第十章 静电场中的能量章测试（Word版含答案）

第十章静电场中的能量章测试
学校:___________姓名：___________班级：___________
一、单选题
1.
下列说法中正确的是（
）
A.
在同一等势面上移动电荷，电场力不做功
B.
等势面上各点电场强度大小一定相等
C.
电场中电势高处，电荷的电势能就大
D.
电场中电场强度大处，电荷的电势能就大
2.
如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点，以下正确的是（
）
A.
粒子在N点的加速度大于在M点的加速度
B.
该带电粒子应该带负电
C.
M点的电势低于在N点的电势
D.
粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
3.
如图所示表示某静电场等势面的分布，电荷量为1.6×10－9
C的正电荷从A经B、C到达D点。从A到D过程中，电场力对电荷做的功为?（
）?
A.
－4.8×10－8
J
B.
4.8×10－8
J
C.
－8.0×10－8
J
D.
8.0×10－8
J
4.
如图所示，在匀强电场中有A,B,C三点，BC连线与AB延长线夹角为60°。有一带电的点电荷，带电量q＝-5.0×10-9
C，从B点移动到C点电场力做功W＝5.0×10-8
J。AB＝BC＝10
cm，UCA＝2UCB，则（
）
A.
电场强度方向沿CB方向
B.
正电荷放在A点由静止释放，AC连线是它的运动轨迹
C.
电场强度大小为
D.
将正电荷从B点移到A点电势能增加
5.
如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图（箭头未标出），在M点处放置一个电荷量大小为q的负试探点电荷，受到的电场力大小为F，以下说法中正确的是（
）
A.
由电场线分布图可知M点处的场强比N点处场强大
B.
M点处的场强大小为，方向与所受电场力方向相同
C.
a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量
D.
如果M点处的点电荷电量变为2q，该处场强将变为
6.
如图所示的电场，等势面是一簇相互平行的竖直平面，间隔均为d，各面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球(可视为点电荷)以速度v0，方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动，则小球所带电的电性及电荷量为(
)
A.
负电
B.
正电
C.
负电
D.
正电
7.
如图所示，三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆半径之差相等。A，B，C分别是这三个等势面上的点，且在同一条电场线上。A、C两点的电势依次为和，则B点的电势（?
?
）
A.
可能等于15V
B.
可能大于15V
C.
一定小于15V
D.
无法判断
8.
在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一灵敏的静电计相接．若极板A向上移动，则以下说法正确的是（　　）
A.
极板上的电压几乎不变，电容值C变大
B.
极板上的电压几乎不变，电容值C不变
C.
极板上的电量几乎不变，电容值C变大
D.
极板上的电量几乎不变，电容值C变小
9.
如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电量可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（
）
A.
静电计指针张角变小
B.
带电油滴的电势能变小
C.
带电油滴所受的电场力变大
D.
平行板电容器的电容变大
10.
三个质量相同，分别带正电、负电、不带电的小球，以相同的速率在带电平行金属板间的P点沿垂直于电场方向射入电场，落点是A、B、C三点，如图所示，则：(
)
A.
落在A点的小球带正电，B点的小球不带电，C
点小球带负电
B.
三个小球在电场中的运动时间相等
C.
三小球达到正极板的动能关系是：EkA.>EkB>Ekc
D.
三小球在电场中的加速度关系是：aC.>aB>aA
二、多选题
11.
避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中的竖直黑线AB代表了避雷针，CD为水平地面，M、N是电场中的两个点。下列说法正确的是（　　）
A.
避雷针尖端感应出了正电荷
B.
M点的场强比N点的场强大
C.
M点的电势比N点的电势高
D.
负电荷从M点移动到N点，电场力做正功
12.
如图所示，在平面直角坐标系中有一底角是60°的等腰梯形，坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中
O(0，0)
点电势为6
V，A(1cm，cm)点电势为3
V，B(3cm，cm)点电势为零，则由此可判定(
)
A.
C点电势为3
V
B.
C点电势为零
C.
该匀强电场的电场强度大小为V/m
D.
该匀强电场的电场强度大小为100
V/m
13.
如图所示，原来静止的质子（）和α粒子（）先后经同一匀强电场加速后，再垂直电场线方向进入同一个匀强偏转电场，从偏转电场射出时，下列物理量相同的是（?
?
?）
A.
速度
B.
动能
C.
偏转角度
D.
侧向位移
三、计算题
14.
如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一电子(其电荷量为e=1.6×10-19C)从a移到b电场力做功为Wab=3.2×10-18J。求：
（1）匀强电场的场强大小及方向。
（2）电子从b移到c，电场力对它做功。
（3）设φa=0，则电子在c点的电势能为多少？
（4）a、c两点的电势差等于多少？
15.
一个电荷量为，质量为的带电粒子，由静止经电压为的加速电场加速后，立即沿中心线垂直进入一个电压为的偏转电场，然后打在垂直于放置的荧光屏上的P点，偏转电场两极板间距为，极板长，极板的右端与荧光屏之间的距离也为8cm。整个装置如图示不计粒子的重力求：
?
粒子出加速电场时的速度；
粒子出偏转电场时的偏移距离y；
点到的距离。
答案和解析
1.【答案】A
解：A、在同一等势面上移动电荷时，根据W=qU，由于任意两点间的电势差U为零，因此电场力不做功，故A正确；
B、等势面上各点电势均相等，但场强大小不一定相等，比如等量异种点电荷的中垂线为等势面，而电场强度大小不一定相等，即电场强度大小与电势无关，故B错误；
C、由公式Ep=qφ知，在电场中电势越高的地方，正电荷的电势能越大，而负电荷的电势能却越小．故C错误．
D、电场中电场强度大处，电荷的电势能不一定大，故D错误；
2.【答案】A
A.电场线的疏密表示场强大小，由图知粒子在M点的场强小于N点的场强，在M点的加速度小于N点的加速度,故A正确;
B.带电粒子的轨迹向下弯曲，则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下，则知带电粒子带正电，故B错误；
C.沿电场线方向电势降低，故M点的电势高于在N点的电势，故C错误；
D.电场力做正功，电势能减小，即粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故D错误。
?
3.【答案】A
由得：
所以
BCD错误，A正确。
4.【答案】C
AB.
根据，C点电势高于B点电势；设D点为AC中点，根据匀强电场的性质，UCD＝UCB，所以直线BD为该匀强电场的等势线，且BD与CA垂直，因此匀强电场场强的方向为CA方向，故选项A、B错误；
C.?根据三角形可得，所以，故C正确
D.?将正电荷从B点移到A点，电场力做正功电势能降低，故D错误。
5.【答案】C
A.根据电场线的疏密程度知，M处电场线疏，可知M点的场强比N点场强小，故A错误；?
B.据场强的定义式知，M点的场强大小为，根据场强方向的规定知，该点的场强方向与负检验电荷所受电场力方向相反，故B错误；?
C.根据电场线由正电荷出发，终止于负电荷，可知为异种电荷；据点电荷的场强公式知，场源的电荷量越大，距离场源相同距离的位置场强越大，电场线越密，由图可知b的右侧电场线密，a的左侧电场线稀疏，所以a的电荷量小于b的电荷量，故C正确；
D.电场强度由电场本身决定，与检验电荷无关，所以M点处的点电荷电量变为2q，该处场强不变，故D错误。
6.【答案】B
解：如图所示?电场线水平向左，由题意可知，只有小球受到向左的电场力，电场力和重力的合力才有可能与初速度方向在一条直线上，所以小球带正电；由图可知，Eq=mg，又E=Ud所以解得：，故B正确，ACD错误。
7.【答案】C
解：电场线与等势面互相垂直，点电荷的电场中，离电荷越近，电场越强，电场线会越密，由图看出，AB段电场线比BC段电场线密，AB段场强较大，
???????根据公式U=Ed可知，A、B间电势差UAB大于B、C间电势差UBC，
即φA-φB＞φB-φC，
得到φB＜==15V，故ABD错误，C正确。
8.【答案】D
解：A极板与静电计相连，所带电荷电量几乎不变，B板与A板带等量异种电荷，电量也几乎不变，故电容器的电荷量Q几乎不变；
若极板B稍向上移动一点，会发现指针张角变大，即电压增加，由公式C=知电容C变小；故ABC错误，D正确。
9.【答案】B
解：现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，导致极板间距增大，
A、静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故A错误。
B、电势差不变，d增大，由E=，可知，电场强度减小，P点与上极板的电势差减小，则P点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小，故B正确；
C、由上可知，电场强度减小，那么粒子受到的电场力变小，故C错误。
D、根据C=知，
d增大，则电容减小，故D错误。
10.【答案】C
三个小球都匀变速曲线运动，运用运动的分解法可知，三个小球水平方向都做匀速直线运动，由图看出，水平位移的关系为xC＞xB＞xA，而它们的初速度v0相同，由位移公式x=v0t得知，运动时间关系为tC＞tB＞tA，三个小球在竖直方向都做匀加速直线运动，竖直位移大小y相等，由位移公式y=得到，加速度的关系为aC＜aB＜aA，根据牛顿第二定律得知，三个小球的合力关系为：FC＜FB＜FA，三个质量相等，重力相等，可知，C所受的电场力向上，A所受的电场力向下，则A带负电、B不带电、C带正电，由上分析得到，电场力对A做正功，电场力对C做负功，而重力做功相等，而且重力都做正功，合力对小球做功C最小，合力对小球做功A最大，初动能相等，则根据动能定理得知，到达正极板时动能关系EkA>EkB>EkC，故C正确，ABD错误。
11.【答案】AC
解：A、电场线从正电荷（无穷远处）出发，到负电荷（无穷远处）终止，由此可知避雷针尖端感应出了正电荷，故A正确；
B、电场线的疏密程度表示场强的大小，所以M点的场强比N点的场强小，故B错误；
C、电场线方向是从电势高的等势面指向电势低的等势面，即沿电场线方向电势逐渐降低，所以M点的电势比N点的电势高，故C正确；
D、对负电荷来说，从高电势向低电势运动，电场力做负功，故D错误。
12.【答案】BC
AB.因为AB平行于CD，并且四边形ABCD为底角是60°的等腰梯形，其中坐标O（0，0），A（1，），B（3，），故有：UOC=2UAB，即6-φC=2（3-0），得φC=0V，故A错误，B正确；
CD.由A分析知，BC为0V等势线，过B作OC的垂线BD，垂足为D，再作DE垂直于BC，由几何关系得：LDE=，故电场强度为：E===×102?V/m=100V/m，故D错误，C正确。
13.【答案】CD
解：加速电场中：由动能定理得??，
偏转电场中：平行于极板方向?
L=v0t，
垂直于极板方向?
y=at2，?，
A.从偏转电场射出时的速度，两粒子的不同，则速度不同，故A错误；
???????B.从偏转电场射出时的动能，两粒子的q和m都不同，则动能不同，故B错误；
C.偏转角度，则偏转角相同，故C正确；
D.侧向位移，偏移量y相同，故D正确。
14.【答案】解：
（1）电子从a移到b电场力做正功，可知电场力方向向右，则电场强度方向水平向左。
由，得E==400V/m
（2）电子从b移到c，电场力做功
（3）电子从a移到c，电场力做功，电子电势能减小7.04×10-18J
设，则电子在c点的电势能为-7.04×10-18J。
（4）a、c两点的电势差
15.【答案】解：（1）在加速电场运动过程中，由动能定理：;
代入数据得；
（2）带电粒子在偏转电场中的加速度：;
带电粒子在偏转电场的运动时间：;
带电粒子离开电场时的偏转量：;联立解得y=0.03m;
（3）带电粒子从偏转电场中出来的竖直方向的速度为：；
速度与水平方向的夹角为：；根据速度反向延长线恰好平分水平方向的位移有：
第2页，共5页
第1页，共5页