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《常考题》高中物理必修三第十章《静电场中的能量》测试题(有答案解析...
2025-09-29 16:29:18 责编:小OO
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一、选择题

1.两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量大小为e,从O点沿垂直于两板的直线移动到A点,A=L,如图所示,则此过程中电场力对电子所做的功为(  )

A. .

C. .

2.在静电场中,将一电荷只在电场力作用下,从a点移到b点,电场力做了负功,则(  )

A.b点的电场强度一定比a点大

B.电场线方向一定从b指向a

C.b点的电势一定比a点高

D.该电荷的动能一定减小

3.在平行于纸面内的匀强电场中,有一电荷量为q的带正电粒子,仅在电场力作用下,粒子从电场中A点运动到B点,速度大小没变,均为,粒子的初、末速度与AB连线的夹角均为30°,如图所示,已知A、B两点间的距离为d,则该匀强电场的电场强度为(  )

A.,方向竖直向下 .,方向斜向左上方

C.,方向竖直向下 .,方向斜向左下方

4.如图所示,有三个质量相等的分别带正电、负电和不带电的小球,从两水平放置的金属板左侧以相同的水平初速度v0先后射入电场中,最后在正极板上打出A,B,C三个点,则(  )

A.三小球在电场中运动时间相同

B.三小球到达正极板时速度相同

C.落到A处小球带负电,落到C处小球带正电

D.三小球到达正极板时落在A、C处的小球机械能增大,落在B处的小球机械能不变

5.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,若滑块由静止沿AC面滑下,滑到斜面底端C点时速度为,则下列说法正确的是(  )

A.滑块滑到D时机械能增加了

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

6.如图所示,在等量异种点电荷形成的电场中有A、B、C三点,A点为两点电荷连线的中点,B点为连线上距A点距离为d的一点,C点为连线中垂线上距A点距离也为d的一点,则下面关于三点电场强度E的大小、电势高低的比较,正确的是(  )

A.,

B.,

C.,EA<EC,,

D.EA>EB,EA>EC,,

7.如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,则固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小为(  )

A. . . .

8.某一电场的电场线如图所示,为电场线上的三个点,则是同一电场线上两点。下列判断不正确的是(  )

A.只受电场力作用时,同一负电荷在N点的加速度最大

B.三点中N点的电势最高

C.正电荷从M点自由释放,不可能沿电场线运动到N点

D.只受电场力作用时,同一正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能

9.如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+2.0×10﹣8C和Q2=﹣4.0×10﹣8C,分别固定在 x坐标轴上,其中Q1位于x=0处,Q2位于x=6cm处。在x轴上(  )

A.场强为0的点有两处

B.在x>6cm的区域,电势沿x轴正方向降低

C.质子从x=1cm运动到x=5cm的过程中,电势能升高

D.在x>6cm的区域,场强沿x轴负方向

10.在空间中水平面的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由上方的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,如图所示,由此可知(  )

A.小球带正电

B.电场力大小为

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

11.如图,是研究平行板电容器电容有关因素的实验装置,下列说法正确的是(  )

A.实验前,用跟毛皮摩擦过的橡胶棒与电容器a板接触一下,就能使电容器带电

B.实验中,保持电容器电荷量及板间距离不变,将a板上移,静电计指针张角增大

C.实验中,只要静电计指针张角减小,就说明电容器的电容量是增大的

D.实验中,仅在两板间插入有机玻璃板,静电计指针张角增大

12.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

D.小物体上升的最大高度为

13.原有一带电油滴静止在极板水平放置的平行板电容器中,突然由于漏电,瞬间失去一部分电荷,油滴开始向下运动。经时间t后,给电容器及时补充电荷,又经时间t,油滴回到原位置。假如在运动过程中油滴电荷量一定,则为(  )

A. . . .1

14.在匀强电场中平行电场方向建立一直角坐标系,如图所示。从坐标原点沿+y轴前进0.3m到A点,电势升高了12V,从坐标原点沿+x轴前进0.2m到B点,电势降低了6V,则下列说法正确的是(  )  

A.场强大小为50V/m .场强大小为V/m

C.场强方向由A→B .场强方向由B→A

15.有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒,此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场,再经偏转电场后打到纸上,显示出字符,不必考虑墨汁微粒的重力,为了使打在纸上的字迹缩小,下列措施可行的是(  )

A.减小墨汁微粒的比荷 .增大墨汁微粒所带的电荷量

C.增大偏转电场的电压 .减小墨汁微粒的喷出速度

二、填空题

16.(1)使一个物体带电的方式有三种,它们是___________、___________和___________,在这三种方式中,电荷既没有被创造,也没有被消灭,只是从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分移到另一部分,而且电荷的总量不变,这个结论也被称之为___________定律。

(2)某平行板电容器充电后所带电荷量为,两板间的电压,则该电容器的电容为___________,若只将该电容器的板间距离增大,电容器的电容将___________,若只将两极板错开,使极板正对面积减小,电容器的电容将___________。

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、φ和φ(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.将一个电荷量为1.0×10-10C的负电荷,从无穷远处移到电场中的A点,克服电场力做功2.0×10-8J,将该电荷从A点移到B点,电势能减少1.0×10-8J。则电场中A点的电势为______V;B点电势为______V。(取无穷远处为零电势点)

19.在“探究平行板电容器的电容与哪些因素有关”的实验中。实验装置如图所示。把一极板固定在绝缘支架上,用手握住另一极板绝缘柄,使两极板相距10cm左右,两极板分别与静电计的金属球和大地相连,静电计外壳接地。

(1)给平行板电容器充电后,可观察到静电计的指针偏转一定的角度。则静电计的指针偏转角度变大,反映了电容器的______(填“电容”“电压”或“电量”)变大。

(2)某同学进行了下面的些操作:左极板向上移动时,可观察到静电计指针偏转角______;两极板间插入电介质时,可观察到静电计指针偏转角______(均填“变大”“变小”或“不变”)。

20.如图,A、B是真空中的两块面积很大的平行金属板,已知B板的电势为零,A板电势UA随时间变化的规律如图所示,其中UA的最大值为U0,最小值为-2U0;在A、B的正处有一个离子源P,P距离A、B板的距离均为l,离子源P可以源源不断地产生电荷量为q、质量为m的带负电的微粒,已知各个时刻产生带电微粒的机会均等。这种微粒产生后,从静止出发在电场力的作用下运动,设微粒一旦碰到金属板,它就附在板上不再运动,且其电荷同时消失,不影响A、B板的电压。已知上述的T、U0、l、q和m等各量的值正好满足等式:l2=,如果在A板电压变化的每个周期T内,平均产生320个上述微粒,则可求出:

(1)在t=0到的这段时间内产生的微粒中,有____个微粒可到达A板。(不计重力、不考虑微粒之间的相互作用)

(2)在到t=T的这段时间内产生的微粒中,有____个微粒可到达A板。(不计重力、不考虑微粒之间的相互作用)

21.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1 m,D为AB的中点,如图。已知电场线的方向平行于ΔABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V。设场强大小为E,一电量为1×10-6 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为 _______J。

22.如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC = 60°,BC = 20 cm,把一个电荷q = 10-5C的正电荷从A移到B时,电场力做功为零;从B移到C电场力做功为-1.73×10-3J,则A、B两点的电势差UAB =______V,电势φA______(填“高于”、“等于”或“低于”)φB;B、C两点的电势差UBC =______V,电势φB______(填“高于”、“等于”或“低于”)φC,该匀强电场的场强大小为______V/m,方向为______。

23.图中 A、B、C、D 是匀强电场中一边长为 0.10m 的正方形的四个顶点,已知 A、B、C、D 四点的电势分别为𝜑𝐴=15V,𝜑𝐵=3V,𝜑C=9V,则 A、B 的中点电势为________V,该电场的电场强度大小为______________V/m. 

24.在电场中把一个电荷量为-6×10-8C的点电荷从A点移到B点,电场力做功为-3×10-5J,将此电荷从B点移到C点,电场力做功4.5×10-5J,则UAC =________.

25.如图所示,A和B两平行金属板相距10 mm,M点距A板及N点距B板均为2 mm,两极板间的电压为4V,则板间场强为______N/C.A板电势为________V,N点电势为________V.

26.如图,带箭头的线段表示电场线,一带电粒子只在电场力作用下由  A点运动到B点,图中虚线为其运动轨迹,可判断粒子带______电(填“正”或“负”),粒子在_________点加速度较大(填A或B).

三、解答题

27.如图所示,一半径的绝缘光滑圆轨道,竖直固定在方向水平向右的匀强电场中。在轨道的最低点,由静止释放一质量的带电小球,小球沿轨道运动所到达的最高点为。已知运动轨迹所对圆心角,电场强度,重力加速度取。试求:

(1)小球的带电量;

(2)小球由运动到的过程中的最大速度;

(3)若欲使小球能沿轨道做完整的圆周运动,则由点沿水平向右的方向至少需给小球多大的初速度。

28.如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5 cm,bc=12 cm,其中ab沿电场方向,bc和电场线方向成60°角,一个电荷量为q=4×10-8 C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=2.0×10-7 J,求:

(1)匀强电场的场强E;

(2)电荷从b移到c,电场力做的功W2;

(3)a、c两点间的电势差Uac。

29.如图所示,在真空中用长度l=1m的绝缘细线将质量m=1×10-3kg的带电小球P(视为质点)悬挂在O点正下方,当有方向为水平向右、大小E=3×104N/C的匀强电场时,小球静止时细线与竖直方向的夹角为37°。取重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)求小球所带电荷量;

(2)现突然把电场方向改为竖直向下,大小不变,求小球运动到最低点时受到细线的拉力大小。

30.如图所示,在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8m。有一质量为500g的带电小环套在直杆上,正以某一速度沿杆匀速下滑,小环离开杆后正好通过C端的正下方P点。(g取10m/s2)求:

(1)请判断带电粒子的电性;

(2)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向;

(3)小环在直杆上匀速运动时速度的大小;

(4)小环运动到P点的动能。下载本文

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