第十章 静电场的能量 单元检测（Word版含答案）

静电场的能量 单元检测 2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第三册
一、单选题
1．电荷量为1.0×10-8C的正电荷，从电场中的A点移到B点，电场力做功1.5×10-6J的功，则电场中A、B两点间的电势差是（　　）
A．50V B．100V C．150V D．200V
2．如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为Q，板间距离为d，上极板与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间P点有一个静止的带电油滴，现将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离。下列说法正确的是（　　）
A．油滴带正电 B．静电计指针张角不变
C．油滴向上运动 D．P点的电势不变
3．下列物理量与检验电荷有关的是（　　）
A．电场强度E B．电势 C．电势差U D．电势能Ep
4．如图所示是一对等量异种电荷形成的等势面，下列说法正确的是（　　）
A．一负电荷在点处电势能大于在点电势能
B．一正试探电荷放在点处受力比在处大
C．将一电子从处移到处电势能增加
D．.将一电子置于点受力方向水平向右
5．如图所示，实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示，设a、b只受电场力作用，则（　　）
A．a一定带正电，b一定带负电
B．电场力对a做正功，对b做负功
C．a的速度将减小，b的速度将增大
D．a的加速度将减小，b的加速度将增大
6．如图所示，直角三角形处于匀强电场中，电场方向与三角形所在平面平行，D为A，C连线的中点，，。将电荷量的粒子从A点移到C点，静电力做功；再将该粒子从C点移到B点，其电势能减少。下列说法正确的是（　　）
A．A，C两点间的电势差 B．A，B，C三点中B点电势最低
C．过B点的电场线方向由D指向B D．匀强电场的电场强度为
7．如图所示，有一带电粒子（不计重力）贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子恰沿①轨迹从B板边缘飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B板正中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为（　　）
A． B．
C． D．
8．如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力，下列说法错误的是（　　）
A．M带负电荷，N带正电荷
B．M在b点的动能小于它在a点的动能
C．N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D．N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功
二、多选题
9．目前，电容式触摸屏的技术广泛应用于一些手机触摸屏上。一层透明的薄膜导体层夹在两层绝缘玻璃层的中间，这就形成了触摸屏。在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个较弱的交流电场。如图所示，在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与导体层之间被绝缘玻璃层隔开，形成一个电容，在四边电极与触点间会有电流流过，而电流强弱与手指到电极的距离成比例，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。关于电容式触摸屏，下列说法正确的是（　　）
A．电容式触摸屏需要用力触摸才能产生信号
B．电容式触摸屏的两极分别是导体层和手指
C．手指与屏的接触面积越大，电容越大，准确度越高
D．如果手上带了棉线手套，就不能工作了
10．图中的虚线为匀强电场中的三角形，且三角形与匀强电场平行，其中，，的长度为。一带电荷量为的正粒子由移动到的过程中，电场力对该粒子做功为零，由移动到的过程中，电场力对该粒子做功为。图中的实线为粒子运动的轨迹，假设点的电势为零，则下列说法正确的是（　　）
A．该匀强电场的场强为
B．点的电势应为
C．、两点间的电势差为
D．如果某一负粒子由 点射入该匀强电场，其初速度方向为由指向，则负粒子的轨迹可能为实线②
11．如图1所示，、是一对平行的金属板，在两板间加上一周期为的交变电压，板的电势，板的电势随时间发生周期性变化，规律如图2所示。现有一电子从板上的小孔进入两板间的电场区内，设电子的初速度和重力的影响均可忽略。则下列说法正确的是（　　）
A．若电子在时刻进入，它将一直向板运动
B．若电子在时刻进入，它可能时而向板运动，时而向板运动，最后打在板上
C．若电子在时刻进入，它可能时而向板运动，时而向板运动，最后打在板上，
D．若电子在时刻进入，它可能时而向板运动，时而向板运动，最后打在板上
12．如图所示，、两金属板平行放置，在时将电子从板附近由静止释放（电子的重力忽略不计）。下列选项中、两板间所加的电压一定能使电子到达板的是（　　）
B．
C． D．
三、实验题
13．美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。如下图所示，两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。
若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有________；
A．油滴质量m
B．两板间的电压U
C．两板间的距离d
D．两板的长度L
用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量________已知重力加速度为；
在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷，其值为________C。
14．如图所示为“探究影响平行板电容器电容的因素”的实验，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，使电容器充电后与电源断开。
(1)本实验采用的科学方法是______；
A．理想实验法 B．等效替代法 C，控制变量法 D．建立物理模型法
(2)实验中使用静电计的目的是______（填序号）；
A．测定两板之间的电场强度
B．直接测量电容器电容的变化情况
C．观察电容器电荷量的变化情况
D．观察电容器电势差的变化情况
(3)在实验中观察到的现象是______。
A．图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角变大
B．图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角不变
C．图中的手竖直向上移动时，静电计指针的张角变小
D．图中的手不动，而向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大
四、解答题
15．如图，将带负电的试探电荷沿着等量异种点电荷连线的中垂线从点移动到点，再沿连线从点移动到点。在此全过程中，试探电荷所受的静电力如何变化？所经过各点处的电势如何变化？试探电荷的电势能如何变化？
16．如图，两平行金属板相距为，电势差为，一个电子从点沿垂直于极板的方向射出，最远到达点，然后返回。已知相距为，电子质量为，电子的电荷量为，试计算此电子在点射出时的速度。
17．如图表示某电场等势面的分布情况。
(1)如果把电子从等势面移动到等势面，静电力做功是多少？
(2)在电场中的、两点放置电荷量相等的试探电荷，试比较它们所受静电力的大小和电势能的大小。
18．如图甲，、是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从点由静止释放，仅在静电力的作用下从点运动到点，其运动的图像如图乙所示。
(1)请判断该负电荷在、两点电势能的大小以及、两点电势的高低。
(2)比较、两点电场强度的大小。
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参考答案：
1．C
2．D
3．D
4．C
5．D
6．D
7．B
8．D
9．BD
10．BD
11．AC
12．ACD
13． ABC
14． C D A
15．电场力一直变大；电势先不变后升高；电势能先不变后减小
16．
17．(1)15eV；(2)试探电荷在A点受电场力较大；电势能相等。
18．(1)，；(2)