高三物理小题疯狂专练16 电势、电势能、电势差、电容器 学生版

2017年高考“最后三十天”专题透析2017年高考“最后三十天”专题透析好教育云平台——教育因你我而变好教育云平台——教育因你我而变十六电势、电势能、电势差、电容器十六电势、电势能、电势差、电容器 一、单选题一、单选题1．【安徽省芜湖一中2018届高三模拟】如图所示，在场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场中，一质量为m、带电量为+q的物体，以某一初速度沿电场方向做匀减速直线运动，不计空气阻力，其加速度大小为0.6qEm，物体运动距离S时速度变为零。则在此过程中(A．物体克服电场力做功0.6qESB．物体的电势能增加了qESC．物体的重力势能增加了qESD．物体的动能减少了0.6qES2．【辽宁省大石桥市2018届高三模拟】如图所示，实线为一点电荷Q建立的电场中的几条电场线（方向未标出），虚线为一电子在电场中从M点运动到N点的轨迹。若电子在运动中只受电场力的作用，则下列判断正确的是()A．建立电场的点电荷Q带负电B．粒子在M点的加速度比在N点的加速度大C．粒子在M点的速度比在N点的速度大D．粒子在M点的电势能比在N点的电势能大3．【云南省2019届高三模拟】在匀强电场中建立一直角坐标系，如图所示．从坐标原点沿＋y轴前进0.2m到A点，电势降低了102V，从坐标原点沿＋x轴前进0.2m到B点，电势升高了102V，则匀强电场的场强大小和方向为()A．50V/m，方向B→AB．50V/m，方向A→BC．100V/m，方向B→AD．100V/m，方向垂直AB斜向下4．【河南省信阳2019届高三模拟】如图所示，以O点为圆心，以R＝0.20m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成θ＝60°角，已知a、b、c三点的电势分别为43V、4V、-43V，则下列说法正确的是(A．该匀强电场的场强E＝403B．该匀强电场的场强E＝80V/mC．d点的电势为-23D．d点的电势为－4V5．【四川省彭州中学2019届高三调研】两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关，电源即给电容器充电()①保持K接通，减少两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减少②保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大③断开K，减少两极板间的距离，则两极板间的电势差减小④断开K，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大以上说法正确的有()A．①②B．③④C．②③D．②④二、多选题二、多选题6．【吉林省白城市2019届高三模拟】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，两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是()A．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B．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b→a的电流C．若将A向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G表中有b→a的电流D．若将S断开，则油滴仍然静止，G表中无电流7．【江苏省2019届高三调研考试】在电荷量分别为2q和-q的两个点电荷形成的电场中，电场线分布如图所示，在两点电荷连线上有a、b、c三点，且b、c两点到正点电荷距离相等，则()A．在两点电荷之间的连线上存在一处电场强度为零的点B．将一电子从a点由静止释放，它将在a、b间往复运动C．c点的电势高于b点的电势D．负试探电荷在a点具有的电势能比在b点时具有的电势能小8．【河南省滑县2019届高三模拟】如图所示,有一四面体abcd,cd⊥底面abc,ab=bc=ac=cd=10cm,e为ab的中点。空间中存在匀强电场把一个电荷量q=2.0×10-4C的正电荷从c点移到e点电场力做功W=2×103J,而将其从d点分别移到a点b点电场力做功均为零已知c点电势ϕc=-2V.则(A．电场强度的方向由c→eB．电场强度的大小为213×C．a点的电势为-12VD．cb中点的电势为-5V9．【四川省成都外国语学校高新校区2018-2019届高三模拟】空间有一沿x轴分布的电场，其电势φ随x变化如图，下列说法正确的是()A．x1和－x1两点的电势相等B．x1点的电场强度比x3点电场强度大C．一正电荷沿x轴从x1点移动到－x1点，电势能一直增大D．一负电荷沿x轴从x1点移动到x3点，电场力先做正功再做负功三、解答题三、解答题10．【天津市2019届高三联考】如图所示，匀强电场的电场线与AC平行，把带电荷量10-8C的负电荷从A移至B的过程中，电场力做功6×10-8J，AB长6cm，(1)场强方向；(2)设B处电势为1V，则A(3)A处的场强大小；(4)电子在A点的电势能．11．如图所示，水平放置的平行板电容器的两极板M、N，接上直流电源。上极板M的中央有一小孔A，在A的正上方h＝20cm处的B点，有一小油滴自由落下。已知小油滴的电量q＝－3.5×10－14C，质量m＝3.0×10－9kg。当小油滴即将落到下极板时，速度恰为零。(不计空气阻力，g＝10m/s2)求：(1)两极板间的电场强度E；(2)两极板间的电势差U；(3)设平行板电容器的电容C＝4.0×10－12F，则该电容器带电量Q是多少？答案与解析答案与解析 一、单选题一、单选题1．【解析】由于物体所受电场力和运动方向相同，故电场力做正功W=EqS，故A错误；电场力做正功，电势能减小物体的电势能减小了qES，故B错误；重力做功WG=-mgS，重力做负功，重力势能增加，所以重力势能增加了mgS，故C错误；物体做减速运动，合外力做负功，动能减小，由动能定理得：△Ek=-F合S=-maS=-0.6EqS，所以物体的动能减少了0.6qES，故D正确。故选D。【答案】D2．【解析】由图看出，电子的轨迹向下弯曲，其所受的电场力方向向上，故建立电场的点电荷Q带正电，A错误；电场线的疏密表示电场强度的大小，M点电场线稀疏，所以离子在M点的电场力小，加速度也小，B错误；粒子从M到N，电场力做正功，动能增大。电势能减小，所以离子在N点的速度大于在M点的速度，粒子在M点的电势能比在N点的电势能大，所以C错误，D正确；故选D。【答案】D3．【解析】令O点电势φO=0，则φA=-102V，φB=102V，再作点B关于点O的对称点B′，因为BO=OB′，则φB'=-102V，连接AB′，并作其垂线OE，则从O→E的方向即场强方向；场强为：故选C。【答案】C4．【解析】A、B项：由题意得，a、c间的电势差为Uac=φa-φc=83V，a、C、D项：根据匀强电场中电势差与电场强度的关系式U=Ed，相等距离，电势差相等，因为φa=43V，φc=-43V，可知，O点电势为0，而dO=Ob，则a、O间的电势差等于O、a间的电势差，可知，d点的电势为【答案】D5．【解析】①保持K接通，则两板间的电势差不变，因d减小，由E=Ud可知，两极板间的电场的电场场强增大，故②保持K接通，两板间的电势差不变，在两极板间插入介质后，电容增大，由Q=UC可知，极板上的电量增大，故②正确；③断开K，减小距离d，电容增大，而两板上所带电量不变，由C=QU可得U=QC则知两极板间的电势差④断开K，插入介质后电容增大，两板上所带电量不变，由U=QC可知极板上的电势差减小，故故应选C。【答案】C二、多选题二、多选题6．【解析】若将A板左移，电容器板间电压不变，依据E=Ud，可知，电场力不变，则仍处于静止，根据C=εS4πkd，可知电容减小，结合C=QU可知，电荷量减小，电容器要放电，则有由b→a的电流流过G，故A错误；将A板上移，依据E=Ud，可知，电场力变小，将向下加速运动，依据C=εS4πkd可知电容减小，结合C=QU可知，电荷量减小，电容器要放电，则有由b→a的电流流过G，故B正确；将A板下移，由E=Ud可知，E变大，油滴所受的电场力增大，将向上加速运动，依据C=εS4πkd可知电容增大，结合C=Q【答案】BD7．【解析】A项：电场线是从正电荷出发，终止于负电荷，由电场的叠加原理可知，在两点电荷之间的连线上不存在电场强度为零的点，故A错误；B项：由于ab间的电场强度方向始终由a指向b，所以电子受到向右的电场力，所以在a处由静止释放电子，电子将向右运动，故B错误；C项：正电荷与b点和c点的距离相等，由图可知，正电荷与b点间的电场线比正电荷与c点间的电场线更密，由公式U=Ed，所以电势降落更多，即b点电势比c点电势更低，故C正确；D项：由图可知，从a到b电势越来越低，根据负电荷在电势低处电势能大，所以负试探电荷在a点具有的电势能比在b点时具有的电势能小，故D正确。【答案】CD8．【解析】把一个电荷量q=2.0×10-4C的正电荷从c点移到e点电场力做功W=2×10-3J，根据：Uce=Wceq=2×10-32×10-4V=10V，从d点分别移到a点、b点电场力做功均为零，表明ϕd=ϕa=ϕ由几何关系可得：cm的长度dcm=1037cm，匀强电场：E=Ucmdcm=100213V/m，选项B正确；Uce=Uca=10V，ϕ【答案】BC9．【解析】A、电势的正负表示大小，由图可知，x1的电势是正值，-x1点电势是负值，故x1点的电势比-x1点的电势高，故A错误；

B、图象的斜率绝对值等于场强大小，由图可知，x1处的斜率比x3处的斜率大，故x1点的电场强度比x3点电场强度大，故B正确；

C、电荷的电势能为E=φq，一正电荷从电势高处向电势低处移动，电势能减小，即一正电荷沿x轴从x1点移动到-x1点，电势能一直减小，故C错误；

D、x1处的电势低于x2处的电势，故电场由x2处指向x1处，x2处的电势高于x3处的电势，故电场由x2【答案】BD三、解答题三、解答题10．【解析】(1)匀强电场的电场线与AC平行，将负电荷从A移到B电场力做正功，则电场力的方向由A指向C，负电荷所受电场力的方向与场强方向相反，所以场强方向由C指向A。(2)A、