(共2张PPT)
章末知识网络建构
答案：F C G
A E B J I
D H L K(共38张PPT)
单元过关检测(二)
√
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．如图所示，平行板电容器与电池始终保持相连，在右极板由虚线位置平移到实线位置的过程中，设两板间的电压为U、电场强度为E、电容器电容为C、电荷量为Q，下列说法正确的是( )
A．电路是断路，不可能有电荷定向移动
B．有电荷从A到B定向移动，电流方向为顺时针
C．U不变，E变大，C变小，Q变小
D．U不变，E变小，C变大，Q变大
√
2．电场中有A、B两点，已知电势φA＝650 V，φB＝800 V。把电荷量q＝－2×10－9C的带电粒子从A点移动到B点，则( )
A．A、B两点的电势差为150 V
B．A、B两点的电势差为－150 V
C．静电力做功为3×10－6 J
D．静电力做功为－3×10－6 J
解析：A、B两点的电势差UAB＝φA－φB＝－150 V，A错误，B正确；
将带电粒子从A点移动到B点，静电力做功W＝UAB·q＝－150×(－2×10－9) J＝3×10－7 J，C、D错误。
√
3．如图所示，匀强电场中的点A、B、C、D、E、F、G、H为立方体的8个顶点，已知G、F、D点的电势分别为7 V、3 V、4 V，则A点的电势为( )
A．0
B．1 V
C．2 V
D．3 V
解析：由于电场为匀强电场，AD边与FG边平行且相等，则有UAD＝UFG，即有φA－φD＝φF－φG，解得φA＝φF－φG＋φD＝3 V－7 V＋4 V＝0。
4．如图所示，实线为一正点电荷的电场线，虚线为其等势面。A、B是同一等势面上的两点，C为另一等势面上的一点。下列判断正确的是( )
A．A点电场强度与B点电场强度相同
B．C点电势高于B点电势
C．将电子从A点移到B点，电场力不做功
D．将电子从A点移到C点，其电势能减少
√
解析：A点电场强度与B点电场强度大小相同、方向不同，故A错误；
电场线方向由电势高的等势面指向电势低的等势面，则C点电势低于B点电势，故B错误；
A点和B点在同一等势面上，在等势面上移动电荷，电场力不做功，所以将电子从A点移到B点，电场力不做功，故C正确；
将电子从A点移到C点，电场力做负功，其电势能增加，故D错误。
5.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是( )
A．粒子必定带负电荷
B．M点的电势低于N点的电势
C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D．粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能
√
解析：由于带电粒子在电场中仅受静电力，则其所受静电力的方向指向轨迹内侧，可知，粒子所受静电力方向与电场强度方向相同，则粒子带正电，A错误；
沿电场线方向电势降低,根据题图可知,M点的电势高于N点的电势，B错误；
电场线分布的疏密程度表示电场的强弱，则M点的电场强度小于N点的电场强度，则粒子在M点受到的静电力小于它在N点受到的静电力，即粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，C正确；
根据上述可知，由M运动到N，静电力做正功，电势能减小，则粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能，D错误。
6．如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别为φ1、φ2、φ3和φ4，相邻等势面间的电势差相等，一带正电的粒子(重力不计)在该电场中运动的轨迹如虚线所示，a、b、c、d是其运动轨迹与等势面的四个交点，下列说法正确的是( )
A．φ4等势面上各点电场强度的方向处处相同
B．四个等势面的电势关系是φ1 < φ2 < φ3 < φ4
C．粒子在四点的动能大小关系是Eka < Ekb < Ekc＝ Ekd
D．粒子从a运动到d的过程中静电力先做正功后做负功
√
解析：根据电场线与等势面相互垂直可知，φ4等势面上各点电场强度的方向处处相同，A正确；
由题意可知，做曲线运动的带正电粒子，受力方向指向运动轨迹的凹侧，因此受力方向大致斜向右下，则电场线方向大致斜向右下，沿着电场线方向电势降低，则等势面的电势关系为φ4 < φ3 < φ2 < φ1，B错误；
由于c、d处于同一等势线上，两点电势能相等，结合上述分析可得，粒子在四点处的电势能大小为Epa < Epb < Epc ＝ Epd，由于粒子没有重力势能，由能量守恒可得Eka > Ekb > Ekc ＝ Ekd，C错误；
由上述分析可得，粒子从a到c的过程中，静电力一直做负功，从c到d，由于电势相等，静电力先做负功，后做正功，D错误。
√
解析：已知a、c、d三点的电势分别为4 V、－4 V、－4 V，可知c、d连线是等势线，由电场线与等势线垂直，且φa>φd，则电场线方向如图所示，电场方向由b点指向c点，由几何关系可知，a、b连线也是等势线，因此b点电势为4 V，A错误，B正确；
由于φb＝4 V，φc＝－4 V，即φb>φc，电子从b点运动到c点静电力做负功，电子的电势能增加，C错误；
√
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题意，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8．一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受的重力，则( )
A．粒子带正电
B．粒子的加速度逐渐减小
C．粒子的速度不断增大
D．粒子在A点的电势能小于在B点的电势能
√
解析：粒子受电场力指向轨迹凹侧，由题图可知，与电场线方向相反，则粒子带负电，故A错误；
电场线的疏密程度代表电场强度的大小，粒子运动过程中，电场力减小，则加速度逐渐减小，故B正确；
粒子运动过程中，电场力做负功，电势能增大，动能减小，粒子在A点的电势能小于在B点的电势能，速度不断减小，故D正确，C错误。
9．如图所示，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M＝30°，M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示。已知φM＝φN，φP＝φF；点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则( )
A．点电荷Q一定在M、P的连线上
B．连接P、F的线段一定在同一等势面上
C．将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功
D．φP大于φM
√
√
解析：点电荷的等势面是一系列的同心圆，对于圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心，故场源电荷在MN的中垂线和FP的中垂线的交点上，由几何关系可知，交点在MP的连线上，如图所示，故A正确；
因为φP＝φF，线段PF是P、F所在等势面(圆)的一个弦，故B错误；
在正点电荷的电场中，离场源越远，电势越低，故φP>φM，将正试探电荷从P点搬运到N点，电势降低，电场力做正功，故C错误，D正确。
√
√
解析：粒子在电场中做类平抛运动，当粒子到达N点时，位移偏转角为45°，那么速度偏转角正切值tan α＝2tan 45°＝2，所以速度方向与水平方向的夹角不为60°，故D错误；
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．(6分)一电容器电容C＝2×10－6 F，充电后所带电荷量Q＝4×10－4 C，两极板间的距离为1 cm，则两极板间的电压U为________V，两极板间电场场强E为________V/m，如果把一电荷量q＝1×10－6 C的点电荷放在两极板间的电场中，则该电荷受到的电场力为________N。
200
2×104
2×10－2
12．(10分)如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，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。
(1)影响平行板电容器电容的因素有________，
在实验室中完成这个实验的方法是________。
A．两极板的正对面积 B．两板间距离
C．电介质的介电常数 D．极板的材料
E．比值法 F．控制变量法
G．假设法 H．微小量放大法
ABC
F
(2)下列关于实验中使用静电计的说法正确的是________。
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荷量的变化情况
C．静电计可以用电压表替代
D．静电计可以用电流表替代
解析：电容器带电后与电源断开，因此本实验电荷量不变，则静电计是为了观察电压的变化，从而确定出电容的变化，由于电路中没有电流，所以不能用电流表或者电压表代替静电计。
√
(3)某位同学用如图乙所示电路研究电容器电容与哪些因素有关。A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度；若保持开关S闭合，将A、B两极板间距变大些，指针张开角度将________；若断开开关S后，将A、B两极板靠近些，指针张开角度将________；若断开开关S后，将A、B两极板正对面积变小些，指针张开角度将________。(以上均选填“变大”“变小”或“不变”)
不变
变小
变大
(4)若将电容器上板A接正极，下板B接负极，且将上极板接地，如图丙所示。闭合开关S，有一带电液滴静止在电容器内部P点，现将电容器下极板B向下平移一小段距离，则液滴 _________(选填“静止不动”“向下运动”或“向上运动”)，P点电势________(选填“升高”“不变”或“降低”)。
向下运动
升高
13.(12分)如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量q＝－4×10－7C的负点电荷从A点运动到B点，电场力做功WAB＝3.2×10－6J，A、B间距离L＝4 m，与水平方向夹角为60°。
(1)电场强度E是多大？
答案：4 V/m
(2)如果A点的电势为－4 V，求B点的电势为多大？电荷量q′＝4×10－6C的正电荷在A点的电势能是多少？
解析：A点的电势为－4 V，由UBA＝φB－φA
可知B点的电势φB＝4 V
电荷量q′＝4×10－6C的正电荷在A点的电势能Ep＝φAq′＝－1.6×10－5 J。
答案：4 V －1.6×10－5 J
14.(12分)如图所示，小球的质量m＝0.04 kg、带电量q＝＋1.0×10－5 C，悬挂小球的绝缘丝线与竖直方向成θ＝37° 时，小球恰好在水平向右的匀强电场中静止不动。(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：
(1)电场强度E的大小；
解析：对小球进行受力分析如图所示，由平衡
知识可知电场力F＝Eq＝mg tan 37°
解得电场强度E＝3×104 N/C。
答案：3×104 N/C
(2)剪断丝线后，小球的加速度a的大小；
答案：12.5 m/s2
(3)剪短丝线后，小球在0.2 s内电势能的减少量ΔEp。
答案：0.045 J
15. (14分)如图所示，ACB是一条足够长的绝缘水平轨道，轨道CB处在方向水平向右、大小E＝1.0×106 N/C的匀强电场中，一质量m＝0.25 kg、电荷量q＝2.0×10－6C的带负电的且可视为质点的小物体，在距离C点L0＝6.0 m的A点处，在拉力F＝4.0 N的作用下由静止开始向右运动，当小物体到达C点时撤去拉力，小物体滑入电场中。已知小物体与轨道间的动摩擦因数μ＝0.4，g取10 m/s2，求：
(1)小物体到达C点时的速度大小；
答案：12 m/s
(2)小物体在电场中运动的时间；
(3)小物体从开始运动到最终停止全过程因摩擦而产生的热量。
解析：在小物块开始运动到最终停止全过程，电场力做功为0，根据能量守恒定律，有FL0＝Q
则因摩擦而产生的热量Q＝24 J。
答案：24 J
