第十章《静电场中的能量》测试题-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word版含答案）

第十章《静电场中的能量》测试题
一、单选题
1．如图为描述苿静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为、、，电势分别为、、。关于、、的比较，下列说法正确的是（ ）
A． B． C． D．
2．电容器是一种重要的电学元件，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成一个电容器，电容器能存储电荷，电容器存储电荷的特性可以用电容C来描述。一个固定电容器在充电过程中，两个极板间的电压U随电容器所带电荷量Q的变化而变化。下图中正确反映U随Q变化关系的是（ ）
A． B．C． D．
3．如图所示是一种可测量物体位移的电学仪器。当被测物体在左、右方向发生微小的位移时，会带动电介质进、出两板之间，灵敏电流计的指针也会左、右发生偏转。已知电流从a流向b时，电流计的指针向右偏，则下列说法正确的是（　　）
A．当电流计的指针向左偏时，电容器的电容增大电介质板
B．当电流计的指针向左偏时，被测物体向右移动被测物体
C．当电流计的指针向右偏时，电容器的电容减小
D．当电流计的指针向右偏时，电容器的电量减小
4．如图所示的四个电场的电场钱，其中A和C图中小圆圈表示一个点电荷，A图中虚线是一个圆，B图中几条直线间距相等互相平行。则在图中M、N两点电场强度不相同且电势相同的是（　　）
A． B．
C． D．
5．如图所示为一种电容传声器。a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，b是固定不动的金属板，a、b构成一个电容器。当声波作用于金属膜片a时，金属膜片发生相应的振动，随之改变a、b间距离，从而使电容发生变化。闭合开关S，若声波使金属膜片a向右运动时（　　）
A．电容器的电容减小 B．电容器极板带电荷量减小
C．a、b板之间的电场强度增大 D．电容器两板间的电压减小
6．下列关于匀强电场中电场强度和电势差关系的说法中，正确的是（　　）
A．在相同距离上，电势差大的其电场强度也必定大
B．任意两点的电势差，等于电场强度与这两点间距离的乘积
C．沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等
D．电势降低的方向，必定是电场强度的方向
7．如图所示，绝缘、光滑的水平面上有带负电的小球M和N，M球的质量为2kg，速度大小4m/s，方向向右，N球的质量为1kg，速度大小为2m/s，方向向左，在相互间的排斥力作用下，某时刻M、N两球达到共同速度，两小球始终没有接触，关于这个过程，下列说法正确的是（　　）
A．系统M、N机械能守恒，动量不守恒
B．系统M、N动量守恒，机械能不守恒
C．M、N的共同速度为向右的3m/s
D．系统M、N的机械能与电势能之和不守恒
8．如图所示，虚线、、为三个同心圆面，圆心处为一个点电荷。现从外面一点以相同的速率发射两个电荷量、质量都相等的带电粒子，分别沿、运动到、，、两点都位于圆周上，以下判断正确的是（　　）
A．两粒子可能带同种电荷
B．、、三个等势面的电势关系是
C．到达、时两粒子速率仍相等
D．到达、时两粒子速率不相等
9．某电场的等势面如图中虚线所示，一电子以某一速度从a点射入电场，其运动轨迹如图中实线所示，已知电子电势能在d点比在a点少10eV，不计电子重力，下列说法正确的是（　　）
A．Uad=10V
B．电子在a点和b点的速度大小相等
C．电子从a点运动至c点的过程速度不断变大
D．电子从a点运动至d点的过程电场力先做正功后做负功
10．如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度v从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，方向与电场方向相反，则小球从M运动到N的过程下列说法错误的是（　　）
A．动能增加 B．机械能增加
C．重力势能增加 D．电势能增加
11．某匀强电场的等势面分布如图所示，已知相邻等势面的间距均为1，则以下说法中正确的是（　　）
A．电场强度的方向竖直向下 B．电场强度的方向竖直向上
C．电场强度的大小为 D．电场强度的大小为
12．如图所示，ABCD为一正四面体，在A点固定一个带正电的点电荷，E为CD边的中点，以无穷远处电势为0。则下列说法正确的是（　　）
A．C、D两点的电场强度相同
B．C点的电势比B点的电势高
C．将一质子从C点移到E点，其电势能增加
D．将一电子从C点移到D点，其电势能减少
13．如图所示，甲、乙相同的带正电小球从离水平地面同一高度处以初速度水平向左抛出，乙球处于垂直纸面向里的匀强电场中，下列说法正确的是（　　）
A．甲比乙先着地，甲、乙两球落地时的速度大小相等
B．乙比甲先着地，甲、乙两球落地时的速度大小相等
C．甲、乙同时着地，甲球落地时的速度比乙球落地时的速度大
D．甲、乙同时着地，乙球落地时的速度比甲球落地时的速度大
14．传感器是一种采集信息的重要器件。图所示的是一种测定压力的电容式传感器。当待测压力F作用于可动膜片电极上时①若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流②若F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流③若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流④若电流表有示数，则说明压力F发生变化⑤若电流表有示数，则说明压力F不发生变化。以上说法中正确说法的组合是（　　）
A．②④ B．①④ C．③⑤ D．①⑤
15．如图所示，在一对带等量异号电荷的平行金属板间，某带电粒子只在电场力作用下沿虚线从A位置运动到B位置。则（　　）
A．粒子带负电 B．从A到B电势升高
C．从A到B粒子动能增加 D．从A到B粒子电势能增加
二、多选题
16．如图所示，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，则由此图可作出的正确判断是（　　）
A．带电粒子一定从a运动到b B．带电粒子带正电
C．带电粒子所受电场力的方向向左 D．带电粒子做匀变速运动
17．一质量为m、带电荷量为＋q的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中，如图甲所示。今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y与水平方向的位移x之间的关系如图乙所示。根据图乙给出的信息（重力加速度为g）。下说法正确的是（　　）
A．匀强电场场强的大小为；E＝-
B．小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中，电势能增加了△W＝ ＋mgh
C．小球在h高度处的动能．Ek＝＋.
D．小球在h高度处的机械能减少了△W＝＋－ mgh
18．如图甲所示，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。时刻，质量为m的带电微粒以初速度沿中线射入两板间，时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在时间内运动的描述，正确的是（　　）
A．末速度沿水平方向，大小为 B．电场力做功为
C．重力势能减少了 D．金属板长度为
19．如图所示，在电场强度为E的匀强电场中固定一个半径为R的绝缘光滑圆环，电场线（图中未画出）与圆环平面平行。A、B、C为圆环上三点，O点为圆心，AC为直径，圆心角。将质量为m、电荷量为q的带负电的小球套在圆环上从A点由静止释放，小球运动到B点时的动能最大。不计小球所受重力，规定A点的电势为零，则下列说法正确的是（　　）
A．C点的电势为
B．小球运动到B点时的动能为
C．小球释放后运动到C点时，向心力大小为
D．小球可以沿圆环按顺时针方向不停地做圆周运动
20．下图是一种测定压力的电容式传感器。当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化。如果将这个电容式传感器、电流计和电源串接成闭合电路，那么（ ）
A．当F向上压膜片电极时，电容将变小
B．当F向上压膜片电极时，电容将变大
C．若电流计示数有变化，则表明压力F发生变化
D．若电流计示数有变化，则表明压力F不发生变化
三、实验题
21．在“探究平行板电容器的电容与哪些因素有关”的实验中，如图所示的实验装置，平行板电容器的极板A与一灵敏静电计相接，极板B接地。
(1)静电计指针的偏转程度显示已充电电容器两极板的 _________（填“电压”或“电荷量”）的大小。
(2)当电荷量不变时，使两极板间距离减小，可观察到静电计指针的偏角减小，电容器电容 _________（填“增大”“不变”或“减小”）
22．平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1.2×102V/m，极板间距离d＝5cm，电场中C点和D点分别到A、B两板的距离均为0.5cm，B板接地，求：
（1）D点的电势和C、D两点间的电势差；
（2）若该金属板所带电荷量为6×10﹣8C，将其视为平行板电容器，其电容值为多大？
四、解答题
23．在如图所示的电路图中，C为标有“”、耐压10 V的电容器，L为小灯泡，G为零刻度在中央的灵敏电流计。
（1）将开关S接到a端，观察电流计G中是否有电流通过，思考电容器的两极板分别带上了何种电荷。
（2）将开关S从a断开停在a、b的中间，一段时间后再改接到b端，观察电流计G中是否有电流通过和小灯泡L是否发光，思考电容器的两极板的电荷发生了什么变化。
24．如图所示，真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。现将一个质量为m，所带电荷量为的带电小球从A点以初速度v竖直向上抛出，过最高点B时的速度大小为3v，取A点电势为0，小球在A点的重力势能也为0，重力加速度为g。求：
（1）电场场强的大小；
（2）点的电势。
25．一个电荷量为q，质量为m的带电粒子，由静止经电压为U1的加速电场加速后，立即沿中心线垂直进入一个电压为U2的偏转电场，然后打在垂直于放置的荧光屏上的点，偏转电场两极板间距为d，极板长L，极板的右端与荧光屏之间的距离也为L 。整个装置如图示（不计粒子的重力）求：
（1）判断离子的电性，求粒子出加速电场时的速度；
（2）粒子出偏转电场时的偏移距离；
（3）点到的距离
参考答案
1．D 2．A 3．B 4．A 5．C 6．C 7．B 8．D 9．B 10．D 11．D 12．C 13．D 14．A 15．C 16．CD 17．AC 18．AC 19．BC 20．BC
21．电压 增大
22．(1)，；(2)
23．(1)充电时有电流通过，上极板带正电，下极板带负电；(2)放电时有电流通过，小灯泡L会发光一下后熄灭，两极板的电荷逐渐减少
24．（1）；（2）
25．（1）负电， ；（2）；（3）