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1、第十章 静电场中的能量一、选择题1.如图所示是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路,电键闭合。在增大电容器两极板间距离的过程中:A电容器的电容变小 B电阻R中没有电流C电容器两极板间的电场强度增大 D电阻R中有从a流向b的电流 2.一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上。若将云母介质移出,则电容器A. 极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大 B. 极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大C. 极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变 D. 极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变3图中的实线为电场线,但电场线的方向没有画出,
2、虚线1、2为电场中的两条等势线,两个不同的带电粒子、由图中的点沿虚线1的切线方向以相同的初速度射入电场,、仅在电场力作用下的轨迹分别如图中的虚线、所示。则下列说法正确的是()A粒子、的加速度均逐渐增大B粒子、的速度均逐渐减小C粒子带正电荷,粒子带负电荷D粒子、带异种电荷4研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )A实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电B实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小C实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大5一封闭的金属容器置于绝缘板
3、上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器中的电场线分布情况如图所示。容器内表面为等势面,、为容器内表面上的两点,为容器内一点,则下列说法正确的是()A点的电场强度比点的大B若点电势高于点,则小球带正电C点的电场强度方向与该处内表面垂直D将检验电荷从点沿不同路径移动到点,电场力做功不同6如图所示的同心圆是某正点电荷形成的电场中等间距的三条等势线,、分别处在三个圆上,已知点的电势为,点的电势为,则点的电势()ABCD上述均不正确7空间中有一范围足够大的匀强电场,图中虚线表示匀强电场的等势面,相邻两条虚线之间的距离为d,一电子经过b时的动能为8eV,从a到f的过程中克服电场力所做的功为8eV,规定平
4、面c的电势为零,下列说法正确的是()A电场强度的方向水平向左Ba、b之间的电势差为Uab=-2VC该电子在电场中具有的总能量为5eVD该电子经过等势面a时的动能为10eV8一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是()AC和U均增大 BC增大,U减小CC减小,U增大 DC和U均减小9下列关于等势面的说法正确的是()A沿电场线方向,电势降低;电势降低的方向就是电场的方向B在同一等势面上移动电荷时,电场力不做功C在电场中将电荷由a点移到b点,电场力做功为零,则该电荷一定是在等势面上运动D处于静电平衡下的导体其表面和
5、内部电势不相等10如图所示,a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点,c为ab的中点,a、b电势分别为a=5 V、b=3V。下列叙述正确的是()A该电场在c点处的电势一定为4 VB一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少Ca点处的场强Ea一定大于b点处的场强EbD一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a11.空间存在匀强电场,在电场中建立Oxyz直角坐标系如图所示,a、b、c三点分别在三个坐标轴上,距离原点O的距离rarc2 cm,rb23cm,d点在yOz平面上,且dbOb.将带电荷量为q2.5 ×1016C的试探电荷从d点移到b点电场力做功为零,从a点移动到b点电场力做功W
6、1.2×1014J,bO间电势差UbO24 V,A空间电场强度的方向沿x轴正方向 B空间电场强度的大小为83×102V/mCcO间电势差UcO24 V D电场中的等势面垂直于xOy平面12.如图所示,水平固定的小圆盘A,带电荷量为Q,电势为零,从盘心处O由静止释放一质量为m、带电荷量为+q的小球,由于电场的作用,小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的c点,Oc=h.又知道过竖直线上的b点时,小球速度最大,由此可知在Q所形成的电场中,可以确定的物理量是A.b点场强 B.c点场强
7、160; C.b点电势 D.c点电势 13(多选)如图5所示,匀强电场中的A、B、C、D点构成一位于纸面内平行四边形,电场强度的方向与纸面平行,已知A、B两点的电势分别为A=12V、B=6V,则C、D两点的电势可能分别为()A9V、18V B9V、15V C0V、6V D6V、0V14(多选)如图6所示的实验装置中,极板A接地,平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接将A极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时,电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U,电容器两极板间的场强E的变化情况不正确的是( )A、Q变小,C不变,U不变,E
8、变小 B、Q变小,C变小,U不变,E不变C、Q不变,C变小,U变大,E不变 D、Q不变,C变小,U变大,E变小二、非选择题15已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示,电容器极板上的电荷量不变。(1)当板间距离增大时(如图),静电计指针的偏角将 (增大;减小),板间电势差将 (增大;减小),电容器的电容将 (增大;减小),说明电容器的电容跟板间距离成 (正比;反比);(2)当正对面积减小时(如图),静电计的偏角将 (增大;减小),板间电势差将 (增大;减小),电容
9、将 (增大;减小),说明电容器的电容跟正对面积成 (正比;反比);(3)当两板间插入电介质时(如图),静电计的偏角将 (增大;减小),电板间电势差将 (增大;减小),电容将 (增大;减小),说明电容器的电容跟两板间的电介质有关。16如图为示波管的原理图。(1)如果在荧光屏上P点位置出现亮斑,则示波管中的 。A极板X应带正电 B极板X'应带正电C极板Y应带正电 D极板Y'应带正电(2)甲、乙两图所示的电压均为周期性变化的交变电压,周期均为
10、T。若YY'两极板上加如图甲所示的电压,而XX'两极板不加电压。请在丙图中画出荧光屏上显示的图形;若XX'两极板上加如图乙所示的电压,而YY'两极板不加电压。请在丁图中画出荧光屏上显示的图形;若XX'两极板上加如图乙所示的电压,而YY'两极板上加如图甲所示的电压。请在戊图中画出荧光屏上显示的图形。17将试探电荷从电场中的A点移动到B点的过程中电场力做的功为;从A点移动到C点的过程中电势能增加了,已知试探电荷带负电,电荷量,设B点的电势为零,求:(1)A点的电势;(2)B、C两点间的电势差。18图中虚线a、b、c、d代表匀强电场内间距相等的一组等势
11、面,已知平面b上的电势为2V。一电子从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV,经过a时的动能为10eV,求:(1)平面a与平面d之间的电势差Uad;(2)该电子经过平面b时的速率vb与经过平面d时的速率vd之比。19如图所示,光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场现有一质量为m,电荷量为q的小球从水平轨道上A点由静止释放,小球运动到C点离开圆轨道后,经界面MN上的P点进入电场(P点恰好在A点的正上方,如图所示小球可视为质点,小球运动到C点之前电荷量保持不变,经过C点后电荷量立即变为零)已知A、B间距离为2R,重力加速度为g在上述运动过程中,求(1)电场强度E的大小;(2)小球在圆轨道上运动时的最大速率(3) 小球对圆轨道的最大压力的大小20如图所示,ABCD是半径为R的四分之三光滑绝缘圆形轨道,固定在竖直面内。以轨道的圆心O为坐标原点,沿水平直径AC方向建立x轴,竖直直径BD方向建立y轴。y轴右侧(含y轴)存在竖直向上的匀强电场。一质量为m、带电量为+q的小球,从A点由静止开始沿轨道下滑,通过轨道最高点D后,又落回到轨道上的A点处。不考虑小球之后的运动,不计空气阻力,重力加速度为g,求:(1)小球落回到A点时的速率;(2)电场强度的大小;(3)小球从A下滑到电场内的B点时对轨道压力的大小。