第十章《静电场中的能量》单元测试—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）

人教版第十章《静电场中的能量》单元测试
题号 一 二 三 四 总分
得分
一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）
下列关于电势和电势能的说法，正确的是
A. 对于一个确定的点电荷，在电势越高的位置，其电势能一定越大
B. 在电势一定的位置，放入某点电荷的电荷量越大，该点电荷的电势能一定越大
C. 正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点的电势能
D. 在电场中移动一电荷，若电场力对其做负功，其电势能一定增大
某区域的电场线分布如图所示，，为同一条电场线上的两点，则下列说法中正确的是
A. 电势
B. 电场强度的大小
C. 将正电荷从点移到点电场力做负功
D. 将负电荷放在、两点具有的电势能
如图所示，，，，为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面时，动能为，飞经等势面时，电势能为，飞至等势面时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离均为，则下列说法错误的是
A. 等势面的电势为
B. 等势面的电势为零
C. 电子再次飞经等势面时，动能为
D. 电子在等势面时的电势能为
如图所示，倾角为的绝缘斜面固定在水平面上，当质量为、带电荷量为的滑块沿斜面下滑时，在此空间突然加上竖直方向的匀强电场，已知滑块受到的电场力小于滑块的重力．则下列说法正确的是
A. 若滑块匀速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块将减速下滑
B. 若滑块匀速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块仍匀速下滑
C. 若滑块匀减速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块仍减速下滑，但加速度变大
D. 若滑块匀加速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块仍以原加速度加速下滑
如图所示，水平向右的匀强电场，电场强度大小为。，，，是电场中一条电场线上相邻且间距均为的四个点，在点固定正点电荷。现使一个带负电的粒子从点以某一速度向右运动，粒子经过的各点电势、粒子的速度、电势能及机械能变化正确的不计带负电粒子的重力及对电场的影响
A. B.
C. D.
如图，带有一定电量的平行板电容器，极板接地，极板与一个灵敏静电计相接．现将极板缓慢向左移动一小段距离时，假设电容器的电量不变，则
A. 电容器的电容变大 B. 两极板间的电压变大
C. 两极板间的电场强度变小 D. 静电计指针偏角变小
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
关于静电场的下列说法，正确的是
A. 电势高的地方的电场强度比电势低的地方的电场强度大
B. 正电荷在电势高的地方的电势能比在电势低的地方的电势能大
C. 不管是移动正电荷还是负电荷，只要电场力做正功电势能就一定减小
D. 在静电场中只受电场力作用从静止开始运动的电荷一定从电势较高的地方向电势较低的地方运动
如图所示，匀强电场中三点，，是一个三角形的三个顶点，，，已知电场线平行于所在的平面，一个电荷量 的点电荷由移到的过程中，电势能增加了 ，由移到的过程中电场力做功 ，下列说法正确的是
A. ，两点的电势差
B. 点的电势低于点的电势
C. 负电荷由点移到点的过程中，电势能减少
D. 该电场的场强为
如图，带电平行板电容器两极板水平放置。两质量相等的带电微粒、分别固定于电容器内上、下极板附近，两微粒与极板间的距离相等。现同时由静止释放、，、同时经过两极板的中线。不考虑、间的相互作用，下列说法正确的是
A. 到达时，的速率等于的速率
B. 到达时，的电势能等于的电势能
C. 从释放到的过程中，机械能的增量大于机械能的增量
D. 若仅将上极板向上平移一小段，再同时由原位置释放、，将先到达原中线
如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示．电子静止在左极板小孔处不计重力作用下列说法中正确的有
A. 从时释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上
B. 从时释放电子，电子可能在两板间振动
C. 从时释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上
D. 从时释放电子，电子必将打到左极板上
三、实验题（本大题共2小题，共20.0分）
如图是示波管的原理图．它由电子枪、偏转电极和、荧光屏组成，管内抽成真空．给电子枪通电后，如果在偏转电极和上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心点．
带电粒子在________区域是加速的，在________区域是偏转的．
若，，则粒子向________板偏移，若，，则粒子打在荧光屏上________点，若，，则粒子向________板偏移．
如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因数，其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器带电后与电源断开
上移左极板，可观察到静电计指针偏角____________选填“变大”、“变小”或“不变”
本实验利用研究平行板电容器电容的变化，上述操作中平行板电容器上的电荷量____发生变化填“会”、“不会”
下列关于实验中使用静电计的说法正确的是有________
A、使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B、使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C、静电计可以用电压表替代
D、静电计可以用电流表替代
四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）
氖灯图当电压增大到时“起辉”，当电压降低到时熄灭．电容为的电容器充电到电压并接人电路中锯齿形振荡器，氖灯将起辉多少次？系统释放多少热量？已知，．
如图所示，一平行板电容器接在的直流电源上，电容，两极板间距离，取，求：
该电容器所带电量，
若板中点处有一带电油滴，其质量为，恰在板间处于静止状态，则该油滴带电量为多少？带何种电荷？
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。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；
点到的距离。
如图所示，长为的轻质细线固定在点，细线的下端系住质量为、带电荷量为的小球，小球的最低点距离水平面的高度为，在小球最低点与水平面之间高为的空间内分布着电场强度为的水平向右的匀强电场。固定点的正下方处有一小障碍物，现将小球从细线处于水平状态由静止释放。
细线在刚要接触障碍物时，小球的速度是多大
细线在刚要接触障碍物和细线刚接触到障碍物时，细线的拉力发生多大变化
若细线在刚要接触障碍物时断开，小球运动到水平面时的动能为多大
人教版第十章《静电场中的能量》单元测试
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11.【答案】；；；；
12.【答案】变大；会；。
13.【答案】解：把接入电路中，对充电，充电至时，氖灯“起辉”，通过氖灯瞬间放电；也会通过电阻放电，但电阻很大，故C通过电阻放电的电量很小，可以忽略不计；放电至电压时，氖灯熄灭，停止放电，此过程，氖灯起辉一次，有的电量通过氖灯；氖灯熄灭后，继续给充电，此后重复上一过程若干次，直到对充电后上的电压降到时，放电后的电压达不到，氖灯将不再起辉。
到氖灯最后一次熄灭时，最多释放的电量：
从上“接受”的电量：
为氖灯起辉的次数
由于，得：
代人数据得：
最后一次给充电达到稳定时，两电容器两端的电压相等，两电容器并联，并联电容器的电容值为，两电容器带的总电量为：
根据能量守恒定律，系统释放的热量等于始末状态电容器储存的能量之差，即：
14.【答案】解：由电容的定义式得，
电容器所带电量
由得，板间电场强度
油滴处于静止状态，受到的重力和电场力，二力平衡，
则
由于电容器上板带正电，场强方向向下，油滴所受电场力方向竖直向上，则该油滴带负电。
答：该电容器所带电量。
该油滴带电量为，带负电荷。
15.【答案】解：在加速电场运动过程中，由动能定理：
代入数据得；
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
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：
答：电荷出加速电场时的速度；
粒子出偏转电场时的偏移距离；
点到的距离为。
16.【答案】解：小球从开始向下摆动的过程，由机械能守恒有：，
解得：；
细线刚要接触时，细线拉力设为；
由牛顿第二定律有：；
细线在刚接触到障碍物时，设细线的拉力为，由牛顿第二定律得；可解得，即增大。
细线断开后小球在竖直方向上做自由落体运动，运动时间为：
小球在水平方向上做匀加速直线运动，运动距离为：；
小球运动到水平面时的动能由动能定理得：；
可解得：；
即：若细线在刚接触到小钉子时断开，小球运动到水平面时的动能为。
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