周测4 电势差与电场强度的关系 电容器的电容-【蓝海启航·启航金卷周周测】2026-2027学年高中物理必修第三册（人教版2019）

周测4电势差与电场强度的关系 电容器的电容 〔叶间，0分钟分佳，100分) 一，单选是本恩共8小驱，每琴5分，其计0分) L空网P,Q两点处闲定电而显地对值相等的点电蒋，其中Q点处为正电胥，P,Q再点用近电场 的等慈等势线分布断压“，b,「，d,为电场中的百个点，设无穷远处电势为0，则( A点的电导大于0 玉将一个电子由▣点移到：点电势能减小 C将一个威子由d点移动到“点电场力做正功 山.点电焉烈度大于d点的电场强度 2.如图所示，A,君.，D分别是点电花Q周围三个等势面上的点，其中A,H,C在同一条电场线 上.且AB=C,C.D在闻一等势面上，将电药量？一十1,6×10C的电荷从4移动到C的 过程中，电势管减少了名.6×10”J,属 A.点电荷Q帮算电 秋C,D两点的电场强度相同 C,负电背在A点的电势雀小于在D点的电势图 若取C点的电给为0.则B友的电转为8V 3.如图所示，在直角△ABC中，BC一4m:∠C-0,匀强电锈的电场线平行于△AC质在平 面，4，县C点的电势分到为4W,一2V,4V,下列说法正确的是 八电场蒸度的方铅AB方向 长电场强度的方向沿AC方向 二，电畅强发的大小为150V/m D,一个电子从A点移动到C点.电场力觉功为零 4.在匀强电场中建之一直角生标系，如阁所示。从坐标原点沿y轴正方向前进心.？m到A点，电 势升高了10，区V,从坐标夏点沿x轴正方向前进6，名m到B点，电势降（了10反V。已知电 场方商与坐标平面平行，雨句程电场的电新烈度大小和方向为 A.200 V/m:BA k200V/m:A→B C.100 V/m:d .A h.100V/m:1-+日 5.如图所示，关于平行板电算普的充，放电，下列说法正确的是 A电容器可以存销电背，电荷量越多电容槽入 珠增大电存善的霄离电压，泡容善的电容增大 C.开关接1时，平行板电容普充电，月上极板带负电 山，开关拔2到，平行版电容罂意电，减过灵娘电流计的电流从右到左 6,如图：科用静电什和带电摆球研究平行板电容善。平行服电容渴无电后与电源开。若发规静 电计需针张角变小，损球悬线篇角不变，下列操作可能的是 A,板可思离减小 品，板闻座离销大 C减小西版E到面阁 位平行版列做人电介质 7.一匀强电场的方向平行于方平面，平图内A(0.0),B(10.0).C(10.10)三点的位置如图所示， 已知平有内的各点电势分别为和=0V,4=12V9:=好V。下列说法不正瑞的是《） A电劳沿直线(x:均匀变化 KC点的电势为8V C电子在A点的电势能光在B点的低+V D,电子从B点运动到C点，电场力蕾功为12eV 8,空间存在着平行纸能的匀强电场，1地板的具棒方向未每，现在纸面内建文直角坐标系y,用 位霉沿，y两个方向探测该静电肠中各点电势，得到各点电势？与提，织生标的函数关系如 图所示，关干该电场的电场强度E,下列说法正确的是 AE=300V)m,方向沿上第正方向 B.E一00V/m,方列指胸第二象果 CE=4的Vm,方向沿y轴负方 DE一00Vm,方向指向第四象限 二、多选题（本题共3小题，每题5分，共计18分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分：错法的 得0分) 生，如图所示，平行慢电客器的金属规始终与电源两极相在，电源电压为&0V,两根 的间距为2m,有且板板B接胞，量板可有C、D两点，C距A板0.5em-D距 书板，后m:第 AC点电势低于D点电异 且.两板问的琴强为400V/回 CD点的电势n=2,0V DC点的电势gx=工0V 周测4电界差与电场系度的美系电界荐的电容 1,在研究平行极电容答所梦电背量Q和再板间的地势菱U的关孤时， 某老师在演示实夏中运用电背均分法端定各次实魔中电賞量的美系， 并利用果集到的数整，数出了如图所甲，乙丙个电容善的Q关系 图像，下判判定正确的量 1 /4 A甲、乙的电有之比为C,·C。一】· 8 10 LAV B甲，乙的电容之比为C,·Cz一2+1 心、若甲，乙两板正对真积和板国炮缘分质均相同，侧甲再板的同题较大 山，若甲，乙丙酸的同矩和版可绝操介疑均相同：期甲两板的正对道积较大 1L,如图新示的出线为等腰梯彩，制，N两点为框边AD的三等分点，且 A》=C=行m,∠A一∠D=45,在与等题绵形所在平面平行的室同 内着在好强电场已指A.B.C三点的电势分别为4-4V、:一8V,矿有 Pr一0V。用下列说杂正瑞的是 A.D点的电势为10V 且M点的电务为4V C.N点的电数为6V D.电场强度的大小为应V/国 这择题答题栏 号 1 7 8 三、非选择整《本题共3小慧，共计4？分】 1210分)用如图需所示的电路凳复电容消的充位电现巢，实段器材有电源E、电有者C,电压表 电流表，电流传感器.计算机.定值电同R,单刀双宽开关S,开关S,导线若干。 (1)用合开关5，将5，接1，电压表示数增大，最后拉定在123V。在此过型中，电流表的茶氨 A.一直定在某一数辑 孔先增大，后蛋新说小为零 C.先增大，后稳定在某一卡零数值 《2)先后斯开开关S,$,将电藏表更换成电流传感器，再将S接2，此时通过定值电阻R的电 流方向 (这照““-哈“成为-中u”):通过传盛器将电流信息传人计算机：出电谊随 时间变化的【t图像.如图，=2时1=1.0mA:例中M、N区域面积比为817，可求 出餐一 k(保帽两位有效数字》 州风离物理必蜂第三彩则 13,「4分)如图所示，在匀强电场中有一等边三角悬AC,边长为0，电桥方向和△AC箭在 平面平行，现算电背量夏一一×0C的点电营从电场的A东移动到B点，静电力做功 一24×10丁怕功，该电稼从点移到A点，电场力做功48×10J怕功。 1》如果现定B点的电势为零，期4点程C点电势？A学分别品多少？ )求电场强度E的大本和方间。 14.18分)如图所京，A,B,C为匀墓电场中的三个点.电场的方向与△AC所在的平直平行.号 AB1AC,∠ACB-0,将电首量身一一1,0×10C的点电商从A点移动到B点，静电力量 功平如一一2.0×10J将该电荷从B点移动到C点，电势塘增加了4.0×10J,设C点的 电势e=0,A,B的距离L一4m,求， 1)A与B,C两点而的电势羞UUr: (2).A,B两点的电势PApF (3)电场强度上的大小。从日到b,当垂直b方向的速度变为零时，速度最小，最小连 度为 ya=ve0s8,-之 数C错误： 沿ab方向 L=c0s81·( 垂直ab方向 联立解得 E=Bmv 2gL 故D正确 故速AD 10,AD解析：右图为等量异种电荷的电场 线，从A到B电场线密度增大，电场强 度增大，试探电荷受到的电场力增大， AB为等势线，试探电荷的电势能不变， A正确，B错误； 从B到C电场线密度增大，电场强度增 大，试探电背受到的电场力增大，电势 高，试探电荷为正电荷，电势能增大，C 错误，D正确。故达AD。 11,B汇解析：根据点电荷的电势分布情况 9=kQ 可知M点和N点到点电荷的距离相等，则华M= 根据电场力微功为W=gU 小球从M点到N点电场力做功为零，别小球在M点和N 点的机城能相等，N,点的重力势能小于M点的重力势能， 则N,点的动能大于M点的动能，即N,点的速度大于M,点 的速度，故A错误，C正确： 根搭E,=g 其中炉x>亨即 小球带负电，所以E,>EN 故B正确： 从M点运动到N点的过程中，电场力先做正功后做负功， 故D错误。故选BC。 12.(1)负功-0.1J(25×10V-5000V 解析：(1)根据题意可知，由于负电荷由A点移到B点，电 势能增加了0,1J,由功能关系可知，电场力做负功，微功 为一0.1J (2)根据题意，由公式U-W业可得，A,B两点同的电势 -0.1 差为Uu=-2X10V=5X10V 视定A点电势为0，U=5000V=94一Pm=0一9m =5000V 则m=-5000V。 13.(1)1.2×10J-600V(2)-600V-200V 解析：(1)若将该点电荷从M板附近移到N板，电扬力微功 为W=W十WN=-8×101-4×101J=-1.2X 10-3J 故将镇点电荷从M板附近移到N板，电荷的电势能变化 1.2×10J,M,N两板的电势差为 w==22,。19V=600y 4 (2)N板接地，振据Uw=PM一乎=PM M板的电势PM=一600V A点与N板阿的电势差为UAN= W=二4X102 9 2X10V =-200V 且UN=Pa一华 A点的电势为91=一200V。 14.1)6&(2) 20 解析：(1)小球在A点受到的库仑力为F=大(2L Q女 小球在A点根据中颜第二定律可得mg sin30°一F =a1=m·管 小球在B点安到的串仑力为F。=器 小球在B点根据牛顿第二定律可得Fs一ng sin30■mas 联立解得小球适动到B点时的加速度大小为“台=方g (2)小娘从A到B过程，根搭动能定理可得mgLsin30°十 gUn=0 解得Us= 加gL 2g 则B和A两点网的电势差为三一-U=”2。 周测4电势差与电场强度的关系 电容器的电容 1,D解析：由等势面分布图可以确定这图为两等量异种点电 荷电场的等势线分布图，两点电荷连线垂直平分线上电势处 处为0，点电势也为0，A错误：根描电势能公式E,=9,电 子带负电，电势越低的地方电势能反而格大，由到c电势 降低，电势能变大，B错误：根播电场力做功公式W=U,质 子带正电，U<0,可知电场力微负功，C错误：等差等势面 相邻等势面网的电势益都相等，根括公式￡=号可知等势面 间距越小，越密的地方场强越大，D正确。故送D。 2,C解析：得电荷量9=十1.6×10C的电荷从A移动到 C的过程中，电势能减少了2.56×10J,则电场力数正功， 电场力向右，故点电荷Q带正电，故A错误： C,D两点的电场强度大小相等，方向不同，故B错误： 点电荷Q带正电，则A点的电势高于D点的电势，根襟 E。=gg可知，负电荷在A点的电停能小于在D点的电势 能，故C正确： 服辐电势能的公式有g4=上=16V ,点电荷的电场不是匀强电场，AB间的电场强度大于BC间 的电场强度，周此由U=Ed可知U山>U 甲华1一华a>华厂 尉中点B的电势不等于8V,故D错误：数选C, 3,D解析：A点和C点电势相等，故AC为一条等势线，又电 场线与等势线垂直，所以电场方向垂直于AC,且指向B,故 UAs 、AB督裙：电场强度的大小为E=C那=名X 102V/m=300V/m,故C错误：在等势线上移动电荷时电扬 力不微功，所以电子从A底移动到C,点时，电场力微功为 家，故D正确。故远D。 U 4.D解析：根据E= d _U地=50EV/m 可得E,=d 方向浴y釉负方向。 E.-Uas-50 答案全解全析 方向活x抽正方向。银据电场强度的叠加原理可得 E=√E,+E,=100V/m E一 设电场强度与x轴夹角为0，则有an8= 又固为坐标系中AB连线与x轴夹角的正初值tana 0.2 02-1 可如电场强度方向A+B。故透D. 5,D解析：电容是电客器本身的性质，与极板上所带的电裤 量无关，故A错误：电容是电容器本身的性质，与极板两端 的电压无关，放B错误：开关接1时，平行板电客器充电，且 上极板带正电，故C错误；电客器充电后，上极板带正电，下 根板带负电，开关接2时，平行板电容器放电，流过灵敏电流 计的电流从右到左，故D正确。故选D 6,A解析：设悬线与竖直方向的夹角为日，两极板间电场强度 为E,小球带电量为，小球质量为m,由平衡条件9E =ig1an日 得ng=E 川U 平行板电容器充电后与电源断开，电容器所带电荷量不变， 由C-品秀林合 U E-d c-8 可得E=πkQ E.S 可知只改变板间距离，平行板间的电场强度不变，故旅间距 离减小或增大，摆球悬线偏角不变。板间距离d减小，C增 大，Q不变，别U减小，静电计指针张角变小：板间距离d增 大，C减小，Q不变，荆U增大，静电计指针张角变大，故A 正境，B错误： 由C=:,减小两板正对面积5，C减小，Q不吏，则U 大，静电计描针张角变大，故C错误： 平行板间放入电介质，由C= t xk短C增大，Q不变，则U减 小，静电计棉针张角变小，由E= 得E减小，摆球悲线偏角减小，故D错误。故塔A 7,C解析：因A()与CB平行且等长，根据匀强电场的推论有 UNo=Uc8 即有华4一Fo=9c一平a 代入数描可得gr=28V 故B正确，不符合题意： 由B中分析可知，，C电势不等，匀强电场的场强恒定不 变，削沿着OC直线，电势均匀变化，数A正确，不特合题意： 因g1<gm,由E。=(一)g可知，电子在A点的电势能比在 B点的高4心V,故C错误，符合题意： 电子从B点运动到C点，电场力做功为Wc=(一e)Ur= (-e)(9m-9e)=12eV 故D正确，不符合题意。故选C 8,B解析：沿电场方向电势降纸，由图可知，口轴方向的分电 场方向活上轴负方向，场强大小为B,=蟹=15入0 45 V/m=300V/m,y轴方向的分电扬方向沿y轴正方向，场 40 强大小为E,=-0X10V/m=400V/m 则该电扬的电扬强度大小为E=√E,+E,=500V/m 方向指向第二象限。故选B。 9,BC解析：由题，核间场强方向向下，则C点的电势高于D 点的电势，故A错误： 周周测物理必修第三册RJ 4 电容器的城间电压U=8V,则两板间匀强电场的场强E U =0.02V/m=400V/m,故B正确： 8 D,B间的电势差为UB-Edm=400×5×101V=2V 而极板B接地，电势为零，别D点的电势罗B=2V,故C 正确： C,B间的电势差为Um=Ed=400×1.5×101V=6V 而极板B接地，电势为零，则C点的电势Fe=6V,故D错 误。故选BC。 10,BD解析：根据平行板电容器所带电荷量与两极板间的电 势差关系Q=CU 可知QU图像的斜率表示电容需的电客，由图像可得 Q C一 2 故A错误，B正确： 张据C-可知，若甲，乙两板正对面积S和板何绝缘 介魔，均相同，由于C,>C:,可得电客器两板的调距 d<d 同理，若甲、乙两板的间距d和板间施娘介质，均相阿，则 两板的王对面积S。>S: 故C错误，D玉确。故选BD。 11,AD解析：根题意可知Un=3Ucm 则有PD一p1=3(p0一PB） 可得D点的电势为驴加=10V 故A正确： 根据UD1=3UuA=3UN 别有9一91=3(9w一9)=3(98一9x) 可得9w=6V,9N=8V 故B,C错误： U 银播E=a 可知语CB方向的分场强大小为 Ua_10-8v/m-1V/m E,d 沿CN方向的分场强大小为 Us_10-8V/m=1V/m E,-des 2 则电场强度的大小为E=√E,十E,=反V/m 故D正确。故选AD 12.(1)B(2)a→b5.2 解析：(1》电客器充电过程中，步电路刚接通后，电流表示数 从0增大某一最大值，后随者电容器的不断充电，电路中的 充电电流在减小，当充屯站束电路稳定后，此时电路相当于 开路，电流为0。故选B (2)然据电路圈可知充电站束后电容器上极板带正电，将S 接2，电容器放电，此时通过定值电阻R的电流方向4→b: t=2s时【=1.10mA可知此时电容器两端的电压为U= R 电容器开始放电前两端电压为12,3V,根据1t图像与横 抽圈成的面积表示效电量可得0一2s间的效电量为 Q1=△U·C=(12.3-1.10×103×R)C 25后到放电结束间数电量为 Q:=△U'·C=1.10×101,RC Q=8 根据题遮。=气，解得R=5,2kn, 13.(1)6V一6V(2)20V/m方向沿若AC方向 解析：(1》根据电场力做功与电势差的关系可得，从A点移 动到B点W1B=qUa 可得U= W通=-2.4X10 1x10V=6y 其中乎m=0 因为U=华1一华和 可得A点的电势为罗1=6V 从C点移动到A点W1■gU 可得UcM= 9-4x10V=-12v W=4.8X10 国为Ue=9e二9A 可得C点的电势为ge=一6V (2)由于AC的中点电势n-=6 2 则由图可知 电场方向沿着AC方向，场强大小为 E-告-o品ovm-20vm 14.(1)20V60V(2)60V40V(3)1000V/m 解析：1)A,B两点间的电势差U-"业=20V 将被电荷从B点移到C点，电势能增加了△E,=4.0× 101J 则电场力做功 Wx=一4.0×10JB,C两点间的电势差Uc= 40V 尉Ux=Ua十Uc=60V (2)C点的电势为君，则Um=p1一9g=60V,Um=9A一 9B=20V 解得pA-60V,9a-40V UaB=5 V/em (3AB方向E,=L AC方向E,=L Uac=5 V/cm tan 30 场强E=√E十E:=10V/em=1000V/m, 周测5带电粒子在电场中的运动 1,A解析：极板间距离增加之前，鞋子受重力和电场力作用 U 处于平衡，有g=g司 将电容器板板间距离增加h后，由牛领第二定律科mg d+h=ma 解得a一十5，故选A 2,A解析：设电子进入偏转电场的速度为，偏转电场极族 的长度为L,板板问距为d,则在加速电场中，有U。= 2 mv 1 2eU. 解得=√m 电子在偏转电扬中，败巢平抛运动，有 L=vt F eU a= md y-2ar U儿 联立以上各式可得y=U,d 由此可知，要使偏转位移增大，可以增大偏转电压U,减小加 连电压U。,减小偏转电场的极板间距d,增大偏转电场的板 长L。故选A。 3,B解析：问一图周上各点的电场强度方向不同，故A错误： 由牛桶第二定律，图周运动的向力由静电力提供，有 Eg=加F 又E 解得E,-子m心-跨 2 由于三种粒子的电荷量相等，则动能相同，故B正痛： H粗子和H粒子动能相同，但H粗子质量大，魂牵 小，H,H粒子运动孤长相同，H粗子在电场中的远动时 间大于H粒子在电场中的运动时间，故C错误： 根据静电力授供图周运动的向心力，则F南=E(=一g 由图可知，H粒子做國周运动的半径最小，别向心力最大， 故D错误。故选B. 4,D解析：由O点静止棒救的电子恰好能远动到P点，表明 电子在薄板A、B之间：加速运动，电场力做正功，电场方向 向左，在薄板B,C之间微减速运动，电场力微负功，电场方向 向右，到达P点时速度拾好为0，之后，电子向左加速至M 点，再向左诚速至O点速度为0，之后重复先前的运动，根据 动能定理有-eUw一eUMr=0 解得UMe=一Uw=U 张将(=吕品 当C板向左平移到P'点，B、C间距减小，B,C之间电压减 小，别有Ur=U>U如 结合上述有一eUw一eUwr>0 可知，电子减速运动到P'的速度不等于0，即电子穿过P点 后继峡向右运动。故选D。 5,D解析：设加建电压为U,加速过程根据动能定理有 qU=E-0=m-0 可得E=gU 知加建后动能最小的离子是一价离子，故B错误： 设加追电场板间距离为L,在加速电场中运动时间 上=LN 「2m t1= 2 根据荷质比可知，加造时间最长的是一价氨离子，故A 错误 设偏转电板间距离为d,编转过程段平抛运动，别有a一 md 1,1:1=412 知三种离子加逸度之比为了：了 故C错误： 在加地电场中，受力方向相同，做直线运动，轨证相同：在偏 转电场中，当水平位移为工时偏转轨证为 Ux 可加偏转轨连与q、m无关，三种离子轨连重合，故D正确。 故达D。 6,D解析：小球从A运动到B的过程中电势能越来越大，别 电场力做了负功，所以电场力方向指向上方，但是电场线的 方句不确定，所以小球的电性也无法确定，故A错误：由于 越向下等势线越疏，图此电场强度越来越小，小球受到的电 场力越来趋小，电场力在竖直方向上的分力越来越小，因此 小球受到的合力越来越大，加连度越来越大，故B错溪，由于 小球向下做加逸度增大的加速，故动能一直增大，故C错误： 银拱能量守恒定律，由于电场力一直做负功，电势倦一直增 大，所以小球的机城能一定越来越小，D正确。故远D, 9 答案全解全析