20xx年高中物理必修三第十章静电场中的能量(三十五)

单选题1、如图所示，在x轴上相距为L的两点固定有等量同种正电荷，虚线是中心在的中点、边长也为L的正方形，是正方形的四个顶点，且两点在x轴上。下列说法正确的是（

）A．将一电子从a点由静止释放，电子可能沿直线运动到d点B．将一电子从a点垂直正方形所在平面以某一速度释放，电子可能做匀速圆周运动C．将一电子从a点沿直线移至c点过程，电子电势能先增大后减小D．将一电子从a点沿折线移至c点过程，静电力先做正功后做负功答案：BA．根据等量同种正电荷的电场线分布特点可知，电子从a点由静止释放时，先受到竖直向下的电场力做加速直线运动，过中心点后，受竖直向上的电场力做减速直线运动，由运动的对称性可知，电子将沿连线在间做往复运动，A错误；B．电子从a点垂直正方形所在平面以某一速度v释放时，受到垂直速度方向且指向中点的电场力，若满足该电子将做匀速圆周运动，B正确；C．沿直线从a至c，电势先升高后降低，电子从a点沿直线移至c点过程，电子电势能先减小后增大，C错误；D．将一电子从a点沿折线移至c点过程，静电力先做正功再做负功，再做正功最后做负功，D错误。故选B。2、如图，P为一点电荷周围某电场线上的点，

A、B所在直线垂直该电场线，且过P点。若，A、B两处的电场强度分别为、，电势分别为、。则（

）A．，B．，C．，D．，答案：A根据图中电场线方向向右可知，点电荷带正电，电场线如图所示，由题意可知，B点距源电荷Q的距离小，则由可知，B点的电场强度大；同时沿电场线方向电势降落，B点在距Q较近的等势面上，故B点的电势高于A点的电势。故A正确；BCD错误。故选A。3、如图所示，空间的虚线框内有匀强电场，AA′、BB′、CC′是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离为0.5cm，其中BB′为零势面．一个质量为m，带电荷量为q的粒子沿AA′方向以初动能色Ek图中的P点进入电场，刚好从C′点离开电场。已知PA′＝2cm，粒子的重力忽略不计，下列说法中正确的是（

）A．该粒子通过零势面时的动能是1.25EkB．该粒子在P点的电势能是1.5EkC．该粒子到达C′点时的动能是2EkD．该粒子到达C′点时的电势能是0.5Ek答案：CA．P到C′过程中电场力做功所以粒子通过等势面BB′时电场力做功为，根据动能定理知，粒子通过等势面BB′时的动能是1.5Ek。即粒子通过零势面时的动能，故A错误；B．电场力做功等于电势能的减小量，粒子通过等势面BB′时电场力做功为，所以电势能减小，BB′为零势面，所以粒子在P点时的电势能是0.5Ek．故B错误；C．带电粒子做类平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，有v0t＝2cm，＝1cm解得vy＝v0所以离开电场时的速度v＝＝v0因为初动能EK＝mv粒子到达C′点时的动能Ek′＝mv2＝mv＝2Ek故C正确；D．P到C′过程中电场力做功为Ek，电势能减小Ek，所以粒子到达C′点时的电势能是﹣0.5Ek．故D错误。故选C。4、

如图1所示为示波管原理图，若其内部竖直偏转电极之间电势差如图2所示的规律变化，水平偏转电极之间的电势差如图3所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（

）A．B．C．D．答案：D在时间内，扫描电压扫描一次，信号电压完成一个周期，当为负的最大值时，电子大在荧光屏上有负的最大位移，当为正的最大值时，电子打在荧光屏上有正的最大位移，因此D正确，ABC错误。故选D。5、在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，则（

）A．q1和q2带有同种电荷B．x1处的电场强度为零C．负电荷从x1移到x2，电势能减小D．负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大答案：CA．无穷远处电势为零，有电势为正的地方，故存在正电荷；又有电势为负的地方，故也存在负电荷，所以q1和q2带有异种电荷，故A错误；B．图中曲线斜率大小等于电场强度，x1处的斜率不为零，故x1处的电场强度不为零，故B错误；C．负电荷从x1移到x2，电势升高，电势能减小，故C正确；D．负电荷从x1移到x2，曲线的斜率减小，电场强度减小，所以负电荷受到的电场力减小，故D错误。故选C。6、“探究影响平行板电容器电容大小因素”的实验装置如图所示，则下列说法正确的是（

）A．平行板电容器左极板上移时，静电计指针偏角减小B．平行板电容器左极板左移时，静电计指针偏角减小C．平行板电容器中间插入一片绝缘塑料板，静电计指针偏角减小D．静电计测量的是电势差，所以也可以用电压表替代答案：C电容器的定义式电容器的决定式A．平行板电容器左极板上移时，电容器两极板的正对面积减小，电容减小，带电量不变，两极板间的电势差增大，静电计指针偏角增大，A错误；B．平行板电容器左极板左移时，电容器两极板间的距离增加，电容减小，带电量不变，两极板间的电势差增加，静电计指针偏角增大，B错误；C．平行板电容器中间插入一片绝缘塑料板，电介质的介电常数增加，电容增加，带电量不变，因此两极板间的电势差减小，静电计指针偏角减小，C正确；D．静电计测量的是电势差，但回路中没有电流，因此不可以用电压表替代静电计，D错误。故选C。7、对于匀强电场区域内各点，下列判断正确的是（）A．匀强电场区域内各点的电场强度相等B．正电荷在电场中所受电场力的方向与电场线方向相反C．匀强电场区域内各点的电势相等D．匀强电场中的等势面是与电场线平行的平面答案：AA．如果电场中各点电场强度大小相等、方向相同，这个电场就叫做匀强电场，因此匀强电场区域内各点的电场强度相等，A正确；B．规定电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同，因此正电荷在电场中所受电场力的方向与电场线方向相同，B错误；C．在匀强电场中，场强处处相等，而沿电场线方向电势降低，所以匀强电场区域内各点的电势不是处处都相等，有的可能相等，有的可能不相等，C错误；D．匀强电场中的等势面是一簇与电场线垂直的平面，D错误。故选A。8、如图所示，将带电量为q的小球A固定在绝缘支架上，将另一质量为m，电荷量相等的带电小球B放在距离A球正上方r处恰好处于平衡状态（r远远大于小球直径），则下面错误的是（

）A．A、B两球可能带异种电荷B．两小球的电量C．如果小球B的质量变为，则再次平衡时重力势能变大D．如果小球B的电量变为，则再次平衡时电势能增加答案：AA．由于B球处于平衡状态，所以B应该受到竖直向下的重力和向上的斥力，A、B带同种电荷，故A错误；B．对B球，根据平衡条件有解得故B正确；C．若小球B的质量变为2m，则解得以A球所在水平面为重力零势能面，则B球重力势能为重力势能增大，故C正确；D．若小球B的电荷量变为2q，则解得无穷远处电势为0，则小球B的电量变为再次平衡时，其电势能小球B的电势能增大，故D正确。本题选不正确的，故选A。9、两异种点电荷电场中的部分等差等势面如图所示，已知A点电势低于B点电势，a、b处点电荷电荷量分别为和，则（

）A．、且B．、且C．若在A处放一正的试探电荷，则该试探电荷仅在电场力作用下可沿A处所在等势面运动D．若在B处放一正的试探电荷，则该试探电荷仅在电场力的作用下将沿aB连线做加速运动答案：BAB．等差等势面的疏密表示场强的大小，所以由于A点电势低于B点电势，所以带负电，带正电，故A错误，B正确；C．若在A处放一正的试探电荷，则该试探电荷所受电场力做正功，不会沿A处所在等势面运动，故C错误；D．若在B处放一正的试探电荷，仅在电场力的作用下，对试探电荷受力分析，可知其受沿aB连线向下的电场力和沿bB连线向上的电场力，则试探电荷不会沿aB连线运动，故D错误。故选B。10、如图所示，a、b两点位于以正点电荷+Q（Q＞0）为球心的球面上，c点在球面外，则（

）A．a点场强的大小比b点大B．b点场强的大小比c点小C．a点电势比c点高D．b点电势比c点低答案：Ca、b在以正点电荷为球心的同一球面上，即在同一等势面上，故a点电势和b点电势相等，根据沿电场线方向电势降低可得a、b点电势都比c点高；根据点电荷电场强度的计算公式可知，a点场强的大小和b点强度大小相等，b点场强的大小比c点大，故C正确，ABD错误。故选C。多选题11、如图所示，一电荷均匀分布的带正电的圆环，半径为R，在垂直于圆环且过圆心O的轴线上有a、b、c三个点，bO＝cO＝，aO＝R，不计重力。则下列判断正确的是（

）A．a、c两点的电场场强大小之比为B．b、c两点的电场场强相同C．一电子由a点静止释放，电子在O点的动能最大D．一电子由c点静止释放，能够运动到a点答案：ACA．设圆环带电荷量为Q，将圆环分成n等份，则每个等份带电荷量为每个等份可看成点电荷，每个点电荷在a点处产生的场强大小为该场强方向与aO的夹角为30°，根据电场的叠加原理可知，a点处场强大小为同理可得，c点处场强大小为则Ea：Ec＝1：A正确；B．由对称性可知，b、c两点的电场场强大小相等，方向相反，故场强不同，B错误；C．一电子由a点静止释放，从a运动到O时电场力做正功，动能增加，从O向下运动时，电场力做负功，动能减少，所以电子在O点的动能最大，C正确；D．一电子从c点静止释放，从c运动到O时电场力做正功，从O运动到b点电场力做负功，结合对称性可知，做功的大小相等，即该电子恰好运动到b点，D错误。故选AC。12、如图甲所示，两平行金属板A、B放在真空中，间距为d，P点在A、B板间，A板接地，B板的电势φ随时间t的变化情况如图乙所示，t=0时，在P点由静止释放一质量为m、电荷量为e的电子，当t=2T时，电子回到P点。电子运动过程中未与极板相碰，不计重力，则下列说法正确的是（

）A．φ1:φ2=1:2B．φ1:φ2=1:3C．在时间内，当t=T时电子的电势能最小D．在时间内，电子的动能增大了答案：BCDAB．电子在时间内向上加速运动，设加速度为a1，在时间内先向上减速到零后再向下加速回到原出发点，设加速度大小为a2，则解得a2=3a1由于则φ1:φ2＝1:3A错误，B正确；C．A板始终接地，故可设A板电势始终为零，由Ep=qφ可知，在时间内，电子的电势能始终小于零，且距离A板最远，即t=T时，电势能最小，在时间内，电子的电势能始终大于零，综合分析可知，时间内，t=T时电子的电势能最小，C正确；D．电子在t=2T时刻的速度

故电子的动能增大了D正确。故选BCD。13、对于某个给定的电容器，图中能够恰当地描述其所带电荷量Q、两板间的电势差U、电容C之间相互关系的是（

）A．B．C．D．答案：BCDABD．因为电容器的电容C与它所带的电荷量Q、两板间的电压U无关，只跟它本身的因素有关，故A错误，B、D正确；C．对于给定的电容器

电容是不变的，反映在Q－U图像上是一条过原点的直线，为正比例函数图像，故C正确。故选BCD。14、一个电子在电场力作用下做直线运动（不计重力）。从0时刻起运动依次经历t0、2t0、3t0时刻。其运动的v﹣t图象如图所示。对此下列判断正确的是（

）A．0时刻与2t0时刻电子在同一位置B．0时刻、t0时刻、3t0时刻电子所在位置的电势分别为φ0、φ1、φ3，其大小比较有φ1>φ0>φ3C．0时刻、t0时刻、3t0时刻电子所在位置的场强大小分别为E0、E1、E3，其大小比较有E3＜E0＜E1D．电子从0时刻运动至t0时刻，连续运动至3t0时刻，电场力先做正功后做负功答案：ACA．由图象可知，电子从0时刻到2t0时刻位移为零，所以0时刻与2t0时刻电子在同一位置，故A正确；D．由图象可知，电子从0时刻运动至t0时刻，连续运动至3t0时刻，其速度大小先减小后增大，所以电场力对电子先做负功，后做正功，故D错误；B．电子从0时刻运动至t0时刻，连续运动至3t0时刻，电场力对电子先做负功，后做正功，所以电子的电势能先增大后减小，因为电势能为EP=qφ，由于电子带负电，所以电势能越大，电势越低，则有φ1＜φ0＜φ3，故B错误；C．根据速度﹣时间图象的斜率的绝对值表示加速度大小以及牛顿第二定律可知，v﹣t图象的斜率的绝对值表示电场力大小即场强大小，故有：E3＜E0＜E1，故C正确。故选AC。15、如图所示，真空中同一平面内固定两点电荷+4Q和+Q，以点电荷+Q为圆心的圆上有A、B、C、D四点，其中C点为两点电荷连线与圆的交点且场强为零，AB和CD为两条互相垂直的直径。关于A、B、C、D四点，下列说法正确的是（

）A．C处电势最高B．A、B两处电场强度相同C．C、A两点的电势差等于B、D两点的电势差D．电子从A点沿着圆弧顺时针运动到B点过程中，电势能先减小后增大答案：ADA．若只有+Q存在，则A、B、C、D四点电势相同，此时加上+4Q，由于C离+4Q最近，所以叠加后，C处电势最高，A正确；B．由于电场强度是矢量，又A、B两处电场强度大小相等，方向不同，故A、B两处电场强度不相同，B错误；C．由C沿圆移到A，和由B沿圆移到D，+Q不做功，只有+4Q做功，CA位移和BD相同，但AC段离+4Q更近，+4Q做功更多，所以电势差不等，C错误；D．由A顺时针沿圆到B，而离+4Q先近后远，电势先增后减，所以电子电势能先减小后增大，D正确。故选AD。16、如图所示，两个带等量正电荷的点电荷分别固定于轴上的、两点，其位置关于直角坐标系的原点对称。圆弧是一个以点为圆心的半圆，点为半圆与轴的交点，、为一平行于轴的直线与半圆的交点，下列说法正确的是（

）A．、两点的电势相同B．、两点的电场强度相同C．将一个带负电的试探电荷先沿着圆弧从点移到点，再沿轴正方向移动，试探电荷的电势能先增大后不变D．设两电荷在半圆上任意一点产生的电场强度大小分别是，，则为一定值答案：ADA．由对称性和等势线分布可知，a、b两点电势相同，A正确；B．电场强度大小相等，但方向不同，B错误；C．负电荷从a点移到c点，电场力做负功电势能一直增大，再从c点沿y轴正方向移动电场力同样做负功电势能也一直增大，C错误；D．半圆上任一点与P点连线与PQ夹角为则为一定值，D正确。故选AD。17、如图所示，在无穷大均匀带正电金属板和负点电荷形成的电场中，金属板接地（取大地电势为零），金属导体置于负点电荷和金属板之间且在过负点电荷垂直于金属板的直线上，A､B､C是垂线上的三个点且B､C在金属导体表面。则（

）A．B､C两点的电场强度一定相同B．B点与导体内部的各点电势相等C．A､B､C三点的电势均大于零D．负电荷在A点的电势能小于在C点的电势能答案：BDA．由于C点与负电荷的距离未知，B点与金属板的距离也未知，所以，B、C场强的大小不确定，故A错误；B．处于静电平衡状态的导体是一个等势体，所以B点与导体内部的各点电势相等，故B正确；C．过A、B、C三点的电场线如图所示沿着电场线方向电势降低，且导体是一个等势体，所以故C错误；D．根据知，负电荷在电势高的地方电势能小，在电势低的地方电势能大，所以故D正确；故选BD。18、如图甲所示，真空中水平放置两块长度为2d的平行金属板P、Q，两板间距为d，两板间加上如图乙所示最大值为U0的周期性变化的电压。在两板左侧紧靠P板处有一粒子源A，自t=0时刻开始连续释放初速度大小为v0，方向平行于金属板的相同带电粒子，t=0时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场。已知电场变化周期，粒子质量为m，不计粒子重力及相互间的作用力。则（

）A．在t=0时刻进入的粒子离开电场时速度大小仍为v0B．粒子的电荷量为C．在时刻进入的粒子离开电场时在竖直方向的位移大小为D．在时刻进入的粒子刚好从P板右侧边缘离开电场答案：ADA．粒子进入电场后，水平方向做匀速直线运动，则t=0时刻进入电场的粒子在电场中运动的时间竖直方向上的位移恰好为d，则时间内的位移为，粒子在竖直方向先做加速运动后做减速运动，经过一个周期，粒子的竖直速度为零，故粒子离开电场时的速度大小等于水平速度v0，故A正确；B．由上述分析知解得故B错误；C．粒子在静电力作用下的加速度大小时刻进入电场的粒子，离开电场时在竖直方向的位移大小为故C错误；D．时刻进入的粒子，在竖直方向先向下加速运动，然后向下减速运动，再向上加速运动，向上减速运动，由对称性可知，此时竖直方向的位移为零，故粒子从P板右侧边缘离开电场，故D正确。故选AD。19、如图所示，xOy坐标系的第一象限存在水平向左的匀强电场。第二象限存在竖直向下的匀强电场，y轴上c点和x轴上d点连线为电场的下边界。相同的带电粒子甲、乙分别从a点和b点由静止释放，两粒子均从c点水平射入第二象限，且均从c、d连线上射出，已知，下列说法正确的是（

）A．带电粒子甲、乙在c点速度之比为2∶1B．带电粒子甲、乙在c点速度之比为∶1C．带电粒子甲、乙在第二象限电场内的位移之比为∶1D．带电粒子甲、乙在第二象限射出电场时速度方向相同答案：BDAB．相同的带电粒子甲、乙分别从a点和b点由静止释放，两粒子均从c点水平射入第二象限，且均从c、d连线上射出，已知，由可得带电粒子甲、乙在c点速度之比为故A错误，B正确；CD．甲、乙两粒子从c点水平射入第二象限，设位移与水平方向夹角为，甲、乙两粒子位移与水平方向的夹角相同，由平抛运动知识可知①②③综合①②③可得可知带电粒子甲、乙在第二象限电场内的位移之比为2∶1，故C错误；D设速度方向与水平方向夹角为可得甲、乙在第二象限射出电场时速度方向与水平方向夹角相同，故D正确。故选BD。20、如图所示，匀强电场分布在边长为L的正方形区域ABCD内，电场方向平行于AB边界，M、N分别为AB和AD的中点。一个初速度为v0、质量为m的带负电粒子（不计重力）从M点垂直电场方向沿纸面射入电场，恰好从D点离开电场。若带电粒子仍以大小为v0的初速度从N点垂直AD方向沿纸面射入电场，则带电粒子（

）A．从BC边界离开电场B．从AD边界离开电场C．在电场中的运动时间为D．离开电场时的动能为答案：BDAB．粒子运动过程中只受电场力作用，因此粒子在电场中运动的加速度为方向沿BA方向。粒子从M点射入电场做类平抛运动，由类平抛运动规律可得L=v0t所以有

粒子从N点垂直AD方向射入电场，做匀减速直线运动，根据匀变速直线运动规律可得，粒子能沿AB方向运动的最大位移为＜L所以粒子速度减到0后反向做匀加速直线运动，从AD边界离开电场，A错误，B正确；C．由匀变速直线运动规律可得，粒子在电场中的运动时间为C错误；D．粒子从N点离开电场，粒子的位移是0，电场力做功是0，那么粒子离开电场时的动能不变，仍为，D正确。故选BD。填空题21、示波管主要由_________、_________和_________三部分组成。答案：