内容正文:
阶段质量检测(十) 静电场中的能量
[对应学生用书P173]
一、选择题(本题共12小题,在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求)
1.下列说法中正确的是( )
A.电场线密集处场强大,电势高
B.沿电场线方向场强减小,电势降低
C.在电势高处电荷具有的电势能也大
D.场强为0处,电势不一定为0
D 解析:电场线密集处场强大,电势不一定高,A错误;沿电场线方向电势降低,但场强不一定减小,B错误;正电荷在电势高处具有较大电势能,但对于负电荷,此现象正好相反,C错误;场强大小与电势高低无必然关系,D正确。
2.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.由E=知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B.由C=知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
C.由E=k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.由UAB=知,带电荷量为1 C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1 J,则A、B两点间的电势差为-1 V
D 解析:电场强度E与F、q无关,由电场本身决定,A错误;电容C与Q、U无关,由电容器本身决定,B错误;E=k是决定式,C错误;由UAB=可知,D正确。
3.(2021·黑龙江哈尔滨高三月考)空间存在甲、乙两相邻的金属球,甲球带正电,乙球原来不带电,由于静电感应,两球在空间形成了如图所示稳定的静电场。实线为其电场线,虚线为其等势线,A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称,则( )
A.A点和B点的电势相同
B.C点和D点的电场强度相同
C.正电荷从A点移至B点,静电力做正功
D.负电荷从C点沿直线CD移至D点,电势能先增加后减少
C 解析:由题图可知φA>φB,所以正电荷从A移至B,电势减小,静电力做正功,故A错误,C正确;C、D两点电场强度方向不同,故B错误;负电荷从C点沿直线CD移至D点,电势能先减少后增加,D错误。
4.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逐渐减小
B.小物块具有的电势能逐渐减小
C.M点的电势一定高于N点的电势
D.小物块电势能的减少量一定等于克服摩擦力做的功
C 解析:小物块在从M运动到N的过程中,一定受到向右的摩擦力,所以静电力一定向左,随着由M运动到N,离电荷Q距离越来越大,所以小物块受到的静电力一定减小,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,其减少量等于克服滑动摩擦力做的功,B、D正确;因为点电荷Q的电性未知,不能判断M、N两点电势的高低,C错误。
5.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( )
A.做直线运动,电势能先变小后变大
B.做直线运动,电势能先变大后变小
C.做曲线运动,电势能先变小后变大
D.做曲线运动,电势能先变大后变小
C 解析:由题图等势面可知两固定的等量异号点电荷的电场分布如图所示,带负电的粒子在等量异号点电荷所产生电场中的偏转运动轨迹如图中虚线所示,则粒子在电场中做曲线运动,电场力对带负电的粒子先做正功后做负功,电势能先变小后变大,故C正确。
6.(2021·陕西西安高三模考)如图所示,带电的平行金属板电容器水平放置,质量相同、重力不计的带电微粒A、B以平行于极板的相同初速度从不同位置射入电场,结果打在极板上的同一点P。不计两微粒之间的静电力,下列说法正确的是( )
A.在电场中微粒A运动的时间比B长
B.在电场中微粒A、B运动的时间相同
C.微粒A所带的电荷量比B少
D.静电力对微粒A做的功比B少
B 解析:带电微粒进入电场中,做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,则微粒在电场中的运动时间为t=,由此可知两微粒在电场中的运动时间相同,B正确,A错误;微粒在竖直方向做匀加速直线运动,y=at2,由于t相同,yA>yB,可得aA>aB,即>,由于mA=mB,则qA>qB,C错误;由W=qU可知静电力对微粒A做的功比B多,D错误。
7.一带电粒子仅在静电力作用下从A点开始以-v0做直线运动,其vt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,下列判断正确的是( )
A.A、B、C三点的电势关系为φB>φA>φC
B.A、B、C三点的场强大小关系为EC>EB>EA
C.粒子从A点经B点运动到C点,电势能先增加后减少
D.粒子从A点经B点运动到C点