内容正文:
单元检测卷(二) 静电场中的能量
第十章 静电场中的能量
1.下列是某同学对电场中的概念、公式的理解,其中正确的是
A.根据电场强度的定义式E= ,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比
B.根据电容的定义式C= ,电容器的电容与所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
C.根据真空中点电荷电场强度公式E= ,电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比
D.根据公式UAB= ,带电荷量为1 C的正电荷,从A点移动到B点克服静电力做功为1 J,则A、B两点的电势差为1 V
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2.如图所示,xOy平面内有一匀强电场,场强为E,方向未知,电场线跟x轴的负方向夹角为θ,电子在坐标平面xOy,从原点O以大小为v0、方向沿x轴正方向的初速度射入电场,最后打在y轴上的M点。电子的质量为m,电荷量为e,重力不计。则
A.O点电势高于M点电势
B.运动过程中,电子在M点电势能最大
C.运动过程中,电子的电势能先减少后增加
D.静电力对电子先做负功,后做正功
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由电子的运动轨迹知,电子受到的静电力方向斜向左上,故电场方向斜向右下,M点电势高于O点电势,A错误;电子在M点电势能最小,B错误;运动过程中,电子先克服静电力做功,电势能增加,后静电力对电子做正功,电势能减少,故C错误,D正确。
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3.(2023·湖南邵阳期中)如图所示,A、B、C、D是匀强电场中的四个点,D是BC的中点,A、B、C构成一个直角三角形,AB长为1 m,电场线与三角形所在的平面平行,已知φA=5 V,φB=-5 V,φC=15 V,由此可以判断
A.电场强度的方向垂直AD连线斜向上
B.电场强度的方向由B点指向C点
C.电场强度的大小为8 V/m
D.电场强度的大小为 V/m
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4.(2023·河北沧州月考)正方形ABCD四个顶点上放置着电荷量相同、电性如图所示的点电荷,O为正方形两对角线的交点,M、N、P、Q分别为AO、BO、CO、DO的中点。取无穷远处电势为零,下列说法正确的是
A.M、N、P、Q四点的场强相同
B.M、N、P、Q四点的电势均为零
C.将一质子从M点沿MON移动到N点的过程中,
电场力先做正功再做负功
D.将一电子从M点沿MOP移动到P点的过程中,
电势能先增加后减小
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根据电场的矢量叠加可知,M、N、P、Q四个点场强方向不同,选项A错误;等量同种正电荷连线上的点电势高于中点的电势,而中点的电势高于中垂线上其他点的电势,即电势的绝对值在连线上的点高于中垂线上的点,结合电势叠加可知φM>0,φN<0,φQ<0,φP>0,选项B错误;由于O点为两组等量异种电荷的中点,则O点电势为0,且M点电势为正,N点电势为负,则质子从M点沿MON移动过程中,其电势能一直减小,电场力对其一直做正功,选项C错误;由于O点电势为0,且M、P点电势为正,所以电子从M点沿MOP移动到P点的过程中,其电势先降低后升高,则电子的电势能先增加后减小,选项D正确。
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5. 在-x0~x0之间有一静电场,x轴上各点的电势φ随坐标x的变化关系如图所示,一电荷量为e的质子从-x0处以一定初动能仅在静电力作用下沿x轴正向穿过该电场区域。则该质子
A.在-x0~0区间一直做加速运动
B.在0~x0区间受到的静电力一直减小
C.在-x0~0区间电势能一直减小
D.在-x0~0区间电势能一直增加
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从-x0到0,电势逐渐升高,意味着该区域内的场强方向向左,质子受到的静电力向左,与运动方向相反,所以质子做减速运动,A错误;φ x图线斜率的绝对值表示场强大小,从0~x0区间,图线的斜率绝对值先增大后减小,所以电场强度先增大后减小,根据F=Ee,质子受到的静电力先增大后减小,B错误;在-x0~0区间质子受到的静电力方向向左,与运动方向相反,静电力做负功,电势能增加,C错误,D正确。
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6.(2023·河南省新