第十章 静电场的能量 单元质检（word版含答案）

静电场的能量 单元质检 2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第三册
一、单选题
1．已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中为平面上单位面积所带的电荷量，为常量。如图所示的平行板电容器，极板正对面积为，间距为，两极板间为真空，不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则该电容器的电容可表示为（　　）
A． B． C． D．
2．如图所示，、是在真空中竖直放置的两块平行金属板，板上有一小孔。质量为、带电荷量为的粒子（不计重力），以初速度由小孔进入电场，当、间电压为时，粒子刚好能到达板，如果要使这个带电粒子从、两板的正中间处返回，下述措施能满足要求的是（　　）
A．使带电粒子的初速度减为原来的
B．使、间电压变为原来的2倍
C．使、间电压变为原来的4倍
D．使带电粒子的初速度和、间电压都变为原来的2倍
3．氘核（）和氦核（）从初速度为零的状态开始，经过同一电场加速之后，它们的速度分别为和，则有（　　）
A． B． C． D．
4．如图所示，从炽热的金属丝飘出的电子（速度可视为零），经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场。在满足电子能射出偏转电场的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是（　　）
A．仅增大加速电场的电压 B．仅减小偏转电场两极板间的距离
C．仅减小偏转电场的电压 D．仅减小偏转电场极板的长度
5．某电容器标注的是“400 V ”，则下列说法正确的是（　　）
A．该电容器的额定电压为400 V
B．该电容器的击穿电压为400 V
C．该电容器接在200 V的电压两端时，电容为
D．不管哪类电容器，都不用考虑引出线与电源的哪个极相连
6．如图所示的同心圆是某正点电荷形成的电场中等间距的三条等势线，、、分别处在三个圆上，已知点的电势为，点的电势为，则点的电势（　　）
A． B． C． D．上述均不正确
7．如图，空间存在一匀强电场（未画出），电场方向与坐标平面平行，以原点为圆心、cm为半径的圆周上任意一点的电势（V），为、两点的连线与轴正方向所成的角，A、、、为圆与坐标轴的交点。关于场强的大小和方向，下列判断正确的是（　　）
A．场强大小为400 V/m，方向沿轴负方向
B．场强大小为，方向沿轴负方向
C．场强大小为400 V/m，方向沿轴正方向
D．场强大小为，方向沿轴正方向
8．一封闭的金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器中的电场线分布情况如图所示。容器内表面为等势面，、为容器内表面上的两点，为容器内一点，则下列说法正确的是（　　）
A．点的电场强度比点的大
B．若点电势高于点，则小球带正电
C．点的电场强度方向与该处内表面垂直
D．将检验电荷从点沿不同路径移动到点，电场力做功不同
二、多选题
9．现有两个边长不等的正方形和，如图所示，且、、、间距相等。在、、、的中点分别放等量的点电荷，其中、的中点放的点电荷带正电，、的中点放的点电荷带负电，取无穷远处电势为零。则下列说法中正确的是（　　）
A．点的电场强度和电势均为零
B．把一正点电荷沿着的路径移动时，电场力所做的总功为零
C．同一点电荷在、两点所受电场力不同
D．将一负点电荷由点移到点，电势能增大
10．、、为一条电场线上的三点，一电子仅在电场力作用下由点经点向点运动，以点为零电势点，该电子运动过程中电势能随移动距离的变化规律如图所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．该电场可能是孤立点电荷形成的电场
B．点的电场强度等于点的电场强度
C．电子由点运动到点的过程中电场力对其所做的功
D．电子在点的动能小于在点的动能
11．竖直平面内有一匀强电场，如图所示，其电场线（方向未知）与水平方向成30°角，图中与电场线垂直，、在同一水平线上，且。现从电场中的点沿水平方向抛出一质量为、电荷量为的可视为质点的物体，经时间物体恰好经过点。已知物体在、两点的速率相等，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　）
A．电场线的方向垂直斜向下
B．该匀强电场的场强
C．物体由运动到的过程中电场力做功的值为
D．、两点在竖直方向的高度差为
12．如图所示，在一个匀强电场（图中未画出）中有一个四边形，其中，为的中点，为的中点。一个带正电的粒子从点移动到点，电场力做功为；将该粒子从点移动到点，电场力做功为。则以下分析正确的是（　　）
A．若将该粒子从点移动到点，电场力做功为
B．若将该粒子从点移动到点，电场力做功有可能大于
C．若、之间的距离为1 cm，该粒子的电荷量为，则该电场的场强一定是
D．若该粒子的电荷量为，则、之间的电势差为1 V
三、填空题
13．在如图所示的实验装置中，充电后平行板电容器的A极板与灵敏静电计相接，极板B接地。若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针的变化，做出电容器电容变化的结论和依据是：
(1)极板上的电荷量___________，指针偏角___________，说明两极板间的电势差___________。
(2)由公式可知，电容器的电容___________。
14．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。
四、解答题
15．如图，三个同心圆是点电荷周围的三个等势面，、、分别是这三个等势面上的点。已知这三个圆的半径关系为，且这三点在同一条电场线上。现将一个电荷量为的电荷从点移到点，其电势能减少，若取点的电势为0，点的电势为多少？和是否相等？
16．如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两极板不带电，上极板接地，它的极板长m，两板间距离cm，同种带电微粒以相同的初速度先后从两极板中央平行极板射入，由于重力作用微粒落到下极板上，之后微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上。设前一微粒落到下极板上时后一微粒才开始射入两极板间。已知微粒质量为kg、电荷量为C，取。
(1)为使第一个微粒恰能落在下极板的中点，求微粒入射的初速度的大小；
(2)若带电微粒以第(1)问中初速度入射，则平行板电容器所获得的电压最大值是多少？
17．一群速率不同的一价同种离子从、两平行极板正中央水平射入如图所示的偏转电场，离子的初动能为，、两极板间电压为，间距为，为竖直放置并与、间隙正对的金属挡板，屏足够大。若、极板长为，到极板右端的距离也为，的长为。不考虑离子所受重力，元电荷为。
(1)写出离子射出、极板间时的偏转距离的表达式；
(2)问初动能范围是多少的离子才能打到屏上？
18．如图所示，带电体甲固定在绝缘水平面上的点，另一个电荷量为、质量为的带电体乙，从点由静止释放，运动距离后到点，此时达到最大速度。已知带电体乙与水平面之间的动摩擦因数为，静电力常量为，重力加速度为。求：
(1)带电体甲形成的电场在点处电场强度的大小；
(2)带电体甲形成的电场中、两点间的电势差。
参考答案：
1．B
2．B
3．A
4．B
5．A
6．B
7．A
8．C
9．BD
10．BC
11．ABD
12．AD
13． 不变 变大 变大 变小
14． ABC
15．；
16．(1)2.5m/s；(2)6 V
17．(1)；(2)
18．(1)；(2)
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