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第十章 静电场中的能量
章节达标检测 考试试卷
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片,与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片,这组金属片组成一个可变电容器。当连接电源不断电,按下某个键时,与之相连的电子线路就给出该键相应的信号,当按下该键时,电容器的 ( )
A.电容变小
B.极板间的电压变小
C.极板的电荷量不变
D.极板间的场强变大
2.无限大带电平面周围电场线的分布如图甲所示,平行板电容器周围电场线的分布如图乙所示。乙图中AB为一条平行于极板的直线,下列说法正确的是 ( )
A.电容器极板带电荷量越大,两板之间的电场越接近匀强电场
B.电容器极板面积越大,两板之间的电场越接近匀强电场
C.乙图中A、B两点的电势满足φA<φB
D.乙图中A、B两点的电势相同
3.如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M点和N点的电势分别为φM、φN,场强大小分别为EM、EN,粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN,电势能分别为EpM、EpN。下列判断正确的是 ( )
A.EM>EN B.aM>aN C.φM>φN D.EpM>EpN
4.如图,在真空中带电粒子P1和P2先后以相同的初速度从O点射入匀强电场,它们的初速度垂直于电场强度方向,偏转之后分别打在B、C两点,且AB=BC。若P1的电荷量为P2的5倍,不计重力,则P1、P2的质量之比m1∶m2为 ( )
A.5∶2 B.5∶4 C.2∶5 D.4∶5
5.如图所示,某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管(漂移管)组成,相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从P点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管,在漂移管内做匀速直线运动,在漂移管间被电场加速,加速电压视为不变。设质子进入漂移管B时速度为8×106 m/s,进入漂移管E时速度为1×107 m/s,电源频率为1×107 Hz,漂移管间缝隙很小,质子在每个管内运动时间视为电源周期的。质子的比荷取1×108 C/kg。下列说法正确的是 ( )
A.漂移管B的长度为0.6 m
B.漂移管B的长度为0.8 m
C.相邻漂移管间的加速电压为6.0×104 V
D.相邻漂移管间的加速电压为8.0×104 V
6.如图所示,虚线a、b、c、d、e是电场中的一组平行等差等势面,实线是电子仅在电场力作用下的运动轨迹,M、N、P、Q分别为运动轨迹与各等势面的交点。已知电子从M点运动到Q点的过程中电场力做功6 eV,设b等势面的电势为零。则下列判断正确的是 ( )
A.c等势面的电势φc=-2 V
B.电子在P点的加速度比在N点的加速度大
C.电子经过P点的动能比经过N点的动能小
D.电子在P点的电势能比在N点的电势能大
7.如图所示,均匀的带正电圆环圆心为O,以O点为坐标原点建立x轴,坐标轴垂直于圆环平面。A是x轴上的一点,带电圆环在A点产生的电场强度为E、电势为φ。现在A处再放一同样的带正电圆环,圆心在A点,环面与x轴垂直。则A点( )
A.E增大、φ增大 B.E不变、φ增大
C.E增大、φ不变 D.E不变、φ不变
8.半径为R的均匀带电球体,在通过球心O的直线上,各点的电场强度如图所示(取沿x轴正方向为场强正方向)。当x≥R时,电场分布与电荷量全部集中在球心时相同。已知静电力常量为k,则 ( )
A.球面是个等势面,球体是个等势体
B.在x轴上x=R处电势最高
C.xP=R
D.球心O与球面间电势差的大小为E0R
9.如图所示,在等量异种点电荷形成的电场中有一正方形ABCD,其对角线AC与两点电荷的连线重合,两对角线的交点位于两点电荷连线的中点O。下列说法中不正确的是 ( )
A.A、B两点的电场强度方向相同
B.B、D两点的电势相同
C.质子由C点沿C→O→A路径移至A点,电场力对其先做负功后做正功
D.电子由B点沿B→C→D路径移至D点,电势能先增大后减小
10.如图甲所示,间距为d的平行板电容器,在B板上方某位置有一个带电微粒P静止不动,图乙是在图甲中插入某物体(不影响P点,且厚度小于板间距d),那么 ( )
A.保持开关K闭合,如插入的是云母片,电容器上极板电荷量增加
B.保持开关K闭合,如插入的是云母片,电容器上极板电荷量减少
C.开关K先闭合再断开,如插入的是金属板,则微粒向上运动
D.开关K先闭合再断开,如插入的是金属板,则微粒向下运动
11.空间存在一平行于x轴方向的电场,x轴上各点电势的变化规律如图所示,曲线为关于y轴对称的抛物线。则下列说法正确的是 (