2021-2022高中物理第三冊鞏固練習：第10章 靜電場中的能量 測評（A）

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE11-版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)學必求其心得，業(yè)必貴于專精第十章測評（A)(時間:60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題5分，共40分.第1～5小題只有一個選項正確,第6~8小題有多個選項正確)1。下列說法正確的是（）A.電荷放在電勢高的地方，電勢能就大B。正電荷在電場中某點的電勢能一定大于負電荷在該點具有的電勢能C.電場強度為零的點，電勢一定為零D.無論移動正電荷還是負電荷,若克服靜電力做功它的電勢能都增大答案：D解析：正電荷放在電勢高的地方,電勢能大,而負電荷放在電勢高的地方，電勢能小,故A錯誤.電荷的電勢能與電荷的電性和電勢的正負有關(guān),正電荷在電場中電勢為負值的某點的電勢能，小于負電荷在該點具有的電勢能，故B錯誤。電場強度與電勢無關(guān),電場強度為零的點，電勢不一定為零,故C錯誤。只要電荷克服靜電力做功，根據(jù)功能關(guān)系可知，它的電勢能都增大，故D正確.2。在水深超過200m的深海,光線極少,能見度極低，有一種電鰻具有特殊的適應(yīng)性,能通過自身發(fā)生的生物電獲取食物、威脅敵害、保護自己。若該電鰻的頭尾相當于兩個電極，它在海水中產(chǎn)生的電場強度達到104N/C,可擊昏敵害.則身長50cm的電鰻，在放電時產(chǎn)生的瞬間電壓可達（）A.50V B.500VC。5000V D。50000V答案:C解析：由U=Ed可得，電鰻放電時產(chǎn)生的瞬時電壓U=104×0。5V=5000V，C正確。3.兩個固定的等量異號點電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示,一帶負電的粒子以某一速度從圖中A點沿圖示方向進入電場在紙面內(nèi)飛行,最后離開電場,粒子只受靜電力作用,則粒子在電場中()A.做直線運動，電勢能先變小后變大B.做直線運動，電勢能先變大后變小C.做曲線運動,電勢能先變小后變大D。做曲線運動,電勢能先變大后變小答案：C解析：由題圖等勢面可知兩固定的等量異號點電荷的電場分布如圖所示，虛線為帶負電的粒子在等量異號點電荷所產(chǎn)生電場中的偏轉(zhuǎn)運動軌跡,則粒子在電場中做曲線運動。靜電力對帶負電的粒子先做正功后做負功，電勢能先變小后變大，故C正確。4。如圖所示,在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個帶正電的試探電荷q1、q2分別置于A、B兩點,虛線為等勢線。取無窮遠處為零電勢點，若將q1、q2移到無窮遠的過程中克服靜電力做的功相等,則下列說法正確的是()A。A點電勢大于B點電勢B。A、B兩點的電場強度相等C。q1的電荷量小于q2的電荷量D。q1在A點的電勢能小于q2在B點的電勢能答案：C解析：由題意知點電荷Q帶負電，所以有φA<φB〈0,得|UA∞｜〉｜UB∞|，移動兩試探電荷克服靜電力做功相等,即q1|UA∞|=q2｜UB∞|,所以q1<q2,選項A錯誤,C正確；因為E=kQr2，rA<rB,所以EA〉EB，而且A、B兩點的電場強度方向也不同，選項B錯誤；根據(jù)靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系，q1在A5。在如圖甲所示的平行板電容器A、B兩極板上加上如圖乙所示的電壓，開始B板的電勢比A板高，這時兩極板中間原來靜止的電子在靜電力作用下開始運動,設(shè)電子在運動中不與極板發(fā)生碰撞,則下述說法正確的是（不計電子重力）（)A。電子先向A板運動，然后向B板運動,再返回A板做周期性來回運動B。電子一直向A板運動C。電子一直向B板運動D。電子先向B板運動,然后向A板運動,再返回B板做周期性來回運動答案：C解析:由運動學和動力學規(guī)律畫出如圖所示的v-t圖像可知，電子一直向B板運動，C正確。6.如圖所示,帶箭頭的實線為電場線，虛線為等勢線，且AB=BC，電場中的A、B、C三點的電場強度分別為EA、EB、EC,電勢分別為φA、φB、φC，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC,則下列關(guān)系正確的有()A。φA〉φB>φC B.EC>EB>EAC.UAB〈UBC D.UAB=UBC答案:ABC解析：A、B、C三點處在一根電場線上，沿著電場線的方向電勢降低,故φA>φB>φC，A對；由電場線的疏密程度可看出電場強度的大小關(guān)系，故EC〉EB>EA，B對；電場線密集的地方電勢降落較快,故UBC>UAB,C對，D錯。7。如圖所示,AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑,圓心為O,半徑為r，將等電荷量的兩正點電荷Q放在圓周上,它們的位置關(guān)于AC對稱,與O點的連線和OC間夾角為30°，下列說法正確的是(）A.電荷q從A點運動到C點，靜電力做功為零B。電荷q從B點運動到D點，靜電力做功為零C.O點的電場強度大小為kQD。O點的電場強度大小為3答案:BD解析：電荷q從A點運動到C點,所受靜電力豎直向上,靜電力做負功，A錯;根據(jù)對稱性知B正確;O點的電場強度大小為3kQr2,C8.某靜電場中的一條電場線與x軸重合，其電勢的變化規(guī)律如圖所示.在O點由靜止釋放一電子,電子僅受靜電力的作用,則在-x0～x0區(qū)間內(nèi)(）A。該靜電場是勻強電場B。該靜電場是非勻強電場C.電子將沿x軸正方向運動，加速度逐漸減小D.電子將沿x軸正方向運動,加速度逐漸增大答案：BC解析：由于電勢φ隨x的變化不是均勻的,即ΔφΔx不是常數(shù)，所以該靜電場一定是非勻強電場，且O點電場強度最大,x0處電場強度最小，選項A錯誤，B正確;由電勢變化規(guī)律可知,電場線方向指向x軸負方向,在O點由靜止釋放一電子,電子所受靜電力的方向指向x軸正方向,電子將沿x軸正方向運動，且加速度逐漸減小，選項C二、填空題（本題共2小題,共18分)9.(9分)如圖所示,a、b是勻強電場中的兩點，已知兩點間的距離為0.4m，兩點的連線與電場線成37°角,兩點間的電勢差為2.4×103V，則勻強電場的電場強度大小為E=V/m，把電子從a點移到b點，電子的電勢能將增加J。（sin37°=0.6,cos37°=0。8,電子的電荷量e=1。6×10—19C)

答案：7。5×1033.84×10—16解析：由Uab=Edabcos37°，得電場強度為E=Uabdabcos37°=2把電子從a點移到b點,電場力對電子做功為W=-eUab=-1。6×10-19×2.4×103J=-3。84×10-16J，則電子的電勢能將增加3.84×10—16J。10。（9分)如圖所示,兩塊水平放置的平行正對的金屬板A、B與電源E相連，在與兩板等距離的M點有一個帶電液滴處于靜止狀態(tài)。若將B板向下平移一小段距離穩(wěn)定后,液滴將運動，M點電勢,帶電液滴在M點的電勢能。

答案：向下加速升高減小解析:由帶電液滴處于靜止狀態(tài)知，液滴帶負電,且qE=mg,由于電容器與電源相連，則電容器兩極板間的電壓不變,B板向下平移一小段距離，由E=Ud可知電場強度變小，液滴所受的電場力變小，液滴將加速向下運動；電場強度變小，則A、M間的電勢差減小,因A板電勢不變,所以M點電勢升高，又由于液滴帶負電,故帶電液滴在M三、計算題（本題共3小題,共42分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11.(13分）如圖所示，平行金屬板A、B之間有勻強電場,A、B間電壓為600V，A板帶正電并接地，A、B兩板間距為12cm,C點離A板4cm。(1)求C點的電勢。（2）若將一電子從場外移到C點，靜電力做多少功？做正功還是做負功?答案:（1)—200V（2)-3。2×10—17J做負功解析：(1)板間電場強度為E=Ud=6000.12V/m已知A板與C點間的距離為d'=0。04m則UAC=Ed'=5×103×0。04V=200V。因為A板接地,φA=0，且沿電場方向電勢降低,所以可得φC=-200V。（2)“場外”可理解為離電場無窮遠，此處電勢也為零.由W=qU可得將電子從場外移到C點,靜電力做的功為W=e（0-φC）=-1.6×10—19×200J=-3。2×10-17J。負號說明靜電力做的是負功。12.(14分）虛線PQ、MN間存在如圖所示的水平勻強電場,一帶電粒子質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量為q=+1.0×10-5C,從a點由靜止開始經(jīng)電壓為U=100V的電場加速后,垂直進入勻強電場中,從虛線MN的某點b（圖中未畫出)離開勻強電場時速度與電場方向成30°角。已知PQ、MN間距為20cm，帶電粒子的重力忽略不計。求:(1）帶電粒子剛進入勻強電場時的速率v1；（2)水平勻強電場的電場強度大小;(3）a、b兩點間的電勢差。答案:(1)1.0×104m/s（2）1.7×103N/C（3）400V解析:（1)由動能定理得qU=1代入數(shù)據(jù)得v1=1.0×104m/s。（2）粒子沿初速度方向做勻速運動，d=v1t粒子沿電場方向做勻加速運動，v2=at由題意得tan30°=v由牛頓第二定律得qE=ma聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)得E=3×103N/C≈1.7×103N/C.（3)由動能定理得,qUab=12m（v12聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)得,Uab=400V.13.（15分)如圖所示,在絕緣粗糙的水平面上,相距為l的A、B兩點處分別固定著兩個等電荷量的正電荷，a、b是AB連線上的兩點，其中Aa=Bb=l4，O為AB連線的中點,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小滑塊(可以看成質(zhì)點)以初動能Ek0從a點出發(fā)，沿AB直線向b運動，其中小滑塊第一次經(jīng)過O點時的動能為初動能的3倍,到達b點時動能恰好為零，小滑塊最終停在O點,求(1)小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)；(2）O、b兩點間的電勢差;（3）小滑塊運動的總路程。答案:（1)2Ek0mgl（2）-5E解析：(1）a、b是AB連線