《?？碱}》高中物理必修三第十章《靜電場中的能量》測試題(有答案解析)

一、選擇題1．兩平行金屬板相距為d，電勢差為U，一電子質(zhì)量為m，電荷量大小為e，從O點沿垂直于兩板的直線移動到A點，A=L，如圖所示，則此過程中電場力對電子所做的功為（）A． B．C． D．2．在靜電場中，將一電荷只在電場力作用下，從a點移到b點，電場力做了負功，則（）A．b點的電場強度一定比a點大B．電場線方向一定從b指向aC．b點的電勢一定比a點高D．該電荷的動能一定減小3．在平行于紙面內(nèi)的勻強電場中，有一電荷量為q的帶正電粒子，僅在電場力作用下，粒子從電場中A點運動到B點，速度大小沒變，均為，粒子的初、末速度與AB連線的夾角均為30°，如圖所示，已知A、B兩點間的距離為d，則該勻強電場的電場強度為（）A．，方向豎直向下 B．，方向斜向左上方C．，方向豎直向下 D．，方向斜向左下方4．如圖所示，有三個質(zhì)量相等的分別帶正電、負電和不帶電的小球，從兩水平放置的金屬板左側(cè)中央以相同的水平初速度v0先后射入電場中，最后在正極板上打出A，B，C三個點，則（）A．三小球在電場中運動時間相同B．三小球到達正極板時速度相同C．落到A處小球帶負電，落到C處小球帶正電D．三小球到達正極板時落在A、C處的小球機械能增大，落在B處的小球機械能不變5．如圖所示，ABC為表面光滑的斜劈，D為AC中點，質(zhì)量為m帶正電的小滑塊沿AB面由A點靜止釋放，滑到斜面底端B點時速度為v0，若空間加一與ABC平行的勻強電場，滑塊仍由靜止釋放，沿AB面滑下，滑到斜面底端B點時速度為，若滑塊由靜止沿AC面滑下，滑到斜面底端C點時速度為，則下列說法正確的是（）A．滑塊滑到D時機械能增加了B．電場方向與BC垂直C．B點電勢是C點電勢2倍D．由A到B的過程中，電勢能增加6．如圖所示，在等量異種點電荷形成的電場中有A、B、C三點，A點為兩點電荷連線的中點，B點為連線上距A點距離為d的一點，C點為連線中垂線上距A點距離也為d的一點，則下面關于三點電場強度E的大小、電勢高低的比較，正確的是（）A．，B．，C．，EA＜EC，，D．EA>EB，EA>EC，，7．如圖所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細管的圓心O處固定一點電荷，將質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點A由靜止釋放，小球沿細管滑到最低點B時，對管壁恰好無壓力，則固定于圓心處的點電荷在AB弧中點處的電場強度大小為（）A． B． C． D．8．某一電場的電場線如圖所示，為電場線上的三個點，則是同一電場線上兩點。下列判斷不正確的是（）A．只受電場力作用時，同一負電荷在N點的加速度最大B．三點中N點的電勢最高C．正電荷從M點自由釋放，不可能沿電場線運動到N點D．只受電場力作用時，同一正電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能9．如圖所示，真空中有兩個點電荷Q1=+2.0×10﹣8C和Q2=﹣4.0×10﹣8C，分別固定在x坐標軸上，其中Q1位于x=0處，Q2位于x=6cm處。在x軸上（）A．場強為0的點有兩處B．在x＞6cm的區(qū)域，電勢沿x軸正方向降低C．質(zhì)子從x=1cm運動到x=5cm的過程中，電勢能升高D．在x＞6cm的區(qū)域，場強沿x軸負方向10．在空間中水平面的下方存在豎直向下的勻強電場，質(zhì)量為m的帶電小球由上方的A點以一定初速度水平拋出，從B點進入電場，到達C點時速度方向恰好水平，A，B，C三點在同一直線上，且，如圖所示，由此可知（）A．小球帶正電B．電場力大小為C．小球從A到B與從B到C的運動時間相等D．小球從A到B與從B到C的速度變化量的大小相等11．如圖，是研究平行板電容器電容有關因素的實驗裝置，下列說法正確的是（）A．實驗前，用跟毛皮摩擦過的橡膠棒與電容器a板接觸一下，就能使電容器帶電B．實驗中，保持電容器電荷量及板間距離不變，將a板上移，靜電計指針張角增大C．實驗中，只要靜電計指針張角減小，就說明電容器的電容量是增大的D．實驗中，僅在兩板間插入有機玻璃板，靜電計指針張角增大12．如圖，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點處有一正點電荷，帶負電的小物體以初速度v1從M點沿斜面上滑，到達N點時速度為零，然后下滑回到M點，此時速度為v2。若小物體電荷量保持不變，OM＝ON，則（）A．從M到N的過程中，電場力對小物體先做負功后做正功B．從N到M的過程中，小物體受到的摩擦力和電場力均是先減小后增大C．小物體上升的最大高度為D．小物體上升的最大高度為13．原有一帶電油滴靜止在極板水平放置的平行板電容器中，突然由于漏電，瞬間失去一部分電荷，油滴開始向下運動。經(jīng)時間t后，給電容器及時補充電荷，又經(jīng)時間t，油滴回到原位置。假如在運動過程中油滴電荷量一定，則為（）A． B． C． D．114．在勻強電場中平行電場方向建立一直角坐標系，如圖所示。從坐標原點沿+y軸前進0.3m到A點，電勢升高了12V，從坐標原點沿+x軸前進0.2m到B點，電勢降低了6V，則下列說法正確的是（）A．場強大小為50V/m B．場強大小為V/mC．場強方向由A→B D．場強方向由B→A15．有一種電荷控制式噴墨打印機的打印頭的結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。其中墨盒可以噴出極小的墨汁微粒，此微粒經(jīng)過帶電室后以一定的初速度垂直射入偏轉(zhuǎn)電場，再經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后打到紙上，顯示出字符，不必考慮墨汁微粒的重力，為了使打在紙上的字跡縮小，下列措施可行的是（）A．減小墨汁微粒的比荷 B．增大墨汁微粒所帶的電荷量C．增大偏轉(zhuǎn)電場的電壓 D．減小墨汁微粒的噴出速度二、填空題16．（1）使一個物體帶電的方式有三種，它們是___________、___________和___________，在這三種方式中，電荷既沒有被創(chuàng)造，也沒有被消滅，只是從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分移到另一部分，而且電荷的總量不變，這個結(jié)論也被稱之為___________定律。（2）某平行板電容器充電后所帶電荷量為，兩板間的電壓，則該電容器的電容為___________，若只將該電容器的板間距離增大，電容器的電容將___________，若只將兩極板錯開，使極板正對面積減小，電容器的電容將___________。17．如圖所示，a、b、c表示點電荷電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為φ、φ和φ（φ<0），該點電荷的電性為________。一帶電粒子從等勢面a上某處由靜止釋放，僅受到電場力作用而運動，已知帶電粒子經(jīng)過等勢面b時的速率為v，它經(jīng)過等勢面c時的速率為________。18．將一個電荷量為1.0×10-10C的負電荷，從無窮遠處移到電場中的A點，克服電場力做功2.0×10-8J，將該電荷從A點移到B點，電勢能減少1.0×10-8J。則電場中A點的電勢為______V；B點電勢為______V。(取無窮遠處為零電勢點)19．在“探究平行板電容器的電容與哪些因素有關”的實驗中。實驗裝置如圖所示。把一極板固定在絕緣支架上，用手握住另一極板絕緣柄，使兩極板相距10cm左右，兩極板分別與靜電計的金屬球和大地相連，靜電計外殼接地。(1)給平行板電容器充電后，可觀察到靜電計的指針偏轉(zhuǎn)一定的角度。則靜電計的指針偏轉(zhuǎn)角度變大，反映了電容器的______（填“電容”“電壓”或“電量”）變大。(2)某同學進行了下面的些操作：左極板向上移動時，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角______；兩極板間插入電介質(zhì)時，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角______（均填“變大”“變小”或“不變”）。20．如圖，A、B是真空中的兩塊面積很大的平行金屬板，已知B板的電勢為零，A板電勢UA隨時間變化的規(guī)律如圖所示，其中UA的最大值為U0，最小值為-2U0；在A、B的正中央處有一個離子源P，P距離A、B板的距離均為l，離子源P可以源源不斷地產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負電的微粒，已知各個時刻產(chǎn)生帶電微粒的機會均等。這種微粒產(chǎn)生后，從靜止出發(fā)在電場力的作用下運動，設微粒一旦碰到金屬板，它就附在板上不再運動，且其電荷同時消失，不影響A、B板的電壓。已知上述的T、U0、l、q和m等各量的值正好滿足等式：l2=，如果在A板電壓變化的每個周期T內(nèi)，平均產(chǎn)生320個上述微粒，則可求出：(1)在t=0到的這段時間內(nèi)產(chǎn)生的微粒中，有____個微?？傻竭_A板。（不計重力、不考慮微粒之間的相互作用）(2)在到t=T的這段時間內(nèi)產(chǎn)生的微粒中，有____個微?？傻竭_A板。（不計重力、不考慮微粒之間的相互作用）21．勻強電場中的三點A、B、C是一個三角形的三個頂點，AB的長度為1m，D為AB的中點，如圖。已知電場線的方向平行于ΔABC所在平面，A、B、C三點的電勢分別為14V、6V和2V。設場強大小為E，一電量為1×10－6C的正電荷從D點移到C點電場力所做的功為_______J。22．如圖所示，A、B、C三點都在勻強電場中，已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm，把一個電荷q=10－5C的正電荷從A移到B時，電場力做功為零；從B移到C電場力做功為－1.73×10－3J，則A、B兩點的電勢差UAB=______V，電勢φA______（填“高于”、“等于”或“低于”）φB；B、C兩點的電勢差UBC=______V，電勢φB______（填“高于”、“等于”或“低于”）φC，該勻強電場的場強大小為______V/m，方向為______。23．圖中A、B、C、D是勻強電場中一邊長為0.10m的正方形的四個頂點，已知A、B、C、D四點的電勢分別為????=15V，????=3V，??C=9V，則A、B的中點電勢為________V，該電場的電場強度大小為______________V/m.24．在電場中把一個電荷量為－6×10－8C的點電荷從A點移到B點，電場力做功為－3×10－5J，將此電荷從B點移到C點，電場力做功4.5×10－5J，則UAC=________.25．如圖所示，A和B兩平行金屬板相距10mm，M點距A板及N點距B板均為2mm，兩極板間的電壓為4V，則板間場強為______N/C．A板電勢為________V，N點電勢為________V.26．如圖，帶箭頭的線段表示電場線，一帶電粒子只在電場力作用下由A點運動到B點，圖中虛線為其運動軌跡，可判斷粒子帶______電(填“正”或“負”)，粒子在_________點加速度較大(填A或B)．三、解答題27．如圖所示，一半徑的絕緣光滑圓軌道，豎直固定在方向水平向右的勻強電場中。在軌道的最低點，由靜止釋放一質(zhì)量的帶電小球，小球沿軌道運動所到達的最高點為。已知運動軌跡所對圓心角，電場強度，重力加速度取。試求：(1)小球的帶電量；(2)小球由運動到的過程中的最大速度；(3)若欲使小球能沿軌道做完整的圓周運動，則由點沿水平向右的方向至少需給小球多大的初速度。28．如圖所示的勻強電場中，有a、b、c三點，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿電場方向，bc和電場線方向成60°角，一個電荷量為q＝4×10－8C的正電荷從a移到b電場力做功為W1＝2.0×10－7J，求：(1)勻強電場的場強E；(2)電荷從b移到c，電場力做的功W2；(3)a、c兩點間的電勢差Uac。29．如圖所示，在真空中用長度l=1m的絕緣細線將質(zhì)量m=1×10-3kg的帶電小球P（視為質(zhì)點）懸掛在O點正下方，當有方向為水平向右、大小E=3×104N/C的勻強電場時，小球靜止時細線與豎直方向的夾角為37°。取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。