20182019學(xué)年魯科版高中物理選修31 第2章 電勢能和電勢差 單元測試

1、2019-2019學(xué)年魯科版高中物理選修3-1 第2章 電勢能和電勢差 單元測試一、單項(xiàng)選擇題1.以下關(guān)于電勢的說法中 ,不正確的選項(xiàng)是 A.電勢差就是電場中兩點(diǎn)電勢的差值B.勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢差還與試探電荷的電量有關(guān)C.順著電場線的方向 ,電勢越來越低D.電場中各點(diǎn)的電勢是相對零電勢參考點(diǎn)而言的2.把兩個(gè)異種電荷之間的距離增大一些 ,以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是 A.外力做正功 ,電荷電勢能增加B.電場力做正功 ,電荷電勢能增加C.電場力做負(fù)功 ,電荷電勢能減小D.外力做負(fù)功 ,電荷電勢能減少3.如下圖 ,將平行板電容器兩極板分別與電池正、負(fù)極相接 ,兩板間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)貼著下板插

2、入一定厚度的金屬板 ,那么在插入過程中 A.電容器的帶電量不變B.電路將有順時(shí)針方向的短暫電流C.帶電液滴仍將靜止D.帶電液滴將向上做加速運(yùn)動(dòng)4.分子間有相互作用的勢能 ,規(guī)定兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢能為零 ,并兩分子相距r0時(shí)分子間的引力與斥力大小相等設(shè)分子a 和分子b從相距無窮遠(yuǎn)處分別以一定的初速度在同一直線上相向運(yùn)動(dòng) ,直到它們之間的距離到達(dá)最小在此過程中以下說法正確的選項(xiàng)是 A.a和b之間的勢能先增大 ,后減小B.a和b的總動(dòng)能不變C.兩分子相距r0時(shí) ,a和b的加速度均為零D.兩分子相距r0時(shí) ,a和b之間的勢能大于零5.如下圖 ,處于真空中的勻強(qiáng)電場與水平方向成15o角 ,AB直線

3、與強(qiáng)場E互相垂直在A點(diǎn) ,以大小為vo的初速度水平拋出一質(zhì)量為m ,帶電荷量為+q 的小球 ,經(jīng)時(shí)間t ,小球下落一段距離過C點(diǎn)圖中未畫出時(shí)其速度大小仍為vo , 在小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中 ,以下說法正確的選項(xiàng)是A.電場力對小球做功為零B.電場力做的負(fù)功C.小球機(jī)械能增加D.C點(diǎn)可能位于AB直線的左方6.如下圖 ,平行板電容器與電動(dòng)勢為E的直流電源內(nèi)阻不計(jì)連接 ,下極板接地。一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離 A.帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)B.P點(diǎn)的電勢將降低C.帶電油滴的電勢能將減少D.電容器的電容減小 ,極板帶電量將增大7.

4、靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的根底上制成的 ,用其指針的張角大小來定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢差大小 ,如下圖 ,A、B是平行板電容器的兩個(gè)金屬板 ,G為靜電計(jì) ,開始時(shí) ,開關(guān)S閉合 ,靜電計(jì)指針張開一定角度 ,為了使指針張開角度增大些 ,以下采取的措施可行的是 A.斷開開關(guān)S后 ,將A ,B分開些B.保持開關(guān)S閉合 ,將A ,B兩極板分開些C.保持開關(guān)S閉合 ,將A ,B兩極板靠近些D.保持開關(guān)S閉合 ,將變阻器滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)二、多項(xiàng)選擇題8.如下圖 ,水平放置的平行板電容器M、N與一電源相連 在電容器的兩板間有一帶電的小球P處于靜止?fàn)顟B(tài) 現(xiàn)將電容器兩板間的距離增大 ,那么 A.電容變大B.小球

5、向上運(yùn)動(dòng)C.電容變小D.小球向下運(yùn)動(dòng)9.空間存在著平行于x軸方向的靜電場 ,A、M、O、N、B為x軸上的點(diǎn) ,OAOB ,OM=ON ,一帶正電的粒子在AB間的電勢能Ek隨x的變化規(guī)律為如下圖的折線 ,那么以下判斷中正確的選項(xiàng)是 A.AO間的電場強(qiáng)度等于OB間的電場強(qiáng)度B.M點(diǎn)電勢比N點(diǎn)電勢低C.假設(shè)將一帶負(fù)電的粒子從M點(diǎn)靜止釋放 ,它一定能通過N點(diǎn)D.該粒子從M向O移動(dòng)過程中 ,所受電場力做正功10.多項(xiàng)選擇如下圖為“研究影響平行板電容器電容的因素的實(shí)驗(yàn)裝置 ,以下說法正確的選項(xiàng)是 A.A板與靜電計(jì)的指針帶的是異種電荷B.甲圖中將B板上移 ,靜電計(jì)的指針偏角增大C.乙圖中將B板左移 ,靜電計(jì)

6、的指針偏角不變D.丙圖中將電介質(zhì)插入兩極板間 ,靜電計(jì)的指針偏角減小三、填空題11.在某電場中 ,把帶電量q=5109 C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到了B點(diǎn) ,電場力所做的功為1107 JB ,A兩點(diǎn)間的電勢差UBA是_V 12.如下圖 ,某靜電場的電場線 ,圖中A、B兩點(diǎn)電勢的上下情況是A_B填“、“或“ ,一負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)其電勢能增減的情況是_。四、解答題13.如下圖 ,光滑絕緣體桿豎直放置 ,它與以正點(diǎn)電荷Q為圓心的某一圓交于B、C兩點(diǎn) ,質(zhì)量為m ,帶電荷量為q的有孔小球從桿上的A點(diǎn)無初速度下滑 ,q遠(yuǎn)小于Q ,AB=h ,小球滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為 ,那么小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中 ,電場

7、力做多少功？假設(shè)取A點(diǎn)電勢為零 ,C點(diǎn)的電勢是多大？五、綜合題14.如下圖 ,平行板電容器兩極板M ,N分別帶等量異種電荷 ,其中N板接地 ,現(xiàn)將電荷量q=5106C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到M板 ,共克服電場力做功W=1103J ,假設(shè)把該點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到N板 ,電場力做正功為5104J ,那么1A點(diǎn)的電勢？ 2兩極板間的電勢差？ 答案解析局部一、單項(xiàng)選擇題1.【答案】B 【解析】【解答】解：A、根據(jù)電勢差的定義UAB=AB , 即電勢差就是電場中兩點(diǎn)電勢的差值 ,故A正確B、勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢差取決于電場本身的性質(zhì) ,與電荷量無關(guān) ,故B不正確；C、根據(jù)電勢的定義和電場場的規(guī)律可知 ,順著電場

8、線的方向 ,電勢越來越低 ,故C正確；D、電勢具有相對性 ,電場中各點(diǎn)的電勢是相對零電勢參考點(diǎn)而言的 ,故D正確此題選不正確的 ,應(yīng)選：B【分析】根據(jù)電勢差的定義UAB=AB可明確電勢差與電勢間的關(guān)系 ,知道電勢差是由電場本身的性質(zhì)決定的；電勢是個(gè)相對量 ,參考點(diǎn)選取不同 ,各點(diǎn)的電勢就不同沿著電場線的方向電勢是降落的2.【答案】A 【解析】【分析】兩個(gè)異種電荷之間的力為吸引力 ,當(dāng)距離增大時(shí) ,電場力做負(fù)功 ,電荷電勢能增加 ,BC錯(cuò)；外力與電場力反向 ,即外力做正功 ,D錯(cuò) ,A對?！军c(diǎn)評】此題學(xué)生熟練掌握電場力做功跟電勢能的關(guān)系 ,可類比重力做功跟重力勢能的關(guān)系。3.【答案】D 【解析】

9、【解答】解：A、插入一金屬板相當(dāng)于極板間距離變小了 ,根據(jù)決定式 ,知電容增大 ,電勢差不變 ,那么Q=CU知 ,電容器帶電量增大電路中有逆時(shí)針方向的短暫電流A、B不符合題意C、電勢差不變 ,d減小 ,那么電場強(qiáng)度增大 ,帶電液滴所受的電場力增大 ,大于重力 ,將向上做加速運(yùn)動(dòng)C不符合題意 ,D符合題意應(yīng)選D【分析】該題目通過電容的決定式和定義式Q=CU來分析電容的充放電情況和其中電場強(qiáng)度的變化 ,結(jié)合選項(xiàng)分析。4.【答案】C 【解析】【解答】解：A、B、分子間距大于r0 , 分子力為引力 ,因此引力做正功使分子勢能逐漸減??；分子間距小于r0 , 分子力為斥力 ,因此斥力做負(fù)功使分子勢能逐漸增

10、大 ,故分子勢能先減小后增大 ,根據(jù)能量守恒 ,動(dòng)能先增加后減小 ,故A錯(cuò)誤 ,B錯(cuò)誤；C、兩分子相距r0時(shí) ,分子間的引力與斥力大小相等 ,分子力的合力為零 ,加速度為零 ,故C正確；D、分子勢能零點(diǎn)沒有規(guī)定 ,故兩分子相距r0時(shí) ,a和b之間的勢能是否為大于零無法判斷 ,只能說明勢能最小 ,故D錯(cuò)誤；應(yīng)選：C【分析】根據(jù)分子力的特點(diǎn) ,結(jié)合運(yùn)動(dòng)的方向與分子力的方向的關(guān)系可知：分子力先做正功后做負(fù)功；只有分子力做功 ,分子勢能和動(dòng)能總量保持不變5.【答案】B 【解析】【分析】由動(dòng)能定理判斷 ,小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中電場力做功的情況 ,由電場力做功情況 ,判斷小球機(jī)械能變化情況和C點(diǎn)與A

11、B直線的位置關(guān)系。A、小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中 ,小球在A、C兩點(diǎn)速度大小相同 ,由動(dòng)能定理可知：重力做的正功與電場力做的負(fù)功相等 ,錯(cuò)誤B、電場力做負(fù)功 ,電場力做的負(fù)功；正確C、除重力外的電場力做了負(fù)功 ,小球機(jī)械能減小；錯(cuò)誤D、由AB直線與強(qiáng)場E互相垂直 ,可知AB直線為等勢線 ,帶正電的小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中 ,電場力做負(fù)功 ,那么A點(diǎn)電勢低于C點(diǎn)電勢 ,所以C點(diǎn)位于AB直線的右方；錯(cuò)誤應(yīng)選B?！军c(diǎn)評】注意等勢面與電場線垂直 ,正電荷沿電場線方向運(yùn)動(dòng) ,電場力做正功 ,電勢能減??；沿電場線方向電勢減小。6.【答案】B 【解析】【解答】將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距

12、離 ,根據(jù) 可知 ,場強(qiáng)減小 ,油滴受的電場力減小 ,故油滴將沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng) ,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù) 可知 ,P點(diǎn)的電勢將降低 ,選項(xiàng)B正確；由于油滴帶負(fù)電 ,根據(jù) 可知油滴的電勢能將增加 ,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù) 可知 ,電容器的電容C減小 ,根據(jù)Q=CU可知極板帶電量將減小 ,選項(xiàng)D錯(cuò)誤；應(yīng)選B【分析】利用 判斷極板間場強(qiáng)變化 ,從而確定油滴運(yùn)動(dòng)情況；利用P點(diǎn)和下極板的電勢差判斷P點(diǎn)電勢和油滴電勢能的變化情況；利用Q=UC判斷極板電荷量的變化。7.【答案】A 【解析】【解答】斷開電鍵 ,電容器帶電量不變 ,將AB分開一些 ,那么d增大 ,根據(jù) 知 ,電容減小 ,根據(jù) 知 ,電勢差增大 ,指針張角

13、增大 ,A符合題意；保持開關(guān)閉合 ,電容器兩端的電勢差不變 ,那么指針張角不變知 ,B不符合題意；保持開關(guān)閉合 ,電容器兩端的電勢差不變 ,那么指針張角不變C不符合題意；保持開關(guān)閉合 ,電容器兩端的電勢差不變 ,變阻器僅僅充當(dāng)導(dǎo)線功能 ,滑動(dòng)觸頭滑動(dòng)不會影響指針張角 ,D不符合題意。故答案為：A【分析】此題是電容動(dòng)態(tài)變化分析問題 ,關(guān)鍵抓住兩點(diǎn)：一是電容器的電量不變；二是掌握電容的兩個(gè)公式：電容的決定式和。靜電計(jì)測定電容器極板間的電勢差 ,電勢差越大 ,指針的偏角越大根據(jù)電容的決定式分析極板間距離、正對面積變化、改變極板間電介質(zhì)時(shí)電容的變化情況 ,由于極板所帶電荷量不變 ,再由電容的定義式分析

14、板間電勢差的變化 ,即可再確定靜電計(jì)指針的偏角變化情況。二、多項(xiàng)選擇題8.【答案】C,D 【解析】【解答】因質(zhì)點(diǎn)原來處于靜止?fàn)顟B(tài) ,那么有 ,且電場力向上；由 可知 ,當(dāng)d增大時(shí) ,電容C減小 ,因電容器與電池相連 ,所以兩端的電勢差不變 ,因d增大 ,由 可知 ,極板間的場強(qiáng)減小 ,故電場力小于重力 ,質(zhì)點(diǎn)將向下運(yùn)動(dòng) ,B不符合題意故答案為：CD【分析】此題根據(jù)可分析電容的變化 ,而帶電小球的運(yùn)動(dòng)取決于小球受力的變化 ,故只需知道平行板間場強(qiáng)的變化就可以知道小球所受電場力的變化從而知道它的運(yùn)動(dòng)。9.【答案】B,C,D 【解析】【解答】解：A、在Epx圖象中 ,根據(jù)電場力做功公式W=Fx ,知

15、圖象的斜率絕對值表示電場力大小 ,結(jié)合電場力公式 F=qE ,知AO間的電場強(qiáng)度大于OB間的電場強(qiáng)度 ,故A錯(cuò)誤；B、由圖知 ,粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能比在N點(diǎn)的大 ,那么粒子在M點(diǎn)的電勢能比在N點(diǎn)的小 ,根據(jù)Ep=q知 ,M點(diǎn)電勢比N點(diǎn)電勢低 ,故B正確C、假設(shè)將一個(gè)帶負(fù)電的粒子從M點(diǎn)靜止釋放 ,在電場力的作用下 ,它將加速運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)后 ,再向N點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng) ,根據(jù)能量守恒定律可知 ,運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí) ,其動(dòng)能大于零 ,即故它一定能通過N點(diǎn) ,故C正確D、該粒子從M向O移動(dòng)過程中 ,粒子的動(dòng)能增大 ,電勢能減小 ,那么粒子所受電場力做正功故D正確應(yīng)選：BCD【分析】AO區(qū)域內(nèi)的單位長度的電勢能的變化比B

16、O大 ,故AO區(qū)域內(nèi)的電場強(qiáng)度大 ,對于正電荷 ,沿電場線方向 ,電勢能減小 ,根據(jù)電勢能的變化 ,判斷出電場的方向。10.【答案】B,D 【解析】【解答】靜電計(jì)的指針與A板連為一個(gè)導(dǎo)體 ,帶電性質(zhì)相同 ,A錯(cuò)誤；C=rS/4kd ,C=Q/U ,B板上移 ,S減小 ,C減小 ,Q不變 ,U增大 ,B正確；B板左移 ,d增大 ,C減小 ,U增大 ,C錯(cuò)誤；插入電介質(zhì) ,r增大 ,電容C增大 ,U減小 ,D正確?！痉治觥侩娙荽笮∈怯蓸O板間距 ,正對面積和有無相對電介質(zhì)來決定的 ,跟有無電荷量有無電壓無關(guān)。連接的兩金屬體電荷量相同 ,正對的兩金屬板電荷量相反.三、填空題11.【答案】20 【解析】

17、【解答】解：A、兩點(diǎn)間的電勢差為：UAB= = V=20V ,那么B、A兩點(diǎn)間的電勢差為：UBA=UAB=20V；故答案為：20【分析】根據(jù)公式U= ,求出A、B間的電勢差UAB , 再利用UBA=UAB求解12.【答案】；增加 【解析】【解答】沿電場線方向電勢逐漸降低 ,所以AB；負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn) ,電場力做負(fù)功 ,電勢能增加?！痉治觥扛鶕?jù)沿電場線方向電勢逐漸降低判斷電勢的上下 ,由電場力做功判斷電勢能的變化：當(dāng)電場力做正功時(shí)電勢能減少；電場力做負(fù)功時(shí)電勢能增加。四、解答題13.【答案】解：AB由動(dòng)能定理： 又 又BC等勢 答：小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中 ,電場力做功為 ,假設(shè)取A點(diǎn)電勢為零 ,C點(diǎn)的電勢是 【解析】【分析】由題 ,B、C兩點(diǎn)在以正電荷Q為圓心的同一圓周上 ,電勢相等 ,小球從B運(yùn)動(dòng)到C過程 ,電場力做功為零 ,根據(jù)動(dòng)能定理研究小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程 ,求出