高中物理必修三第十章《静电场中的能量》测试(含答案解析)(32)

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，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．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

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

5．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

6．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．如图所示，ABC为表面光滑的斜劈，D为AC中点，质量为m带正电的小滑块沿AB面由A点静止释放，滑到斜面底端B点时速度为v0，若空间加一与ABC平行的匀强电场，滑块仍由静止释放，沿AB面滑下，滑到斜面底端B点时速度为02v，若滑块由静止沿AC面滑下，滑到斜面底端C点时速度为03,v，则下列说法正确的是（ ）

A．滑块滑到D时机械能增加了2012mv

B．电场方向与BC垂直

C．B点电势是C点电势2倍

D．由A到B的过程中，电势能增加2012mv

8．空间有一电场，在x轴上0x到0x间电势φ随x的变化关系如图所示，图线关于φ轴对称。一质量为m、电荷量为q的粒子仅受电场力作用，以沿x方向的初速度0v，从x轴上的1x点向右运动，粒子的运动一直在x轴上，到达原点O右侧最远处的坐标为2x，2x点与1x点间的电势差为21U，则（ ）

A．20xx，20212mvUq

B．021xxx，20212mvUq

C．21xx，20212mvUq

D．2x，20212mvUq

9．在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A，B，C三点在同一直线上，且2ABBC，如图所示，由此可知（ ）

A．小球带正电

B．电场力大小为2mg C．小球从A到B与从B到C的运动时间相等

D．小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等

10．让质子11H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

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．如图所示，在匀强电场中，场强方向与abc所在平面平行，acbc，53abc，0.4mac。一个电荷量5110Cq的正电荷从a移到b，电场力做功为零；同样的电荷从a移到c，电场力做功为47.210J。cos530.6，则该匀强电场的场强大小和方向分别为（ ）

A．300V/m、沿ab由a指向b

B．300V/m、垂直ab向上

C．400V/m、垂直ab向上

D．400V/m、沿ac由a指向c

13．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。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()4vvg

D．小物体上升的最大高度为124vvg

14．如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为＋Q和-Q。在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为＋q的小球以初速度v0从管口射入，则小球（ ）

A．速度先增大后减小

B．受到的库仑力先做负功后做正功

C．受到的库仑力最大值为28kQqd

D．管壁对小球的弹力最大值为24kQqd

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．沿着电场线方向电势是_____________

17．如图所示，a、b、c表示点电荷电场中的三个等势面，它们的电势分别为φ、58φ和14φ（φ<0），该点电荷的电性为________。一带电粒子从等势面a上某处由静止释放，仅受到电场力作用而运动，已知带电粒子经过等势面b时的速率为v，它经过等势面c时的速率为________。

18．如图所示，电源A电压为6V，电源B电压为8V，将电键K从A换到B，电流计G通过的电量为5610C，则图中以空气为电介质的电容器的电容为______。若将电键K再从B断开，插入其它电介质，电容器两极板间的电场强度______（填“变大”“变小”或“不变”），若再将上极板上移，相比于移动极板前，电容器两极板间的电场强度______（填“变大”“变小”或“不变”）。

19．如图所示，水平放置的两平行金属板相距为d，充电后其间形成匀强电场。一带电量为+q，质量为m的液滴从下板边缘射入电场，并沿直线运动恰好从上板边缘射出。可知，该液滴在电场中做______________运动，电场强度为__________，电场力做功大小为_______________。

20．某平行板电容器的带电量增加2.0×10-10C，两极板间的电压增加1V，已知电介质的介电常数ε=6，极板面积S=3πcm2，则此电容器的电容C=___________F= ______________

pF，两极板间距离d=___________m，两极板间的场强增加______________V/m。

21．用如图的电路观察电容器的充、放电现象，图中电容器不带电，将S掷于a位置，则通过灵敏电流表的电流方向______（填“向左”或“向右”），电容器上极板将带______（填“正”或“负”）电荷，这一过程称为电容器的______（填“充电”或“放电”），然后将S掷于b位置，此时通过灵敏电流表的电流方向______（填“向左”或“向右”），电容器的上极板带______（填“正”或“负”）电荷，且电荷量在______（填“增大” “减小”或“不变”）。

22．如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的，场强大小为E的匀强电场时，验电器的箔片________（填“张开”或“不张开”），我们把这种现象称之为__________。此时，金属网罩的感应电荷在网罩内部空间会激发一个电场，它的场强大小为__________，方向为_____________。

23．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。

24．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______点时电势能最小，将负电荷放在_____点时电势能最大。

25．如图所示，在原来不带电的金属细杆 ab 附近的 P 点，放置一个正点电荷+Q，达到静电平衡后，a 端的电势________（填“大于”、“等于”或“小于”）b 端的电势，杆中有一点

c，c 点与点电荷相距为 l，则感应电荷在杆内 c 处的场强的大小为 ___________，方向

__________，（静电力常量为 k）

26．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”）

三、解答题

27．长为L平行金属板，板间形成匀强电场，一个带电为+q、质量为m的带电粒子（不计重力），以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板水平方向成30°，如图。求：

(1)粒子离开电场时竖直分速度大小vy；

(2)两板间匀强电场的场强大小E；

(3)两板间距离d。