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1、20212022学年人教版（2019）必修第三册第十章静电场中的能量章末训练一、单项选择（下列各题中四个选项中只有一个选项符合题意）1某电场中的等势面如图所示，下列关于该电场的描述正确的是（）AA点的电场强度比C点的小B负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C电荷沿等势面AB移动的过程中，静电力始终不做功D正电荷由A移动到C，静电力做负功2如图所示，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个梯形的四个顶点，电场线与梯形所在的平面平行，ab平行于dc，且ab为dc边长的一半，已知a点的电势是3 V，b点的电势是5 V，c点的电势是7 V，由此可知，d点的电势为（）A1 VB2 VC3 V
2、D4 V3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）。在距A、B两平行板等距离的O点处，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，不计重力，要使此粒子能从C处射出，则A、B间的电压应为（）ABCD4一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少1.510-4 C，则其电压减小为原来的，则（）A电容器原来的带电荷量为910-4 CB电容器原来的带电荷量为4.510-4 CC电容器原来的电压为1 VD电容器的电容变为原来的5如图所示，匀强电场方向竖直向下，在此电场中有a、b两个
3、带电微粒（不计微粒间的相互作用），分别竖直向上、竖直向下做匀速运动，则下列说法中正确的是（）A两带电微粒带异种电荷B两微粒所受的电场力等大、反向C带电微粒a重力势能、电势能均增加D带电微粒b电势能增加，机械能减小6O、A为某电场中一条平直电场线上的两个点，将电子从O点静止释放，仅在电场力作用下运动到A点，其电势能随位移x的变化关系如图所示。则电荷从O到A过程中，下列说法正确的是（）A电场力可能做负功BO点电势比A点电势高C从O到A，电场强度先减小后增大D从O到A，电场强度一直增大7如图所示，a、b、c是匀强电场中同一圆上的三个等分点，圆的半径r=2cm，匀强电场的电场线与该圆所在的平面平行。已
4、知Uab=3V，Ubc=-3V。则该电场的电场强度方向和大小分别为（）A由a指向c，100V/mB由a指向c，V/mC垂直ac指向b，100V/mD垂直ac指向b，V/m8如图甲所示，真空中水平放置两块长度为2d的平行金属板P、Q，两板间距为d，两板间加上如图乙所示最大值为U0的周期性变化的电压，在两板左侧紧靠P板处有一粒子源A，自t0时刻开始连续释放初速度大小为v0，方向平行于金属板的相同带电粒子，t0时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场，已知电场变化周期T，粒子质量为m，不计粒子重力及相互间的作用力，则（）A在t0时刻进入的粒子离开电场时速度大小为v0B粒子的电荷量为C在tT时刻进入的
5、粒子离开电场时电势能减少了D在tT时刻进入的粒子刚好从P板右侧边缘离开电场9如图所示，三个分别带正电、带负电和不带电的质量相同的颗粒从水平放置的平行带电金属板左侧以相同速度v0垂直电场线方向射入匀强电场，分别落在带正电荷的下极板上的a、b、c三点处。下列判断正确的是（）A落在a点的颗粒带正电，落在b点的颗粒不带电，落在c点的颗粒带负电B落在a点的颗粒带负电，落在b点的颗粒不带电，落在c点的颗粒带正电C落在a点的颗粒不带电，落在b点的颗粒带负电，落在c点的颗粒带正电D落在a点的颗粒带负电，落在b点的颗粒带正电，落在c点的颗粒不带电10如图所示，、是匀强电场中的两点，一负电荷在点时的速度与电场线方
6、向成角，在点时动能为，运动到点时速度方向与电场线垂直。已知负电荷所带电量为，电荷仅受电场力作用，则、两点的电势差为（）ABCD11匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示，当t0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子（带正电），设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（）A带电粒子将始终向同一个方向运动B2s末带电粒子回到原出发点C3s末带电粒子的速度不为零D03s内，电场力做的总功为零12如图所示，电子在电势差为U1的电场中由静止加速后，垂直射入电势差为U2的偏转电场。在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是（）AU1变大，U2变大BU1
7、变小，U2变小CU1变大，U2变小DU1变小，U2变大二、多项选择题（下列选项中有多个选项满足题意）13有一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图所示，cd和cb分别垂直于x轴和y轴，其中a、b、c三点电势分别为4 V、8 V、10 V。将一电荷量为q=-210-5 C的负点电荷由a点开始沿abcd路线运动，则下列判断正确的是（）A坐标原点O的电势为6 VB电场强度的大小为V/mC该点电荷在c点的电势能为-210-4 JD该点电荷从a点移到d点过程中，静电力做功为810-5 J14如图所示，在正点电荷的电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，分别把带电荷量为q和-
8、q的点电荷依次放在这三点上，关于它们所具有的电势能，下列说法中正确的是（）A放上带电荷量为q的点电荷时，它们的电势能大小关系为EpAEpBEpCB放上带电荷量为q的点电荷时，它们的电势能大小关系为EpAEpBEpBEpCD放上带电荷量为-q的点电荷时，它们的电势能大小关系为EpAEpBEpC15如图所示，平行板电容器的两极板A、B接在电池两极，一带负电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为，下列说法正确的是（）A保持S闭合，将A板向B板靠近，则增大B保持S闭合，将A板向B板靠近，则减小C断开S，略向上移动A板，则减小D断开S，略向上移动A板，则增大16两电荷量
9、分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则下列选项说法正确的是（）A为正电荷，为负电荷B电荷量等于的电荷量CNC间场强方向沿x轴正方向D将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功17如图所示，在场强的水平匀强电场中，有一长l=10cm的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m=2g、电荷量的带正电小球，当绝缘细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取。下列说法正确的是（）A若取A点电势为零，则B点的电势为B若取A点电势为零，小球在B点的电势能为C小球到B点时速度为1.4m/sD小球
10、到B点时，绝缘细线对小球的拉力为18某空间存在沿x轴方向的电场，电场强度沿x轴的变化情况如图所示，有一个质量为m、电荷量为q的点电荷从A点以初速度v0沿x轴正方向运动，到B点时速度恰好减到零，点电荷只受电场力的作用，则（）AA点电势低于B点电势B点电荷在A、B两点的电势能相等C从A到B的过程中，电场力先做负功后做正功D若点电荷只受电场力作用，则A、B两点的电势差为19某电场的电场线分布如图实线所示，一带电粒子在电场力作用下经A点运动到B点，运动轨迹如虚线所示。粒子重力不计，下列说法中正确的是（）A若粒子带正电，其电势增大，动能增大B若粒子带正电，其电势减小，动能增大C若粒子带负电，其加速度增大
11、，电势能减小D若粒子带负电，其加速度减小，电势能增大20如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，板长为，板间距离为，距板右端处有一竖直屏，一带电荷量为、质量为的质点以初速度沿中线射入两板间，最后垂直打在上，则下列结论正确的是（已知重力加速度为）（）A整个过程中合外力对质点做负功B两极板间电压为C整个过程中质点的重力势能增加D若仅增大两极板间距，则该质点不可能垂直打在上三、综合计算题（要求写出必要的计算过程）21如图所示，在同一条电场线上有A、B、C三点，三点的电势分别是A=5V、B=-2V、C=0，将电荷量q=-610-6C的点电荷从A移到B，再移到C。（1）该电荷在A点、
12、B点、C点具有的电势能各是多少？（2）将该电荷从A移到B和从B移到C，电势能分别变化了多少？（3）将该电荷从A移到B和从B移到C，静电力做功分别是多少？22在水平向右、场强为E的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时，细线与竖直方向夹角为，小球位于B点，A点与B点关于O点对称，如图所示，现给小球一个垂直于悬线的初速度，小球恰能在竖直平面内做圆周运动，试问：（1）小球的电荷量q为多少？（2）小球在做圆周运动的过程中，在哪一位置速度最小？速度最小值多大？（3）小球在速度最大和速度最小处的拉力之差为多少？23如图坐标平面，轴右侧两个区域内有匀强电场。其中的
13、区域匀强电场方向水平向右、电场强度大小为；的区域匀强电场方向竖直向上、电场强度大小为。现从坐标原点处静止释放一电量、质量为的带正电粒子，该粒子经过电场恰好到达点处，不计粒子重力。（1）试求粒子刚进入区域时的瞬时速度；（2）满足题目要求的电场强度和之比；（3）当粒子刚进入区域时，直线上的某点同时水平向左发射一负粒子，粒子与粒子质量、电量大小均相同，粒子的发射速率为此刻粒子速率的倍，若保证粒子、能够在区域中相遇，试求解粒子发射时的纵坐标与倍数的函数关系（不计粒子的相互作用）。24如图所示，xOy平面为一光滑水平面，第一象限内有平行于xOy平面的匀强电场，同时有垂直于xOy平面的磁场。一质量m、电荷量的带电小球从坐标原点O以初动能Ek入射，在电场和磁场的作用下发生偏转，先后经过P点（2l，23l）、M点（4l，0）时的动能分别为0.4Ek、0.7Ek，经过P点时小球的速度方向平行x轴向右。若在经过P点时撤去磁场，小球会经过x轴上的N点（图中未画出），求： （1）电势差UOP、UOM；（2）小球由P点运动到N点所需的时间。