高中物理必修三第十章《静电场中的能量》检测题(包含答案解析)

1．如图，将带负电的试探电荷沿着等量异种点电荷的中垂线从A点移动到B点，再沿连线从B点移动到C点。在此全过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电场先不变后变大 ．电势先变小后变大

C．电势能先不变后变小 ．所受的静电力先变大后变小

2．如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板R与一个灵敏的静电计相接，将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q可认为不变，则电容器的电容C、静电计指针的偏角为θ，电容器两极板间的场强E的变化情况是（　　）

A．C不变，θ不变，E变小 ．C变小，θ不变，E不变

C．C变小，θ变大，E不变 ．C变小，θ变大，E变小

3．图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26J和5J。当这一点电荷运动到某一位置。其电势能变为-8J时，它的动能为（　　）

A．8J ．15J ．20J ．34J

4．真空中，在x轴上x=0和x=8 m处分别固定两个电性相同的点电荷Q1和Q2。电荷间连线上的电场强度E随x变化的图象如图所示(x轴正方向为场强正方向)，其中x=6 m处E=0。将一个正试探电荷在x=2 m处由静止释放(重力不计，取无穷远处电势为零)。则（　　）

A．Q1、Q2均为负电荷

B．Q1、Q2带电荷量之比为9:1

C．在x=6 m处电势为0

D．该试探电荷向x轴正方向运动时，电势能一直减小

5．两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量大小为e，从O点沿垂直于两板的直线移动到A点，A=L，如图所示，则此过程中电场力对电子所做的功为（　　）

A． ．

C． ．

6．关于电势和电势能的关系，下列各种说法中正确的是（　　）

A．某点电势高，说明该点电势能大

B．某点电势高，说明该点电场做功本领强

C．若带电粒子在电场中移动时，电势能减少，则电势一定降低

D．负电荷在电场中无初速度，只在电场力作用下运动，电势能一定减少，同时它一定是从电势低处移向电势高处

7．如图所示，某带电导体的表面有a、b两点，其中a点的电场强度E1=200 V/m，b点的电场强度E2=400 V/m，导体外有一点c，c点与a点之间的距离为2 cm，c点与b点之间的距离为4 cm。现将某检验电荷+q由a点移至c点，电场力做功为2×10-6 J。下列判断正确的是（　　）

A．若将检验电荷+q由b点移至c点，则其电势能增加2×10-6 J

B．若将检验电荷-q由b点移至c点，则其电势能增加2×10-6 J

C．若将检验电荷+q分别放在a、b两点，其所受电场力大小相等

D．若将检验电荷-q分别放在a、b两点，其所具有的电势能之比为1:2

8．如图所示，带箭头的线段表示某一电场的电场线，在电场力作用下一带电粒子（不计重力）经过A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，则（　　） 

A．粒子在B点加速度较大

B．粒子在B点动能较大

C．粒子带正电

D．A、B两点相比较，B点电势高

9．如图，将一负电荷从电场线上的a点移到b点，电势、。下列判断正确的是（　　）

A．该电场是匀强电场 ．电场线方向由a指向b

C．这一过程中电场力做正功 ．负电荷的电势能减少

10．空间存在平行于x轴方向的静电场，其电势随x的分布如图所示。一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动。则下列说法正确的是（　　）

A．该电场可能是正的点电荷周围的电场

B．空间存在的静电场场强E是沿x轴正方向均匀减小的

C．该粒子从原点O运动到过程中电势能是增加的

D．该粒子从原点O运动到处做匀加速直线运动

11．如图所示，真空中有两个点电荷Q1=+2.0×10﹣8C和Q2=﹣4.0×10﹣8C，分别固定在 x坐标轴上，其中Q1位于x=0处，Q2位于x=6cm处。在x轴上（　　）

A．场强为0的点有两处

B．在x＞6cm的区域，电势沿x轴正方向降低

C．质子从x=1cm运动到x=5cm的过程中，电势能升高

D．在x＞6cm的区域，场强沿x轴负方向

12．如图所示，一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E，区域足够大的匀强电场中，以初速度沿ON在竖直面内做匀变速直线运动。ON与水平面的夹角为，且mg=qE，则下列结论中正确的是（　　）

A．电场方向竖直向上

B．小球运动的加速度大小为

C．小球上升的最大高度为

D．小球返回原位置所用时间为

13．让质子和氘核的混合物沿着与电场垂直的方向进入匀强电场，要使它们最后偏转角相同，这些粒子进入电场时必须具有相同的（　　）

A．初速度 ．动能

C．比荷（电荷量与质量的比值） ．质量

14．在静电场中，下列说法正确的是（　　）

A．电场强度大的位置，电势一定高

B．沿电场线方向电势逐渐降低，电场强度亦逐渐减小

C．电场强度的方向总是跟等势面垂直的

D．当电场线是直线时，带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合

15．如图所示，a、b、c三条虚线为电场中的等势面，等势面b的电势为零，且相邻两个等势面间的电势差相等，一个带正电的粒子（粒子重力不计）在A点时的动能为20J，在电场力作用下从A运动到B速度为零，当这个粒子的动能为7.5J时，其电势能为（　　）

A． ． ． ．0

二、填空题

16．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，粒子由M运动到N对这个运动，我们可以作如下分析：

运动轨迹粒子带正电粒子电势能减小粒子动能增大，其中，①的理由是曲线运动合外力指向轨迹内侧，与场强方向相同。

请写出②的理由：______；

请写出③的理由：______。

17．如图所示的电场中，将2C的正电荷分别由A、C两点移动到B点时，电场力所做的功分别是30J、－6J，如果取B点为零电势点，C两点的电势分别是φA=______V，φC=______V，AC间的电势差UAC=______V。

18．如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距 4 cm，b、c相距10 cm。将一个带电荷量为2×10-8 C 的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10-6 J。将此电荷从b点移到c点时电场力做功为______J，a、c间电势差为______V。

19．两块平行金属板，相距2 cm，组成一个电容器。当将它接在200V的直流电压上时，它所带的电量是5×10-8C。那么，电容器的极板间的场强大小为___________ ，电容器的电容大小为___________。给这个电容器充电后与电源断开，再将电容器两极板间的距离增大一些，则下列各量的变化情况是：C___________，U___________Q___________E___________（填：增大，减小，不变）若保持电容器两极板与电源相连，同样将电容器两极板间的距离增大一些，则下列各量的变化情况是： C___________，U___________，Q___________E___________（填：增大，减小，不变）

20．如图所示的电场中，已知A、B两点间的电势差则：(1)电荷由A点移动到B点，电场力所做的功为______J；(2)若电荷在A点的电势能为，则B点的电势为______V。

21．匀强电场中A、B两点间距为2cm，两点连线与电场方向成60°角，将一电荷量为-2×10-5C的电荷由A点移到B点，其电势能增加了1×10-4J，则静电力做的功为______J，A、B两点间的电势差为______V，电场强度的大小为______V/m。

22．如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷最为q的正电荷从A点分别沿不同的路径（曲线ADB、直线AB、折线ACB)移到B点，电场力做的功为______，由此表明______。

23．用如图的电路观察电容器的充、放电现象，图中电容器不带电，将S掷于a位置，则通过灵敏电流表的电流方向______（填“向左”或“向右”），电容器上极板将带______（填“正”或“负”）电荷，这一过程称为电容器的______（填“充电”或“放电”），然后将S掷于b位置，此时通过灵敏电流表的电流方向______（填“向左”或“向右”），电容器的上极板带______（填“正”或“负”）电荷，且电荷量在______（填“增大” “减小”或“不变”）。

24．已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示，电容器极板上的电荷量不变，当板间距离增大时（如图①），静电计指针的偏角将______，板间电势差将______，电容器的电容将______，说明电容器的电容跟板间距离成______；当正对面积减小时（如图②），静电计的偏角将______，板间电势差将______，电容将______，说明电容器的电容跟正对面积成______；当两板间插入电介质时（如图③），静电计的偏角将______，板间电势差将______，电容将______，说明电容器的电容跟两板间的电介质有关。（答案填“增大”、“减小”或“不变”）

25．匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1 m，D为AB的中点，如图。已知电场线的方向平行于ΔABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V。设场强大小为E，一电量为1×10－6 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为 _______J。

26．有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V，正极板所带的电荷量为+3×10-4 C，负极板所带的电荷量为-3×10-4 C，则此电容器的电容是________ μF；若将电容器极板上的电荷全部放掉，电容器的电容是________ μF．

三、解答题

27．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab =5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a移动到b，电场力做功为W1=1.2×10-7J，求：

（1）匀强电场的场强E；

（2）电荷从b移到c，电场力做的功；

（3）a、c两点的电势差。

28．如图所示是示波管工作的部分原理图，电子在经U1=5000V的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入两平行板间的匀强电场，若两极板间距d=1.0cm，板长L=4cm，在满足电子能射出偏转电场的条件下，求：

(1)  电子刚好离开电场时所加的偏转电压U2

(2)电子离开电场时偏转的角度的正切。

(3)电子离开偏转电场时的偏移量为y，每单位偏转电压U2引起的偏移量（）叫做示波 管的灵敏度。求示波管的灵敏度。

29．一根长为l的丝线吊着一质量为m，带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，(重力加速度为g)，求：

(1)匀强电场的电场强度的大小；

(2)某时刻绳子突然被剪断，求剪断瞬间小球的加速度。

30．如图所示，相距为d的两块平行金属板M、N与电源相连，开关S闭合后，M、N间有匀强电场，一个带电粒子以垂直电场方向从M板边缘射入电场，恰好能飞出电场，若不计重力，为了使粒子恰打在N板中点，N板应向上移动多少？