10.6 本章小结 练习与测试-2024-2025学年高二元创物理提前学+强基础（人教版2019必修第三册）

2023-2024学年 高一 元创物理 提前学 + 强基础 必修三第十章：静电场中的能量 6 本章小结 练习与测试 核心目标 1. 了解电势能、电势和电势差的含义，知道匀强电场中电势差与电场强度的关系。 2. 能分析带电粒子在电场中的运动情况，能解释相关的物理现象。 3. 了解电容器的电容，观察电容器的充、放电现象，能举例说明电容器的应用。 【理解+记忆】----常思考笔记重点 【作业+练习】----强基础提升能力 【作业】 A 组 1.如图表示某电场等势面的分布情况。 （1）如果把电子从b等势面移动到e等势面，静电力做功是多少？ （2）在电场中的A、B两点放置电荷量相等的试探电荷，试比较它们所受静电力的大小和电势能的大小。 2.是否存在如图所示的电场，电场线相互平行，但间距不相等？请说明理由。 3.如图甲，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的v-t图像如图10-3乙所示。 （1）请判断该负电荷在A、B两点电势能的大小以及A、B两点电势的高低。 （2）比较A、B两点电场强度的大小。 4.如图，三个同心圆是点电荷Q周围的三个等势面，A、B、C分别是这三个等势面上的点。已知这三个圆的半径关系为rC－rB＝rB－rA，且这三点在同一条电场线上。现将一个电荷量q为1.6×10-6C的电荷从A点移到C点，其电势能减少1.92×10-5J，若取C点的电势为0，A点的电势为多少？UAB和UBC是否相等？ 5.有一个平行板电容器，电容是1.5×10-4μF，所带电荷量为6×10-8C。如果两板间的距离为1mm，电容器两极板间的电场强度是多少？ B 组 1.如图，将带负电的试探电荷沿着等量异种点电荷连线的中垂线从A点移动到B点，再沿连线从B点移动到C点。在此全过程中，试探电荷所受的静电力如何变化？所经过各点处的电势如何变化？试探电荷的电势能如何变化？ 2.如图，两平行金属板相距为d，电势差为U，一个电子从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回。已知OA相距为h，电子质量为m，电子的电荷量为e，试计算此电子在O点射出时的速度。 3.如图，在匀强电场中，将电荷量为－6×10-6C的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了－2.4×10-5J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10-5J的功。已知电场的方向与△ABC所在的平面平行。 （1）A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC分别为多少？ （2）如果规定B点的电势为0，则A点和C点的电势分别为多少？ （3）请在图中画出过B点的电场线方向，并说明理由。 4.如图，单刀双掷开关S原来跟2相接，从t＝0开始，开关改接1，得到流过电路中P点的电流随时间变化的I-t图像（图甲），电容器两极板的电势差UAB随时间变化的图像（图乙）。t＝2s时，把开关改接2，请在I-t图像和UAB-t图像中画出之后2s时间内图像的大致形状。 第五章章末测试卷 （时间：75分钟 满分100分） 第Ⅰ卷选择题 一、 单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则(　　) A．该电荷的电势能一定减小 B．b点的电势一定比a点高 C．电场线方向一定从b指向a D．b点的电场强度一定比a点大 2．在电场中将一带电荷量q＝－1×10－9 C的负电荷从B点移至A点时，克服电场力做功2×10－6 J，将该电荷从A点移至C点，则需克服电场力做功3×10－6 J，则BC间的电势差大小为(　　) A．5 000 V B．3 000 V C．2 000 V D．1 000 V 3. 如图所示，沿x轴正向的匀强电场E中，有一动点A以O为圆心，r＝OA为半径逆时针转动一周，O与圆周上的A点的连线OA与x轴正向(E方向)成θ角，则此圆周上各点与A点间最大的电势差为(　　) A. U＝Er B. U＝Er(sin θ＋1) C. U＝Er(cos θ＋1) D. U＝2Er 4. 某电容器的电容是30 μF，额定电压为200 V，击穿电压为400 V，对于该电容器，下列说法中正确的是(　　) A. 为使该电容器两极板间的电压增加1 V，所需要的电荷量是3×10－5 C B. 当电容器带1 C的电荷量时，两极板间的电压为3×10－5 V C. 该电容器能容纳的电荷量最多为6×10－3 C D. 该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V 5．(2017·江苏单科)如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点．由O点静止释放的电子恰好能运动到P点．现将C板向右平移到P′点，则由O点静止释放的电子(　　) A．运动到P点返回 B．运动到P和P′点之间返回 C．运动到P′点返回 D．穿过P′点 6.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为1 cm的圆与两坐标轴的交点，A、B、C、D所在平面与电场方向平行，已知A、B、C三点的电势分别为φA=15 V、φB=3 V、φC=-3 V，由此可得D点的电势为 (　　) A.3 V B.6 V C.9 V D.12 V 7.如图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV。当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8 eV时，它的动能应为(　　) A.10 eV B.20 eV C.10 eV D.20 eV 二、 多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分． 8. （2023广东省广州市第六十五中学高二上学期10月月考）将一带正电的点电荷Q固定在水平放置且带负电的正方形金属薄板中心的正上方，点电荷Q与薄板间的电场线竖直切面如图所示。其中b、d两点在同一竖直且垂直于薄板的电场线上，a、b、c三点在同一条平行于薄板的直线上，a、c关于b点对称。关于各点的电场强度及电势的判断，正确的是（　　） A c点电势比b点电势低 B. a点电势与b点电势相等 C. a点电场强度与c点电场强度相同 D. b点电场强度大于d点电场强度 9. （2023广东省广州市铁一中学等三校高二上学期期中联考）一匀强电场方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为2.5V/cm B. 坐标原点处的电势为1V C. 电子在a点的电势能比在b点的低7eV D. 电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV 10. （2023广东省广东实验中学江门分校高二上学期期中）平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为θ，如图所示。那么（　　） A. 保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ增大 B. 保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ恒不变 C. 开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大 D. 开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验与探究题（本题共2题，共16分）。 11.(8分)（1）定性研究平行板电容器的电容与结构之间的关系的装置如图所示,平行板电容器的A板与静电计相连,B板和静电计金属壳都接地。若充电后保持电容器所带电荷量不变,试指出下列三种情况下,静电计指针的偏转角度变化情况。(均选填“变大”“变小”或“不变”) ①正对面积减小时,静电计指针的偏转角度将　　　　　　。  ②板间距离增大时,静电计指针的偏转角度将　　　　　　。  ③插入电介质时,静电计指针的偏转角度将　。  （2）电流传感器可以把电容器放电电流随时间变化规律描绘出来。一个电容器先把它接到8 V的电源上充电，然后通过电流传感器放电，其电流随时间变化图像如图所示。由图线和坐标轴所围的面积知道电容器放电前所带的电荷量，已知如图所围的面积约为40个方格，由图可算出电容器的电容为________F。 12. (8分)（2023广东省广东市第六中学高二上学期期中）在“观察电容器的充、放电现象”实验中， （1）用如图1所示的电容器做实验，电容器外壳上面标着“2200μF，10V”，下列说法正确的是_________； A. 电容器的击穿电压为10V B. 电压为10V时，电容器才正常工作 C. 电容器电压为5V时，电容是2200μF D. 电容器电压为5V时，电容是1100μF （2）把干电池、电阻箱、电容器、电流表、单刀双掷开关S按图2电路图连成实验电路如图3所示，将电阻箱调到合适阻值。 ①先使开关S接1，电源给电容器充电，观察到电流表指针偏转情况为____________； A. 逐渐偏转到某一刻度后保持不变 B. 逐渐偏转到某一刻度后迅速回到0 C. 迅速偏转到某一刻度后保持不变 D. 迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到0 ②电容器充电完毕，断开开关，此时如图2所示电路图中电容器上极板____________（填“带正电”、“带负电”或“不带电”）； ③然后将开关S接2，电容器放电。在放电过程中，电路中的电流大小为，电容器所带电荷量为，电容器两极板电势差为，电容器的电容为。下面关于、、、随时间的变化的图像，正确的是____________。 A． B. C. D. 四、计算题：（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. (10分)如果把电荷量为1.0×10-8 C的电荷从无穷远处移到电场中的A点，需要克服静电力做功W=1.2×10-4 J，那么： (1)电荷在A点的电势能和A点的电势各是多少？ (2)在电荷移入电场前，A点的电势是多少？ 14．(13分)如图所示，匀强电场中有a、b、c三点，ab＝5 cm，bc＝12 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一个电荷量为q＝4×10－8 C的正电荷从a移到b，静电力做功为W1＝1.2×10－7 J，求： (1)匀强电场的电场强度E的大小； (2)电荷从b移到c，静电力做的功W2； (3)a、c两点的电势差Uac。 15.(15分)如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，沿中心轴线从O点垂直射入偏转电场，并从另一侧射出打到荧光屏上的P点，O′点为荧光屏的中心．已知电子质量m＝9.0×10－31 kg，电荷量e＝1.6×10－19 C，加速电场电压U0＝2 500 V，偏转电场电压U＝200 V，极板的长度L1＝6.0 cm，板间距离d＝2.0 cm，极板的末端到荧光屏的距离L2＝3.0 cm.(忽略电子所受重力，结果保留两位有效数字)求： (1) 电子射入偏转电场时的初速度v0 的大小； (2) 电子打在荧光屏上的P点到O′点的距离h； (3) 电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功W. 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 1 学科网（北京）股份有限公司 $$2023-2024学年 高一 元创物理 提前学 + 强基础 必修三第十章：静电场中的能量 6 本章小结 练习与测试 核心目标 1. 了解电势能、电势和电势差的含义，知道匀强电场中电势差与电场强度的关系。 2. 能分析带电粒子在电场中的运动情况，能解释相关的物理现象。 3. 了解电容器的电容，观察电容器的充、放电现象，能举例说明电容器的应用。 【理解+记忆】----常思考笔记重点 【作业+练习】----强基础提升能力 【作业】 A 组 1.如图表示某电场等势面的分布情况。 （1）如果把电子从b等势面移动到e等势面，静电力做功是多少？ （2）在电场中的A、B两点放置电荷量相等的试探电荷，试比较它们所受静电力的大小和电势能的大小。 2.是否存在如图所示的电场，电场线相互平行，但间距不相等？请说明理由。 3.如图甲，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的v-t图像如图10-3乙所示。 （1）请判断该负电荷在A、B两点电势能的大小以及A、B两点电势的高低。 （2）比较A、B两点电场强度的大小。 4.如图，三个同心圆是点电荷Q周围的三个等势面，A、B、C分别是这三个等势面上的点。已知这三个圆的半径关系为rC－rB＝rB－rA，且这三点在同一条电场线上。现将一个电荷量q为1.6×10-6C的电荷从A点移到C点，其电势能减少1.92×10-5J，若取C点的电势为0，A点的电势为多少？UAB和UBC是否相等？ 5.有一个平行板电容器，电容是1.5×10-4μF，所带电荷量为6×10-8C。如果两板间的距离为1mm，电容器两极板间的电场强度是多少？ 【A组作业参考答案】 B 组 1.如图，将带负电的试探电荷沿着等量异种点电荷连线的中垂线从A点移动到B点，再沿连线从B点移动到C点。在此全过程中，试探电荷所受的静电力如何变化？所经过各点处的电势如何变化？试探电荷的电势能如何变化？ 2.如图，两平行金属板相距为d，电势差为U，一个电子从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回。已知OA相距为h，电子质量为m，电子的电荷量为e，试计算此电子在O点射出时的速度。 3.如图，在匀强电场中，将电荷量为－6×10-6C的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了－2.4×10-5J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10-5J的功。已知电场的方向与△ABC所在的平面平行。 （1）A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC分别为多少？ （2）如果规定B点的电势为0，则A点和C点的电势分别为多少？ （3）请在图中画出过B点的电场线方向，并说明理由。 4.如图，单刀双掷开关S原来跟2相接，从t＝0开始，开关改接1，得到流过电路中P点的电流随时间变化的I-t图像（图甲），电容器两极板的电势差UAB随时间变化的图像（图乙）。t＝2s时，把开关改接2，请在I-t图像和UAB-t图像中画出之后2s时间内图像的大致形状。 【B组参考答案】 第五章章末测试卷 （时间：75分钟 满分100分） 第Ⅰ卷选择题 一、 单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则(　　) A．该电荷的电势能一定减小 B．b点的电势一定比a点高 C．电场线方向一定从b指向a D．b点的电场强度一定比a点大 2．在电场中将一带电荷量q＝－1×10－9 C的负电荷从B点移至A点时，克服电场力做功2×10－6 J，将该电荷从A点移至C点，则需克服电场力做功3×10－6 J，则BC间的电势差大小为(　　) A．5 000 V B．3 000 V C．2 000 V D．1 000 V 3. 如图所示，沿x轴正向的匀强电场E中，有一动点A以O为圆心，r＝OA为半径逆时针转动一周，O与圆周上的A点的连线OA与x轴正向(E方向)成θ角，则此圆周上各点与A点间最大的电势差为(　　) A. U＝Er B. U＝Er(sin θ＋1) C. U＝Er(cos θ＋1) D. U＝2Er 4. 某电容器的电容是30 μF，额定电压为200 V，击穿电压为400 V，对于该电容器，下列说法中正确的是(　　) A. 为使该电容器两极板间的电压增加1 V，所需要的电荷量是3×10－5 C B. 当电容器带1 C的电荷量时，两极板间的电压为3×10－5 V C. 该电容器能容纳的电荷量最多为6×10－3 C D. 该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V 5．(2017·江苏单科)如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点．由O点静止释放的电子恰好能运动到P点．现将C板向右平移到P′点，则由O点静止释放的电子(　　) A．运动到P点返回 B．运动到P和P′点之间返回 C．运动到P′点返回 D．穿过P′点 6.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为1 cm的圆与两坐标轴的交点，A、B、C、D所在平面与电场方向平行，已知A、B、C三点的电势分别为φA=15 V、φB=3 V、φC=-3 V，由此可得D点的电势为 (　　) A.3 V B.6 V C.9 V D.12 V 7.如图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV。当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8 eV时，它的动能应为(　　) A.10 eV B.20 eV C.10 eV D.20 eV 二、 多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分． 8. （2023广东省广州市第六十五中学高二上学期10月月考）将一带正电的点电荷Q固定在水平放置且带负电的正方形金属薄板中心的正上方，点电荷Q与薄板间的电场线竖直切面如图所示。其中b、d两点在同一竖直且垂直于薄板的电场线上，a、b、c三点在同一条平行于薄板的直线上，a、c关于b点对称。关于各点的电场强度及电势的判断，正确的是（　　） A c点电势比b点电势低 B. a点电势与b点电势相等 C. a点电场强度与c点电场强度相同 D. b点电场强度大于d点电场强度 9. （2023广东省广州市铁一中学等三校高二上学期期中联考）一匀强电场方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为2.5V/cm B. 坐标原点处的电势为1V C. 电子在a点的电势能比在b点的低7eV D. 电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV 10. （2023广东省广东实验中学江门分校高二上学期期中）平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为θ，如图所示。那么（　　） A. 保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ增大 B. 保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ恒不变 C. 开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大 D. 开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验与探究题（本题共2题，共16分）。 11.(8分)（1）定性研究平行板电容器的电容与结构之间的关系的装置如图所示,平行板电容器的A板与静电计相连,B板和静电计金属壳都接地。若充电后保持电容器所带电荷量不变,试指出下列三种情况下,静电计指针的偏转角度变化情况。(均选填“变大”“变小”或“不变”) ①正对面积减小时,静电计指针的偏转角度将　　　　　　。  ②板间距离增大时,静电计指针的偏转角度将　　　　　　。  ③插入电介质时,静电计指针的偏转角度将　。  （2）电流传感器可以把电容器放电电流随时间变化规律描绘出来。一个电容器先把它接到8 V的电源上充电，然后通过电流传感器放电，其电流随时间变化图像如图所示。由图线和坐标轴所围的面积知道电容器放电前所带的电荷量，已知如图所围的面积约为40个方格，由图可算出电容器的电容为________F。 12. (8分)（2023广东省广东市第六中学高二上学期期中）在“观察电容器的充、放电现象”实验中， （1）用如图1所示的电容器做实验，电容器外壳上面标着“2200μF，10V”，下列说法正确的是_________； A. 电容器的击穿电压为10V B. 电压为10V时，电容器才正常工作 C. 电容器电压为5V时，电容是2200μF D. 电容器电压为5V时，电容是1100μF （2）把干电池、电阻箱、电容器、电流表、单刀双掷开关S按图2电路图连成实验电路如图3所示，将电阻箱调到合适阻值。 ①先使开关S接1，电源给电容器充电，观察到电流表指针偏转情况为____________； A. 逐渐偏转到某一刻度后保持不变 B. 逐渐偏转到某一刻度后迅速回到0 C. 迅速偏转到某一刻度后保持不变 D. 迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到0 ②电容器充电完毕，断开开关，此时如图2所示电路图中电容器上极板____________（填“带正电”、“带负电”或“不带电”）； ③然后将开关S接2，电容器放电。在放电过程中，电路中的电流大小为，电容器所带电荷量为，电容器两极板电势差为，电容器的电容为。下面关于、、、随时间的变化的图像，正确的是____________。 A． B. C. D. 四、计算题：（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. (10分)如果把电荷量为1.0×10-8 C的电荷从无穷远处移到电场中的A点，需要克服静电力做功W=1.2×10-4 J，那么： (1)电荷在A点的电势能和A点的电势各是多少？ (2)在电荷移入电场前，A点的电势是多少？ 14．(13分)如图所示，匀强电场中有a、b、c三点，ab＝5 cm，bc＝12 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一个电荷量为q＝4×10－8 C的正电荷从a移到b，静电力做功为W1＝1.2×10－7 J，求： (1)匀强电场的电场强度E的大小； (2)电荷从b移到c，静电力做的功W2； (3)a、c两点的电势差Uac。 15.(15分)如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，沿中心轴线从O点垂直射入偏转电场，并从另一侧射出打到荧光屏上的P点，O′点为荧光屏的中心．已知电子质量m＝9.0×10－31 kg，电荷量e＝1.6×10－19 C，加速电场电压U0＝2 500 V，偏转电场电压U＝200 V，极板的长度L1＝6.0 cm，板间距离d＝2.0 cm，极板的末端到荧光屏的距离L2＝3.0 cm.(忽略电子所受重力，结果保留两位有效数字)求： (1) 电子射入偏转电场时的初速度v0 的大小； (2) 电子打在荧光屏上的P点到O′点的距离h； (3) 电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功W. 【测试卷参考答案】 1.B 解析　电场力做负功，电势能一定增加，A项错误；由φ＝知，正电荷在电势能越大处电势越高，B项正确；b点电势高于a点，但电场线方向不一定从b指向a，C项错误；场强大小与电势高低无关，D项错误． 2.A 解析　电荷由B移到C，电场力做功为WBC＝WBA＋WAC＝－2×10－6 J－3×10－6 J＝－5×10－6 J，由U＝得：UBC＝＝ V＝5 000 V，所以BC间的电势差大小为5 000 V. 3 C　解析：由U＝Ed知，与A点间电势差最大的点应是沿场强方向与A点相距最远的点，dmax＝r＋rcos θ，所以Umax＝Er(cos θ＋1)，C正确． 4. A　解析：由ΔQ＝C·ΔU＝30×10－6×1 C＝3×10－5 C知，A正确；当Q＝1 C时，U＝＝V＝3.3×104 V，B错误；击穿电压为400 V 表示电容器能承受的最大电压为400 V，最大电荷量Qm＝CUm＝30×10－6×400 C＝1.2×10－2 C，C、D错误． 5.A 解析：根据平行板电容器的电容的决定式C＝、定义式C＝和匀强电场的电压与电场强度的关系式U＝Ed可得E＝，可知将C板向右平移到P′点，B、C两板间的电场强度不变，由O点静止释放的电子仍然可以运动到P点，并且会原路返回，故选项A正确. 6.C　在匀强电场中，沿着同一方向，距离相同的两点的电势差相等，故φA-φB=φD-φC，代入数据解得φD=9 V，选项C正确。 7.B解析：由图可判断b点电势高于a点电势，设各等势面间电势差为U，则由能量守恒，－2Uq＋26 eV＝Uq＋5 eV，所以Uq＝7 eV，所以，点电荷在b点的能量为7 eV＋5 eV＝12 eV，所以，当电势能为－8 eV时，动能为12 eV－(－8 eV)＝20 eV，故选项B正确。 8. AD 解析 点电荷周围电场公式，所以可知c点与a点的电势均比b点电势低，A正确，B错误；电场强度为矢量，可知a点电场强度与c点电场强度大小相等，方向不相同，C错误；越靠近点电荷周围，电场线越密集，电场强度越大，可知b处更靠近点电荷，故b点电场强度大于d点电场强度，D正确；故选AD。 9. ABD 解析 因为是匀强电场，ac与Ob平行，故电势差相等，原点O的电势为1V，B正确；Ob的电势差为16V，故x轴上电势差为2V/cm，则坐标x=4.5的点的电势为10V，连接该坐标点与a点。该连接线即为一个等势面。做Od垂直于该等势面，从几何知识可以得到，Od=3.6cm，则，A正确； a点电势比b点电势小，电子带负电，根据可知，a点电势能反而大，C错误；根据电场力做功公式，b到c，电势增加9V，电子带负电，电势能降低9eV，所以电子从b到c的过程中，电势能降低，电场力做正功，9eV，D正确；故选ABD。 10. AD 解析 保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，带正电的A板向B板靠近，极板间距离减小，电场强度E增大，小球所受的电场力变大，θ增大，A正确，B错误；断开开关S，电容器所带的电量不变，由，得，知d变化，E不变，电场力不变，θ不变。C错误，D正确。故选AD。 11.(1)变大　变大　变小 （2）4×10－4 解析(1)电容器所带电荷量一定,正对面积减小时,由 C=知,电容C减小,由C=知,电势差U变大,故指针的偏转角度变大;(2)板间距离增大时,由C=知,电容C减小,由C=知,电势差U变大,故指针的偏转角度变大;(3)插入电介质时,由C=知,电容C变大,由C=知,电势差U变小,故指针的偏转角度变小。 （2）根据Q＝It以及图像的含义可知，图线与时间轴所围成的面积表示电荷量，则可知：电荷量q＝40×0.2×10－3×0.4 C＝3.2×10－3 C，电容器的电容C＝＝4×10－4 F。 12.（1） C （2）① D ②带正电 ③ B 解析（1）10V是电容器额定电压，不是电容器的击穿电压，A错误；10V是电容器的额定电压，电压低于10V时，电容器也能正常工作，B错误；电容与电容器所加电压无关，只与自身构造有关，可知电容器电压为5V时，电容是2200μF，C正确，D错误。故选C。 （2）① 使开关S接1，电源给电容器充电，电路瞬间有了充电电流，随着电容器所带电荷量逐渐增大，电容器两极板间的电压逐渐增大，充电电流逐渐减小，所以此过程中观察到电流表指针迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到0，D正确，ABC错误。故选D。 ②由电路图可知，电容器上极板与电源正极相连，故电容器充电完毕，断开开关，电容器上极板带正电。 ③放电过程中，电容与电容器所带电荷量和电容器极板间电压没有关系，可知电容器电容保持不变，D错误；放电过程中，电容器所带电荷量逐渐减小，根据电容定义式可知电容器极板间电压逐渐减小，则放电电流逐渐减小，根据可知图像的切线斜率绝对值逐渐减小，B正确，AC错误。故选B。 13.答案　(1)1.2×10-4 J　1.2×104 V　(2)1.2×104 V 解析　(1)静电力做负功，电势能增加，无穷远处的电势为零，电荷在无穷远处的电势能也为零，即φ∞=0，Ep∞=0。由W∞A=Ep∞-EpA得EpA=Ep∞-W∞A=1.2×10-4 J，φA== V=1.2×104 V。 (2)A点的电势是由电场本身决定的，跟A点是否有电荷无关，所以在电荷移入电场前，A点的电势仍为1.2×104 V。 14. (1)60 V/m　(2)1.44×10－7 J　(3)6.6 V 解析： (1)设a、b两点的间距为d，W1＝qUab，E＝ 所以E＝＝ V/m＝60 V/m。 (2)设b、c两点沿电场强度方向的距离为d1，Ubc＝Ed1 d1＝·cos 60°，W2＝qUbc 由以上三式得：W2＝qE··cos 60°＝1.44×10－7 J。 (3)电荷从a移到c静电力做功为W＝W1＋W2＝qUac 所以Uac＝＝ V＝6.6 V。 15. (1) 电子在加速电场中加速，根据动能定理有 eU0＝mv， 解得v0＝ ， 代入数据解得v0＝3.0×107 m/s. (2) 设电子在偏转电场中运动的时间为t，电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量为y， 电子在水平方向做匀速直线运动L1＝v0t， 电子在竖直方向上做匀加速运动y＝at2， 根据牛顿第二定律有＝ma， 联立各式代入数据解得y＝0.36 cm， 画出电子的运动轨迹，由图可知电子离开偏转电场时速度的反向延长线过偏转电场的中点，由几何关系知＝＝， 代入数据解得h＝0.72 cm. (3) 电子在偏转电场运动的过程中电场力对它做的功W＝eEy＝ey＝5.8×10－18 J. 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$