人教版 (2019)第十章 静电场中的能量综合与测试同步练习题

2020-2021学年人教版（2019）必修第三册

第十章 静电场中的能量 章末复习训练1（含解析）

1.关于电场强度、电势和电势能,下列说法中正确的是(   )
A.在电场中,电势高的地方,电荷在该点具有的电势能就大
B.在电场中,电势高的地方,放在该点的电荷的电荷量越大,它所具有的电势能也越大
C.在电场中电势高的点,电场强度一定大
D.在负点电荷所产生的电场中的任何一点上,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能

2.一匀强电场方向平行于平面,如图所示.平面内三点的坐标分别为,三点的电势分别为10 V、12 V、6 V,则该匀强电场的场强大小为(   )

A.50 V/m B. C.25 V/m D.75 V/m

3.在水深超过的深海，光线极少，能见度极小。有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电，获得食物，威胁敌害，保护自己。若该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达，可击昏敌害，电鳗在某次捕食时头尾间距为(如图)，则电鳗在放电时产生的瞬间电压为(   )

A.10 V　 B.500 V C.5 000 V D.10 000 V

4.如图所示，将带等电荷量的正、负电荷分别放在正方形的四个顶点上。O点为该正方形对角线的交点，直线段通过O点且垂直于该正方形，取无穷远处为零电势点，以下对两点的电势和场强的判断，正确的是(   )

A. B.

C. D.

5.关于电势差和电势甲、的理解，下列说法正确的是(   )

A.表示B点相对于A点的电势差，即

B.和是不同的，它们有关系

C.、都有正、负，所以电势是矢量

D.电势点的规定是任意的，但人们通常规定大地或无穷远处为零电势点

6.如图所示为某静电场等势面的分布，电荷量为的正电荷从A到B静电力做功，从B到C静电力做功，从C到D静电力做功，若从A直接到D静电力做功，则(   )

A. B. C. D.

7.图中甲是匀强电场,乙是孤立的正点电荷形成的电场,丙是等量异种点电荷形成的电场(位于两点电荷连线上,且位于连线的中点),丁是等量正点电荷形成的电场(位于两点电荷连线的中垂线上,且位于连线的中点).有一个正检验电荷仅在电场力作用下分别从电场中的点由静止释放,动能随位移变化的关系图象如图中的①②③图线所示,其中图线①是直线,下列说法正确的是(   )

 

A.甲对应的图线是① B.乙对应的图线是② C.丙对应的图线是② D.丁对应的图线是③

8.位于处的两个带有不等量负电荷的点电荷在平面内的电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则(   )

A.a点和b点的电场强度相同

B.正电荷从c点移到d点，静电力做正功

C.负电荷从a点移到c点，静电力做正功

D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大

9.空间存在平行于纸面方向的匀强电场，纸面三点形成一个边长为的等边三角形。将电子由点移动到点，电场力做功，再将电子由点移动到点，克服电场力做功。匀强电场的电场强度大小为（   ）

A. B. C. D.

10.如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板分别与电池两极相连，板接地。开始时开关闭合，发现在距两板距离相等的点有一个带电液滴处于静止状态，然后断开开关，并将板向下平移一小段距离，稳定后，下列说法中正确的是（   ）

A.液滴将加速向下运动     

B.液滴将保持不动  

C.点电势升高，液滴在点时电势能减少      

D.点电势升高，液滴在点时电势能增大

11.平行金属板组成的电容器，充电后与静电计相连，如图所示，要使静电计指针张角变大.下列措施中可行的是(   )

A.板向上移动  B.板向右移动

C.板之间插入电介质   D.使两极板带的电荷量减小

12.如图是示波管的工作原理图。电子经电场加速后沿垂直于偏转电场的方向射入偏转电场，若加速电压为，偏转电压为，偏转电场的极板长度与极板间的距离分别为L和为电子离开偏转电场时发生的偏转位移。取“单位偏转电压引起的偏转位移”来描述示波管的灵敏度，即（该比值越大，灵敏度越高），则下列可以提高示波管的灵敏度的有(   )

A.减小 B.增大 C.增大L D.减小d

答案以及解析

1.答案：D
解析： A、根据公式Ep=φq可知,正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势高的地方电势能小,由于不知电荷的正负,因此无法判断它在电势高的地方电势能的高低,故A错误;B、若放在同一点的电荷带电量为负值,电荷量大,则其具有电势能小,故B错误;C、在电场中的任何一点上,若此处的电势为正,则正电荷所具有的电势能大于负电荷具有的电势;若此处的电势为负,则正电荷所具有的电势能小于负电荷具有的电势,故C错误;D、一般选择无穷远处为零电势点,因此负点电荷周围的电势为负值,在其周围正电荷具有电势能为负值,负电荷具有电势能为正值,故正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能,故D正确.故选D.

2.答案：A

解析：根据匀强电场中任一直线上的电势匀速变化,而的电势差为6 V,把连线三等分,则等分点的坐标分别为和,则d点的电势为10 V,因为a点的坐标为,a点的电势为10 V,故为等势线,等势线水平,故电场线沿竖直方向,b到的距离为4 cm,b与a点间的电势差为2 V,则,A正确,B、C、D错误.

3.答案：C

解析：瞬间电压即瞬间电势差，题目中没有说明电鳗头尾间产生的电场是不是匀强电场，但题目告诉了该电场的电场强度值，又由于是估算大小，这意味着我们可以把它当匀强电场处理，因此，可以用匀强电场中电势差与电场强度的关系式求解。由可知，电鳗在放电时产生的瞬间电压为：，选项ABD错误、C正确。

4.答案：A

解析：根据场强的叠加原理和对称性可知，所在直线上各点的合场强均为零，则，BD错误。所在直线上各点场强均为零，所以所在直线为等势线，可知该等势线电势为零，则，A正确，C错误。

5.答案：BD

解析：A．表示A点相对于B点的电势差，，A错误；

B．表示B点相对于A点的电势差，，故，B正确；

C．电势是标量，正、负号是相对于零电势点而言的，正号表示高于零电势点，负号表示低于零电势点，C错误；

D．零电势点理论上是可以任意选取的，但通常取无穷远处或大地为零电势点，D正确.

故选BD.

6.答案：BD

解析：静电力做功与电荷运动的路径无关，只与电荷的起始位置和终止位置有关。从A到B，静电力对电荷做的功为，选项A错误；同理可得选项BD正确，C错误。

7.答案：AC

解析：正检验电荷仅在电场力作用下,由静止开始运动,其中甲、乙、丙中正检验电荷沿电场方向运动,丁中正检验电荷静止不动.电场力对正检验电荷做功改变其动能,有,动能随的变化率,而电场强度随的变化情况是:甲图中为常数,乙图中减小,丙图中增大,所以A、C选项正确, B、D选项错误.

8.答案：CD

解析：电场线与等势线垂直，易判断两点的场强方向不相同，选项A错误；正电荷从c点移到d点，静电力做负功，选项B错误；负电荷从a点移到c点，静电力做正功，选项C正确；正电荷从e点沿图中虚线移到f点，静电力先做正功，后做负功，故电势能先减小后增大，选项D正确。

9.答案：C

解析：点间的电势差：

点间的电势差为：

故中点的电势与点电势相等，故电场线平行，故场强：，故ABD错误，C正确；

10.答案：AB

解析：A、B、液滴受力平衡，故电场力向上，可知液滴带负电；电容器因断开开关后电量保持不变，板下移时，两板间的距离增大，则由可知，场强不变；则粒子受到的电场力不变，故液滴继续保持静止，故A错误、B正确.C、D、下极板接地，则点的电势等于与之间的电势差，因不变，增大，故液滴处的电势增大；因液滴带负电，故其电势能将减小，故C正确、D错误。

11.答案：AB

解析：A、板上移时，正对面积减小，则由可知，电容减小，则由可知，电势差增大，故张角变大，故A正确；
B、板右移时，板间距离增大，由可知，电容减小，而电容器的电压不变，则由可知，板间电势差增大，故张角变大，故B正确；
C、当间插入电介质时，增大，则由可知，电势差减小，故张角变小，故C错误；
D、减小电荷量时，不变，则由可知，电势差减小，故张角减小，故D错误；
故选：AB．

12.答案：ACD

解析：设电子经电场加速后的速度为v，则，所以电子进入偏转电场时速度的大小为，电子进入偏转电场后的偏转位移为，所以示波管的灵敏度，所以要提高示波管的灵敏度可以增大L、减小d和减小，故ACD正确。