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后练习题

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2（含解析）

1.如图所示为某一电场所形成的一簇电场线，图中是以坐标原点为圆心的圆周上的四个点，点在轴上点在轴上，则下列说法中正确的有（   ）

A．点的电场强度大于点的电场强度

B．间的电势差大于间的电势差

C．正电荷在点时的电势能大于其在点时的电势能

D．将正电荷从点移到点的过程中，电场力对其做负功

2.一带负电粒子在电场中仅受静电力作用沿轴正方向做直线运动的图像如图所示,起始点为坐标原点,下列关于电势、粒子的动能、电场强度、粒子加速度与位移的关系图像中可能合理的是（   ）

A.  B.

C.  D.

3.如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设点和点的电势分别为、，粒子在和时加速度大小分别为、，速度大小分别为、，电势能分别为、。下列判断正确的是(   )

A.，  B.，
C.， D.，

4.在电场中把电荷量为的正点电荷从点移到点，需要克服电场力做功，下列说法中正确的是(   )

A.  B.点的电势是

C.此过程电荷的电势能增加了 D.此过程电荷的电势能减少了

5.如图所示,在匀强电场中有三点,三点构成直角三角形, ,边长为,为中点,电场线与所在平面平行, 三点的电势分别为和,取,,则(   )
 

A.  B.  C.   D.

6.一匀强电场的方向平行于平面，平面内三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是(   )

A.电场强度的大小为2.5 V/cm B.坐标原点处的电势为1 V

C.电子在a点的电势能比在b点的低7 eV D.电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV

7.某静电场的电场线与轴平行，电势随坐标变换的关系图象如图所示。若将一带电的粒子(重力不计)从坐标原点由静止释放，在仅受电场力的作用下，该粒子在轴上沿着轴线的正方向运动，已知电场中两点的坐标分别为，则（   ）

A.该带电粒子一定带负电荷

B.该电场为匀强电场，电场强度大小为

C.该粒子沿轴从点到点的过程中，电势能一直增大

D.在x轴上从点到点电场的方向先沿x轴正方向后负方向

8.如图所示，为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的点（离点很近）由静止开始释放一电荷量为的点电荷，不计重力，下列说法中正确的是(   )

A.点电荷在从到的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大

B.点电荷在从到的过程中，加速度越来越小，速度也越来越小

C.点电荷运动到点时加速度为零，速度达最大值

D.点电荷越过点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零

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.下列关于电容器和电容的说法中，正确的是(   )

A.根据可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比

B.对于确定的电容器，其所带的电荷量与两板间的电压（小于击穿电压且不为零）成正比

C.对于确定的电容器，无论电容器的电压如何变化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷量与电压的比值恒定不变

D.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板上的电压无关

11.阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为.与的比值为(   )

A.        B.        C.        D.

12.如图，有一个由电池、电阻和电容器组成的电路，平行板电容器电容公式为（、为常数，为正对面积，为两极板间的距离），当把电容器的两极板间的距离增大一定位置时，在两极板间的距离增大的过程中（     ）

A.电容器的电容变大 B.电容器的电量不变

C.电阻中没有电流  D.电阻中有方向向右的电流

答案以及解析

1.答案：AC
解析：A:从图中可以看出,O点的电场线比E的电场线密,根据电场线的疏密与电场强度的关系,O点的电场强度大于E点的电场强度.A正确;B:由于HO处的电场线密,场强大,所以OE间的电势差小于HO间的电势差,B错误;C:根据电场线与等势线垂直,画出O点等势线,可知O点的电势大于G点电势,所以C正确;D:正电荷受力的方向向下,将正电荷从H点移到F点的过程中,电场力对其做正功,D错误.故选:AC.

2.答案：C

解析：图象的斜率表示加速度，则知粒子的加速度减小，由牛顿第二定律知，得场强逐渐减小，由知图象切线斜率是变化的，所以，图象是曲线，故A错误；减小，则知动能减小，故B错误；随时间减小，粒子做减速直线运动，可能随均匀减小，故C正确；随时间减小，粒子做减速直线运动，随增大而减小，故D错误；

3.答案：D

解析：带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，根据带负电粒子受力情况可知，电场线方向斜向左上方，又沿着电场线方向，电势逐渐降低，故；
根据电势的定义式可知负电荷在电势大的位置电势能反而小，所以带负电的该粒子在M点具有的电势能比在N点具有的电势能小，即；由能量守恒可知M点动能大于N点动能，所以
根据电场线疏密可知，，根据和牛顿第二定律可知，；故D正确，ABC错误。
故选D。

4.答案：C

解析：AB、电荷在电场中某点的电势能具有相对性，只有确定了零势点，点的电势、电荷在点的电势能才是确定的数值，故AB错误；

CD、由于电荷从移到的过程中是克服静电力做功,故电荷电势能应该是增加了，故C正确，D错误。

5.答案：AC

解析：AB.将二等分，因，则每等分两端的电势差为，所以

，故A正确、B错误；

CD.，两点位于同一等势面上，过点作于点，则也为一等势面，，电场线即沿方向，场强故C正确、D错误。故选AC。

6.答案：ABD

解析：垂直于，沿和两方向的场强分量大小分别为，根据矢量合成可知，A项正确；根据在匀强电场中平行线上等距同向的两点间的电势差相等，有，得，B项正确；电子在三点的电势能分别为、和，故电子在a点的电势能比在b点的高7 eV，C项错误；电子从b点运动到c点，电场力做功，D项正确。

7.答案：B

解析：粒子受力方向和电场方向相同，故粒子带正电荷，选项A错误；在图象中，图线斜率表示场强大小，斜率不变说明电场为匀强电场，电场强度大小为，选项B正确；粒子沿轴从点到点的过程中，电场力一直做正功，电势能一直减少，选项C错误；由图像知电势降低，根据沿着电场线电势降低，所以在轴上从点到点电场强度都沿轴正方向，选项D错误。

8.答案：C

解析：A.点电荷在从P到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，所以速度越来越大，因为从O向上到无穷远，电场强度先增大后减小，P到O的过程中，电场强度大小变化不能确定，所以电场力无法确定，加速度不能确定。故A错误，B错误。

C.点电荷运动到O点时，所受的电场力为零，加速度为零，然后向下做减速运动，所以O点的速度达到最大值。故C正确。

D.根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷q做减速运动，加速度的变化情况无法判断。故D错误。

故选：C.

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：BCD

解析：为比值定义式，电容表征电容器容纳电荷的本领大小，由电容器本身的特性决定，与两极板间的电压、所带的电荷量无关，故A错误，D正确；对于确定的电容器，C一定，由知，Q与U成正比，故B正确；电容器所带的电荷量与电压的比值等于电容，电容与电荷量、电压无关，所以无论电容器的电压如何变化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷量与电压的比值恒定不变，故C正确。

11.答案：C

解析：开关S断开与开关S闭合，电流稳定时的电路简化图如图所示.设每个电阻阻值均为R，开关S断开时，并联部分的总电阻为,根据闭合电路欧姆定律得并联部分的电压为,电容器两端的电压等于并联部分电压的一半，故，由知,C所带的电荷量;开关S闭合时,并联部分的总电阻为，根据闭合电路欧姆定律得并联部分的电压为，电容器两端的电压等于并联部分电压，故，由知,C所带的电荷量，则，故C正确. 

12.答案：D

解析：在两极板间的距离增大的过程中,根据平行板电容器电容公式,可知电容变小,电容器板间电压不变,由电容的定义式，得知电量变小，电容器充电，电容器上极板带正电，所以电阻中有方向向右的电流。故ABC错误，D正确。