高中物理:静电场中的能量 测试题(含答案)
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一、选择题1.两平行金属板相距为d ,电势差为U ,一电子质量为m ,电荷量大小为e ,从O 点沿垂直于两板的直线移动到A 点,A=L ,如图所示,则此过程中电场力对电子所做的功为( )A .eUd L -B .eUd LC .eUL d -D .eUL d2.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。
则下列说法中正确的是( )A .这两点电荷一定是等量异种电荷B .这两点电荷一定等量同种电荷C .D 、C 两点的电势一定不相等 D . C 点的电场强度比D 点的电场强度小 3.一带电粒子自图中A 点以初速度0v 平行于等势面射入电场,其运动轨迹如虚线AB 所示。
图中a 、b 、c 、d 为电场的四个等势面,且其电势关系为a b c d ϕϕϕϕ<<<,不计粒子重力,则( )A .粒子一定带负电B .粒子一定做匀速圆周运动C .粒子从A 到B 的运动过程中,动能先减小后增大D .粒子从A 到B 的运动过程中,电势能不断减小4.如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a 、b 与电池相连,在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态。
若将a 板向下平移一小段距离,但仍在M 点上方,稳定后,下列说法中正确的是( )A .金属板所带电荷量减少B .M 点电势升高C .M 点的电场强度变小D .在a 板移动前后两种情况下,若将液滴从a 板移到b 板,电场力做功不相同 5.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6.如图所示,某带电导体的表面有a 、b 两点,其中a 点的电场强度E 1=200 V/m ,b 点的电场强度E 2=400 V/m ,导体外有一点c ,c 点与a 点之间的距离为2 cm ,c 点与b 点之间的距离为4 cm 。
一、选择题1.如图,将带负电的试探电荷沿着等量异种点电荷的中垂线从A 点移动到B 点,再沿连线从B 点移动到C 点。
在此全过程中,下列说法正确的是( )A .电场先不变后变大B .电势先变小后变大C .电势能先不变后变小D .所受的静电力先变大后变小2.如图所示为某一点电荷产生的电场中的7条电场线,电场线的分布关于y 轴对称,O 是坐标原点,M 、N 、P 、Q 是以O 为圆心的,一个圆周上的4个点,其中M 、N 两点在y 轴上,Q 点在x 轴上,P 点在第5条电场线上,则下列说法正确的是( )A .M 点的电势和P 点的电势相等B .将一正点电荷由M 点移到P 点,电势能减小C .将一负点电荷由N 点分别移到Q 点和P 点,电场力做功NQ NP W WD .Q 点的电场强度小于M 点的电场强度3.如图的电路中C 是平行板电容器,将S 先闭合后断开,然后将平行板的板间距拉大一点,下列说法正确的是( )A .平行板电容器两板间的的电场强度变小B.平行扳电容器两板的电势差增大C.平行板电容器两板的电势差不变D.平行板电容器两板的电势差变小4.在平行板电容器A、B两板上加上如图所示的交变电压,开始B板的电势比A板高,这时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动,设电子在运动中不与极板发生碰撞,则下述说法正确的是(不计电子重力)()A.电子一直向A板运动B.电子一直向B板运动C.电子先向A板运动,然后向B板运动,再返回A板做周期性来回运动D.电子先向B板运动,然后向A板运动,再返回B板做周期性来回运动5.A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线上中点O的距离相等,如图所示,则()A.A、B连线上的任意两点的电势差为零B.同一电荷在A的电势能比B点的电势能大C.把正电荷从A点沿直线移动到B点,电场力先减小后增大D.A、B两点的电场强度不相同6.如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动,匀强电场方向竖直向下,则()A.当小球运动到最高点a时,线的张力一定最小B.当小球运动到最低点b时,小球的速度一定最大C.当小球运动到最高点a时,小球的电势能最大D.小球在运动过程中机械能不守恒7.两个等量的固定正点电荷连线上有四个点o、a、b、c,其o是点电荷连线的中点,a、b到左点电荷等距(b点在外侧),a、o距离大于o、c,以下说法正确的是()A.a、b两点的电场强度相同B.a、b两点的电势相同C.四点中电场强度最大是b点D.四点中电势最高是b点8.如图所示,已知A、B、C、D、E、F、G、H是正八边形的8个顶点,O为正八边形的中心,M、N分别为OG和OC的中点,P、Q分别为OA和OE的中点.在M、N两点放置等量异种点电荷,则下列各点中电势和电场强度均相同的是()A.B点和D点B.P点和Q点C.D点和F点D.C点和G点9.如图所示,P和Q为两平行金属板,板间有一定电压,在P板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q板运动,下列说法正确的是()A.两板间距离越大,加速时间越短B.两板间距离越小,电子的加速度就越小C.电子到达Q板时的速率,与加速电压无关,仅与两板间距离有关D.电子到达Q板时的速率,与两板间距离无关,仅与板间电压有关10.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.3mgqB.mgqC.2mgqD.4mgq11.如图所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、R 、Q 是这条轨迹上的三点,由此可知( )A .带电粒子在P 点时的电势能比在Q 点时的电势能大B .带电粒子在P 点时的速度大小大于在Q 时的速度大小C .带电粒子在P 点时的加速度大小小于在Q 点时的加速度大小D .带电粒子在R 点时的动能与电势能之和比在Q 点时的小,比在P 点时的大12.在静电场中,将一电子由a 点移到b 点,电场力做功5eV ,则下列结论错误的是( )A .电场强度的方向可能是由b 到aB .a 、b 两点间的电压是5VC .电子的电势能减少了5eVD .a 点的电势为-5V13.在一个粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。
一、选择题1.如图所示为某一点电荷产生的电场中的7条电场线,电场线的分布关于y 轴对称,O 是坐标原点,M 、N 、P 、Q 是以O 为圆心的,一个圆周上的4个点,其中M 、N 两点在y 轴上,Q 点在x 轴上,P 点在第5条电场线上,则下列说法正确的是( )A .M 点的电势和P 点的电势相等B .将一正点电荷由M 点移到P 点,电势能减小C .将一负点电荷由N 点分别移到Q 点和P 点,电场力做功NQ NP W WD .Q 点的电场强度小于M 点的电场强度2.如图所示,A 、B 为两个带等量异号电荷的金属球,将两根不带电的金属棒C 、D 放在两球之间,则下列叙述正确的是( )A .若将B 球接地,B 所带的负电荷还将保留一部分B .若将B 球接地,B 所带的负电荷全部流入大地C .由于C 、D 不带电,所以C 棒的电势一定等于D 棒的电势D .若用导线将C 棒的x 端与D 棒的y 端连接起来的瞬间,将有电子流从x 流向y 3.如图所示,真空中固定两个等量异号点电荷+Q 、-Q ,图中O 是两电荷连线中点,a 、b 两点与+Q 的距离相等,c 、d 是两电荷连线垂直平分线上的两点,bcd 构成一等腰三角形,a 、e 两点关于O 点对称。
则下列说法正确的是( )A .a 、b 两点的电势相同B .a 、e 两点的电场强度相同C .将电子由c 沿cd 边移到d 的过程中电场力做正功D.质子在b点的电势能比在O点的电势能小4.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5.如图所示,某带电导体的表面有a、b两点,其中a点的电场强度E1=200 V/m,b点的电场强度E2=400 V/m,导体外有一点c,c点与a点之间的距离为2 cm,c点与b点之间的距离为4 cm。
一、选择题1.如图所示,∠M 是锐角三角形PMN 最大的内角,电荷量为q (q >0)的点电荷固定在P 点。
下列说法正确的是( )A .沿MN 边,从M 点到N 点,电场强度的大小逐渐增大B .沿MN 边,从M 点到N 点,电势逐渐降低C .正电荷在M 点的电势能比其在N 点的电势能大D .将正电荷从M 点移动到N 点,电场力做负功2.如图所示,带箭头的实线表示某电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。
其中A 、B 、C 三点的电场强度大小分别为E A 、E B 、E C ,电势分别为A ϕ、B ϕ、C ϕ。
关于这三点的电场强度大小和电势高低的关系,下列说法中正确的是( )A .E A =EB B .E A >EC C .A B ϕϕ=D .B C ϕϕ> 3.两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中存在一沿半径方向的电场,如图所示。
带正电的粒子流由电场区域边缘的M 点射入电场,沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一边缘的N 点射出,由此可知( )A .若入射粒子的电荷量相等,则出射粒子的质量一定相等B .若入射粒子的电荷量相等,则出射粒子的动能一定相等C .若入射粒子的比荷相等,则出射粒子的动量一定相等D .若入射粒子的比荷相等,则出射粒子的动能一定相等4.图中虚线所示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 点时的动能分别为26J 和5J 。
当这一点电荷运动到某一位置。
其电势能变为-8J 时,它的动能为( )A .8JB .15JC .20JD .34J5.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Q 1和Q 2。
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)。
一、选择题1.(0分)[ID:125868]如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab=U bc,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R同时在等势面b上,据此可知()A.三个等势面中,a的电势最高B.带电质点在P点的电势能比在Q点的小C.带电质点在P点的加速度比在Q的加速度大D.带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小2.(0分)[ID:125866]如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动,匀强电场方向竖直向下,则()A.当小球运动到最高点a时,线的张力一定最小B.当小球运动到最低点b时,小球的速度一定最大C.当小球运动到最高点a时,小球的电势能最大D.小球在运动过程中机械能不守恒3.(0分)[ID:125864]如图所示,正电荷在电场中从A点运动到B点,则运动过程中()A.电场力做负功、电势能减小B.电场力做正功、电势能减小C.电场力做负功、电势能增加D.电场力做正功、电势能增加4.(0分)[ID:125860]在平行于纸面内的匀强电场中,有一电荷量为q的带正电粒子,仅在2v,粒子的初、末电场力作用下,粒子从电场中A点运动到B点,速度大小没变,均为速度与AB 连线的夹角均为30°,如图所示,已知A 、B 两点间的距离为d ,则该匀强电场的电场强度为( )A .203mv qd ,方向竖直向下B .202mv qd,方向斜向左上方 C .203mv qd,方向竖直向下 D .2023mv qd ,方向斜向左下方 5.(0分)[ID :125859]一带电粒子自图中A 点以初速度0v 平行于等势面射入电场,其运动轨迹如虚线AB 所示。
图中a 、b 、c 、d 为电场的四个等势面,且其电势关系为a b c d ϕϕϕϕ<<<,不计粒子重力,则( )A .粒子一定带负电B .粒子一定做匀速圆周运动C .粒子从A 到B 的运动过程中,动能先减小后增大D .粒子从A 到B 的运动过程中,电势能不断减小6.(0分)[ID :125855]如图所示,在真空中有两个等量带负电的点电荷,分别置于P 、Q 两点,O 点是它们连线的中点,A 、B 为P 、Q 连线的中垂线上的两点,下列说法正确的是( )A .连线中点O 的场强最大B .连线中垂面是一个等势面C .将一正电荷q 由A 点沿中垂线移动到B 点,在此过程中q 的电势能一定逐渐增大D .将一正电荷q 由A 点沿中垂线移动到B 点,在此过程中q 受到的电场力一定逐渐减小 7.(0分)[ID :125844]为了研究影响平行板电容器电容的因素,实验中,使电容器的两个极板A 、B 分别带上等量异种电荷,并将A 极板和静电计的外壳分别接地,如图所示。
一、选择题1.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。
则下列说法中正确的是()A.这两点电荷一定是等量异种电荷B.这两点电荷一定等量同种电荷C.D、C两点的电势一定不相等D.C点的电场强度比D点的电场强度小2.如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动,匀强电场方向竖直向下,则()A.当小球运动到最高点a时,线的张力一定最小B.当小球运动到最低点b时,小球的速度一定最大C.当小球运动到最高点a时,小球的电势能最大D.小球在运动过程中机械能不守恒3.两个等量的固定正点电荷连线上有四个点o、a、b、c,其o是点电荷连线的中点,a、b到左点电荷等距(b点在外侧),a、o距离大于o、c,以下说法正确的是()A.a、b两点的电场强度相同B.a、b两点的电势相同C.四点中电场强度最大是b点D.四点中电势最高是b点4.在静电场中,将一电荷只在电场力作用下,从a点移到b点,电场力做了负功,则()A.b点的电场强度一定比a点大B.电场线方向一定从b指向aC.b点的电势一定比a点高D .该电荷的动能一定减小5.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2UD .粒子在电场中可能从M 点沿圆弧运动到N 点6.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 -7.如图所示,有三个质量相等的分别带正电、负电和不带电的小球,从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度v 0先后射入电场中,最后在正极板上打出A ,B ,C 三个点,则( )A .三小球在电场中运动时间相同B .三小球到达正极板时速度相同C .落到A 处小球带负电,落到C 处小球带正电D .三小球到达正极板时落在A 、C 处的小球机械能增大,落在B 处的小球机械能不变 8.在如图所示的4种情况中,a 、b 两点的场强相同,电势相同的( )A.带电平行板电容器两极板间的a、b两点B.离点电荷等距的a、b两点C.达到静电平衡时导体内部的a、b两点D.两个等量异种电荷连线上,与连线中点O等距的a、b两点9.如图,△abc中bc=4cm,∠acb=30°。
一、选择题1.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Q 1和Q 2。
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 .Q 1、Q 2均为负电荷B .Q 1、Q 2带电荷量之比为9:1C .在x =6 m 处电势为0D .该试探电荷向x 轴正方向运动时,电势能一直减小2.如图,带电粒子p 从a 板边缘由静止开始经电压U 1加速,沿AB 两板中线方向进入偏转电场,并从板的右侧射出偏转电场。
已知偏转电场的电场强度大小为E ,板长为L ,不计粒子重力,下列说法正确的是( )A .该带电粒子一定带正电B .该带电粒子一定从虚线的上方离开偏转电场C .当1U EL 时,粒子离开偏转电场时动能最大D .仅增大加速电压U 1,粒子射出偏转电场的动能可能减小3.A 、B 在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线上中点O 的距离相等,如图所示,则( )A .A 、B 连线上的任意两点的电势差为零B .同一电荷在A 的电势能比B 点的电势能大C .把正电荷从A 点沿直线移动到B 点,电场力先减小后增大D .A 、B 两点的电场强度不相同4.在静电场中,将一电荷只在电场力作用下,从a 点移到b 点,电场力做了负功,则( )A .b 点的电场强度一定比a 点大B .电场线方向一定从b 指向aC .b 点的电势一定比a 点高D .该电荷的动能一定减小5.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2URD .粒子在电场中可能从M 点沿圆弧运动到N 点6.如图所示,虚线表示某电场中的一组等差等势线,实线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹。
一、选择题1.如图所示,A 、B 为两个带等量异号电荷的金属球,将两根不带电的金属棒C 、D 放在两球之间,则下列叙述正确的是( )A .若将B 球接地,B 所带的负电荷还将保留一部分B .若将B 球接地,B 所带的负电荷全部流入大地C .由于C 、D 不带电,所以C 棒的电势一定等于D 棒的电势D .若用导线将C 棒的x 端与D 棒的y 端连接起来的瞬间,将有电子流从x 流向y 2.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Q 1和Q 2。
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 .Q 1、Q 2均为负电荷B .Q 1、Q 2带电荷量之比为9:1C .在x =6 m 处电势为0D .该试探电荷向x 轴正方向运动时,电势能一直减小3.如图所示,电子在电势差为1U 的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为2U 的两块平行极板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角 变大的是( )A .1U 不变、2U 变大B .1U 变小、2U 变大C .1U 变大、2U 不变D .1U 变小、2U 变小 4.A 、B 在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线上中点O 的距离相等,如图所示,则( )A .A 、B 连线上的任意两点的电势差为零B .同一电荷在A 的电势能比B 点的电势能大C .把正电荷从A 点沿直线移动到B 点,电场力先减小后增大D .A 、B 两点的电场强度不相同5.一带电粒子自图中A 点以初速度0v 平行于等势面射入电场,其运动轨迹如虚线AB 所示。
图中a 、b 、c 、d 为电场的四个等势面,且其电势关系为a b c d ϕϕϕϕ<<<,不计粒子重力,则( )A .粒子一定带负电B .粒子一定做匀速圆周运动C .粒子从A 到B 的运动过程中,动能先减小后增大D .粒子从A 到B 的运动过程中,电势能不断减小6.如图所示,带箭头的线段表示某一电场的电场线,在电场力作用下一带电粒子(不计重力)经过A 点飞向B 点,径迹如图中虚线所示,则( )A .粒子在B 点加速度较大B .粒子在B 点动能较大C .粒子带正电D .A 、B 两点相比较,B 点电势高7.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 -8.为了研究影响平行板电容器电容的因素,实验中,使电容器的两个极板A 、B 分别带上等量异种电荷,并将A 极板和静电计的外壳分别接地,如图所示。
高中物理第十章静电场中的能量知识汇总大全单选题1、如图所示,立方体ABCDEFGH的四个顶点A、C、F、H处各固定着一个电荷量均为Q的正点电荷,则B、D 两点()A.电势相同、电场强度大小相等B.电势相同、电场强度大小不相等C.电势不相同、电场强度大小相等D.电势不相同、电场强度大小不相等答案:A根据对称性可知,A、C、H三点处电荷在D点处产生的电场强度E1的大小和D点处的电势φ1刚好与A、C、F三点处电荷在B点处产生的电场强度E2的大小和B点处的电势φ2相等,而F处的点电荷在D点处产生的电场强度E3的大小和D点处的电势φ3与H处点电荷在B点处产生的电场强度E1的大小和B点处的电势φ4也相等,并且E1与E3方向相同,E2与E4方向相同,故B、D两点处的电场强度大小相等但方向不同,B、D两点的电势相同,BCD错误,A正确。
故选A。
2、一带正电的粒子仅在电场力作用下沿直线运动,其电势能随位置变化的图像如图所示,粒子先后经过A点和B点,设A、B两点的电场强度大小分别为E A、E B,电势分别为φA、φB,则()A.E A=E B,φA<φB B.E A=E B,φA>φBC.E A>E B,φA>φB D.E A<E B,φA<φB答案:A已知电势能的公式为E p=qφ该粒子带正电,故电势能越大的地方电势越高,已知E pA<E pB 故φA<φB 由图知,该图像的斜率为k=ΔE pΔx=E pB−E pAx B−x A=q(φB−φA)x B−x A=qUd=qE由于直线的斜率不变,故场强大小不变。
故选A。
3、如图所示,正方形ABCD区域内存在竖直向上的匀强电场,质子(11H)和α粒子(24He)从A点垂直射入匀强电场,粒子重力不计,质子从BC边中点射出,则()A.若初速度相同,α粒子从CD边离开B.若初速度相同,质子和α粒子经过电场的过程中速度增量之比为1:2C.若初动能相同,质子和α粒子经过电场的时间相同D.若初动能相同,质子和α粒子经过电场的过程中动能增量之比为1:4答案:DA.对任一粒子,设其电荷量为q,质量为m。
高中物理第十章静电场中的能量基础知识题库单选题1、以下关于电场性质的叙述,正确的是()A.电场线越密的地方,电势越高B.电场中某点的场强大小数量上等于单位电量的电荷在该点所受电场力的大小C.电场中同一等势面上的各点电势和场强均相同D.正点电荷或负点电荷形成的电场,都有离点电荷越近,场强越小的规律答案:BA.电场线越密的地方,场强越大,但是电势不一定越高,例如距离负点电荷越近的地方,电势越低,故A错误;B.根据E=F可知,电场中某点的场强大小数量上等于单位电量的电荷在该点所受电场力的大小,故B正确;qC.电场中同一等势面上的各点电势相同,但是场强不一定相同,故C错误;D.正点电荷或负点电荷形成的电场,离点电荷越近,电场线越密集,则场强越大,故D错误。
故选B。
2、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v0(v0接近光速的1)从两极板左端中点沿水平方向连续不断地20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,则在任意0.2s内()时,所有电子都能从极板的右端射出A.当U m<2md2v2el2时,将没有电子能从极板的右端射出B.当U m>md2v2el2C.当U m=2md2v2el2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U m=√2md2v2el2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:(√2−1)答案:DAB.电子进入极板后,水平方向上不受力,做匀速直线运动,竖直方向上受到电场力作用,当电子恰好飞出极板时有l=v0td 2=12at2a=eU m md解得U m=md2v2 el2当U m<md2v2el2时,所有电子都能从极板的右端射出;当U m>md2v2el2时,在0.2s时间内,极板间电压U<md2v2el2的时间段内,电子能从极板的右端射出,故AB错误;C.当U m=2md2v2el2时,分析图乙可知,任意0.2s内,有一半的时间内极板间电压低于临界电压md2v2el2,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.当U m=√2md2v2el2时,分析图乙可知,任意0.2s内,有√22×0.2s的时间内极板间电压低于临界电压md2v2el2,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:(√2−1),故D正确。
高中物理:静电场中的能量 测试题(含答案)注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本题共12小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( ) A .根据电场强度的定义式E =Fq 可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B .根据电容的定义式C =QU 可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比C .根据真空中点电荷的电场强度公式E =k Qr 2可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关D .根据电势差的定义式U AB =W ABq 可知,带电荷量为1 C 的正电荷,从A 点移动到B 点克服电场力做功为1 J,则A 、B 两点间的电势差为-1 V2.如图所示,在粗糙的水平面上固定一个点电荷Q ,在M 点无初速度释放一个带有恒定电荷量的小物块,小物块在Q 的电场中运动到N 点停止,则从M 到N 的过程中,下列说法错误的是( )A .小物块所受的静电力逐渐减小B .小物块具有的电势能逐渐减小C .M 点的电势一定高于N 点的电势D .小物块电势能的减少量一定等于克服摩擦力做的功3.如图所示,实线为两个点电荷Q 1、Q 2产生的电场的电场线,虚线为正电荷从A 点运动到B 点的运动轨迹,则下列判断正确的是( )A .A 点的场强小于B 点的场强 B .Q 1的电荷量大于Q 2的电荷量C .正电荷在A 点的电势能小于在B 点的电势能D .正电荷在A 点的速度小于在B 点的速度4.如图所示,M 、N 是真空中的两块平行金属板,质量为m 、电荷量为q 的带电粒子,以初速度v 0由小孔进入电场,当M 、N 间电压为U 时,粒子恰好能到达N 板,如果要使这个带电粒子到达M 、N 板间距的12后返回,下列措施中能满足此要求的是(不计带电粒子的重力)( )A .使初速度减为原来的12 B .使M 、N 间电压加倍C .使M 、N 间电压提高到原来的4倍D .使初速度和M 、N 间电压都减为原来的145.如图所示,把一个平行板电容器接在电压U =10 V 的电源上。
现进行下列四步操作:(1)合上K ;(2)在两板中央插入厚为d2的金属板;(3)断开K ;(4)抽出金属板。
则此时电容器两板间的电势差为( )A .20B .10 VC .5 VD .0 V此卷只装订不密封6.如图,电荷量分别为q 和-q (q >0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a 、b 是正方体的另外两个顶点。
则( )A .a 点和b 点的电势相等B .a 点和b 点的电场强度大小相等C .a 点和b 点的电场强度方向相反D .将负电荷从a 点移到b 点,电势能增加7.如图甲所示,大量的质量为m 、电荷量为e 的电子由静止开始经电压为U 0的电场加速后,先后从上极板的边缘平行极板方向进入偏转电场,其中偏转电场两极板间的电压U AB 随时间t 变化的规律如图乙所示。
已知偏转极板间的距离为d ,板长为l ,不计电子的重力及电子间的相互作用,电子通过偏转极板间所用的时间极短,可认为偏转电压不变,当偏转电压为3U 0时,粒子刚好从距上极板13d 的P 点射出,下列说法正确的是( )A .d =2lB .当U AB =3U 0时,电子射出偏转电场时的速度为06eU mC .当U AB =3U 0时,电子射出偏转电场时速度的偏转角为45°D .在45T ~T 时间内进入偏转电场的电子都不能从极板右侧射出8.如图所示,在竖直平面内xOy 坐标系中分布着与水平方向成45°夹角的匀强电场,将一质量为m 、带电荷量为q 的小球,以某一初速度从O 点竖直向上抛出,它的轨迹恰好满足抛物线方程y =kx 2,且小球通过点11P k k⎛⎫ ⎪⎝⎭,,已知重力加速度为g ,则( )A .电场强度的大小为mg qB .小球初速度的大小为2g kC .小球通过点P 时的动能为5mgkD .小球从O 点运动到P 点的过程中电势能减少2mgk9.如图为静电除尘机的原理示意图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区,带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,图中虚线为电场线(方向未标)。
不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化,则( )A .电场线方向由放电极指向集尘极B .图中A 点电势高于B 点电势C .尘埃在迁移过程中做变加速运动D .尘埃在迁移过程中电势能减小10.某静电场中x 轴上电场强度E 随x 变化的关系如图所示,设x 轴正方向为电场强度的正方向。
一带电荷量大小为q 的粒子从坐标原点O 沿x 轴正方向运动,结果粒子刚好能运动到x =3x 0处,假设粒子仅受电场力作用,E 0和x 0已知,则( )A .粒子一定带负电B .粒子的初动能大小为32qE 0x 0C .粒子沿x 轴正方向运动过程中电势能先增大后减小D .粒子沿x 轴正方向运动过程中最大动能为2qE 0x 011.如图所示,两个等量异种点电荷分别位于P 、Q 两点,P 、Q 两点在同一竖直线上,水平面内有一正三角形ABC ,且PQ 连线的中点O 为三角形ABC 的中心,M 、N 为PQ 连线上关于O 点对称的两点,则下列说法中正确的是( )A.A、B、C三点的电势相等B.电子在O点具有的电势能大于在B点具有的电势能C.M点场强大于N点场强D.将一正点电荷从A点移到O点,电场力做负功12.如图所示,水平面内有A、B、C、D、E、F六个点,它们均匀分布在半径R=2 cm 的同一圆周上,空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。
已知A、C、E三点的电势分别为φA=(2-3) V、φC=2 V、φE=(2+3) V,下列判断正确的是()A.电场强度的方向由A指向DB.电场强度的大小为100 V/mC.该圆周上的点电势最高为4 VD.将电子从D点沿DEF移到F点,静电力做正功二、非选择题(本题共6小题,共52分。
把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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.(6分)平行的带电金属板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)两板间的场强是________V/m;(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=________V;若将一个带电量q=-2.0×10-5 C的电荷放在P1点,则该电荷在p1处的电势能是________J。
14.(6分)在测定电容器电容的实验中,将电容器、电压传感器、阻值为3 kΩ的电阻R、电源、单刀双掷开关S按图甲所示电路图进行连接。
先使开关S与1相连,电源给电容器充电,充电完毕后把开关S掷向2,电容器放电,直至放电完毕,实验得到的与电压传感器相连接的计算机所记录的电压随时间变化的图线如图乙所示,图丙为由计算机对图乙进行数据处理后记录了“峰值”及图线与时间轴所围“面积”的图象。
(1)根据图甲所示的电路,观察图乙可知:充电电流与放电电流方向________(填“相同”或“ 相反”),大小都随时间________(填“增大”或“ 减小”)。
(2)该电容器的电容为________F。
(结果保留两位有效数字)(3)某同学认为:仍利用上述装置,将电压传感器从电阻两端改接在电容器的两端,也可以测出电容器的电容值,请你分析并说明该同学的说法是否正确________。
15.(6分)如图所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形所在的平面。
现将电荷量为10-8 C的正点电荷从A点移到B点,电场力做功为3×10-6 J,将另一电荷量为10-8 C的负点电荷从A点移到C点,克服电场力做功3×10-6 J。
(1)求电场线方向,U AB、U AC、U BC各为多少?(2)若AB边长为2 3 cm,求电场强度。
16.(8分)电荷量为q=1×10-4 C的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的匀强电场,场强E与时间t的关系及物块速度v与时间t的关系分别如图甲、乙所示,若重力加速度g取10 m/s2,求:(1)物块的质量m;(2)物块与水平面之间的动摩擦因数;(3)物块运动2 s过程中,其电势能的改变量。
17.(12分)一束电子流经U1=5 000 V的加速电压加速后,在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,两极板间电压U2=400 V,两极板间距d=2.0 cm,板长L1=5.0 cm。
(1)求电子在两极板间穿过时的偏移量y;(2)若平行板的右边缘与屏的距离L2=5.0 cm,求电子打在屏上的位置与中心O的距离Y(O点位于平行板水平中线的延长线上);(3)若另一个质量为m(不计重力)的二价负离子经同一电压U1加速,再经同一偏转电场,射出偏转电场的偏移量y′和打在屏上的偏移量Y′各是多大?18.(14分)如图所示,由两段相互平行的足够长的水平直杆PQ、MN和一半径为R 的光滑半圆环MAP组成绝缘装置,固定在竖直平面内,其中MN杆是光滑的,PQ杆是粗糙的。
现将一质量为m的带正电荷的小环套在MN杆上,小环所受的电场力为重力的12。
(1)若将小环由D点静止释放,则刚好能到达P点,求DM间的距离;(2)若将小环由M点右侧5R处静止释放,设小环与PQ杆间的动摩擦因数为μ,小环所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。
物理答案一、选择题(本题共12小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.【答案】D【解析】电场强度E与F、q无关,由电场本身决定,A错误;电容C与Q、U无关,由电容器本身决定,B错误;E=kQr2是决定式,C错误;在电场中,克服电场力做功,电势能增加,D 正确。