静电场中的能量 单元练习-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.docx

第十章 静电场中的能量源于课本素材改编的试题 一、选择题1如图，A、B是点电荷电场中同一条电场线上的两点，把电荷量q1为1×10-9C 的试探电荷从无穷远移到A点，静电力做的功为4×10-8J； 把q2 为2×10-9C 的试探电荷从无穷远移到 B点，静电力做的功为6×10-8J。则场源电荷是( ) A正电荷、且位置在B的左边ABB正电荷、且位置在B的右边 C负电荷、且位置在A的左边D负电荷、且位置在A的右边QOAPMN2(多选)两个电荷量相等的正点电荷，分别固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点。一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则( )Aq由A点向O点的运动是匀加速直线运动Bq由A点向O点运动的过程电势能逐渐减小Cq运动到O点时的动能最大BCA10V8V6VDq运动到O点时电势能为零3如图所示为某电场的一组等势线，则( )AA点的电场强度比C点的小B正电荷在A点时的电势能比在C点时大C若将一个电子由A点移动到C点，电场力做功为4eVD电子沿任意路径从A点移动到B点的过程中，电场力始终不做功BEAC4如图所示的电场中，实线表示电场线，虚线表示等差等势面， A、B、C为电场中的三个点。下列正确的( )AA点电势比B点高BA点场强比B点小C负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大DB点和C点间的电势差是C点和A点间电势差的2倍AB5如图所示，电子由静止开始从A板向B板运动，当到达B极板时速度为v，保持两板间电压不变，则() A当增大两板间距离时，v增大B当减小两板间距离时，v增大C当改变两板间距离时，v不变D当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间不变66如图既可以看成是用来描述山坡地势的等高线图，也可以看成是用来描述电场中电势高低的等势线图。关于此图，下列说法正确的是( )A若该图为等高线图，可知a坡的地势比b坡陡峭B若该图为等高线图，可知在不考虑摩擦力时，小球从a坡滑下的加速度大于从b坡滑下的加速度C若该图为等势线图，可知a侧的电势降落比b侧慢D若该图为等势线图，可知a侧的电场强度比b侧大P7如图为探究平行板电容器电容决定因素的实验装置，P为两极板间的一点。在某次实验中，保持极板上的电荷量Q和两极板的正对面积S不变，将左极板向左平移一小段距离，则下列说法中正确的是( )A电容器的电容会增大B两板间的电势差会增大C静电计指针的偏角会减小DP点的电势保持不变8如图所示为可变电容器，它由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片，可以转动的一组铝片叫动片，转动动片，可使正对面积发生变化。根据所学知识判断，以下做法可使电容器的电容增大的是( )A可变电容器的动片旋出，减少正对面积SB增大可变电容器两组铝片间的电压UC给可变电容器铝片上带上更多的电量QD让可变电容器的两组铝片间灌满煤油9如图是某次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为 15 F，充电至9.0 kV 电压，如果电容器在 2.0 ms 时间内完成放电，则下列说法正确的是( )A放电之后，电容器的电容为零B该次放电前，电容器储存的电量为135CC该次通过人体的电流为67.5AD该电容器的击穿电压为9kVt12t13t1tUXX/0丙t12t1UYY/0丙t10示波器的核心部件示波管，由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，其原理图如图甲所示.图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图.在偏转电极XX'、YY'上都不加电压时，电子束将打在荧光屏的中心点；若亮点很快移动，由于视觉暂留关系，能在荧光屏上看到一条亮线.若在XX'上加如图丙所示的扫描电压，在YY'上加如图丁所示的信号电压，则在示波管荧光屏上看到的图形是下图中的( )ABCD11如图所示为范德格拉夫起电机示意图。直流高压电源的正电荷，通过电刷E、传送带和电刷F，不断地传到球壳的外表面，并可视为均匀地分布在外表面上，从而在金属球壳与大地之间形成高电压。关于金属球壳上的A、B两点，以下判断正确的是( ) A同一试探电荷在A、B两点具有的电势能相同B同一试探电荷在A、B两点所受的电场力相同C将带正电的试探电荷从A点移到B点，电势能增加U+_NMA紫外线D将带负电的试探电荷从A点移到B点，电势能减小12某种金属板M受到一束紫外线照射时会不停地发射电子，射出的电子具有不同的运动方向，速度大小也不相同。如图所示，在M旁放置一个金属网N，在M、N之间加电压U，调节电压U的大小观察电流表中电流大小，则下列说法正确的是( )A电压U增大，电流表的读数也增大B加上某一电压U0时，电流表的读数可能为零C所有电子从M板到金属网N均做匀减速直线运动D将电源的正负极反向时，电流表的读数可能为零Ev013如图所示，一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物以相同的初速度沿垂直匀强电场的方向进入同一偏转电场，且经过偏转后都从右侧离开了电场，则三种粒子相同的是( )A离开偏转电场时的动能B在偏转电场中的时间C在偏转电场中偏转的角度D在偏转电场中的侧移量 b0VABe15Vd10Vc5V14某电场等势面的分布情况如图所示，下列说法中正确的是( )AA、B两点的电场强度大小相等B电子在A、B两点的电势能相等，均为负值C任意两个电荷分别放A、B两点，两电荷电势能一定相等DC电荷从c等势面移到e等势面，电势能增加10eV甲OtvAB乙15(多选)如图所示，甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图乙所示，比较A、B两点电势的高低和场强E的大小，可得( )AABBABCEAEBDEAEB16如图，三个同心圆是正点电荷Q周围 的 三 个 等 势 面，已知这三个圆的半径成等差数列，A、B、C分 别 是 这 三 个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上。现将一个电量q+1.6×10 -6C的电荷从A点移到C点，其电势能减少1.92×10 -5J，若取C点的电势为0，则B点的电势为( )BACQA一定等于6VB一定低于6VC一定高于6VD无法确定ABC17如图 ，在匀强电场中，将电荷量为6×10-6C的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了2.4×10-5J 的功，再从B点移到C点，静电力做了 1.2×10-5 J 的功。已知电场的方向与ABC所在的平面平行。则下列说法正确的是( )AA、B两点间的电势差UAB4VBB、C两点间的电势差UBC2VC C点的电势比B点的电势低D场强的方向垂直于AC指向BhOAU18如图 ，两平行金属板相距为d，电势差为U，一个质子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，OA相距为 h，下列说法正确的是( )A质子将静止在A点B质子的初动能为C若增大极板间的距离，质子以同样的动能再次入射，则h会变大D如改用一个粒子入射，要想达到A点，则须比上述质子更大的初速度二、实验题AVCRS12(甲)E(乙)19【来源：人教版·必修3-P.38-实验】在“观察电容的充、放电现象”实验中，电路如图(甲)所示。(1)将开关接通1，电容器的_(填“上”或“下”)极板带正电，再将S接通2，通过电流表的电流方向向_(填“左”或“右”)；(2)若电源电动势为10V，实验中所使用的电容器如图9(乙)所示，充满电后电容器正极板带电量为_C(结果保留两位有效数字)；OAitOBitOCqUODqU(3)下列关于电容器充电时，电流i与时间t的关系；所带电荷量q与两极板间的电压U的关系正确的是_。三、计算题20电子被加速器加速后轰击重金属靶时，会产生射线，可用于放射治疗。如图展示的是一台医用电子直线加速器。其内部原理如图甲，装置由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在tt0时，位于和偶数圆筒相连的金属圆板(序号为0)中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。之后电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速。请回答以下问题(已知电子的荷质比取1.8×1011C/kg，电压的绝对值U150V，周期T1×10-7s，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，不考虑电子的重力)(1)说明在t0时刻，圆筒1与金属圆板之间的电势差是正值还是负值；(2)分析并说明电子在圆筒内的受力情况；(3)求电子进入第3个圆筒时的速度大小；(4)求第3个圆筒的长度。第十章 静电场中的能量源于课本素材改编的试题答案题号12345678910答案CBCBCCCBDCA题号1112131415161718/答案ABBBBCBAC/19【答案】(1)上、左； (2)3.3×10-2； (3)AC。20【答案】(1)在t0时刻，给电子加速，电场向左，圆筒1与金属圆板之间的电势差是正值；(2)由于金属导体内部电场强度等于零，所以电子在圆筒内不受力；(3)；(4)【解析】(1)在t0时刻，给电子加速，电场向左，圆筒1与金属圆板之间的电势差是正值；(2)由于金属导体内部电场强度等于零，所以电子在圆筒内不受力；(3)根据动能定理得电子进入第3个圆筒时的速度大小(4)求第3个圆筒的长度。当电子在每个圆筒内做匀速直线运动的时间为时，才能保证每次在缝隙中被电场加速，因此第三个圆筒的长度为- 6 -学科网（北京）股份有限公司