第十章 静电场中的能量全章综合测试(一)(含答案)

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名称 第十章 静电场中的能量全章综合测试(一)(含答案)
格式 docx
文件大小 169.9KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-07-09 22:14:37

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第十章静电场中的能量全章综合测试(一)
选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.下列说法中,不正确的是( )
A.沿着电场强度的方向电势降低得最快
B.电势为零的点,电场强度不一定为零
C.电势高的地方,电场强度不一定大
D.电场强度大的地方,电势一定高
2.如图所示,A、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点,它们之间的距离均为L,电荷量为q=1.0×10-5C的点电荷由A移动到C静电力做功为W1=6.0×10-5J,该电荷由C移动到B静电力做功W2=3.0×10-5J,若B点电势为零,以下说法正确的是( )
A点电势为-3V B.电场的方向为由A指向C
C.C点电势为3V D.电场的方向为垂直于AC指向B
3.如图所示,虚线为真空中某静电场的等势面,图中相邻等势面间电势差相等,实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹,M、N、O、P为粒子的运动轨迹与等势线的交点。若粒子仅受电场力的作用,下列说法正确的是( )
粒子在M、O两点的速度大小相等 B.粒子在N、O两点的加速度大小相等
C.粒子运动过程中速度先减小后增大 D.粒子在N点时的电势能比在P点时的电势能大
4. 如图所示,立方体的A、B、G、H四个顶点各固定着一个带正电的点电荷,电荷量相同,O点是立方体的中心。现将处于在A点的点电荷沿着AO连线向O点移动,在这个过程中,下列说法正确的是(  )
O点的电场强度减小 B.E点的电势先增大后减小
C.C点的电势先增大后减小 D.B点的电荷受到的电场力减小
5.如图所示,两块较大的金属板A、B相距为d,平行放置并与一电源相连,开关S闭合后,两板间恰好有质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态,以下说法正确的是( )
若将A向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,油滴与A间的电势差减小
若将A向左平移一小段位移,则油滴仍然静止,G表中有a→b的电流
若S断开后再将A向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G表中无电流
若将A向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G表中有a→b的电流
6.在x轴的-3a和3a两处分别固定两个点电荷QA、QB,图中曲线是两电荷间的电势φ与位置x之间的关系图像,图线的最低点在x=a处。现在x=2a处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的正点电荷,该电荷只在电场力作用下运动,取无穷远处电势为零,下列说法正确的是(  )
QA、QB可能都是负电荷 B.两固定电荷电量之比为QA:QB=1:4
C.点电荷q可能运动到x=-2a处 D.点电荷q运动到x=a处加速度为零
7.如图(a)所示,两个带正电的小球A、B(均可视为点电荷)套在一根倾斜的光滑绝缘直杆上,其中A球固定,电荷量QA=2.0×10-4C,B球的质量m=0.1kg。以A为坐标原点,沿杆向上建立直线坐标系,B球的总势能(重力势能与电势能之和)随位置x的变化规律如图(b)中曲线I所示,直线Ⅱ为曲线I的渐近线.图中M点离A点距离为6m,令A位置的重力势能为零,无穷远处电势为零,重力加速度g取10m/s2,图(a)静电力恒量k=9.0×109N m2/C2,下列说法错误的是( )
B球的电荷量QB=1.0×10-5C
直线Ⅱ实质上是小球B的重力势能变化曲线
C.若B球以4J的初动能从M点沿杆向上运动,到最高点时电势能减小1J
D.若B球从离A球2m处静止释放,则向上运动过程中加速度先减小后增大
8.某电场的等势面如图所示,图中a、b、c、d、e为电场中的5个点,则(  )
一正电荷从b点运动到e点,电场力做正功
一电子从a点运动到d点,电场力做功为4eV
b点电场强度垂直于该点所在等势面,方向向右
D.a、b、c、d四个点中,b点的电场强度大小最大
9.如图所示,在竖直平面内有一匀强电场,其方向与水平方向成∠α=30°斜向右上,在电场中有一质量为m、电量为q的带电小球,用长为L的不可伸长的绝缘细线挂于O点,当小球静止于M点时,细线恰好水平。现用外力将小球拉到最低点P,然后无初速度释放,则以下判断正确的是( )
小球从P点释放后到达M点时,速度刚好为零
小球从P到M过程中,小球的机械能增加了mgL
小球从P到M过程中,合外力对它做了mgL的功
若小球运动到M点时,细线突然断裂,小球以后将做类平抛运动
10.如图所示,两个等量异种点电荷A、B固定在同一条水平线上,电荷量分别为+Q和-Q.MN是水平放置的足够长的光滑绝缘细杆,细杆上套着一个中间穿孔的小球P,其质量为m,电荷量为+q(可视为试探电荷,不影响电场的分布)。现将小球从点电荷A的正下方C点由静止释放,到达点电荷B的正下方D点时,速度为2m/s,O为CD的中点。则(  )
小球运动至O点时速度为2m/s
B.小球从C至D先做加速运动,后做减速运动
C.小球在整个运动过程中的最终速度为2m/s
D.小球最终可能返回至O点
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11.(7分)如图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏静电计的金属球相接,极板B和静电计外壳均接地。利用该装置研究平行板电容器的电容与哪些因素有关,下列叙述符合观察结果的是( )
A.将B板向左平移,静电计指针偏角变大
B.将B板向上平移,静电计指针偏角变小
C.在A、B板间插入一块绝缘介质板,静电计指针偏角变大
D.在A、B板间插入一块较厚金属板,静电计指针偏角变小
12.(9分)在“观察电容器的充、放电现象”实验中:
(1)用如图1所示的电容器做实验,电容器外壳上面标着“”,下列说法正确的是 ;
A.电容器的击穿电压为
B.电压为时,电容器才正常工作
C.电容器电压为时,电容是
D.电容器电压为时,电容是
(2)把干电池E、电阻箱R、电容器C、电流表G、单刀双掷开关S按图2电路图连成实验电路如图3所示,将电阻箱R调到合适阻值。
①先使开关S接1,电源给电容器充电,观察到电流表指针偏转情况为 ;
A.逐渐偏转到某一刻度后保持不变 B.逐渐偏转到某一刻度后迅速回到0
C.迅速偏转到某一刻度后保持不变 D.迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到0
②电容器充电完毕,断开开关,此时如图2所示电路图中电容器上极板 (填“带正电”、“带负电”或“不带电”);
③然后将开关S接2,电容器放电。在放电过程中,电流 (填“向左”或“向右”)流过电阻箱R,若该电流大小为i,电容器所带电荷量为Q,电容器两极板电势差为U,电容器的电容为C。下面关于i、Q、U、C随时间t的变化的图像,正确的是 。
(10分)如图所示的平行金属板电容器的电容C=2×10-4F,极板A、B之间可以看成匀强电场,场强E=1.2×103V/m,极板间距离为L=5cm,电场中c点到A极板、d点到B极板的距离均为0.5cm,B极板接地。求:
B极板所带电荷量Q;
d点处的电势φd;
将电荷量q=-5×10-6C的负点电荷从d移到c,静电力的功Wdc。
14.(16分)如图所示,在平面直角坐标系xOy中,0<x<d的区域内分布着沿y轴正方向的匀强电场。x>d的区域内分布着磁感应强度大小为B、沿x轴正方向的匀强磁场,A点是磁场左边界与x轴的交点。一质量为m、电荷量为-q的带电粒子从原点O以初速度v0沿与x轴正方向成θ=30°的夹角进入电场,恰好从A点进入磁场。不计粒子重力,求:
粒子经过0<x<d的区域时,离x轴的最远距离h;
匀强电场电场强度E的大小;
(3)粒子进入磁场后,再次经过x轴时的坐标。
15.(18分)如图1所示,真空中相距d=5cm的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出),其中B板接地(电势为零),A板电势变化的规律如图2所示.将一个质量m=2.0×10-27kg,电量q=+1.6×10-19C的带电粒子从紧临B板处释放,不计重力.求 :
(1)在t=0时刻释放该带电粒子,释放瞬间粒子加速度的大小;
(2)若A板电势变化周期T=1.0×10-5s,在t=0时将带电粒子从紧临B板处无初速释放,粒子达到A板时动量的大小;
(3)A板电势变化频率多大时,在t= 到t= 时间内从紧临B板处无初速释放该带电粒子,粒子不能到达A板.
【答案】
1.D 2.C 3.A 4.B 5.A 6.D 7.C 8.BD 9.CD 10.AC
11.AD 12.(1)C;(2)①D;②带正电;③向右;B
13.(1)1.2×10-2C (2) -6V (3)-2.4×10-4J
14.(1) (2) (3)(,0)
15.(1)4.0×109m/s2 (2)4.0×10-23kg m/s (3)5×104Hz