积为S ，板间距离为D 。
其间充满介质，介质的介电常数是变化的，在一个极板处为1ε，在另一个极板处为2ε，其他各处的介电常数与到介电常数为1ε处的距离成线性关系，如图所示。
试求此电容器的电容C 。
8、电容为C 的平行板电容器的一个极板上有电量q +，而另一个极板上有电量4q +，求电容器两极板间的电势差。
9、三个电容分别为1C 、2C 、3C 的未带电的电容器，如图示方式相连，再接到点A 、B 、D 上。
这三点电势分别为A U 、B U 、D U 。
则公共点O 的电势是多大？。
高考物理电容器和电容及带电粒子在电场中的运动专题练习
2020高考物理 电容器和电容及带电粒子在电场中的运动专题练习（含答案）1. 一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( )A ．C 和U 均增大B ．C 增大，U 减小C ．C 减小，U 增大D ．C 和U 均减小答案 B2. 两平行金属板相距为d ，电势差为U ，一电子质量为m 、电荷量为e ，从O 点沿垂直于极板的方向射入电场，最远到达A 点，然后返回，如图所示，OA 间距为h ，则此电子的初动能为( )A.edh UB.dU ehC.eU dhD.eUh d答案 D3. 如图所示，六面体真空盒置于水平面上，它的ABCD 面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料。
ABCD 面带正电，EFGH 面带负电。
从小孔P 沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴A、B、C，最后分别落在1、2、3三点，则下列说法正确的是()A．三个液滴在真空盒中都做平抛运动B．三个液滴的运动时间一定相同C．三个液滴落到底板时的速率相同D．液滴C所带电荷量最多答案BD4.如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，P为其中的一个定点。
将开关S闭合，电路稳定后将A板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是()A．电容器的电容增加B．在A板上移过程中，电阻R中有向上的电流C．A、B两板间的电场强度增大D．P点电势升高答案 B5.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。
在两极板间有一固定在P 点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，E p表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。
若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则()A．θ增大，E增大B．θ增大，E p不变C．θ减小，E p增大D．θ减小，E不变答案D6.某位移式传感器的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，平行金属板A、B和介质P构成电容器，当可移动介质P向左匀速移出的过程中()A．电容器的电容变大B．电容器的电荷量保持不变C．M点的电势比N点的电势低D．流过电阻R的电流方向从M到N答案D7.如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，微粒恰能沿图示虚线由A向B做直线运动。
高中电场考试题目及答案
高中电场考试题目及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 电场中某点的电场强度方向是正电荷所受电场力的方向，那么负电荷在该点所受电场力的方向是：A. 与电场强度方向相同B. 与电场强度方向相反C. 垂直于电场强度方向D. 无法确定答案：B2. 两个等量异种电荷连线的中点，电场强度的大小是：A. 零B. 无穷大C. 等于单个电荷在该点产生的电场强度D. 等于两个电荷在该点产生的电场强度之和答案：A3. 电容器的电容与以下哪个因素无关？A. 电容器的两极板面积B. 电容器两极板间的距离C. 电容器两极板间的介质D. 电容器的电压答案：D4. 电场线的特点不包括：A. 从正电荷出发，终止于负电荷B. 电场线不相交C. 电场线是闭合的D. 电场线越密集，电场强度越大答案：C5. 电场中某点的电势与该点的电场强度大小没有直接关系，这是因为：A. 电势是标量，电场强度是矢量B. 电势与电场强度的方向无关C. 电势与电场强度的大小无关D. 电势与电场强度的分布无关答案：A6. 一个电容器充电后，其两极板间的电势差：A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案：C7. 电场中某点的电场强度为零，该点的电势：A. 一定为零B. 一定为正C. 一定为负D. 无法确定答案：D8. 电容器充电后，若两极板间的距离增大，则其电容：A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案：B9. 电容器的充电过程是：A. 电容器储存电荷的过程B. 电容器储存能量的过程C. 电容器储存电荷和能量的过程D. 电容器消耗能量的过程答案：C10. 电场力做功与电势能的关系是：A. 电场力做正功，电势能增加B. 电场力做负功，电势能增加C. 电场力做正功，电势能减少D. 电场力做负功，电势能减少答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 电场强度的定义式为_______，其单位是_______。
答案：E = F/q；N/C2. 电场中某点的电势为φ，若将一个电荷量为q的电荷从该点移动到无穷远处，电场力做的功为_______。
高中物理《电容器与电容 带电粒子在电场中的运动》基础过关测试题(精品含答案)
《电容器与电容带电粒子在电场中的运动》基础过关测试题1．如图所示，先接通S使电容器充电，然后断开S.当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两极板间电势差U、两极板间场强E的变化情况是( )A．Q变小，C不变，U不变，E变小B．Q变小，C变小，U不变，E不变C．Q不变，C变小，U变大，E不变D．Q不变，C变小，U变小，E变小2. 如图，两平行的带电金属板水平放置．若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态，现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°，再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将( )A．保持静止状态B．向左上方做匀加速运动C．向正下方做匀加速运动D．向左下方做匀加速运动3. 两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m、带电荷量为－q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示．在其他条件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平错开一些，那么在错开的过程中( )A．油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向aB．油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向bC．油滴静止不动，电流计中的电流从b流向aD．油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b4．如图所示，甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连，乙图中电容器充电后断开电源．在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球，小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为θ，将两图中的右极板向右平移时，下列说法正确的是( )A．甲图中夹角减小，乙图中夹角增大B．甲图中夹角减小，乙图中夹角不变C．甲图中夹角不变，乙图中夹角不变D．甲图中夹角减小，乙图中夹角减小5. 如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷．一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么( )A．若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷B．微粒从M点运动到N点电势能一定增加C．微粒从M点运动到N点动能一定增加D．微粒从M点运动到N点机械能一定增加6．如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔．质量为m、电荷量为＋q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)．求：(1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间．7. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E 表示两板间的电场强度，E p表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则( )A．θ增大，E增大B．θ增大，E p不变C．θ减小，E p增大D．θ减小，E不变8．(多选)如图所示，一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左．不计空气阻力，则小球( )A做直线运动B．做曲线运动C．速率先减小后增大D．速率先增大后减小9．(多选)如图所示，在真空中A、B两块平行金属板竖直放置并接入电路．调节滑动变阻器，使A、B两板间的电压为U时，一质量为m、电荷量为－q的带电粒子，以初速度v0从A板上的中心小孔沿垂直两板的方向射入电场中，恰从A、B两板的中点处沿原路返回(不计重力)，则下列说法正确的是( )A．使初速度变为2v0时，带电粒子恰能到达B板B．使初速度变为2v0时，带电粒子将从B板中心小孔射出C．使初速度v0和电压U都增加为原来的2倍时，带电粒子恰能到达B板D．使初速度v0和电压U都增加为原来的2倍时，带电粒子将从B板中心小孔射出10. (多选)如图所示，一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是( )A．小球经过环的最低点时速度最大B．小球在运动过程中机械能守恒C．小球经过环的最低点时对轨道的压力为mg＋qED．小球经过环的最低点时对轨道的压力为3(mg＋qE)11. (多选)如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象．当t＝0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是( )A．带电粒子将始终向同一个方向运动B．2 s末带电粒子回到原出发点C．3 s末带电粒子的速度为零D．0～3 s内，电场力做的总功为零12．如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出．已知电子质量为m ，电荷量为e ，加速电场电压为U 0，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U ，极板长度为L ，板间距为d .(1)忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度v 0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy ；(2)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法．在解决(1)问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因．已知U ＝2.0×102 V ，d ＝4.0×10－2m ，m ＝9.1×10－31kg ，e ＝1.6×10－19C ，g ＝10 m/s 2.(3)极板间既有静电场也有重力场．电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势φ的定义式．类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”φG 的概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点．《电容器与电容 带电粒子在电场中的运动》参考答案1．解析：选C.电容器充电后再断开S ，则电容器所带的电荷量Q 不变，由C ∝εr S d 可知，d 增大时，C 变小；又U ＝Q C ，所以U 变大；由于E ＝U d ，U ＝Q C ＝4πkdQ εr S ，所以E ＝4πkQ εr S ，故d 增大时，E 不变，C 正确．2.解析：选D.两平行金属板水平放置时，带电微粒静止有mg＝qE，现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°后，两板间电场强度方向逆时针旋转45°，电场力方向也逆时针旋转45°，但大小不变，此时电场力和重力的合力大小恒定，方向指向左下方，故该微粒将向左下方做匀加速运动，选项D正确．3.解析：选 D.电容器与电源相连，两极板间电压不变．将两极板非常缓慢地水平错开一些，两极板正对面积减小，而间距不变，由E＝Ud可知，电场强度不变，油滴受到的电场力不变，仍与重力平衡，因此油滴静止不动．由C＝εr S4πkd可知，电容减小，Q＝CU，电荷量减小，电容器放电，因此可判断电流计中的电流从a流向b，故D正确．4．解析：选B.甲图中的电容器和电源相连，所以电容器两极板间的电压不变，当极板间的距离增大时，根据公式E＝Ud可知，板间的电场强度减小，电场力减小，所以悬线和竖直方向的夹角将减小．乙图中电容器充电后断开电源，电容器两极板所带的电荷量不变，根据平行板电容器的电容公式C＝εr S4πkd，极板间的电压U＝QC＝4πkdQεr S，极板间的电场强度E＝Ud＝4πkQεr S，场强与两极板间距离无关，故夹角不变，B正确．5.解析：选 C.由于两极板的正负不知，微粒的电性不确定，则微粒所受电场力方向不确定，所受电场力做功正负不确定，但根据微粒运动轨迹，微粒所受合力一定向下，则合力一定做正功，所以电势能变化情况、机械能变化情况不确定，但微粒动能一定增加，所以只有C正确．6．解析：(1)由v2＝2gh得v＝2gh(2)在极板间带电小球受重力和电场力，有mg－qE＝ma 0－v2＝2ad得E＝mg(h＋d)qdU＝Ed Q＝CU得Q＝mgC(h＋d)q(3)由h＝12gt210＝v＋at2 t＝t1＋t2综合可得t＝h＋dh2hg答案：见解析7.解析：选D.保持下极板不动，上极板向下移动一小段距离后，由C＝εr S4πkd可知电容器的电容变大，由于Q不变，由C＝QU可知U减小，故静电计的指针偏角变小；电场强度E＝Ud＝QCd＝4πkQεr S不变；由于下极板不动，电场强度E不变，所以P点的电势没有发生改变，故点电荷在P点的电势能不变，A、B、C错误，D正确．8．(多选)解析：选BC.对小球受力分析，小球受重力、电场力作用，合外力的方向与初速度的方向不在同一条直线上，故小球做曲线运动，故A错误，B正确；在运动的过程中合外力方向与速度方向间的夹角先为钝角后为锐角，故合外力对小球先做负功后做正功，所以速率先减小后增大，选项C正确，D错误．9．(多选)解析：选BC.设带电粒子进入电场中的位移为x，根据动能定理得：－qEx＝0－12m v2，又E＝Ud得x＝md v202qU，由此可知，要使带电粒子进入电场后恰能到达B 板处，x 变为原来的2倍，采取的方法有：使带电粒子的初速度变为2v 0；或使A 、B 两板间的电压变为12U ；或使初速度v 0和电压U 都增加到原来的2倍，故B 、C 正确，A 、D 错误．10. (多选)解析：选AD.根据动能定理知，在运动到最低点的过程中，电场力和重力一直做正功，到达最低点的速度最大，故A 正确；小球在运动的过程中除了重力做功以外，还有电场力做功，机械能不守恒，故B 错误；根据动能定理得：mgR ＋qER ＝12m v 2，根据牛顿第二定律得：F N －qE －mg ＝m v 2R ，解得：F N ＝3(mg ＋qE )，则球对轨道的压力为3(mg ＋qE )，故C 错误，D 正确．11. (多选)解析：选CD.设第1 s 内粒子的加速度为a 1，第2 s 内的加速度为a 2，由a ＝qE m 可知，a 2＝2a 1，可见，粒子第1 s 内向负方向运动，1.5 s 末粒子的速度为零，然后向正方向运动，至3 s 末回到原出发点，粒子的速度为0，由动能定理可知，此过程中电场力做的总功为零，综上所述，可知C 、D 正确．12．解析： (1)根据功和能的关系，有eU 0＝12m v 20电子射入偏转电场的初速度v 0＝ 2eU 0m在偏转电场中，电子的运动时间Δt ＝L v 0＝L m 2eU 0 偏转距离Δy ＝12a (Δt )2＝UL 24U 0d . (2)考虑电子所受重力和电场力的数量级，有重力G ＝mg ～10－29N 电场力F ＝eU d ～10－15N由于F≫G，因此不需要考虑电子所受重力．(3)电场中某点电势φ定义为电荷在该点的电势能E p与其电荷量q的比值，即φ＝E p q由于重力做功与路径无关，可以类比静电场电势的定义，将重力场中物体在某点的重力势能E G与其质量m的比值，叫做“重力势”，即φG＝E G m.电势φ和重力势φG都是反映场的能的性质的物理量，仅由场自身的因素决定．答案：(1) 2eU0mUL24U0d(2)见解析(3)见解析。
高中物理第十章 静电场中的能量精选测试卷(培优篇)(Word版 含解析)
高中物理第十章 静电场中的能量精选测试卷（培优篇）（Word 版 含解析）一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优（难）1．如图所示，分别在M 、N 两点固定放置两个点电荷+Q 和-2Q ，以MN 连线的中点O 为圆心的圆周上有A 、B 、C 、D 四点，COD 与MN 垂直，规定无穷远处电势为零，下列说法正确的是( )A ．A 点场强与B 点场强相等 B ．C 点场强与D 点场强相等 C ．O 点电势等于零 D ．C 点和D 点电势相等 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A 、由于2Q ＞Q ，A 点处电场线比B 点处电场线疏，A 点场强小于B 点场强；故A 错误． B 、由于电场线关于MN 对称，C 、D 两点电场线疏密程度相同，则C 点场强等于D 点场强，但方向与两个电荷的连线不平行，故电场强度的方向不同，故电场强度大小相等，但方向不相同；故B 错误．C 、根据等量异种电荷的对称性可知过O 点的中垂线与电场线垂直，中垂线为等势线，O 点的电势为零，现在是不等量的异种电荷，过O 点中垂线不再是等势线，O 点电势不为零，由U E d =⋅可知左侧的平均场强小，电势降低的慢，则零电势点在O 点右侧；C 错误．D 、沿着电场线电势逐渐降低，结合电场分布的上下对称可知0C D ϕϕ=>；D 正确． 故选D ． 【点睛】本题考查判断电势、场强大小的能力，往往画出电场线，抓住电场线分布的特点进行判断．2．空间某一静电场的电势φ在x 轴上分布如图所示，x 轴上两点B 、C 点电场强度在x 方向上的分量分别是E Bx 、E cx ，下列说法中正确的有A ．B 、C 两点的电场强度大小E Bx ＜E cxB ．E Bx 的方向沿x 轴正方向C ．电荷在O 点受到的电场力在x 方向上的分量最大D ．负电荷沿x 轴从B 移到C 的过程中，电场力先做正功，后做负功 【答案】D 【解析】 【分析】本题的入手点在于如何判断E Bx 和E Cx 的大小，由图象可知在x 轴上各点的电场强度在x 方向的分量不相同，如果在x 方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强电场，用匀强电场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法． 【详解】A 、在B 点和C 点附近分别取很小的一段d ，由题图得，B 点段对应的电势差大于C 点段对应的电势差，将电场看做匀强电场，有E dϕ∆=，可见E Bx >E Cx ，A 项错误．C 、同理可知O 点的斜率最小，即场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，C 项错误．B 、沿电场线方向电势降低，在O 点左侧，E Bx 的方向沿x 轴负方向，在O 点右侧，E Cx 的方向沿x 轴正方向，B 项错误．D 、负电荷沿x 轴从B 移到C 的过程中，电场力先向右后向左，电场力先做正功，后做负功，D 项正确．故选D ． 【点睛】 挖掘出x φ-图象两大重要性质：图象的斜率反映电场强度的大小，图象中ϕ降低的方向反映场强沿x 轴的方向．3．空间某一静电场的电势φ在x 轴上的分布如图所示，图中曲线关于纵轴对称。
电容器及电场能量习题
d
图示一球形电容器，在外球壳的半径b及内外 导体间的电势差U维持恒定的条件下，内球半 径a为多大时才能使内球表面附近的电场强度 最小？求这个最小电场强度的大小．
a O b
球形电容器内外半径分别为R1和R2 ，充有电 量Q。（1）求电容器内电场的总能量；（2） 证明此结果与按算得的电容器所储电能值相等。
[ B ]
7. 同心导体球与导体球壳周围电场的电力线分布如 图所示，由电力线分布情况可知球壳上所带总电量 为：
(A ) q 0
(B ) q 0
(C ) q 0
(D)无法确定。
[C]
8．金属球A与同心球壳B组成电容器，球A上带电荷 q，壳B上带电荷Q，测得球与壳间电势差为UAB，可 知该电容器的电容值为：
C不变，W＝Q2/2C
3.两个相同的空气电容器并联后，加上电压 Uab=U ．断开电源后，在其中一个电容器的两 极板间充满介电常数为ε的均匀介质，如 图．求此时的Uab．
a
b
u ab
2U 0
0
0
7.平行板电容器，极板面积为S，板间距为 r1 d。相对介电常数分别为 的 两种电介 r2 质各充满板间的一半，问 （1）此电容器带电后，两介质所对的极板 上自由电荷面密度是否相等？ （2）此时介质内的 D 是否相等？ （3）此电容器的电容多大？ S
U Ed d
2 mg
0S
qE
mg
1. C1 和 C2 两空气电容器并联起来接上电源充电.然后 将电源断开，再把一电介质插入 C1 中，则 (A) C1 和 C2 极板上电量都不 变. (B) C1极板上电量增大，C2 极板上的电量不变. (C) C1极板上电量增大，C2 极板上的电量减少. (D) C1极板上的电量减少,C2 极板上电量增大.
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电容器和电场中能量问题培优测试题
班级_____________姓名____________
1、如图所示，由五个电容器组成的电路，其中14C F μ=，26C F μ=，310C F μ=，求AB 间的总电
容。
2、在极板面积为S ，相距为d 的平行板电容器内充满三种不同的介质，如图所示。
⑴如果改用同一种介质充满板间而电容与之前相同，这种介质的介电常数应是多少？⑵如果在3ε和1ε、2ε之间插有极薄的导体薄片，⑴问的结果应是多少？
3、球形电容器由半径为r 的导体球和与它同心的球壳构成，球壳内半径为R ，其间
一半充满介电常数为ε的均匀介质，如图所示，求电容。
4、如图是一个无限的电容网络，每个电容均为C ，求A 、
B 两点间的总电容。
5、如图所示为共轴的两导体圆柱面组成的电容器。
长l 、半径分别为r 和R 。
两圆筒间充满介电常数为ε的电介质。
求此电容器的电容。
6、半径分别为a 和b 的两个球形导体，分别带有电荷a q 、b q ，将其相距很远地放置，现用一金属导线连接，试求连接后每球上的电荷量及系统的电容。
7、平行板电容器的极板面积为S ，板间距离为D 。
其间充满介质，介质的介电常数是变化的，在一个极板处为1ε，在另一个极板处为2ε，其他各处的介电常数与到介电常数为1ε处的距离成线性关系，如图所示。
试求此电容器的电容C 。
8、电容为C 的平行板电容器的一个极板上有电量q +，而另一个极板上有电量4q +，求电容器两极板间的电势差。
9、三个电容分别为1C 、2C 、3C 的未带电的电容器，如图示方式相连，再接到点A 、
B 、D 上。
这三点电势分别为A U 、B U 、D U 。
则公共点O 的电势是多大？。