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高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十章 静电场中的能量综合与测试课时训练
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十章 静电场中的能量综合与测试课时训练，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．以下敏感元件中不是通过测量电阻的变化来确定外界非电学量的变化的是
A．光敏电阻B．干簧管C．热敏电阻D．电阻应变片
2．如图所示，曲线表示某静电场中沿x轴正方向电势的变化情况．一质量为m、带电量为的粒子不计重力，以初速度从O点沿x轴正方向进入电场，然后沿x轴运动．关于粒子运动速度v随时间t变化有可能正确的是
A．
B．
C．
D．
3．如图所示，一带正电的粒子沿某椭圆轨道运动，该椭圆轨道的中心有一负电荷，在带电粒子由a点运动到b点的过程中（ ）
A．电场力做负功，q的速度增大
B．电场力做负功，q的电势能增大
C．电场力做正功，q的速度减小
D．电场力做正功，q的电势能减小
4．如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心．已知电场线与圆所在平面平行．下列描述正确的是（ ）
A．a点的电势为14V
B．a点的电势为6V
C．O点的场强方向指向a点
D．O点的场强方向指向电势为10V的点
5．如图中a、b、c是匀强电场中同一平面上的三个点，各点的电势分别是φa=5V，φb=2V，φc=4V，则在下列各示意图中能表示该电场强度方向的是（ ）
A．B．
C．D．
6．如图所示，AB、CD是一个圆的两条直径且AB、CD夹角为60°，该圆处于匀强电场中，电场强度方向平行该圆所在平面.其中φB=φC=φ,UBA=φ,保持该电场的场强大小和方向不变，让电场以B点为轴在其所在平面内逆时针转过60°.则下列判断中不正确的是 （ ）
A．转动前UBD=φB．转动后UBD=C．转动后D．转动后
7．带有等量异种电荷的两平行金属板水平放置，a、b、c三个α粒子(重力忽略不计)先后从同一点O沿垂直电场方向进入电场，其运动轨迹如图所示，其中b恰好沿下极板的边缘飞出电场．下列说法正确的是( )
A．b在电场中运动的时间大于a在电场中运动的时间
B．b在电场中运动的时间等于c在电场中运动的时间
C．进入电场时c的速度最大，a的速度最小
D．a打在负极板上时的速度与b飞离电场时的速度大小相等
二、多选题
8．将一带电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，金属球外壳接地，所形成的电场线分布如图所示，下列说法正确的是( )
A．a点的电势高于b点的电势
B．c点的电场强度大于d点的电场强度
C．若将一正试探电荷由a点移到b点,电势能增加
D．电场线方向与金属球表面处处垂直
9．一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为18V、20V、26V，下列说法正确的是（ ）
A．坐标原点处的电势为12V
B．电场强度的大小为
C．电子从b点运动到c点，克服电场力做功为6eV
D．电子在a点的电势能比在b点的电势能大2eV
10．如图所示，一光滑绝缘斜面固定在水平桌面上，斜面倾角θ=30°，斜面底端固定一挡板P，一轻质绝缘弹簧下端固定在挡板上，在空间存在沿斜面向上的匀强电场，质量为m、电荷量为q（q＞0）的物块从A点由静止开始下滑，加速度大小为g（g为重力加速度），下滑L到达B点与弹簧接触，又下滑x后到达最低点C。整个运动过程中物块所带电量保持不变，不计空气阻力，且弹簧始终在弹性限度内，则带电物块在由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．该匀强电场的电场强度为
B．带电物块的机械能减少了
C．带电物块的电势能增加了
D．弹簧的弹性势能增加了
11．已知P，Q两电荷形成的电场的电场线分布如图所示，a，b，c，d为电场中的四个点。一个离子从a运动到b（不计重力），轨迹如图中虚线所示，则下列判断正确的是（ ）
A．离子带负电
B．C点电势低于d点电势
C．离子在a点时的电势能大于在b点时的电势能
D．离子在a点时的加速度大于在b点时的加速度
12．用电场线能很直观.很方便地比较电场中各点的强弱.如图，左边是等量异种点电荷形成电场的电场线，右边是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称，则下列认识正确的是
A． B、C两点场强大小和方向都相同
B．A、D两点场强大小相等，方向相反
C．A、D两点场强大小和方向都相同
D．从E到F过程中场强先减小后增加
三、填空题
13．如图甲、乙所示电容器的电容都是，电感都是，图甲中开关K先接a，充电结束后将K扳到b；图乙中开关K先闭合，稳定后断开。将两图中LC回路开始电磁振荡的时刻作为计时起点，则时刻，的上极板正在_________（选填“充电”或“放电”），带_________（选填“正电”或“负电”），中的电流方向向_________（选填“左”或“右”），磁场能正在_________（选填“增大”或“减小”）。
14．下面三个图为探究平行板电容器电容大小因素的实验，请将正确的结论填在横线上，两平行板之间的电场可以视为匀强电场，给电容器充电后与电源断开，那么：
①若保持板间距离d不变，正对面积S变小，则两板电容C__________（填“变小”、“变大”或“不变”）
②若保持S不变，d变大，两板板间电场强度E__________（填“变小”、“变大”或“不变”）
③若保持S和d都不变，插入介质板后，则板间电势差U_______，板间电场强度E_______（填“变小”、“变大”或“不变”）
四、解答题
15．如图所示，空间中存在着水平方向的匀强电场，一个带电量为的点电荷在A点具有的电势能为，把该电荷从A点移动到B点，克服静电力做功，已知A、B两点间距为20cm，两点连线与水平方向成37°角。已知，。求：
(1)A、B两点的电势和；
(2)匀强电场的场强E。
16．某静电场的方向平行于轴，其电势随的分布如图所示。一质量、电荷量的带负电粒子(不计重力)在点由静止开始，仅在电场力作用下在轴上往返运动。求：
(1)粒子运动的最大速度；
(2)粒子运动的周期。
17．如图所示，两带电平行板、间的两板间电压为，两板间距为．电子（质量为，带电量为）由静止开始从板向板运动，求电子到达板的速度大小，以及运动到板所用的时间。
18．如图所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E＝4.0×102 V/m，两板相距d＝16 cm，板长L＝30 cm.一带电荷量q＝1.0×10－16C、质量m＝1.0×10－22 kg 的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，求：
(1)粒子带何种电荷？
(2)要使粒子恰能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0为多大？
19．如图，三个同心圆是点电荷周围的三个等势面，、、分别是这三个等势面上的点。已知这三个圆的半径关系为，且这三点在同一条电场线上。现将一个电荷量为的电荷从点移到点，其电势能减少，若取点的电势为0，点的电势为多少？和是否相等？
20．某电场的等势面如图所示，试画出电场线的大致分布。若单位正电荷沿任一路径从点移到点，静电力所做的功是多少？说明理由。正电荷从点移到点，跟从点移到点，静电力所做的功是否相等？说明理由。
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
A．光敏电阻是根据光照强度不同而电阻不同的性质，通过测量电阻的变化来确定光强的变化，故A错误；
B．干簧管能将磁场的信息转化为电学量，是一种磁性传感器，故B正确；
C．热敏电阻是根据温度升高而电阻减小的性质，通过测电阻的变化来确定温度的变化，故C错误；
D．电阻应变片是根据应变片在力的作用下形状变化而电阻变化的性质，通过测电阻的变化来确定力变化，故D错误。
故选B。
2．A
【分析】
带电粒子只受电场力，所以只存在电势能和动能之间的转化，根据电势与电势能的关系可以判断速度大小的变化，根据电势图像切线的斜率表示电场强度可以判断粒子加速度的变化．
【详解】
沿X轴正方向电势先降低后升高，粒子带正电，故电势能先减少后增加，动能先增加后减小，即速度先增加后减小，电势图像的斜率先减小后增加，故电场强度先减小后增加，也即电场力先减小后增加，物体的加速度先减小后增加，速度时间图像中切线斜率表示加速度，综上：A正确，BCD错误．
【点睛】
需要明确φ-x图像中斜率表示电场强度．
3．D
【详解】
在带电粒子由a点运动到b点的过程中，因电场力方向与速度方向夹角小于90°，可知电场力做正功，q的电势能减小。
故选D。
4．B
【详解】
AB．在匀强电场中任意两平行直线上相等距离的电势差相等，所以a点电势比10V低4V，即为6V，所以A错误，B正确.
CD．a点的电势为6V，所以a点和6V的点的连线为等势面；根据电场线应与等势面垂直，且沿电场线电势依次降低，O点的场强方向应指向图中电势为2V的点，故C错误，D错误.
5．D
【分析】
匀强电场电场线是平行等间距，而等势面与电场线垂直，等势面也平行等间距，而且沿着电场线方向，电势降低．
【详解】
由题意可知，各点的电势分别为Ua=5V，Ub=2V，Uc=4V，则ab连线上离a点处的电势为4V，所以该点与c点的连线即为等势线．由于沿着电场线方向，电势降低．故D正确，ABC错误； 故选D.
【点睛】
考查匀强电场的电场线是平行，等势线也是平行，且掌握电场线的方向与电势降低的方向关系．
6．C
【详解】
设圆周半径为R，则BD=R，BC=.由φB=φC=φ，UBA=φ得电场方向由B→D，且电场强度。
A．转动前UBD=UBA=φ，故选项A正确，A项不合题意；
B．转动后BD和电场强度成60°，所以
UBD=ERcs60°=，
故选项B正确，B项不合题意；
C．转动后AC与电场强度成60°，
UAC=ERcs60°=，
故选项C错误，C项符合题意；
D．转动后BC与电场强度成30°，所以
，
故选项D正确，D项不合题意。
故选C。
7．C
【解析】
【详解】
AB.根据y=12at2可知b在电场中运动的时间等于a在电场中运动的时间，b在电场中运动的时间大于c在电场中运动的时间，A、B不符合题意；
C.根据x=v0t可知进入电场时，c的速度最大，a的速度最小，C符合题意；
D.因为电场力对a、b做的功相同，但初速度大小不同，所以a打在负极板上时的速度与b飞离电场时的速度大小不等，D不符合题意．
8．CD
【详解】
A.根据顺着电场线方向电势逐渐降低，电场线与等势面垂直，可知a点所在等势面的电势低于b点所在等势面的电势，则a点的电势低于b点的电势，故A错误；
B.电场线的疏密表示场强的大小，由图象知c点的电场强度小于d点的电场强度，故B错误；
C.a点的电势低于b点的电势，根据电势越高的地方，正电荷具有的电势能越大，则知将一正试探电荷由a点移到b点，电势能增加，故C正确；
D.金属球表面是一个等势面，则电场线方向与金属球表面处处垂直，故D正确；
9．ABD
【详解】
如图所示，在ac连线上，确定一点，电势为，将连线，即为等势线，那么垂直连线，则为电场线，再依据沿着电场线方向，电势降低，则电场线方向如下图：
则有
因此可知
A．根据
因a、b、c三点电势分别为、、，解得原点处的电势为
故A正确；
B．根据上图，因为匀强电场，则有
依据几何关系，则
因此电场强度大小为
故B正确；
C．bc间的电势差
电子从b点运动到c点，电场力做正功为
故C错误；
D．因
电子从a点到b点电场力做功为
因电场力做正功，则电势能减小，那么电子在a点的电势能比在b点的高，故D正确。
故选ABD。
10．AD
【详解】
A．在下滑过程中根据牛顿第二定律可得
解得
故A正确；
B．在整个下滑过程中
滑块重力做功为
则克服电场力和弹力做功为
则滑块的机械能减少了，故B错误；
CD．电场力做功
故电势能增加；
克服弹簧弹力做功为，弹性势能增加，故C错误，D正确；
故选AD。
11．AD
【详解】
A．根据图中电场线方向可以判断出，P电荷带正电，Q电荷带负电，由做曲线运动的物体受到的合力指向曲线的内侧，可以判断离子从a运动到b，受到的电场力与电场线方向相反，离子带负电，A正确；
B．沿着电场线方向电势降低，c点电势高于d点电势，B错误；
C．离子从a点运动到b点，电场力做负功，电势能增大，在a点时的电势能小于在b点时的电势能，C错误；
D．a点的电场线比b点的电场线密，所以离子在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力，则离子在a点的加速度大于在b点的加速度，D正确。
故选AD。
12．AC
【详解】
A.根据对称性看出，B、C两处电场线疏密程度相同，则B、C两点场强大小相同。这两点场强的方向均由B→C，方向相同。故A正确。
BC.根据对称性看出，A、D两处电场线疏密程度相同，则A、D两点场强大小相同。由图看出，A、D两点场强方向相同，均向左。故B错误，C正确。
D.由图看出，从E到F过程，电场线先变密，再变疏，所以场强先增大后减小。故D错误。
13．充电 正电 左 增大
【详解】
[1][2]先由周期公式求出
那么时刻是开始振荡后的,再看与题图甲对应的图像（以上极板带正电为正）和与题图乙对应的图像（以LC回路中有逆时针方向电流为正），如图所示，图像都为余弦函数图像。在时刻，从题图甲对应的图像看出，上极板正在充电，且带正电荷；
[3][4]从题图乙对应的图像看出，中的电流向左，正在增大，所以磁场能正在增大。
14．变小 不变 变小 变小
【详解】
给电容器充电后与电源断开，则电容器带电量Q不变；
①[1]若保持板间距离d不变，正对面积S变小，根据
则两板电容C变小；
②[2]若保持S不变，d变大，两板板间电场强度
则E不变；
③[3][4]若保持S和d都不变，插入介质板后，则根据
则C变大，根据
Q=CU
可知，板间电势差U变小，根据
可知板间电场强度E变小。
15．（1），；（2），方向水平向左
【详解】
(1) 根据电势的定义
因为
解得
(2)根据
解得
由沿电场线方向电势降低可知，电场强度方向水平向左。
16．(1)粒子运动的最大速度为；(2)粒子运动的周期是
【详解】
(1)设最大速度为，整个过程只有电场力做功，则由能量守恒定律：
由图可知电势的最大值时速度最大，代入数据解得：
；
(2)由能量守恒定律知，从运动到处速度为零后返回做往复运动，由图象知在的左右两侧都是匀强电场，所以粒子在电场中做匀变速运动，所以在的左右两侧的平均速度为：
则粒子从到的时间为：
所以粒子运动的周期为：
。
17．
【解析】由动能定理可知： ，解得：
到达B板的时间：
18．（1）正电（2）1.5×104 m/s
【解析】
试题分析：粒子进入平行板电容器后类偏转，由于电容器中电场方向竖直向下，粒子向B偏转，所以该粒子为正电荷．根据类平抛知识，，化简即可得到答案v0=1.5×104m/s．
考点：类平抛运动的处理方法
点评：此类题型考察的是类平抛运动的处理方法．
19．；
【详解】
电荷从点移到点，其电势能减少，则
取点的电势为0，则根据得
电场线与等势面互相垂直，由图看出AB段电场线比BC段电场线密，则AB段场强较大，根据公式U=Ed可知，A、B间电势差大于B、C间电势差，即
20．见解析
【详解】
根据电场线与等势面垂直，则电场线如图所示
AB在同一等势面上，则静电力所做的功为0；
AB在同一等势面上，故AC电势差与BC间的电势差相同，都为4V，正电荷做功为W=qU，故做功相同。
一、单选题
1．以下敏感元件中不是通过测量电阻的变化来确定外界非电学量的变化的是
A．光敏电阻B．干簧管C．热敏电阻D．电阻应变片
2．如图所示，曲线表示某静电场中沿x轴正方向电势的变化情况．一质量为m、带电量为的粒子不计重力，以初速度从O点沿x轴正方向进入电场，然后沿x轴运动．关于粒子运动速度v随时间t变化有可能正确的是
A．
B．
C．
D．
3．如图所示，一带正电的粒子沿某椭圆轨道运动，该椭圆轨道的中心有一负电荷，在带电粒子由a点运动到b点的过程中（ ）
A．电场力做负功，q的速度增大
B．电场力做负功，q的电势能增大
C．电场力做正功，q的速度减小
D．电场力做正功，q的电势能减小
4．如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心．已知电场线与圆所在平面平行．下列描述正确的是（ ）
A．a点的电势为14V
B．a点的电势为6V
C．O点的场强方向指向a点
D．O点的场强方向指向电势为10V的点
5．如图中a、b、c是匀强电场中同一平面上的三个点，各点的电势分别是φa=5V，φb=2V，φc=4V，则在下列各示意图中能表示该电场强度方向的是（ ）
A．B．
C．D．
6．如图所示，AB、CD是一个圆的两条直径且AB、CD夹角为60°，该圆处于匀强电场中，电场强度方向平行该圆所在平面.其中φB=φC=φ,UBA=φ,保持该电场的场强大小和方向不变，让电场以B点为轴在其所在平面内逆时针转过60°.则下列判断中不正确的是 （ ）
A．转动前UBD=φB．转动后UBD=C．转动后D．转动后
7．带有等量异种电荷的两平行金属板水平放置，a、b、c三个α粒子(重力忽略不计)先后从同一点O沿垂直电场方向进入电场，其运动轨迹如图所示，其中b恰好沿下极板的边缘飞出电场．下列说法正确的是( )
A．b在电场中运动的时间大于a在电场中运动的时间
B．b在电场中运动的时间等于c在电场中运动的时间
C．进入电场时c的速度最大，a的速度最小
D．a打在负极板上时的速度与b飞离电场时的速度大小相等
二、多选题
8．将一带电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，金属球外壳接地，所形成的电场线分布如图所示，下列说法正确的是( )
A．a点的电势高于b点的电势
B．c点的电场强度大于d点的电场强度
C．若将一正试探电荷由a点移到b点,电势能增加
D．电场线方向与金属球表面处处垂直
9．一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为18V、20V、26V，下列说法正确的是（ ）
A．坐标原点处的电势为12V
B．电场强度的大小为
C．电子从b点运动到c点，克服电场力做功为6eV
D．电子在a点的电势能比在b点的电势能大2eV
10．如图所示，一光滑绝缘斜面固定在水平桌面上，斜面倾角θ=30°，斜面底端固定一挡板P，一轻质绝缘弹簧下端固定在挡板上，在空间存在沿斜面向上的匀强电场，质量为m、电荷量为q（q＞0）的物块从A点由静止开始下滑，加速度大小为g（g为重力加速度），下滑L到达B点与弹簧接触，又下滑x后到达最低点C。整个运动过程中物块所带电量保持不变，不计空气阻力，且弹簧始终在弹性限度内，则带电物块在由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．该匀强电场的电场强度为
B．带电物块的机械能减少了
C．带电物块的电势能增加了
D．弹簧的弹性势能增加了
11．已知P，Q两电荷形成的电场的电场线分布如图所示，a，b，c，d为电场中的四个点。一个离子从a运动到b（不计重力），轨迹如图中虚线所示，则下列判断正确的是（ ）
A．离子带负电
B．C点电势低于d点电势
C．离子在a点时的电势能大于在b点时的电势能
D．离子在a点时的加速度大于在b点时的加速度
12．用电场线能很直观.很方便地比较电场中各点的强弱.如图，左边是等量异种点电荷形成电场的电场线，右边是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称，则下列认识正确的是
A． B、C两点场强大小和方向都相同
B．A、D两点场强大小相等，方向相反
C．A、D两点场强大小和方向都相同
D．从E到F过程中场强先减小后增加
三、填空题
13．如图甲、乙所示电容器的电容都是，电感都是，图甲中开关K先接a，充电结束后将K扳到b；图乙中开关K先闭合，稳定后断开。将两图中LC回路开始电磁振荡的时刻作为计时起点，则时刻，的上极板正在_________（选填“充电”或“放电”），带_________（选填“正电”或“负电”），中的电流方向向_________（选填“左”或“右”），磁场能正在_________（选填“增大”或“减小”）。
14．下面三个图为探究平行板电容器电容大小因素的实验，请将正确的结论填在横线上，两平行板之间的电场可以视为匀强电场，给电容器充电后与电源断开，那么：
①若保持板间距离d不变，正对面积S变小，则两板电容C__________（填“变小”、“变大”或“不变”）
②若保持S不变，d变大，两板板间电场强度E__________（填“变小”、“变大”或“不变”）
③若保持S和d都不变，插入介质板后，则板间电势差U_______，板间电场强度E_______（填“变小”、“变大”或“不变”）
四、解答题
15．如图所示，空间中存在着水平方向的匀强电场，一个带电量为的点电荷在A点具有的电势能为，把该电荷从A点移动到B点，克服静电力做功，已知A、B两点间距为20cm，两点连线与水平方向成37°角。已知，。求：
(1)A、B两点的电势和；
(2)匀强电场的场强E。
16．某静电场的方向平行于轴，其电势随的分布如图所示。一质量、电荷量的带负电粒子(不计重力)在点由静止开始，仅在电场力作用下在轴上往返运动。求：
(1)粒子运动的最大速度；
(2)粒子运动的周期。
17．如图所示，两带电平行板、间的两板间电压为，两板间距为．电子（质量为，带电量为）由静止开始从板向板运动，求电子到达板的速度大小，以及运动到板所用的时间。
18．如图所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E＝4.0×102 V/m，两板相距d＝16 cm，板长L＝30 cm.一带电荷量q＝1.0×10－16C、质量m＝1.0×10－22 kg 的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，求：
(1)粒子带何种电荷？
(2)要使粒子恰能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0为多大？
19．如图，三个同心圆是点电荷周围的三个等势面，、、分别是这三个等势面上的点。已知这三个圆的半径关系为，且这三点在同一条电场线上。现将一个电荷量为的电荷从点移到点，其电势能减少，若取点的电势为0，点的电势为多少？和是否相等？
20．某电场的等势面如图所示，试画出电场线的大致分布。若单位正电荷沿任一路径从点移到点，静电力所做的功是多少？说明理由。正电荷从点移到点，跟从点移到点，静电力所做的功是否相等？说明理由。
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
A．光敏电阻是根据光照强度不同而电阻不同的性质，通过测量电阻的变化来确定光强的变化，故A错误；
B．干簧管能将磁场的信息转化为电学量，是一种磁性传感器，故B正确；
C．热敏电阻是根据温度升高而电阻减小的性质，通过测电阻的变化来确定温度的变化，故C错误；
D．电阻应变片是根据应变片在力的作用下形状变化而电阻变化的性质，通过测电阻的变化来确定力变化，故D错误。
故选B。
2．A
【分析】
带电粒子只受电场力，所以只存在电势能和动能之间的转化，根据电势与电势能的关系可以判断速度大小的变化，根据电势图像切线的斜率表示电场强度可以判断粒子加速度的变化．
【详解】
沿X轴正方向电势先降低后升高，粒子带正电，故电势能先减少后增加，动能先增加后减小，即速度先增加后减小，电势图像的斜率先减小后增加，故电场强度先减小后增加，也即电场力先减小后增加，物体的加速度先减小后增加，速度时间图像中切线斜率表示加速度，综上：A正确，BCD错误．
【点睛】
需要明确φ-x图像中斜率表示电场强度．
3．D
【详解】
在带电粒子由a点运动到b点的过程中，因电场力方向与速度方向夹角小于90°，可知电场力做正功，q的电势能减小。
故选D。
4．B
【详解】
AB．在匀强电场中任意两平行直线上相等距离的电势差相等，所以a点电势比10V低4V，即为6V，所以A错误，B正确.
CD．a点的电势为6V，所以a点和6V的点的连线为等势面；根据电场线应与等势面垂直，且沿电场线电势依次降低，O点的场强方向应指向图中电势为2V的点，故C错误，D错误.
5．D
【分析】
匀强电场电场线是平行等间距，而等势面与电场线垂直，等势面也平行等间距，而且沿着电场线方向，电势降低．
【详解】
由题意可知，各点的电势分别为Ua=5V，Ub=2V，Uc=4V，则ab连线上离a点处的电势为4V，所以该点与c点的连线即为等势线．由于沿着电场线方向，电势降低．故D正确，ABC错误； 故选D.
【点睛】
考查匀强电场的电场线是平行，等势线也是平行，且掌握电场线的方向与电势降低的方向关系．
6．C
【详解】
设圆周半径为R，则BD=R，BC=.由φB=φC=φ，UBA=φ得电场方向由B→D，且电场强度。
A．转动前UBD=UBA=φ，故选项A正确，A项不合题意；
B．转动后BD和电场强度成60°，所以
UBD=ERcs60°=，
故选项B正确，B项不合题意；
C．转动后AC与电场强度成60°，
UAC=ERcs60°=，
故选项C错误，C项符合题意；
D．转动后BC与电场强度成30°，所以
，
故选项D正确，D项不合题意。
故选C。
7．C
【解析】
【详解】
AB.根据y=12at2可知b在电场中运动的时间等于a在电场中运动的时间，b在电场中运动的时间大于c在电场中运动的时间，A、B不符合题意；
C.根据x=v0t可知进入电场时，c的速度最大，a的速度最小，C符合题意；
D.因为电场力对a、b做的功相同，但初速度大小不同，所以a打在负极板上时的速度与b飞离电场时的速度大小不等，D不符合题意．
8．CD
【详解】
A.根据顺着电场线方向电势逐渐降低，电场线与等势面垂直，可知a点所在等势面的电势低于b点所在等势面的电势，则a点的电势低于b点的电势，故A错误；
B.电场线的疏密表示场强的大小，由图象知c点的电场强度小于d点的电场强度，故B错误；
C.a点的电势低于b点的电势，根据电势越高的地方，正电荷具有的电势能越大，则知将一正试探电荷由a点移到b点，电势能增加，故C正确；
D.金属球表面是一个等势面，则电场线方向与金属球表面处处垂直，故D正确；
9．ABD
【详解】
如图所示，在ac连线上，确定一点，电势为，将连线，即为等势线，那么垂直连线，则为电场线，再依据沿着电场线方向，电势降低，则电场线方向如下图：
则有
因此可知
A．根据
因a、b、c三点电势分别为、、，解得原点处的电势为
故A正确；
B．根据上图，因为匀强电场，则有
依据几何关系，则
因此电场强度大小为
故B正确；
C．bc间的电势差
电子从b点运动到c点，电场力做正功为
故C错误；
D．因
电子从a点到b点电场力做功为
因电场力做正功，则电势能减小，那么电子在a点的电势能比在b点的高，故D正确。
故选ABD。
10．AD
【详解】
A．在下滑过程中根据牛顿第二定律可得
解得
故A正确；
B．在整个下滑过程中
滑块重力做功为
则克服电场力和弹力做功为
则滑块的机械能减少了，故B错误；
CD．电场力做功
故电势能增加；
克服弹簧弹力做功为，弹性势能增加，故C错误，D正确；
故选AD。
11．AD
【详解】
A．根据图中电场线方向可以判断出，P电荷带正电，Q电荷带负电，由做曲线运动的物体受到的合力指向曲线的内侧，可以判断离子从a运动到b，受到的电场力与电场线方向相反，离子带负电，A正确；
B．沿着电场线方向电势降低，c点电势高于d点电势，B错误；
C．离子从a点运动到b点，电场力做负功，电势能增大，在a点时的电势能小于在b点时的电势能，C错误；
D．a点的电场线比b点的电场线密，所以离子在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力，则离子在a点的加速度大于在b点的加速度，D正确。
故选AD。
12．AC
【详解】
A.根据对称性看出，B、C两处电场线疏密程度相同，则B、C两点场强大小相同。这两点场强的方向均由B→C，方向相同。故A正确。
BC.根据对称性看出，A、D两处电场线疏密程度相同，则A、D两点场强大小相同。由图看出，A、D两点场强方向相同，均向左。故B错误，C正确。
D.由图看出，从E到F过程，电场线先变密，再变疏，所以场强先增大后减小。故D错误。
13．充电 正电 左 增大
【详解】
[1][2]先由周期公式求出
那么时刻是开始振荡后的,再看与题图甲对应的图像（以上极板带正电为正）和与题图乙对应的图像（以LC回路中有逆时针方向电流为正），如图所示，图像都为余弦函数图像。在时刻，从题图甲对应的图像看出，上极板正在充电，且带正电荷；
[3][4]从题图乙对应的图像看出，中的电流向左，正在增大，所以磁场能正在增大。
14．变小 不变 变小 变小
【详解】
给电容器充电后与电源断开，则电容器带电量Q不变；
①[1]若保持板间距离d不变，正对面积S变小，根据
则两板电容C变小；
②[2]若保持S不变，d变大，两板板间电场强度
则E不变；
③[3][4]若保持S和d都不变，插入介质板后，则根据
则C变大，根据
Q=CU
可知，板间电势差U变小，根据
可知板间电场强度E变小。
15．（1），；（2），方向水平向左
【详解】
(1) 根据电势的定义
因为
解得
(2)根据
解得
由沿电场线方向电势降低可知，电场强度方向水平向左。
16．(1)粒子运动的最大速度为；(2)粒子运动的周期是
【详解】
(1)设最大速度为，整个过程只有电场力做功，则由能量守恒定律：
由图可知电势的最大值时速度最大，代入数据解得：
；
(2)由能量守恒定律知，从运动到处速度为零后返回做往复运动，由图象知在的左右两侧都是匀强电场，所以粒子在电场中做匀变速运动，所以在的左右两侧的平均速度为：
则粒子从到的时间为：
所以粒子运动的周期为：
。
17．
【解析】由动能定理可知： ，解得：
到达B板的时间：
18．（1）正电（2）1.5×104 m/s
【解析】
试题分析：粒子进入平行板电容器后类偏转，由于电容器中电场方向竖直向下，粒子向B偏转，所以该粒子为正电荷．根据类平抛知识，，化简即可得到答案v0=1.5×104m/s．
考点：类平抛运动的处理方法
点评：此类题型考察的是类平抛运动的处理方法．
19．；
【详解】
电荷从点移到点，其电势能减少，则
取点的电势为0，则根据得
电场线与等势面互相垂直，由图看出AB段电场线比BC段电场线密，则AB段场强较大，根据公式U=Ed可知，A、B间电势差大于B、C间电势差，即
20．见解析
【详解】
根据电场线与等势面垂直，则电场线如图所示
AB在同一等势面上，则静电力所做的功为0；
AB在同一等势面上，故AC电势差与BC间的电势差相同，都为4V，正电荷做功为W=qU，故做功相同。
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