高中物理会考水平合格考备考知识清单《第十章静电场中的能量》含解析答案

这是一份高中物理会考水平合格考备考知识清单《第十章静电场中的能量》含解析答案，共23页。学案主要包含了单选题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．关于电容器和电容的概念，下列说法正确的是（ ）
A．任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器
B．某一电容器两板间的电压越高，它的电容就越大
C．某一电容器两极板的正对面积越小，它的电容就越大
D．某一电容器不带电时，它的电容是零
2．下列关于电容器的说法中正确的是（ ）
A．电容器所带的电荷量为两个极板所带电荷量的绝对值之和
B．电容器的电容与电容器所带电荷量成正比
C．一个电容器的电荷量增加时，两极板间的电势差升高ΔU＝10 V，则电容器的电容
D．放电后的电容器所带电荷量为零，电容也为零
3．如图所示，一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内，当开关S闭合，小球静止时，悬线与竖直方向的夹角为θ，则（ ）
A．当开关S断开时，若减小平行板间的距离，则夹角θ增大
B．当开关S断开时，若增大平行板间的距离，则夹角θ增大
C．当开关S闭合时，若减小平行板间的距离，则夹角θ增大
D．当开关S闭合时，若减小平行板间的距离，则夹角θ减小
4．某电容器上标有“25μF、450V”字样，则下列对该电容器的说法中正确的是（ ）
A．要使该电容器两极板之间电压增加1V，所需电荷量为2.5×10－5C
B．要使该电容器带电荷量为1C，两极板之间需加电压2.5×10－5V
C．该电容器能够容纳的电荷量最多为2.5×10－5C
D．该电容器能够承受的最大电压为450V
5．如图所示，A、B两点固定两个等量正点电荷，在A、B连线的中点C处放一正点电荷（不计重力）。若给该点电荷一个初速度，方向与AB连线垂直，则该点电荷可能的运动情况为（ ）
A．往复直线运动
B．匀变速直线运动
C．加速度不断减小，速度不断增大的直线运动
D．加速度先增大后减小，速度不断增大的直线运动
6．电子枪是示波器构造的一部分，如图是电子枪的示意图。A是电阻丝，加热后电子可以从电阻丝中逃逸出来，U1是加在电阻丝两端的电压。B是金属板，在A、B之间加高电压U2，逃逸出来的电子经A、B间电场加速后从金属板中间的小孔射出。电子从电阻丝出来时的速度近似为零，U2远远大于U1，电阻丝与板间的距离为d，电子电量为e，质量为m，以下选项正确的是（ ）
A．金属板的电势低于电阻丝的电势
B．电阻丝与金属板间的场强大小为
C．电子从小孔射出时的速度大小为
D．电子从小孔射出时的速度大小为
7．如图所示，从炽热的金属丝飞出的电子（速度可视为零），经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场。电子的重力不计。在满足电子能射出偏转电场的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是（ ）
A．仅将偏转电场极性对调
B．仅增大偏转电极间的距离
C．仅增大偏转电极间的电压
D．仅减小偏转电极间的电压
8．如图，在匀强电场中，有边长为的正六边形，其六个顶点均位于同一个圆上，正六边形所在平面与匀强电场的电场线平行，点为该正六边形的中心，、、三点电势分别为、、，下列说法不正确的是（ ）
A．点电势为
B．等于
C．匀强电场的电场强度大小为
D．将电子由点移到点，电场力做功为
9．正点电荷电场分布如图，该正点电荷电量为Q，则Q在与它相距r处的点所产生的电场强度大小为，A、B、C是电场线上的三个点。C点到正点电荷的距离与B点到正点电荷的距离相等，正点电荷在静电力作用下，沿电场线由A点移至B点的过程中，电场力对正电荷所做的功为，已知该电荷所带电量为，则A、C两点间的电势差U为（ ）
A．8VB．80V
C．5VD．50V
10．如图所示，在匀强电场中有A、B、C三点，三点构成直角三角形，∠A=37°，AB边长为5 m，D为AB中点，电场线与ABC所在平面平行，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和6 V，取sin37°=0.6，cs37°=0.8，则（ ）

A．DC两点间电势差UDC=8 V
B．D点电势φD=8 V
C．该电场的电场强度E=2 V/m
D．该电场的方向为沿BC方向
11．在生产纸张等绝缘材料过程中，为了实时监控材料的厚度，流水线上设置了传感器装置，其简化结构如图所示，、为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在直流恒压电源的两极上。已知电流从向流过电流表时，电流表指针偏向端。某次纸张从平行极板间穿过的过程中，发现电流表指针偏向端，下列判断正确的是（ ）
A．极板上的电荷量不变
B．极板上的电荷量变小
C．电容器的电容变大
D．电容器的电容不变
12．a、b为电场中两点，且a点电势高于b点，则（ ）
A．把负电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增加
B．把正电荷从a点移到b点电场力做正功，电势能增加
C．无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少
D．无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要增加
13．下列说法正确的是( )
A．由公式E＝得，电场强度E与电势差UAB成正比，与两点间距离d成反比
B．由公式E＝得，在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大，电场强度就越小
C．在匀强电场中，任意两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积
D．公式E＝只适用匀强电场
14．如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，则（ ）
A．负电荷在A点电势能大
B．A点电场强度比点大
C．A点电势比点高
D．负电荷由移到A静电力做负功
15．关于公式，下列说法中正确的是（ ）
A．电场中某点的电势，与放在该点的电荷具有的电势能成正比
B．电场中某点的电势，与放在该点的电荷的电荷量成反比
C．电场中某点的电势，与该点是否有电荷、电荷的正负及电荷量有关
D．放入电场中某点的电荷不同，其电势能也不同，但电势能与电荷量的比值保持不变
16．一带正电导体，其周围的等势面如图所示，每相邻两个等势面间的电势差相等，将一电子先后置于A、B两点，其电势能分别是和，所受电场力的大小分别是和，则（ ）
A．，B．，
C．，D．，
17．某电场区域的电场线如图所示，a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法正确的是（ ）
A．a点的电势比b点低
B．a点的场强方向沿着a点的电场线向左
C．负电荷在a点的电势能小于于它在b点的电势能
D．正电荷从b点运动到a点电场力做正功
18．随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则放上物体后（ ）
A．电容器的带电量增大B．电容器的电容变小
C．极板间电场强度变小D．极板间电场强度不变
19．A、B是一条电场线上的两个点，一负点电荷仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其图像如图所示。则此电场的电场线分布可能是（ ）

A． B． C． D．
20．如图是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速后以速度垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是，两平行板间的距离为，电势差是，板长是，每单位电压引起的偏移量（）叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用的方法是（ ）
A．增大两极板间电势差
B．尽可能使极板长做得长些
C．尽可能使板间距离增大些
D．使电子的入射速率大些
二、解答题
21．如图所示，a、b、c三点处在某一匀强电场中，该电场方向与a、b两点的连线平行，已知的长度，的长度，与间的夹角.现把带电荷量为的点电荷从a点移到b点，电场力做功为。若取b点电势为零，求：
（1）a、b两点间的电势差；
（2）c点的电势；
（3）把该电荷从a点移到c点，电场力做的功。
22．某电场中有A、B、C三点，三点的电势分别是，，，现有一电荷量的点电荷P。求：
（1）该点电荷在A、B、C三点的电势能各为多大？
（2）若将P从A移到B，则静电力做功多少？电势能变化了多少？
（3）若将P从B移到C，则静电力做功多少？电势能变化了多少？
23．如图所示，一条长为L的绝缘细线，上端固定，下端系一质量为m的带电小球，将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，当小球平衡时，悬线与竖直方向的夹角α＝45°。
（1）小球带何种电荷？电荷量为多少？
（2）若将小球向左拉至悬线呈水平位置，然后由静止释放小球，求放手后小球到达最低点的速度多大？
（3）在（2）问中，小球经多长时间到达最低点？
24．有一电子由静止开始经电压U1加速后，进入两块距离为d，电压为U2的平行金属板间，若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿出电场，设电子的电量大小为e，质量为m，不计电子所受重力。求：
（1）电子刚进入平行金属板时的水平初速度v0大小。
（2）电子在平行金属板间做类平抛运动的加速度a大小。
（3）金属板AB的长度L。
25．如图为示波管工作原理示意图，质量为m、电荷量为e、初速度为零的电子经过电压为U1的电场加速后，以一定的速度水平射入两平行板间的匀强电场（称为偏转电场）。两板间的距离为d，电压为U2，板长为L1，平行板右端到荧光屏的水平距离为L2。
（1）求电子进入偏转电场时速度的大小；
（2）求电子离开偏转电场时速度的大小；
（3）若无偏转电场，电子将打在荧光屏上的O点。现电子离开偏转电场后打在荧光屏上的P点，求电子在荧光屏上产生的偏移距离OP的大小。
参考答案：
1．A
【详解】A.任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器,A正确;
B.电容器的电容由本身因素决定,与电容器所带的电荷量和电压无关电容器充电后，两极板带有等量的异种电荷，B错误;
C.平行板电容的决定式,两极板的正对面积越小,它的电容就越小,C错误;
D.电容器的电容由本身因素决定,与电容器所带的电荷量和电压无关,D错误;
故选A。
2．C
【详解】A．电容器所带的电荷量是指任何一个极板所带电荷量的绝对值，故A错误；
BD．电容是用来描述电容器容纳电荷本领的物理量，电容的大小与电容器是否带电及带电量多少无关，故BD错误；
C．根据可知
故C正确。
故选C。
3．C
【详解】AB．带电小球在电容器中处于平衡时，由平衡条件有
当开关S断开时，电容器两极板上的电荷量Q不变，由
可知
故增大或减小两极板间的距离d，电容器两极板间的电场强度不变，θ不变，选项AB错误；
CD．当开关S闭合时，因为两极板间的电压U不变，由可知，减小两极板间的距离d，E增大，θ变大，选项C正确，D错误。
故选C。
4．A
【详解】A．由电容器的铭牌信息可知，该电容器的电容为25μF，则由可知，要增加1V的电量，需要增加的电荷量
故A正确；
B．由Q=UC可知，要带1C的电量，两极板之间需加电压

故B错误；
C．由铭牌信息可知，电容器的击穿电压为450V；则电量最多为
故C错误；
D．电容器的额定电压为450V，该电容器的能够承受的最大电压大于450V；故D错误。
故选A。
5．D
【详解】该电荷为正电荷，给它初速度，将沿两电荷的中轴线运动，向上运动的过程中，受到电场力的合力先增大后减小，合力方向沿中轴线向上，所以该电荷向上做加速度先增大后减小，速度不断增大的直线运动。
故选D。
6．D
【详解】A．A、B间电场用来使电子加速，电子要受到向右的电场力，所以金属板电势要高于电阻丝的电势，故A错误；
B．电阻丝与金属板间的电场并不是匀强电场，所以不能用来计算场强，故B错误；
CD．电子从电阻丝出来时的速度近似为零，经A、B间电场加速后从金属板中间的小孔射出，初末位置电势差为U2，根据动能定理
得
故C错误，D正确。
故选D。
7．C
【详解】A.仅将偏转电场极性对调，只能改变电子的偏转方向，而偏转角的大小不变。所以A错误。
BCD.设加速电场的电压为U1，偏转电压为U2，极板长度为L，间距为d。
电子加速过程中，根据动能定理有
得
在偏转电场中由类平抛运动规律有
vy=at
加速度为
运动时间为
可得偏转角的正切值为
由上式知：当增大U2、或增大L、或减小U1、或减小d，均可使tanθ变大，即偏转角变大，所以C正确，BD错误。
故选C。
8．D
【详解】A．如图所示，连接和交于点
由于为的中点，则的电势为
可知、电势相等，故为等势线，电场方向垂直于向上，可知也为等势线，则有
A说法正确，不满足题意要求；
B．、两点的电势差为
、两点的电势差为
故有
B说法正确，不满足题意要求；
C．匀强电场的电场强度大小为
C说法正确，不满足题意要求；
D．将电子由点移到点，电场力做功为
D说法错误，满足题意要求；
故选D。
9．D
【详解】由题意可知，B、C电势相等，则
又
可得
故D正确，ABC错误。
故选D。
10．C
【详解】AB．将AB二等分，由于
UAB=φA-φB=14V-6V=8V
则每等分两端的电势差为4V，所以
UAD=φA-φD=4V
可知
φD=10V
则
UDC=φD-φC=10V-6V=4V
故AB错误；
CD．由于
φB=φC=6VB、C两点位于同一等势面上，根据沿电场线方向，电势降低，故电场线即沿AC方向，场强
故C正确，D错误。
故选C。
11．B
【详解】AB．电流表指针偏向端，说明电流从b向a流过电流表，而电容器上极板与正极相连，所以电容器放电，极板电荷量变小，故A错误，B正确；
CD．电容器与恒压电源相连，两极板间电势差U不变，而Q减小，根据可知电容器的电容C减小，故CD错误。
故选B。
12．A
【详解】根据公式可知，由于电势能为标量，则正电荷在电势高的位置电势能较大，负电荷在电势能低的位置电势能较大，则把正电荷从a点移到b点，电势能减小，电场力做正功，把负电荷从a点移到b点电势能增加，电场力做负功。
故选A。
13．D
【详解】公式E=U/d只适用匀强电场，与电势差和两点间的距离无关，故A错误，D正确；在匀强电场中，电场强度处处不变，故B错误；在匀强电场中，两点间电势差等于场强与两点间沿电场方向距离的乘积．故C错误．故选D．
【点睛】本题考查对公式U=Ed的理解，关键抓住两点：一是公式适用的条件：匀强电场；二是d的含义：两点间沿电场方向的距离．
14．C
【详解】B．根据电场线的疏密程度反映场强的大小，由于A处电场线较B点疏，所以A处电场强度小，故B错误；
C．根据沿电场线方向电势逐渐降低，则知A点电势比B点高，故C正确；
A．负电荷在电势高处电势能小，则知负电荷在A点电势能小，故A错误；
D．负电荷由B移到A电势能减小，则可知静电力做正功，故D错误。
故选C。
15．D
【详解】AB．公式采用了比值定义法，不能说电场中某点的电势与放在该点的电荷具有的电势能成正比，与放在该点的电荷的电荷量成反比，因为电势是由电场本身决定的，选项AB错误；
C．电场中某点的电势，与该点是否有电荷、电荷的正负及电荷量无关，选项C错误；
D．放入电场中某点的电荷不同，其电势能也不同，但电势能与电荷量的比值保持不变，选项D正确。
故选D。
16．B
【详解】在正电导体周围的等势线密集的地方，电场线也密集，场强越大，所以
电荷所受的电场力为
可得
做出过B点的电场线，交A点所在等势线于，如图所示
则有
沿电场线电势逐渐降低
又因

则
故选B。
17．C
【详解】A．沿电场线方向电势降低，a点电势大于b点，故A错误；
B．a点的场强方向为该点的电场线方向，向右，故B错误；
C．因为是负电荷，在电势大的地方电势能小，所以在a点电势能小于b点电势能，故C正确；
D．正电荷从b点运动到a点电势升高，电势能增大，则电场力做负功，故D错误。
故选C。
18．A
【详解】AB．由平行板电容器电容的表达式
可知d减小，C增大，电容器两端的电压不变，由
可知带电量增大，A正确，B错误；
CD．由
可知d减小，U不变，E增大，CD错误。
故选A。
19．A
【详解】负点电荷在静电力的作用下由A运动到B，由图像可知，负点电荷做加速度逐渐增大的减速运动。由牛顿第二定律可知静电力越来越大，即A运动到B的过程中，电场强度越来越大，电场线分布越来越密。又由于负电荷所受静电力方向与速度方向相反，故场强方向为由A到B。
故选A。
20．B
【详解】粒子通过偏转电场的时间
竖直方向上的电子加速度为
电子的偏离距离为
灵敏度为
故想要提高灵敏度，可以增大板长、减小板间距离、减小初速度，故ACD错误，B正确。
故选B。
21．（1）4V；（2）10.4V；（3）
【详解】（1）根据
求得
（2）根据
求得
可求得
求得
（3）根据
可求得
根据
求得
22．（1），，；（2），电势能增大了；（3），电势能减小了
【详解】(1)根据电势能公式得
，，
(2)根据功的公式得
根据功能关系得
(3) 根据功的公式得
根据功能关系得
23．（1）正电，（2）；（3）
【详解】（1）由于小球处于平衡状态，对小球受力分析如图所示，由此可知小球带正电，设其电荷量为q，则
FTsinα＝qE
FTcsα＝mg
联立可得
即有
（2）静止释放后，小球由静止开始沿与竖直方向成α＝45°斜向右下方做匀加速直线运动，当到达最低点时，它经过的位移为
此时细线刚好拉直，设到达最低点的速度大小为v，由匀变速直线运动规律有
根据牛顿第二定律可得
联立求得
，
（3）由匀变速直线运动规律有
所以
24．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由动能定理有
得
（2）沿电场方向电场
解得加速度
（3）粒子在偏转电场中运动的时间
沿电场线方向根据位移时间关系可得
联立解得
25．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）电子在加速电场中，根据动能定理可得
解得，电子进入偏转电场时速度的大小为
（2）粒子进入偏转电场后做类平抛运动，根据类平抛规律可得
联立解得
电子在偏转电场中，根据动能定理可得
联立方程解得，电子离开偏转电场时速度的大小为
（3）粒子在偏转场中做类平抛运动，设速度偏向角为θ，如图所示
电子出偏转电场时的速度反向延长线交于水平位移的中点，根据相似三角形可得
联立方程，解得电子在荧光屏上产生的偏移距离OP的大小为