20182019学年鲁科版高中物理选修31 第2章 电势能和电势差 单元测试

2019-2019学年鲁科版高中物理选修3-1 第2章 电势能和电势差 单元测试一、单选题1.下列关于电势的说法中，不正确的是（ ） A.电势差就是电场中两点电势的差值B.匀强电场中两点间的电势差还与试探电荷的电量有关C.顺着电场线的方向，电势越来越低D.电场中各点的电势是相对零电势参考点而言的2.把两个异种电荷之间的距离增大一些，下列叙述正确的是（） A.外力做正功，电荷电势能增加B.电场力做正功，电荷电势能增加C.电场力做负功，电荷电势能减小D.外力做负功，电荷电势能减少3.如图所示，将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接，两板间一带电液滴恰好处于静止状态现贴着下板插入一定厚度的金属板，则在插入过程中（ ）A.电容器的带电量不变B.电路将有顺时针方向的短暂电流C.带电液滴仍将静止D.带电液滴将向上做加速运动4.分子间有相互作用的势能，规定两分子相距无穷远时分子势能为零，并已知两分子相距r0时分子间的引力与斥力大小相等设分子a 和分子b从相距无穷远处分别以一定的初速度在同一直线上相向运动，直到它们之间的距离达到最小在此过程中下列说法正确的是（ ） A.a和b之间的势能先增大，后减小B.a和b的总动能不变C.两分子相距r0时，a和b的加速度均为零D.两分子相距r0时，a和b之间的势能大于零5.如图所示，处于真空中的匀强电场与水平方向成15o角，AB直线与强场E互相垂直在A点，以大小为vo的初速度水平抛出一质量为m，带电荷量为+q 的小球，经时间t，小球下落一段距离过C点（图中未画出）时其速度大小仍为vo ， 在小球由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（）A.电场力对小球做功为零B.电场力做的负功C.小球机械能增加D.C点可能位于AB直线的左方6.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（ ）A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减少D.电容器的电容减小，极板带电量将增大7.静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针的张角大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小，如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计，开始时，开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开角度增大些，下列采取的措施可行的是（ ）A.断开开关S后，将A，B分开些B.保持开关S闭合，将A，B两极板分开些C.保持开关S闭合，将A，B两极板靠近些D.保持开关S闭合，将变阻器滑动触头向右移动二、多选题8.如图所示，水平放置的平行板电容器M、N与一电源相连 在电容器的两板间有一带电的小球P处于静止状态 现将电容器两板间的距离增大，则 A.电容变大B.小球向上运动C.电容变小D.小球向下运动9.空间存在着平行于x轴方向的静电场，A、M、O、N、B为x轴上的点，OAOB，OM=ON，一带正电的粒子在AB间的电势能Ek随x的变化规律为如图所示的折线，则下列判断中正确的是（ ）A.AO间的电场强度等于OB间的电场强度B.M点电势比N点电势低C.若将一带负电的粒子从M点静止释放，它一定能通过N点D.该粒子从M向O移动过程中，所受电场力做正功10.（多选）如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，以下说法正确的是（ ）A.A板与静电计的指针带的是异种电荷B.甲图中将B板上移，静电计的指针偏角增大C.乙图中将B板左移，静电计的指针偏角不变D.丙图中将电介质插入两极板间，静电计的指针偏角减小三、填空题11.在某电场中，把带电量q=5109 C的点电荷由A点移动到了B点，电场力所做的功为1107 JB，A两点间的电势差UBA是_V 12.如图所示，某静电场的电场线，图中A、B两点电势的高低情况是A_B（填“”、“”或“”），一负电荷从A点移到B点其电势能增减的情况是_。四、解答题13.如图所示，光滑绝缘体杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆交于B、C两点，质量为m，带电荷量为q的有孔小球从杆上的A点无初速度下滑，已知q远小于Q，AB=h，小球滑到B点时速度大小为 ，则小球从A运动到B的过程中，电场力做多少功？若取A点电势为零，C点的电势是多大？五、综合题14.如图所示，平行板电容器两极板M，N分别带等量异种电荷，其中N板接地，现将电荷量q=5106C的点电荷从A点移到M板，共克服电场力做功W=1103J，若把该点电荷从A点移到N板，电场力做正功为5104J，则（1）A点的电势？ （2）两极板间的电势差？ 答案解析部分一、单选题1.【答案】B 【解析】【解答】解：A、根据电势差的定义UAB=AB ， 即电势差就是电场中两点电势的差值，故A正确B、匀强电场中两点间的电势差取决于电场本身的性质，与电荷量无关，故B不正确；C、根据电势的定义和电场场的规律可知，顺着电场线的方向，电势越来越低，故C正确；D、电势具有相对性，电场中各点的电势是相对零电势参考点而言的，故D正确本题选不正确的，故选：B【分析】根据电势差的定义UAB=AB可明确电势差与电势间的关系，知道电势差是由电场本身的性质决定的；电势是个相对量，参考点选取不同，各点的电势就不同沿着电场线的方向电势是降落的2.【答案】A 【解析】【分析】两个异种电荷之间的力为吸引力，当距离增大时，电场力做负功，电荷电势能增加，BC错；外力与电场力反向，即外力做正功，D错，A对。【点评】本题学生熟练掌握电场力做功跟电势能的关系，可类比重力做功跟重力势能的关系。3.【答案】D 【解析】【解答】解：A、插入一金属板相当于极板间距离变小了，根据决定式 ，知电容增大，电势差不变，则Q=CU知，电容器带电量增大电路中有逆时针方向的短暂电流A、B不符合题意C、电势差不变，d减小，则电场强度增大，带电液滴所受的电场力增大，大于重力，将向上做加速运动C不符合题意，D符合题意故选D【分析】该题目通过电容的决定式和定义式Q=CU来分析电容的充放电情况和其中电场强度的变化，结合选项分析。4.【答案】C 【解析】【解答】解：A、B、分子间距大于r0 ， 分子力为引力，因此引力做正功使分子势能逐渐减小；分子间距小于r0 ， 分子力为斥力，因此斥力做负功使分子势能逐渐增大，故分子势能先减小后增大，根据能量守恒，动能先增加后减小，故A错误，B错误；C、两分子相距r0时，分子间的引力与斥力大小相等，分子力的合力为零，加速度为零，故C正确；D、分子势能零点没有规定，故两分子相距r0时，a和b之间的势能是否为大于零无法判断，只能说明势能最小，故D错误；故选：C【分析】根据分子力的特点，结合运动的方向与分子力的方向的关系可知：分子力先做正功后做负功；只有分子力做功，分子势能和动能总量保持不变5.【答案】B 【解析】【分析】由动能定理判断，小球由A点运动到C点的过程中电场力做功的情况，由电场力做功情况，判断小球机械能变化情况和C点与AB直线的位置关系。A、小球由A点运动到C点的过程中，小球在A、C两点速度大小相同，由动能定理可知：重力做的正功与电场力做的负功相等，错误B、电场力做负功，电场力做的负功；正确C、除重力外的电场力做了负功，小球机械能减小；错误D、由AB直线与强场E互相垂直，可知AB直线为等势线，带正电的小球由A点运动到C点的过程中，电场力做负功，则A点电势低于C点电势，所以C点位于AB直线的右方；错误故选B。【点评】注意等势面与电场线垂直，正电荷沿电场线方向运动，电场力做正功，电势能减小；沿电场线方向电势减小。6.【答案】B 【解析】【解答】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，根据 可知，场强减小，油滴受的电场力减小，故油滴将沿竖直方向向下运动，选项A错误；根据 可知，P点的电势将降低，选项B正确；由于油滴带负电，根据 可知油滴的电势能将增加，选项C错误；根据 可知，电容器的电容C减小，根据Q=CU可知极板带电量将减小，选项D错误；故选B【分析】利用 判断极板间场强变化，从而确定油滴运动情况；利用P点和下极板的电势差判断P点电势和油滴电势能的变化情况；利用Q=UC判断极板电荷量的变化。7.【答案】A 【解析】【解答】断开电键，电容器带电量不变，将AB分开一些，则d增大，根据 知，电容减小，根据 知，电势差增大，指针张角增大，A符合题意；保持开关闭合，电容器两端的电势差不变，则指针张角不变知，B不符合题意；保持开关闭合，电容器两端的电势差不变，则指针张角不变C不符合题意；保持开关闭合，电容器两端的电势差不变，变阻器仅仅充当导线功能，滑动触头滑动不会影响指针张角，D不符合题意。故答案为：A【分析】本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是掌握电容的两个公式：电容的决定式和。静电计测定电容器极板间的电势差，电势差越大，指针的偏角越大根据电容的决定式分析极板间距离、正对面积变化、改变极板间电介质时电容的变化情况，由于极板所带电荷量不变，再由电容的定义式分析板间电势差的变化，即可再确定静电计指针的偏角变化情况。二、多选题8.【答案】C,D 【解析】【解答】因质点原来处于静止状态，则有 ，且电场力向上；由 可知，当d增大时，电容C减小，因电容器与电池相连，所以两端的电势差不变，因d增大，由 可知，极板间的场强减小，故电场力小于重力，质点将向下运动，B不符合题意故答案为：CD【分析】本题根据可分析电容的变化，而带电小球的运动取决于小球受力的变化，故只需知道平行板间场强的变化就可以知道小球所受电场力的变化从而知道它的运动。9.【答案】B,C,D 【解析】【解答】解：A、在Epx图象中，根据电场力做功公式W=Fx，知图象的斜率绝对值表示电场力大小，结合电场力公式 F=qE，知AO间的电场强度大于OB间的电场强度，故A错误；B、由图知，粒子在M点的动能比在N点的大，则粒子在M点的电势能比在N点的小，根据Ep=q知，M点电势比N点电势低，故B正确C、若将一个带负电的粒子从M点静止释放，在电场力的作用下，它将加速运动到O点后，再向N点做减速运动，根据能量守恒定律可知，运动到N点时，其动能大于零，即故它一定能通过N点，故C正确D、该粒子从M向O移动过程中，粒子的动能增大，电势能减小，则粒子所受电场力做正功故D正确故选：BCD【分析】AO区域内的单位长度的电势能的变化比BO大，故AO区域内的电场强度大，对于正电荷，沿电场线方向，电势能减小，根据电势能的变化，判断出电场的方向。10.【答案】B,D 【解析】【解答】静电计的指针与A板连为一个导体，带电性质相同，A错误；C=rS/4kd，C=Q/U，B板上移，S减小，C减小，Q不变，U增大，B正确；B板左移，d增大，C减小，U增大，C错误；插入电介质，r增大，电容C增大，U减小，D正确。【分析】电容大小是由极板间距，正对面积和有无相对电介质来决定的，跟有无电荷量有无电压无关。连接的两金属体电荷量相同，正对的两金属板电荷量相反.三、填空题11.【答案】20 【解析】【解答】解：A、两点间的电势差为：UAB= = V=20V，则B、A两点间的电势差为：UBA=UAB=20V；故答案为：20【分析】根据公式U= ，求出A、B间的电势差UAB ， 再利用UBA=UAB求解12.【答案】；增加 【解析】【解答】沿电场线方向电势逐渐降低，所以AB；负电荷从A点移到B点，电场力做负功，电势能增加。【分析】根据沿电场线方向电势逐渐降低判断电势的高低，由电场力做功判断电势能的变化：当电场力做正功时电势能减少；电场力做负功时电势能增加。四、解答题13.【答案】解：AB由动能定理： 又 又BC等势 答：小球从A运动到B的过程中，电场力做功为 ，若取A点电势为零，C点的电势是 【解析】【分析】由题，B、C两点在以正电荷Q为圆心的同一圆周上，电势相等，小球从B运动到C过程，电场力做功为零，根据动能定理研究小球从A运动到B的过程，求出电场力所做的功，进