第10章 静电场中的能量 章末检测卷-【精讲精练】2023-2024学年高中物理必修第三册人教版（教师用书）

(满分：100分) 一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．下列说法正确的是(　　) A．电荷放在电势高的地方，电势能就大 B．正电荷在电场中某点的电势能，一定大于负电荷在该点具有的电势能 C．无论是正电荷还是负电荷，克服静电力做功它的电势能都增大 D．电场强度为零的点，电势一定为零 解析　电势能的大小与电荷的电性有关，正电荷放在电势高的地方，电势能大，而负电荷放在电势高的地方，电势能小，故A错误；正电荷在电场中电势大于零的点，其电势能一定大于负电荷在该点具有的电势能；而正电荷在电场中电势小于零的点，其电势能一定小于负电荷在该点具有的电势能，故B错误；只要克服静电力做功，电荷的电势能一定增大，与电荷的电性无关，故C正确；电场强度与电势无关，可知电场强度为零的点，电势不一定为零，故D错误。 答案　C 2．如图所示，矩形区域PQNM内存在平行于纸面的匀强电场，且电场方向与MN平行，一质量为m＝2.0×10－11 kg、电荷量为q＝1.0×10－5 C的带正电粒子(重力不计)从a点以v1＝1×104 m/s的初速度垂直于PQ进入电场，最终从MN边界的b点以与水平边界MN成30°角斜向右上方的方向射出，射出电场时的速度v2＝2×104 m/s，已知MP＝20 cm、MN＝80 cm，取a点电势为零，如果以a点为坐标原点O，沿PQ方向建立x轴，则粒子从a点运动到b点的过程中，电场的电场强度E、电势φ、粒子的速度v、电势能Ep随x的变化图像正确的是(　　) 解析　因为规定a点电势为零，粒子进入电场后做类平抛运动，根据电场力做功与电势能的变化的关系，有qEx＝－ΔEp＝Ep－0，故Ep＝－qEx，D正确；匀强电场中的电场强度处处相等，A错误；因为粒子离开电场时的速度v2＝＝2v1，电场的方向水平向右，沿电场线的方向电势降低，B错误；粒子在电场运动的过程中，由动能定理可知qEx＝mv－mv，所以v与x不是线性关系，C错误。 答案　D 3.(2023·东北联考)如图所示，三条虚线表示某电场中的三个等差等势面，电势分别为φ1、φ2、φ3。一个带电粒子只在静电力作用下按图中实线轨迹从A点运动到B点，则以下说法正确的是(　　) A．φ1＞φ2＞φ3 B．粒子在A点的加速度方向与速度方向的夹角为钝角 C．粒子在B点的加速度大于在A点的加速度 D．粒子在A点的电势能大于在B点的电势能 解析　由于带电粒子的电性未知，则无法确定三个等势面的电势高低，选项A错误；根据电场线与等势面垂直以及粒子做曲线运动的条件可以判断出带电粒子从A点运动到B点的过程中，速度方向和静电力方向的夹角为锐角，粒子做加速运动，静电力做正功，粒子的电势能减小，所以粒子在A点的电势能大于在B点的电势能，故选项B错误，D正确；根据等差等势面密集的地方电场强度大，可知A点的电场强度大于B点的电场强度，由F＝qE可知带电粒子在A点所受的静电力大于在B点所受的静电力，根据牛顿第二定律F＝ma，可知粒子在A点的加速度大于在B点的加速度，选项C错误。 答案　D 4．(2023·重庆期末)如图所示，一匀强电场的方向平行于xOy平面，O点为坐标原点，已知OM与x轴夹角为θ＝60°，从原点O起沿x轴方向每经过1 m距离电势下降10 V，沿OM方向每经过1 m电势下降也为10 V，图中P点坐标( m，1 m)，则下列说法正确的是(　　) A．电场强度沿OP方向，大小10 V/m B．OP两点的电势差为 V C．沿x轴正方向移动电子，每移动1 m电场力做功10 eV D．沿y轴正方向每移动1 m电势降低10 V 解析　根据题意，分别沿OM和x轴取相同长度，电势下降一样，连接取的两点，即为等势线，而OP为角θ的角平分线，与等势线垂直，所以电场方向为OP方向，则场强大小为E＝＝V＝V/m，A错误；OP两点的电势差为U＝E＝×2V＝V，B正确；沿x轴正方向移动电子，每移动1 m电场力做功为W＝Uq＝10×(－e)V＝－10 eV，C错误；y轴正方向与OP的夹角为60°，所以沿y轴正方向每移动1 m电势降低U＝Edcos60°＝×1×V＝V，D错误。 答案　B 5.如图所示，已充电的平行板电容器，带正电的极板接地，两极板间于P点处固定一负的点电荷，若将上极板下移至虚线位置，则下列说法正确的是(　　) A．两极间的电压和板间场强都变小 B．两极间的电压变小，场强变大 C．P点的电势升高，点电荷的电势能增大 D．P点的电势不变，点电荷的电势能也不变 解析　电容器充电后，与电源断开，故极板上电荷量不变，当上极板下移，根据公式有C＝，C＝，极板间距变小，电容器的电容变大，两极板间电压变小。根据匀强电场中电场强度与电势差的关系，可知E＝＝＝，上极板下移时，