新教材高一物理下學(xué)期暑假鞏固練習(xí)7靜電場中的能量含答案-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

7 靜電場中的能量一、選擇題：第1～5題為單選題，第6～12題為多選題。1．正點電荷電場分布如圖，該正點電荷電量為Q，則Q在與它相距r處的點所產(chǎn)生的電場強度大小為，A、B、C是電場線上的三個點。正點電荷在靜電力作用下，沿電場線由A點運動至B點的過程中，關(guān)于電場力對電荷所做的功和電荷電勢能的變化，下列說法正確的是（　?。?/span>A．電場力做負功B．電場力先做正功后做負功C．電荷電勢能增加D．電荷電勢能減少2．Q1、Q2是靜止的等量異種點電荷，其電場線分布如圖所示，M、N、P為電場中的點，下列說法正確的是（　?。?/span>A．Q1帶正電，Q2帶負電B．N點電勢小于P點電勢C．M點電場強度小于N點電場強度D．正電荷從N向M運動，其電勢能增大3．靜電除塵用于粉塵較多的各種場所，除去有害的微粒，或者回收物資等。如圖所示，靜電除塵器由板狀收集器A和線狀電離器B組成。當(dāng)AB兩端接上上千伏高壓時，B附近的空氣分子被電離，成為正離子和電子。電子向著A運動過程中，遇到煙氣中的粉塵，使粉塵帶負電，從而被吸附到A板上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，則下列說法正確的是（　?。?/span>A．兩塊A板之間形成的是勻強電場B．空氣分子離B越近越容易被電離C．帶電后的粉塵向A板運動過程中，電勢能逐漸增加D．除塵過程中，會有持續(xù)的電流通過G表，方向從b流向a4．如圖，醫(yī)用口罩由多層織物材料構(gòu)成，其中有一層熔噴布經(jīng)過特殊工藝處理后成為駐極體材料，這層材料表面長期帶有正電荷，能有效吸附細小的粉塵，而這些粉塵通常是細菌和病毒傳播的載體。則其中即將被吸附的帶電粉塵，一定是（）A．帶正電B．沿電場線加速靠近熔噴布C．在靠近熔噴布的過程中電場力做正功D．在靠近熔噴布的過程中電勢能增加5．如圖所示，正方體ABCD-EFGH所處空間中存在勻強電場（圖中未畫出）。在A、F兩點分別放入正、負兩等量異種點電荷甲和乙后，B點的場強變?yōu)榱恪Ｏ铝姓f法正確的是（　?。?/span>A．放入點電荷前，B點電勢高于H點B．放入點電荷前后，C點場強方向不變C．原勻強電場的場強方向從A指向FD．放入點電荷后，再將甲從A點沿直線移至D點的過程，甲的電勢能保持不變6．如圖所示，將一個平行板電容器的兩極板分別與靜電計的金屬球及地線相連，靜電計的外殼接地。給電容器充電，此時靜電計的指針偏轉(zhuǎn)一定角度，表明電容器的兩極板間存在一定的電勢差。下面的敘述符合實驗觀察結(jié)果的是（　　）A．b板向右平移，靜電計的指針偏轉(zhuǎn)角度變小B．b板向上平移，靜電計的指針偏轉(zhuǎn)角度變小C．b板不動，在a、b間插入一塊絕緣介質(zhì)板，靜電計指針偏轉(zhuǎn)角度變小D．緊靠b板在a、b間插入一塊金屬板，靜電計指針偏轉(zhuǎn)角度變大7．如圖所示，圓心為O點，半徑R=0.1m的圓處于勻強電場中，電場方向與圓平面平行，ab和cd為該圓的直徑。將電荷量為q=+0.1C的粒子從a點移動到b點，電場力做功為2J；若將該粒子從c點移動到d點，電場力做功為4J。下列說法正確的是（　　）A．該勻強電場的場強方向與ab平行B．電場強度的大小E=200V/mC．a點電勢低于c點電勢D．將該粒子從d點移動到b點，電場力做功為-2J8．通常把離場源電荷無限遠處的電勢規(guī)定為零，已知場源電荷Q的電場中某點電勢的表達式為（式中k為靜電力常量，r為該點到場源電荷間的距離）。真空中有兩個點電荷Q1、Q2，分別固定在x坐標軸的和的位置上。x軸上各點的電勢隨x的變化關(guān)系如圖所示。A、B是圖線與x軸的交點，A點的x坐標是6.4cm，圖線上C點的切線水平。下列說法正確的是（　?。?/span>A．電荷Q1、Q2的電性相同B．電荷Q1、Q2的電荷量之比為4:1C．B點的x坐標是10.4cmD．C點的x坐標是16cm9．如圖所示，R是一個定值電阻，A、B為水平正對放置的兩塊平行金屬板，閉合開關(guān)S時，兩板間帶電微粒P處于靜止狀態(tài)，則下列操作中能使P不動的是（　　）A．?dāng)嚅_開關(guān)S，增大A、B兩金屬板的間距B．?dāng)嚅_開關(guān)S，減小A、B兩金屬板的正對面積C．閉合開關(guān)S，靠近A板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的金屬片D．閉合開關(guān)S，靠近B板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的陶瓷片10．如圖所示，勻強電場中有A、B、C三點，已知A、B兩點間的距離為，A，C兩點間的距離為8cm，，勻強電場方向平行于A、B、C三點所確定的平面?，F(xiàn)把電荷量的帶正電的點電荷由A點移到B點，該過程中電場力做功，當(dāng)將該點電荷由A點移到C點，電場力做功，若取A點的電勢為零，則（　　）（，）A．該點電荷在B點的電勢能為B．A、B兩點的電勢差為5VC．C點的電勢為20VD．勻強電場的電場強度大小為11．規(guī)定無限遠處的電勢為0，則距離點電荷Q為r的位置的電勢，其中k為靜電力常量，以正電荷Q為坐標原點，以某一根電場線為坐標軸x，則x軸上各點的電場強度E與x-2的圖像如圖所示。下列說法正確的是（　?。?/span>A．距離點電荷1m處的各點的電場強度相同B．距離點電荷1m處的各點的電勢相同C．電子從x1=lm點移動到x2=2m點的過程中電勢能增加45eVD．x1=1m與x2=2m處的電勢差小于x2=2m與x3=3m處的電勢差12．如圖所示，兩平行金屬板M、N與電源相連，N板接地，在距兩板等距離的P點由靜止釋放一個帶負電的微粒，發(fā)現(xiàn)該微粒往N板運動，則（　?。?/span>A．保持S接通，若要使微粒懸浮在P點，可將M板下移適當(dāng)距離B．保持S接通，若將M板下移一小段距離，P點的電勢降低C．將S接通后再斷開，若要使微粒懸浮在P點，可將N板下移一小段距離D．將S接通后再斷開，若將N板下移一小段距離，該微粒在P點的電勢能減小二、非選擇題13．如圖所示，當(dāng)一個帶正電荷的物體C靠近原來不帶電的導(dǎo)體時，由于電荷間相互吸引或排斥，導(dǎo)體內(nèi)的電荷將重新分布，最終遠離帶電物體C的B端帶__________（選填“正”或“負”）電荷；導(dǎo)體A端的電勢__________（選填“大于”、“等于”或“小于”）導(dǎo)體B端的電勢；D為導(dǎo)體內(nèi)的一點，該點的電場強度__________（選填“大于”或“等于”）零。14．如圖所示的勻強電場中，有a、b、c三點，ab＝3cm，bc＝8cm，其中ab沿電場方向，bc和電場方向成60°角，一個電荷量為q＝4×10－8C的正電荷從a移到b電場力做功為W＝1.2×10－7J，則勻強電場的電場強度的大小是_____V／m，b、c兩點的電勢差為______V。15．有一個帶電荷量q＝+3×10－6C的點電荷，從某電場中的A點移到B點，靜電力對電荷做功6×10－4J，從B點移到C點，靜電力對電荷做功9×10－4J，問：（1）AB和BC間電勢差各為多少？（2）若以B點電勢為零，則A、C兩點的電勢各為多少？（3）若以B點電勢為零，一電荷量為q′＝-2×10－6C點電荷在A點的電勢能為多少？
1．【答案】D【解析】正電荷所受電場力方向與電場方向相同，所以電荷所受電場力水平向右，又因為電荷向右運動，所以電場力一直做正功，電勢能減小，故ABC錯誤，D正確。2．【答案】B【解析】因電場線從正電荷到負電荷，則Q2帶正電，Q1帶負電，A錯誤；因N點距離負電荷較近，P點距離正電荷較近，則N點電勢小于P點電勢，B正確；因M點的電場線較N點密集，則M點電場強度大于N點電場強度，C錯誤；正電荷從N向M運動，電場力做正功，則其電勢能減小，D錯誤。3．【答案】B【解析】由題意知兩塊A板都帶正電，所以兩板間電場不是勻強電場，故A錯誤；空氣分子離B越近，受到的電場力越大，越容易被電離，故B正確；帶電后的粉塵向A板運動過程中，電場力做正功，電勢能逐漸減小，故C錯誤；由電源連接方式知A板接電源正極，電勢高，B接電源負極電勢低，除塵過程中，AB間有持續(xù)的由A向B的電流，所以會有持續(xù)的電流通過G表，方向從a流向b，故D錯誤。4．【答案】C【解析】由于口罩材料表面長期帶有正電荷，則被吸附的帶電粉塵，一定是帶負電荷，A錯誤；熔噴布產(chǎn)生的電場線不一定是直線，而只有電場線是直線，帶電粒子的初速度為零或初速度方向與電場線方向在同一條直線上時帶電粒子的軌跡才與電場線重合，B錯誤；由選項A可知，被吸附的帶電粉塵，一定是帶負電荷，則負電荷靠近熔噴布的過程中電場力做正功，電勢能減小，C正確、D錯誤。5．【答案】B【解析】電場線分布如圖所示，因為放入等量異種電荷后B點的電場強度為零，故原勻強電場的方向由F指向A，因此，放入電場前，B點和H點處于同一等勢面上，電勢相等，故AC錯誤；放入點電荷前，C點電場強度方向與原勻強電場的場強方向相同，放入點電荷后，點電荷在C點的場強小于原場強，疊加后方向不變，故B正確；放入點電荷后，AD不在同一等勢面上，將甲從A點沿直線移至D點的過程，甲的電勢能要發(fā)生變化，故D錯誤。6．【答案】AC【解析】由題可知，電容器帶電量不變，根據(jù)，b板向右平移，則平行板間距變小，電容增大，根據(jù)，則電勢差減小，靜電計的指針偏轉(zhuǎn)角度變小，故A正確；由上兩式可知，b板向上平移，則正對面積減小，電容減小，則電勢差增大，靜電計的指針偏轉(zhuǎn)角度變大，故B錯誤；由上兩式可知，b板不動，在a、b間插入一塊絕緣介質(zhì)板，則介電常數(shù)增大，電容增大，電勢差減小，靜電計的指針偏轉(zhuǎn)角度變小，故C正確；由上兩式可知，緊靠b板在a、b間插入一塊金屬板，則相當(dāng)于平行板間距變小，電容增大，電勢差減小，靜電計的指針偏轉(zhuǎn)角度變小，故D錯誤。7．【答案】BC【解析】根據(jù)題意可知：粒子從a點移動到b點，電場力做功為2J；若將該粒子從c點移動到d點，電場力做功為4J，移動距離ab在電場方向的投影dab，移動距離cd在電場方向的投影dcd，根據(jù)電場力做功表達式W電=qEd，可知dcd是dab的兩倍，設(shè)圓形電場區(qū)域的半徑為R，如圖，由幾何關(guān)系得ab在cd方向的投影等于R，即dcd是dab的兩倍，所以電場線的方向由c指向d，場強方向與cd平行，故A錯誤；粒子從c到d做的功為W電=qEdcd，代入數(shù)據(jù)解得E=200V/m，故B正確；沿電場方向電勢逐漸減小，c點電勢高于c'點電勢，a與c'為等勢點，所以c點電勢高于a點電勢，故C正確；將該粒子從d點移動到b點，電場力做功為，故D錯誤。8．【答案】BD【解析】根據(jù)結(jié)合圖象可知場源電荷附近電勢正負和場源電荷正負一致，故由圖可得原點處電荷Q1帶正電，處電荷Q2帶負電，故A錯誤；A點處電勢為零，故有，所以，電荷Q1、Q2的電荷量之比，故B正確；B點處電勢為零，根據(jù)電勢為零可得，可得，解得，故C錯誤；C點電勢變化為零，故C點場強為零，根據(jù)疊加定理可得兩場源電荷在C點場強大小相等，故有，解得，故D正確。9．【答案】AD【解析】閉合開關(guān)S時，兩板間帶電微粒P處于靜止狀態(tài)，則，斷開開關(guān)S，電容器的帶電量Q不變，由，，，解得，增大A、B兩金屬板的間距，兩板間的電場強度不變，兩板間帶電微粒P處于靜止狀態(tài)，故A正確；減小A、B兩金屬板的正對面積，兩板間的電場強度增大，帶電微粒P向上運動，故B錯誤；閉合開關(guān)S，電容器兩板間電壓不變，靠近A板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的金屬片，金屬片在電容器中是等勢體，P處電場強度增大，帶電微粒P向上運動，故C錯誤；閉合開關(guān)S，電容器兩板間電壓不變，靠近B板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的陶瓷片，電容器的電容變大，但電容器兩板間電壓不變，由，可知，兩板間電場強度不變，兩板間帶電微粒P處于靜止狀態(tài)，故D正確。10．【答案】BD【解析】點電荷從A點移到B點的過程中，電場力做正功，電勢能減小，因在A點的電勢為零，可知該點電荷在B點的電勢能為，A錯誤；由，可得A、B間的電勢差，B正確；因為，，，可得C點的電勢，C錯誤；設(shè)D是A、C連線上的點，若，則B、D連線就是勻強電場中的一個等勢線，由于，，，可得，故電場強度的方向由A指向C，電場強度的大小，D正確。11．【答案】BC【解析】點電荷為圓心，為半徑的球面上，各點的電場強度大小相同，但方向不同，故A錯誤；以點電荷為球心的球面是一個等勢面，即各點的電勢相等，故B正確；由點電荷場強公式可知，結(jié)合E與x-2的圖像可知，由題意知Q為正電荷，所以x1=lm和x2=2m處的電勢分別，，所以電子從x1=lm點移動到x2=2m點的過程中電勢能的變化，即電勢能增加，故C正確；x1=lm與x2=2m處的電勢差為，x2=2m與x3=3m處的電勢差為，所以x1=lm與x2=2m處的電勢差大于x2=2m與x3=3m處的電勢差，故D錯誤。12．【答案】AD【解析】由于微粒向N板運動，可知，若要使微粒懸浮在P點，可增加極板間的電場強度。保持S接通，兩板間電壓U保持不變，若將M板下移適當(dāng)距離，兩板間距離d減小，根據(jù)，極板間電場強度增加，從而可使微粒懸浮在P點，A正確；保持S接通，若將M板下移一小段距離，極板間電場強度增加，根據(jù)，可知P點與N板間電勢差增加，而N板電勢為零，從而P點的電勢升高，B錯誤；將S接通后再斷開，極板的帶電量Q保持不變，根據(jù)，若可將N板下移一小段距離，兩極板間的距離d減小，由于，，可知極板內(nèi)的電場強度，與極板間的距離無關(guān)，因此極板間的電場強度保持不變，微粒依然往N板運動，C錯誤；將S接通后再斷開，若將N板下移一小段距離，極板間電場強度保持不變，但PN間距離d變大，而N板電勢為零，從而P點電勢升高，而粒子受電場力向上，可知粒子帶負電荷，根據(jù)，從而粒子的電勢能減小，D正確。13．【答案】正等于等于【解析】根據(jù)靜電感應(yīng)可知，遠離帶電物體C的B端帶正電；導(dǎo)體最終會處于靜電平衡狀態(tài)，整個導(dǎo)體是個等勢體，它的表面也是個等勢面，所以導(dǎo)體的A端的電勢等于導(dǎo)體B端的電勢；處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部的電場處處為0，所以導(dǎo)體內(nèi)的D點的電場強度等于零。14．【答案】100 4【解析】勻強電場的電場強度的大小，b、c兩點的電勢差。15．【解析】（1）電荷由A移向B時由B移向C時（2）若，由得由得（3）電荷在A點的電勢能。

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