2021-2022高中物理第三冊(cè)鞏固練習(xí)：第10章 靜電場(chǎng)中的能量 測(cè)評(píng)（A）

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)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(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第十章測(cè)評(píng)（A)(時(shí)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(gè)選項(xiàng)正確,第6~8小題有多個(gè)選項(xiàng)正確)1。下列說(shuō)法正確的是（）A.電荷放在電勢(shì)高的地方，電勢(shì)能就大B。正電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于負(fù)電荷在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能C.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)一定為零D.無(wú)論移動(dòng)正電荷還是負(fù)電荷,若克服靜電力做功它的電勢(shì)能都增大答案：D解析：正電荷放在電勢(shì)高的地方,電勢(shì)能大,而負(fù)電荷放在電勢(shì)高的地方，電勢(shì)能小,故A錯(cuò)誤.電荷的電勢(shì)能與電荷的電性和電勢(shì)的正負(fù)有關(guān),正電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)為負(fù)值的某點(diǎn)的電勢(shì)能，小于負(fù)電荷在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能，故B錯(cuò)誤。電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)無(wú)關(guān),電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)不一定為零,故C錯(cuò)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(shì)能都增大，故D正確.2。在水深超過(guò)200m的深海,光線極少,能見(jiàn)度極低，有一種電鰻具有特殊的適應(yīng)性,能通過(guò)自身發(fā)生的生物電獲取食物、威脅敵害、保護(hù)自己。若該電鰻的頭尾相當(dāng)于兩個(gè)電極，它在海水中產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到104N/C,可擊昏敵害.則身長(zhǎng)50cm的電鰻，在放電時(shí)產(chǎn)生的瞬間電壓可達(dá)（）A.50V B.500VC。5000V D。50000V答案:C解析：由U=Ed可得，電鰻放電時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)電壓U=104×0。5V=5000V，C正確。3.兩個(gè)固定的等量異號(hào)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中虛線所示,一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場(chǎng)在紙面內(nèi)飛行,最后離開(kāi)電場(chǎng),粒子只受靜電力作用,則粒子在電場(chǎng)中()A.做直線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變小后變大B.做直線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變大后變小C.做曲線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變小后變大D。做曲線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變大后變小答案：C解析：由題圖等勢(shì)面可知兩固定的等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布如圖所示，虛線為帶負(fù)電的粒子在等量異號(hào)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡,則粒子在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng)。靜電力對(duì)帶負(fù)電的粒子先做正功后做負(fù)功，電勢(shì)能先變小后變大，故C正確。4。如圖所示,在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶正電的試探電荷q1、q2分別置于A、B兩點(diǎn),虛線為等勢(shì)線。取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，若將q1、q2移到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中克服靜電力做的功相等,則下列說(shuō)法正確的是()A。A點(diǎn)電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì)B。A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等C。q1的電荷量小于q2的電荷量D。q1在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于q2在B點(diǎn)的電勢(shì)能答案：C解析：由題意知點(diǎn)電荷Q帶負(fù)電，所以有φA<φB〈0,得|UA∞｜〉｜UB∞|，移動(dòng)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(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確；因?yàn)镋=kQr2，rA<rB,所以EA〉EB，而且A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向也不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)靜電力做功與電勢(shì)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(kāi)始B板的電勢(shì)比A板高，這時(shí)兩極板中間原來(lái)靜止的電子在靜電力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),設(shè)電子在運(yùn)動(dòng)中不與極板發(fā)生碰撞,則下述說(shuō)法正確的是（不計(jì)電子重力）（)A。電子先向A板運(yùn)動(dòng)，然后向B板運(yùn)動(dòng),再返回A板做周期性來(lái)回運(yùn)動(dòng)B。電子一直向A板運(yùn)動(dòng)C。電子一直向B板運(yùn)動(dòng)D。電子先向B板運(yùn)動(dòng),然后向A板運(yùn)動(dòng),再返回B板做周期性來(lái)回運(yùn)動(dòng)答案：C解析:由運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)規(guī)律畫(huà)出如圖所示的v-t圖像可知，電子一直向B板運(yùn)動(dòng)，C正確。6.如圖所示,帶箭頭的實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線，且AB=BC，電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為EA、EB、EC,電勢(shì)分別為φA、φB、φC，AB、BC間的電勢(shì)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(diǎn)處在一根電場(chǎng)線上，沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低,故φA>φB>φC，A對(duì)；由電場(chǎng)線的疏密程度可看出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系，故EC〉EB>EA，B對(duì)；電場(chǎng)線密集的地方電勢(shì)降落較快,故UBC>UAB,C對(duì)，D錯(cuò)。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(diǎn)電荷Q放在圓周上,它們的位置關(guān)于AC對(duì)稱,與O點(diǎn)的連線和OC間夾角為30°，下列說(shuō)法正確的是(）A.電荷q從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，靜電力做功為零B。電荷q從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，靜電力做功為零C.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為kQD。O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為3答案:BD解析：電荷q從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),所受靜電力豎直向上,靜電力做負(fù)功，A錯(cuò);根據(jù)對(duì)稱性知B正確;O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為3kQr2,C8.某靜電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線與x軸重合，其電勢(shì)的變化規(guī)律如圖所示.在O點(diǎn)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(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)B。該靜電場(chǎng)是非勻強(qiáng)電場(chǎng)C.電子將沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減小D.電子將沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),加速度逐漸增大答案：BC解析：由于電勢(shì)φ隨x的變化不是均勻的,即ΔφΔx不是常數(shù)，所以該靜電場(chǎng)一定是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，且O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大,x0處電場(chǎng)強(qiáng)度最小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確;由電勢(shì)變化規(guī)律可知,電場(chǎng)線方向指向x軸負(fù)方向,在O點(diǎn)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(yùn)動(dòng)，且加速度逐漸減小，選項(xiàng)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(qiáng)電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，已知兩點(diǎn)間的距離為0.4m，兩點(diǎn)的連線與電場(chǎng)線成37°角,兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為2.4×103V，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=V/m，把電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電子的電勢(shì)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(chǎng)強(qiáng)度為E=Uabdabcos37°=2把電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力對(duì)電子做功為W=-eUab=-1。6×10-19×2.4×103J=-3。84×10-16J，則電子的電勢(shì)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(duì)的金屬板A、B與電源E相連，在與兩板等距離的M點(diǎn)有一個(gè)帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將B板向下平移一小段距離穩(wěn)定后,液滴將運(yùn)動(dòng)，M點(diǎn)電勢(shì),帶電液滴在M點(diǎn)的電勢(shì)能。

答案：向下加速升高減小解析:由帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)知，液滴帶負(fù)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(chǎng)強(qiáng)度變小，液滴所受的電場(chǎng)力變小，液滴將加速向下運(yùn)動(dòng)；電場(chǎng)強(qiáng)度變小，則A、M間的電勢(shì)差減小,因A板電勢(shì)不變,所以M點(diǎn)電勢(shì)升高，又由于液滴帶負(fù)電,故帶電液滴在M三、計(jì)算題（本題共3小題,共42分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)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(qiáng)電場(chǎng),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(diǎn)離A板4cm。(1)求C點(diǎn)的電勢(shì)。（2）若將一電子從場(chǎng)外移到C點(diǎn)，靜電力做多少功？做正功還是做負(fù)功?答案:（1)—200V（2)-3。2×10—17J做負(fù)功解析：(1)板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E=Ud=6000.12V/m已知A板與C點(diǎn)間的距離為d'=0。04m則UAC=Ed'=5×103×0。04V=200V。因?yàn)锳板接地,φA=0，且沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低,所以可得φC=-200V。（2)“場(chǎng)外”可理解為離電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)，此處電勢(shì)也為零.由W=qU可得將電子從場(chǎng)外移到C點(diǎn),靜電力做的功為W=e（0-φC）=-1.6×10—19×200J=-3。2×10-17J。負(fù)號(hào)說(shuō)明靜電力做的是負(fù)功。12.(14分）虛線PQ、MN間存在如圖所示的水平勻強(qiáng)電場(chǎng),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(diǎn)由靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U=100V的電場(chǎng)加速后,垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,從虛線MN的某點(diǎn)b（圖中未畫(huà)出)離開(kāi)勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)速度與電場(chǎng)方向成30°角。已知PQ、MN間距為20cm，帶電粒子的重力忽略不計(jì)。求:(1）帶電粒子剛進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速率v1；（2)水平勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小;(3）a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。答案:(1)1.0×104m/s（2）1.7×103N/C（3）400V解析:（1)由動(dòng)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(yùn)動(dòng)，d=v1t粒子沿電場(chǎng)方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，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(dòng)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(diǎn)處分別固定著兩個(gè)等電荷量的正電荷，a、b是AB連線上的兩點(diǎn)，其中Aa=Bb=l4，O為AB連線的中點(diǎn),一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小滑塊(可以看成質(zhì)點(diǎn))以初動(dòng)能Ek0從a點(diǎn)出發(fā)，沿AB直線向b運(yùn)動(dòng)，其中小滑塊第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的3倍,到達(dá)b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能恰好為零，小滑塊最終停在O點(diǎn),求(1)小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2）O、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差;（3）小滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程。答案:（1)2Ek0mgl（2）-5E解析：(1）a、b是AB連線