2024_2025学年新教材高中物理第十章静电场中的能量测评含解析新人教版必修第三册.docxVIP

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第十章测评

(时间:75分钟满分:100分)

一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)

1.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是()

A.依据电场强度的定义式E=可知,电场中某点的电场强度与摸索电荷所带的电荷量成反比

B.依据电容的定义式C=可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间电压成反比

C.依据真空中点电荷的电场强度公式E=k可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关

D.依据电势差的定义式UAB=可知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服静电力做功为1J,则A、B两点间的电势差为-1V

答案D

解析电场强度取决于电场本身,与有无摸索电荷无关,A错误;电容取决于电容器本身,与电容器所带电荷量和两极板间电压无关,B错误;E=k中,Q是场源电荷,所以电场中某点的电场强度与Q成正比,C错误;由UAB=知,D正确。

2.如图所示,在粗糙的水平面上固定一个点电荷Q,在M点无初速度释放一个带有恒定电荷量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点停止,则从M到N的过程中,下列说法错误的是()

A.小物块所受的静电力渐渐减小

B.小物块具有的电势能渐渐减小

C.M点的电势肯定高于N点的电势

D.小物块电势能的削减量肯定等于克服摩擦力做的功

答案C

解析小物块在从M运动到N的过程中,肯定受到向右的摩擦力,所以库仑力肯定向左。小物块由M运动到N,与电荷Q的距离越来越大,所以小物块受到的静电力即库仑力肯定减小,A正确。由动能定理可得μmgx-WE=0,即WE=μmgx,静电力做正功,小物块具有的电势能减小,其削减量等于克服滑动摩擦力做的功,B、D正确。因点电荷Q的电性未知,故不能推断M、N两点电势的凹凸,C错误。

3.如图所示,一圆环上匀称分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是()

A.O点的电场强度为零,电势最低

B.O点的电场强度为零,电势最高

C.从O点沿x轴正方向,电场强度减小,电势上升

D.从O点沿x轴正方向,电场强度增大,电势降低

答案B

解析依据电场的对称性和电场的叠加原理知,O点的电场强度为零。在x轴上,电场强度的方向自O点分别指向x轴正方向和x轴负方向,且沿电场线方向电势越来越低,所以O点电势最高。在x轴上离O点无限远处的电场强度为零,所以从O点沿x轴正方向的电场强度先增大后减小。选项B正确。

4.一个带电粒子仅在静电力作用下从A点起先以-v0做直线运动,其v-t图像如图所示。粒子在t0时刻运动到B点,3t0时刻运动到C点,下列推断正确的是()

A.A、B、C三点的电势关系为φBφAφC

B.A、B、C三点的电场强度大小关系为ECEBEA

C.粒子从A点经B点运动到C点,电势能先增加后削减

D.粒子从A点经B点运动到C点,静电力先做正功后做负功

答案C

解析由题中v-t图像可知带电粒子在0~t0时间内做减速运动,静电力做负功,电势能增大;在t0~3t0时间内做反向加速运动,静电力做正功,电势能减小,选项C正确,D错误。因为不知道带电粒子电性,故本题中无法推断电势的凹凸,选项A错误。图像中斜率表示带电粒子的加速度,qE=ma,可知A、B、C三点中EB最大,选项B错误。

5.如图所示为示波管中偏转电极的示意图,间距为d、长度为l的平行板A、B加上电压后,可在A、B之间的空间中(设为真空)产生电场(设为匀强电场)。在与A、B等距离的O点,有一电荷量为+q、质量为m的粒子以初速度v0沿水平方向(与A、B板平行)射入(图中已标出),不计重力,要使此粒子能从C处射出,则A、B间的电压应为()

A. B.

C. D.q

答案A

解析带电粒子做类平抛运动,l=v0t,a=d=at2,解得U=,故A正确。

6.(2024北京中关村中学检测)静电计指针张角的大小可以定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小。如图所示,A、B是平行板电容器的两个金属板,G为静电计。起先时开关S闭合,静电计指针张开肯定角度,为了使指针张开的角度增大些,下列实行的措施可行的是()

A.断开开关S后,将A、B两极板分开些

B.保持开关S闭合,将A、B两极板分开些

C.保持开关S闭合,将A、B两极板靠近些

D.保持开关S闭合,将滑动变阻器滑动触头向右移动

答案A

解析要使静电计的指针张开角度增大些,应当使静电计金属球和外壳之间的电势差增大,断开开关S后,将A、B两极板分开些,电容器的带电荷量不变,电容减小,电势差增大,A正确;保持开关S闭合,将A、B两极板分开或靠近些,静电计金属球和外壳