10.1电势能和电势同步测试-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word 含答案）

10.1电势能和电势 同步测试 2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第三册
一、单选题
1．空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为负电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图中的实线所示，a、b、c、d为电场中的四个点，则（　　）
A．b点的电场强度方向水平向左
B．a点和c点的电势相同
C．d点的电场强度等于0
D．一负电荷从a点移动到d点的过程中，电势能增大
2．如图所示，真空中两个等量同种正点电荷放置在M、N两点，MN连线上的中点为D，以MD为棱边构成一个空间正方体，A、B、C是该正方体上三个顶点。则下列说法正确的是（　　）
A．A、C两点的电场强度相同
B．B、D两点的电势相等
C．将电子从C点沿CB方向射出，电子可能做匀速圆周运动
D．将电子从B点沿BC方向射出，电子可能做匀速圆周运动
3．x轴上关于原点O对称的P、Q两点各有一个点电荷，x轴上各点电场强度E随坐标x的变化曲线如图所示，规定沿x轴正向为场强的正方向，A、B为P、Q中垂线上关于O点对称的两个点（A、B未在图中标出），则下列描述中正确的是（ 　）
A．两个点电荷为等量异种电荷
B．沿x轴从P点到Q点的电势先降低后升高
C．沿着中垂线从A点到B点的电势先降低后升高
D．沿着中垂线从A点到B点的电场强度一定先减小后增大
4．如图所示是某静电场中的三条电场线，A、B是该电场中的两点，下列说法正确的是（　　）
A．该电场可能是负电荷产生的
B．A点的电势比B 点的电势高
C．A点的电场强度比B点的电场强度大
D．负电荷在A点的电势能大于B点的电势能
5．关于电势和电势能，下列说法正确的是（　　）
A．在负点电荷形成的电场中，离场源电荷越近电势越高
B．在负点电荷形成的电场中，沿着电场线的方向电势逐渐升高
C．在正点电荷形成的电场中，负电荷离场源电荷越远电势能越大
D．在匀强电场中，负电荷沿着电场线的方向移动，电势能逐渐减小
6．如图所示，实线为未标明方向的电场线，虚线为一带电粒子仅在电场力的作用下经过该区域的运动轨迹，E、F是轨迹上的两点。下列说法错误的是（　　）
A．该电场中F点的电势一定比E点的高
B．该粒子在E点的电势能一定比F点的大
C．该粒子经过F点时的加速度和速度一定都比E点的大
D．该粒子在E点受到的电场力方向一定沿M指向N方向
7．在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：如图，一个空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐（金属）片，将锯条与静电起电机负极相连，金属片与静电起电机正极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。在起电机摇动时，下列说法正确的是（　　）
A．塑料瓶内存在的是匀强电场
B．锯条附近电场强度小
C．烟尘最终被吸附到金属片上
D．烟尘被吸附过程中电势能增大
8．某点电荷电场中，仅受电场力作用下的一带电粒子运动轨迹如图虚线，取无穷远处为零电势点，则（　　）
A．场源点电荷为负电荷
B．B点电势能一定大于零
C．粒子在B点时的加速度最小
D．粒子在B点的电势能小于在C点的电势能
二、多选题
9．如图，O、a、b、c、d是x轴上的五个点，O为原点，相邻点间距均为xo，静电场方向平行于x轴，现将质量为m、电荷量为－q（q>0）的带电粒子自O点由静止释放，粒子仅在电场力的作用下沿x轴运动，其电势能随位置变化关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．粒子在b点的动能为零
B．粒子的运动是先减速后加速
C．a、c两点的电场强度大小均为
D．d点的电势为
10．下列说法中不正确的是（　　）
A．电荷在电势高的地方电势能不一定大
B．只有电场力做功时，带电体电势能与动能的总量不变
C．点电荷就是体积很小的带电小球
D．电子伏特是电压的单位，1eV=1.6×10-19V
11．一电场的电势φ随x的变化规律如图所示，图线关于φ轴对称，且AO间距离小于BO间距离，下列说法正确的是（　　）
A．该电场一定为非匀强电场
B．A、B间电场方向为由B指向A
C．一正电荷在A点电势能大于B点电势能
D．一负电荷在A点电势能大于B点电势能
12．一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨边如图中虚线所示，图中间距等的平行实线可能是电场线，也可能是等势线，以下说法正确的是（　　）
A．若实线是电场线，则两点的电势
B．若实线是等势线，则两点的电势
C．若实线是电场线，则电子在两点的电势能
D．若实线是等势线，则电子在两点的电势能
三、实验题
13．在“用DIS描绘电场的等势线”实验如图所示，
（1）关于实验与操作，下列说法中正确的是( )
（A）本实验是用电流场来模拟静电场进行操作的
（B）连接电极A、B的电源电压为交流4～6V
（C）在木板上由下向上依次铺放白纸、复写纸和导电纸
（D）导电纸有导电物质的一面应该向上
（E）连接电源正负极的电极A、B必须与导电物质保持绝缘
（2）在电极A、B的连线上等距离地取a、b、c、d、e等5个基准点。将电压传感器的两个接线柱分别和两个探针相连接。当正接线柱的电势高于负接线柱时，读数为正。
①若在图中连接电压传感器正接线柱的探针接触a点，连接负接线柱的探针接触b点时，读数为负，则可以判断电极A接在电源的_____极上（选填“正”或“负”）。
②若连接电压传感器的正负两个接线柱的探针分别接触a点和b点时示数为U1；分别接触b点和c点时，示数为U2，则有|U1|________|U2|（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
③若电压传感器的正负两个接线柱的探针分别接触图中d、f两点（f、d连线与A、B连线垂直）时，示数小于零。为使示数为零，应保持正接线柱的探针与d点接触，而将负接线柱的探针__________（选填：向右，向左，或不动）移动。
14．在“用DIS描绘电场的等势线”实验中，图示连接电路.将电压传感器的两个接线柱分别和两个探针相连接，已知电压传感器正接线柱的电势高于负接线柱时，读数为正.在电极A、B的连线上等距离的取a、b、c、d、e共5个基准点.
（1）若在图中连接电压传感器正接线柱的探针接触a点，连接负接线柱的探针接触b点时，读数为负，则可以判断电极A接在电源的_______极上（选填“正”或“负”）.
（2）若连接电压传感器正负两个接线柱的探针分别接触a点和b点时的示数为；分别接触b点和c点时的示数为，则有_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）某位同学分别探测出5个基准点a、b、c、d、e的等势点如图所示，请用实线绘出该电场的电场线（要求画出5条电场线）_____.
四、解答题
15．如图所示，在电场强度大小的水平匀强电场中，有一根长l=15cm的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m=3g、电荷量的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取10m/s2。问：
（1）小球从开始释放到到达最低点B的重力势能、电势能分别变化了多少？
（2）若取A点电势为零，则小球在B点的电势能、B点的电势分别为多少？

16．如图所示，有一固定的点电荷Q，在Q的左方30 cm处为A点，若A点处有一个电量为q＝1.0×10-9 C的正点电荷，测出它受到的电场力为F＝2.0×10-5 N，方向水平向右。求：
（1）A点的电场强度及电荷Q的电荷量；
（2）若将该正点电荷从无穷远处移至A点，电场力做了1.0×10-7J的正功，则该点电荷在A点的电势能及电势各为多少？（取无穷远处电势为零）
17．如图所示，电荷量均为+q、质量分别为m、2m的小球A、B，中间用绝缘轻绳连接，忽略两电荷间的库仑力，两球在竖直向上的匀强电场中以速度v0匀速上升，某时刻轻绳断开。求：
（1）电场强度的大小；
（2）轻绳断开后A、B两球的加速度大小；
（3）自轻绳断开至B球速度为零的过程中，A、B两球组成系统的电势能变化量。
18．如图所示，在电场强度E=3.0×104 N/C的匀强电场中，一带正电的点电荷在P点所受电场力大小为F=6.0×10-4 N。该电荷只在电场力作用下从P点静止释放，运动到Q点速度为v=1×102 m/s，已知该点电荷质量m=2.4×10-9 kg，规定Q点电势为零。求
（1）该点电荷的电荷量q；
（2）该点电荷在P点的电势能EP。
试卷第页，共页
参考答案：
1．A
2．C
3．B
4．B
5．C
6．A
7．C
8．B
9．CD
10．CD
11．AD
12．AC
13． A C D 负 大于 向右
14． 负 大于
15．（1），；（2），
16．（1），；（2），
17．（1）；（2） ,；（3）
18．（1）q = 2×10-8 C；（2）1.2×10-5 J