专题02 静电场中的能量（期中真题汇编，湖南专用）高二物理上学期

专题02 静电场中的能量 1．(24-25高二上·邵阳市第二中学·期中)下列四个静电场物理量中，其大小与检验电荷的电荷量有关的是（　　）地 城 考点01 电势能和电势 A．电势能 B．电势 C．电场强度 D．电势差 【答案】A 【详解】A．电势能 则电势能与检验电荷的电量和电性有关，A正确； BCD．电势、电场强度、电势差都是由电场本身决定的，与电量无关，BCD错误。 故选A。 2．(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县第一中学·期中)下列说法正确的是（　　） A．点电荷在某点所受的电场力越大，该点的场强就越强 B．在电场中静止释放一点电荷，其一定做直线运动 C．密立根在油滴实验中发现油滴所带电量可以是任意值 D．场强为零的地方，电势不一定为零 【答案】D 【详解】A．根据场强的定义式可知，点电荷在某点所受的电场力越大，该点的场强不一定就越强，选项A错误； B．在电场中静止释放一点电荷，若电场线为曲线即非匀强电场，则该点电荷做曲线运动，选项B错误； C．密立根在油滴实验中发现油滴所带电量一定是元电荷的整数倍，选项C错误； D．场强为零的地方，电势不一定为零，例如等量同种电荷连线的中点，选项D正确。 故选D。 3．(24-25高二上·湖南衡阳祁东县第二中学·期中)在匀强电场中有A、B两点，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功W2；第三次沿曲线ADB移动该电荷，电场力做功为W3，则（　　） A．W1>W2>W3 B．W1＜W2＜W3 C．W1=W2=W3 D．W1=W2>W3 【答案】C 【详解】无论沿哪个路径从A点移动到B点，沿电场线的距离相等，电场力做功相等，均为 ， 故选C。 4．(24-25高二上·湖南益阳安化县第二中学·期中)图示为点电荷的电场的电场线（方向未标），已知点电势比点电势高，则（　　） A．带负电 B．点场强比点场强小 C．负的检验电荷在点的电势能比在点的电势能大 D．正的检验电荷在点由静止释放会向点运动 【答案】D 【详解】A．根据顺着电场线的方向电势逐渐降低，点电势比点电势高，因此电场线方向从到B，所以Q带正电，故A错误； B．由于电场线密的地方场强大，点场强比点场强大，故B错误； C．由可知，负的检验电荷电势越高，电势能越小，在点的电势能比在点的电势能小，故C错误； D．正的检验电荷在点由静止释放，受力方向从A指向B，在库仑力的作用下，会向点运动，故D正确。 故选：D。 5．(24-25高二上·湖南衡阳祁东县第二中学·期中)下列四种电场中，a、b两点的场强、电势均相同的选项是（   ） A．B．C． D． 【答案】D 【详解】A．a、b两点的电场强度的大小、方向都不相同，电势也不相同，A不符合题意； B．a、b两点的电场强度相同，电势不相同，B不符合题意； C．a、b两点的电场强度的大小相同、方向不相同，电势相同，C不符合题意； D．a、b两点的电场强度相同，电势相同，D符合题意。 故选D。 6．(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县第四中学·期中)P、Q两点电荷的电场线分布如图所示，c、d为电场中的两点，一带电粒子S从a运动到b（不计重力），轨迹如图所示，下列判断正确的是（　　）    A．运动的带电粒子S带正电 B．c、d两点的电势相等 C．c、d两点的场强相等 D．带电粒子从a运动到b，电场力做负功， 电势能增大 【答案】D 【详解】A．根据电场线的方向可知P带正电，Q带负电，由带电粒子S的运动轨迹可知，S所受的电场力指向轨迹凹侧，故S带负电，故A错误； B．沿着电场线方向电势逐渐降低可知c点的电势大于d点的电势，故B错误； C．c、d两点的场强大小相等，但是方向沿电场线的切线方向，c、d两点的场强方向不同，故C错误； D．带电粒子从a运动到b，做曲线运动，电场力指向运动轨迹凹侧，可知电场力电场力做负功，电势能增大，故D正确。 故选D。 7．(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县第一中学·期中)如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（　　） A．电势，场强 B．将负电荷从A点移到B点电场力做了正功 C．电势，场强 D．将一负电荷分别放在A、B两点时具有的电势能 【答案】D 【详解】AC．沿电场线电势降低，可知电势 A处电场线较B点稀疏，可知场强 选项AC错误； B．负电荷所受的电场力与电场线方向相反，可知从A点移到B点电场力做了负功，选项B错误； D．因为电势 则将一负电荷分别放在A、B两点时具有的电势能 选项D正确。 故选D。 8．(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县第一中学·期中)如图所示，在真空中有两个带等量正电的点电荷，分别置于P、Q两点，D、E为P、Q连线上的两点，A、B、C为P、Q连线的中垂线上的三点，且OA=OC，OD=OE。下列说法正确的是（　　） A．A、B两点电势相等 B．D、E两点场强相同 C．将质子在D点静止释放，它将在DE之间来回运动 D．将质子在A点静止释放，它将在AC之间来回运动 【答案】C 【详解】A．根据等量正电荷电场等势线分布可知，A点电势高于B点电势。故A错误； B．根据等量正电荷电场电场线分布可知，D、E两点场强大小相等，方向相反。故B错误； C．根据等量正电荷电场电场线分布可知DO与OE之间的电场强度对称分布，将质子在D点静止释放，它先向右做加速运动，运动至O点速度达到最大，然后做减速运动，运动至E点速度减为0，之后反向加速运动至O点，再减速运动至D点，将在DE之间来回运动。故C正确； D．同理，可知中垂线上O点上方的电场强度方向竖直向上，将质子在A点静止释放，它将沿中垂线向上做加速直线运动。故D错误。 故选C。 地 城 考点02 电势差 电势差与电场强度的关系 9．(23-24高二上·湖南株洲五雅中学·期中)下列说法中正确的是（　　） A．公式适用于点电荷电场，E与Q成正比，与r的二次方成反比 B．公式对于任何静电场都是适用的，E与Q成正比，与r的二次方成反比 C．公式适用于点电荷电场，E与F成正比，与q成反比 D．公式对于任何静电场都是适用的，与成正比，与q成反比 【答案】A 【详解】AB．公式 适用于点电荷电场，E与Q成正比，与r的二次方成反比。故A正确；B错误； C．公式 是电场强度的定义式，对于任何静电场都是适用的，E由电场本身决定，在数值上等于电荷所受电场力与自身电荷量的比值。故C错误； D．公式 适用于任何静电场，由电场及电场中两点间沿电场方向的空间距离决定。故D错误。 故选A。 10．(24-25高二上·湖南岳阳汨罗第一中学·期中)0．如图，实线、、是某一电场中的三条等势线，虚线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹，、是轨迹上的两点，则（　　） A．等势线的电势比等势线的电势高 B．电子在点的速度小于在点的速度 C．电子在点的加速度小于在点的加速度 D．电子在点的电势能小于在点的电势能 【答案】B 【详解】A．电子的运动轨迹与等势线b的交点处受力垂直等势面向下，因此电场方向垂直等势线b向上，所以等势线a的电势比等势线c的电势低，A错误； B．电子从P点到Q点，速度方向与受力方向的夹角小于，则电子做加速运动，所以电子在P点的速度小于在Q点的速度，B正确； C．由图可知，P点所在位置的等势线比Q点所在位置的等势线更密，所以P点的电场强度大于Q点的电场强度，所以电子在P点的加速度大于在Q点的加速度，C错误； D．电子从P点到Q点电场力作用正功，电势能减小，所以电子在P点的电势能大于在Q的电势能，D错误。 故选B。 11．(23-24高二上·湖南湘西雅思实验学校·期中)1．如图为等量正电荷的电场，带箭头的实线为电场线，另一种实线为等势线。关于电场中M、N两点的电场强度大小EM、EN和电势φM、φN，正确的是（　　） A．EM=EN，φM=φN B．EM>EN，φM=φN C．EM=EN，φM>φN D．EM>EN，φM>φN 【答案】D 【详解】电场线的疏密反映场强大小，因M点电场线较N点密集，可知M点场强较大，即 EM>EN 沿电场线电势逐渐降低，可知 φM>φN 故选D。 12．(23-24高二上·湖南衡阳衡阳县第二中学·期中)如图所示为某一不规则带电体及其电场中的两条电场线，已知，则下列选项正确的是（　　）    A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由带电体电荷分布的特征可知越尖锐的地方电荷的密度越大，电场强度越大，电场线分布越密，等差等势面也越密。画出题中带电体电场线和等差等势面的剖面图，如图所示：    由图可知 则 故ABC错误，D正确。 故选D。 13．(24-25高二上·湖南三湘名校教育联盟·期中)3．如图所示，直角三角形ABC位于竖直平面内，BC沿水平方向，∠B=60°，斜边AB长度为L。竖直平面内存在一匀强电场，一个质量为m，电荷量为-q（q>0）的带电微粒从A移动到C，电场力做功为W，从B移动C，电场力做功（W>0），微粒仅受电场力作用，则电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】C、A两点间的电势差为 电场强度沿CA方向的分量为 C、B两点间的电势差为 电场强度沿CB方向的分量为 则电场强度的大小为 故选B。 14．(23-24高二上·湖南部分校联考·期中)如图，矩形ABCD位于匀强电场中，电场方向平行于矩形平面。已知，P是CD的中点。A、B、C的电势分别为8V、6V、4V。用外力将一个电子从A点移动到P点，已知元电荷电量为e，下列说法正确的是（　　） A．该过程中，电子的电势能增加5eV B．该过程中，电子的电势能减少3eV C．该过程中，电场力对电子做正功5eV D．该匀强电场的场强大小为，方向垂直BD斜向右上方 【答案】D 【详解】C．根据匀强电场强度与电势差的关系可得 解得D的电势为 P是CD的中点，P点电势为 一个电子从A点移动到P点电场力做功为 可知该过程中，电子的电场力做负功3eV，故C错误； AB．根据功能关系可知该过程中，电子的电势能增加3eV，故AB错误； D．B点和D点电势为6V，故BD为等势线，等势线与电场线垂直，故电场线方向与BD垂直，沿电场线方向电势降低，故电场强度方向垂直BD斜向右上方，则电场强度大小为 故D正确。 故选D。 15．(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县第一中学·期中)（多选）如图所示，真空中有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆周在同一平面内，是圆的内接直角三角形，，O为圆心，半径。位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为2eV、电荷量为+e的粒子，这些粒子会经过圆周上不同的点，其中到达B点的粒子动能为6eV，到达C点的粒子动能也为6eV。忽略粒子受到的重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（   ） A． B．电场方向由A指向B C．匀强电场的电场强度大小为200V/m D．经过圆周上的所有粒子，动能最大为6eV 【答案】BC 【详解】BC．根据题意可知到达B点的粒子动能与到达C点的粒子动能相等，所以B、C两点电势相等，BC连线为匀强电场的等势面，根据电场线与等势面相互垂直，且+e的粒子，从A点运动到B点动能增大，可知电场力做正功，粒子一定沿着电场线方向运动，由此可判断AB的方向就是该电场的电场强度方向，如图所示 A、B间的电势差为 根据几何关系可得 电场强度为 故BC正确； A．因为可得 故A错误； D．易知整个圆周上D点电势最低，则粒子运动到D点动能最大，大于到达B点的粒子动能为6eV，故D错误。 故选BC。 16．(23-24高二上·湖南衡阳衡阳县第二中学·期中)如图所示， 在平行于纸面的匀强电场中，有一个半径为1m的圆，A点电势为2V，B点电势为6V，C点电势为10V，AB连线与水平方向夹角为30°，AC为水平方向的直径，那么此匀强电场大小（　　） A．8 B．V/m C．4 D．V/m 【答案】B 【详解】如图所示 AC中点O点电势为6V，所以BC为等势面；作CD垂直等势面BC与D点；由几何关系得 所以 故B正确，ACD错误。 故选B。 17．(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县第四中学·期中)（多选）如图所示，真空中边长为2cm的正三角形abc，处于电场强度大小为的匀强电场中（电场未画出），电场强度的方向与三角形在同一平面内。取a点电势为0，则b点电势为5V。下列判断正确的是（    ） A．电场强度可能沿ca方向 B．电场强度方向可能垂直于cb C．c点电势可能为10V D．c点电势可能为5V 【答案】AC 【详解】设电场强度方向与ba的夹角为，则 解得 即电场强度方向沿ca方向或bc方向，c点电势为10V或； 故选AC。 18．(24-25高二上·湖南衡阳祁东县第二中学·期中)在匀强电场中沿着电场线把4×10-6C的正电荷从A点移至B点，电场力做了2×10-5J的功，则A、B间的电势差UAB= V；若A、B间的距离2cm，则该匀强电场的场强大小为 N/C． 【答案】 5 250 【详解】根据电场力做功的公式可得WAB=qUAB,所以. 根据匀强电场的场强与电势差的关系得. 19．(24-25高二上·湖南邵阳第二中学·期中)9．如图所示，匀强电场的电场强度。将电荷量的点电荷从电场中的A点移动到B点，A、B两点在同一条电场线上，它们间的距离d=0.1m。 (1)求A、B两点间的电势差UAB； (2)求电荷所受电场力的大小F； (3)将该检验电荷沿电场线由A点移至B点，求在此过程中电场力对检验电荷所做的功W。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据电场强度与电势差的关系 代入数据得 （2）根据，有 代入数据得 （3）根据 代入数据得 地 城 考点03 静电场中的图像问题 20．(24-25高二上·湖南祁阳第一中学·期中)(多选）两电荷量分别为和的点电荷固定在轴上的A、B两点，两点电荷连线上各点电势随坐标变化的关系图像如图所示，其中点电势最高，且，则（　　） A．和都带负电荷 B．的电荷量大于的电荷量 C．在A、B之间将一负点电荷沿轴从点左侧移到右侧，电势能逐渐减小 D．一点电荷只在静电力作用下沿轴从点运动到点，加速度逐渐变大 【答案】AD 【详解】A．由题图知，越靠近两电荷，电势越低，则和都是负电荷，故A正确； B．图象的斜率表示电场强度，则P点场强为零，据场强的叠加知两点电荷在P处产生的场强等值反向，由 因为，所以的电荷量小于的电荷量，故B错误； C．由题图知，在A、B之间沿x轴从P点左侧到右侧，电势先增加后减小，则负点电荷的电势能先减小后增大，故C错误； D．图象的斜率表示电场强度，则沿x轴从P点运动到B点场强逐渐增大，则 可知，电荷只在电场力作用下沿x轴从P点运动到B点，加速度逐渐增大，故D正确。 故选AD。 21．(24-25高二上·湖南·期中)（多选）如图甲所示，在绝缘光滑的水平面建立轴，在轴两处分别固定两点电荷，两处的坐标分别为连线之间的电势与坐标之间的关系图像如图乙所示，图中点为图线的最高点。下列说法正确的是（    ） A．处为负电荷，处为正电荷 B．两处均为负电荷 C．两处点电荷的电荷量之比为 D．两处点电荷的电荷量之比为 【答案】BD 【详解】AB．根据图像切线的斜率表示场强，可知，在处场强为0，根据电场叠加原理可知，A、B两处电荷带同种电荷，在左侧电势升高，场强向左，在右侧电势降低，场强向右，可知A、B两处均为负电荷，A错误，B正确； CD．根据在处场强为0，及电场叠加原理，有 可得 C错误，D正确。 故选BD。 22．(23-24高二上·湖南湘西雅思实验学校·期中)如图甲所示，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，其运动的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．A、两点电场强度方向不相同 B．该负电荷在A点受到的电场力小于它在点受到的电场力 C．A点电势比点电势低 D．该负电荷在A点的电势能小于它在点的电势能 【答案】C 【详解】A．A、B是某电场中一条电场线上的两点，故电场线方向与场强方向相同，故A错误； B．图像的斜率表示加速度方向，斜率表示加速度方向，一个负电荷仅在静电力的作用下从A点运动到B点，则从A点运动到B点的电场力减小，故B错误； CD．从A点运动到B点，由于负电荷做加速运动，电场力做正功，负电荷的电势能减小，负电荷逆着电场线运动，电势升高，即A点电势比点电势低，故C正确，D错误。 故选C。 23．(24-25高二上·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)两个等量正点电荷固定于同一水平面上，、、、是其连线的中垂线上位于竖直方向上的四点，如图甲所示。一个电荷量为，质量为的小球（可视为质点）从点以某一初速度竖直向下运动，到点速度恰好为零，其运动的图像如图乙所示，其中点处为整条图线切线（图中标出了该切线）斜率最大的位置，运动过程中小球电荷量保持不变，，则下列说法正确的是（　　） A．由到的过程中小球的电势能先增大后减小 B．两点电势差 C．在两电荷的中垂线上，点的电场强度最小，电势最低 D．小球下落到点时加速度最大，点场强大小 【答案】D 【详解】A．由图知，由到的过程中，电场力一直做负功，故物块的电势能一直增大，故A错误； B．从到点，由动能定理得 由于间高度差未知，故两点电势差无法确定，故B错误； C．等量同种电荷在点的场强等大反向，故两点电荷在点的合电场强度为0，沿电场线方向电势降低，点的电势最高，故C错误； D．由图可知，点切线斜率最大，故运动时加速度最大。在点 由牛顿第二定律得 解得 故D正确； 故选D。 地 城 考点04 电容器的电容 24．(23-24高二上·湖南湘西雅思实验学校·期中)4．如图该电学元件为（    ）    A．电容器 B．定值电阻 C．发光二极管 D．滑动变阻器 【答案】A 【详解】通过图片可知，该电学元件为参数为“5.5V、1.0F”的电容器。 故选A。 25．(24-25高二上·湖南衡阳祁东县第二中学·期中)和是两个关于电容器电容的公式。下列关于它们的说法不正确的是（　　） A．从可以看出，电容的大小取决于所带电荷量和电压 B．从可以看出，电容的大小取决于电介质的种类、导体的形状和两极板的位置关系 C．是适用于各种电容器的定义式 D．是只适用于平行板电容器的决定式 【答案】A 【详解】A．只是电容的定义式，电容的大小只由电容器自身决定，与所带电荷量和电压均无关，故A错误，满足题意要求； B．从可以看出，电容的大小取决于电介质的种类、导体的形状和两极板的位置关系，故B正确，不满足题意要求； C．是适用于各种电容器的定义式，故C正确，不满足题意要求； D．是只适用于平行板电容器的决定式，故D正确，不满足题意要求。 故选A。 26．(24-25高二上·湖南邵阳第二中学·期中)6．某一电容器在正常的充电过程中，两个极板间的电压U随电容器所带电荷量Q的变化而变化。下图中能够正确反映U和Q关系的图像是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据 可得 由于电容器不变，因此电压U和电量Q成正比，故A正确，BCD错误。 故选A。 27．(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县第一中学·期中)7．如图为一种心脏除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，先将开关S接到位置1，电容器充电后电压为10kV，再将开关S接到位置2，电容器在5ms内通过人体模型完成放电。已知电容器的电容为，放电结束时电容器两极板间的电势差减为零，下列说法正确的是（　　） A．这次电容器充电后带电量为0.4C B．这次放电过程的平均电流为40A C．人体模型起到绝缘电介质的作用 D．若充电至20kV，则该电容器的电容为 【答案】B 【详解】A．由电容的定义式可得，这次电容器充电后带电量为 故A错误； B．由电流的定义式可得，这次放电过程的平均电流为 故B正确； C．人体模型是导体，不能起到绝缘电介质的作用，故C错误； D．由电容的决定式可知，充电至20kV，则该电容器的电容不变，仍为，故D错误。 故选B。 28．(23-24高二上·湖南衡阳衡阳县第二中学·期中)8．如图所示，平行放置的金属板构成电容器，两板相距为d并与一电源相连，下列说法正确的是（    ）    A．开关S闭合后，充电过程中，流过G表的电流方向为 B．若只将金属板B下移，则电容器的电容增大 C．若只将金属板A右移，则电容器的电容增大 D．若只在金属板A、B间插入相对介电常数更大的电介质，则电容器的电容减小 【答案】A 【详解】A．开关S闭合后，充电过程中使B板带正电荷，A板带负电荷，流过G表的电流方向为，故A正确； B．根据电容的决定式可知，若只将金属板B下移，两板间距离d增大，则电容减小，故B错误； C．根据电容的决定式可知，若只将金属板A右移，面积减小，则电容减小，故C错误； D．根据电容的决定式可知，若只在金属板A、B间插入相对介电常数更大的电介质，即增大，则电容增大，故D错误。 故选A。 29．(24-25高二上·湖南县·期中)如图，平行板电容器的a、b两极板间有一电荷，在M点处于静止状态。C表示平行板电容器的电容大小，U表示两极板间的电压大小，Ep表示电荷在M点的电势能。若保持极板a不动，将极板b稍向下平移，则下列说法中正确的是（　　） A．C增大 B．U减小 C．电荷仍保持静止 D．Ep减小 【答案】D 【详解】A．根据电容公式 若保持极板a不动，将极板b稍向下平移，距离d增大，电容C减小，A错误； B．两极板两端的电压始终等于电源的电动势，U不变，B错误； C．根据题意，电荷静止，电荷所受的电场力向上，电场力等于重力；根据 若保持极板a不动，将极板b稍向下平移，U不变，距离d增大，E减小，电荷所受的电场力减小，小于重力，电荷向下运动，C错误； D．若保持极板a不动，将极板b稍向下平移，场强减小，M点与a板的电势差减小，则M点电势升高，则带负电的电荷电势能减小，D正确。 故选D。 30．(23-24高二上·湖南邵阳邵东第一中学·期中)（多选）如图，平行板电容器与直流电源连接，电源正极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一个带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．带电油滴带正电 B．保持开关闭合，上极板下移，带电油滴向上运动 C．保持开关闭合，上极板上移，P点电势降低 D．电路稳定后，断开开关，下极板下移，带电油滴保持静止 【答案】BCD 【详解】A．电容器上极板与电源正极相连，上极板带正电，油滴受到的电场力方向向上，则油滴带负电。故A错误； B．保持开关闭合，电容器两极板间电压不变，上极板下移，两板间距离减小，根据 可知电场强度增大，则带电油滴向上运动。故B正确； C．同理，保持开关闭合，电容器两极板间电压不变，上极板上移，两板间距离变大，电场强度变小，P点到下极板的距离不变，根据 可知P到下极板的电势差变小，而下极板的电势不变，则P点的电势降低。故C正确； D．电路稳定后，断开开关，电容器电荷量不变，根据 可得电场强度为 下极板下移，电场强度不变，带电液滴受力情况不变，带电油滴保持静止。故D正确。 故选BCD。 31．(23-24高二上·湖南衡阳衡阳县第二中学·期中)（多选）如下图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是（   ） A．断开S后，使B板向右平移一些 B．断开S后，使A、B两板错开一些 C．保持S闭合，使A、B两板靠近一些 D．保持S闭合，使A、B两板正对面积减小一些 【答案】AB 【详解】断开S，电容器带电量保持不变，B板向右平移一些，即A、B间距增大一些，根据，d变大，C变小．根据C=Q/U，U增大，张角变大．故A正确．断开S，电容器带电量保持不变，使A、B正对面积错开一些，根据，S变小，C变小．根据C= Q/U，U增大，张角增大．故B正确．合上开关，电容器两端间的电势差不变，静电计指针张角不变．故CD错误．故选AB． 32．(24-25高二上·湖南衡阳祁东县第二中学·期中)有一个已充电的电容器，两极板之间的电压为3V，所带电荷量为，此电容器的电容是 F；若某次充电后，其两极板之间的电压为6V，则所带的电荷量为 C。 【答案】 【详解】[1]根据电容定义式可得此电容器的电容为 [2]若某次充电后，其两极板之间的电压为6V，则所带的电荷量为 33．(22-23高二上·湖南株洲五雅中学·期中)在“探究平行板电容器的电容与哪些因素有关”的实验中，如图所示的实验装置，平行板电容器的极板A与一静电计相接，极板B接地。 （1）静电计的指针偏转程度显示两极板间的电势差的大小： （2）当极板电荷量不变时，使两极板间距离减小，可知电容器电容 （填“增大”“不变”或“减小”），当极板电荷量不变时，使两极板正对面积减小，可观察到静电计指针的偏转角 （填“增大”“不变”或“减小”）。 【答案】 增大 增大 【详解】（2）[1]当两极板间距离减小时，根据电容的决定式 可知，电容C增大； [2]若两极板正对面积减小，则电容C减小，根据电容的定义式 当Q不变时，两极板的电压增大，静电计指针的偏转角增大。 34．(23-24高二上·湖南衡阳衡阳县第二中学·期中)某同学做“观察电容器的放电现象”实验，实验电路图如图甲所示，已知所用电解电容器的长引脚是其正极，短引脚是其负极。 （1）开关S应先接到 （选填“1”或“2”），待电容器充满电后，再接到 （选填“1”或“2”），观察电容器的放电现象。 （2）根据图甲电路图，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接 。 （3）从电容器开始放电时开始计时，每隔5 s读一次电流i的值，记录数据如下表所示。 时间t/s 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 电流i/μA 500 392 270 209 158 101 75 49 23 15 9 3 请根据表中的数据，在图丙中作出电流i随时间t变化的图线 。    （4）根据图像估算，电容器在整个放电过程中释放的电荷量为 C。 【答案】 1 2    【详解】（1）[1][2]开关S应先接到1，对电容器进行充电，待电容器充满电后，再接到2，电容器开始放电，观察电容器的放电现象。 （2）[3]根据题图甲所示电路图完成实物电路的连接，如图所示：    （3）[4]根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后过尽可能多的点作曲线，不能过的点则均匀分布在曲线两侧，作出图线如图2所示：    （4）[5]根据图像中面积表示电荷量，可知一个小方格对应的电荷量 数出的小方格数为32，则电容器在整个放电过程中释放的电荷量 35．(24-25高二上·湖南衡阳市衡阳县第一中学·期中)（多选）如图所示是一个示波管工作原理的示意图，电子经过电压加速后以速度垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，偏转电场两平行板间的距离为d，电势差为，板长为L，为了提高示波管的灵敏度（单位电压引起的偏转量）可采用的方法是（    ）地 城 考点05 带电粒子在电场中的运动 A．减小两板间的电势差 B．可使板长L长些 C．尽可能使板间距离d小一些 D．使加速电压升高一些 【答案】BC 【详解】电子经过加速电场过程，根据动能定理可得 电子在偏转电场中做类平抛运动，有 ，， 联立可得示波管的灵敏度为 可知为了提高示波管的灵敏度可采用的方法是：使板长L长些、使板间距离d小一些、使加速电压降低一些。 故选BC。 36．(24-25高二上·湖南湖南师范大学附属中学·期中)（多选）如图甲所示，真空中水平放置两块长度为2d的平行金属板P、Q，两板间距为d，两板间加上如图乙所示最大值为的周期性变化的电压。在两板左侧紧靠P板处有一粒子源A，自时刻开始连续释放初速度大小为，方向平行于金属板的相同带电粒子。时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场。已知电场变化周期，粒子质量为m，不计粒子重力及相互间的作用力。则（　　） A．在时刻进入的粒子离开电场时速度大于 B．粒子的电荷量为 C．在时刻进入的粒子恰好从P板右侧边缘离开电场 D．在时刻进入的粒子恰好从P板右侧边缘离开电场 【答案】BD 【详解】A．粒子进入电场后，水平方向做匀速运动，则时刻进入电场的粒子在电场中运动时间 此时间正好是交变电场的一个周期；粒子在竖直方向先做加速运动后做减速运动，经过一个周期，粒子的竖直速度为零，故粒子离开电场时的速度大小等于水平速度，A错误； B．粒子在竖直方向，在时间内的位移为，则有 解得 B正确； C．时刻进入电场的粒子，离开电场时在竖直方向上的位移为 即粒子恰好从P、Q两板正中间离开电场，C错误； D．时刻进入的粒子，在竖直方向先向下加速运动，然后向下减速运动，再向上加速，向上减速，由对称可知，此时竖直方向的位移为零，故粒子从P板右侧边缘离开电场，D正确。 故选BD。 37．(24-25高二上·湖南县·期中)如图，一质量为m，电荷量为q的带正电粒子（可视为质点）经加速电场AB（电压大小为）由静止开始加速，从两平行金属板C、D正中间沿轴线方向射入。C、D板长为L，间距为d，其中存在大小处处相等，方向竖直向下的偏转电场，C、D板间电压大小为。该粒子恰好可以通过偏转电场，忽略重力作用，下列说法正确的是（　　） A．若增大该粒子的电荷量，该粒子将无法通过偏转电场 B．两平行金属板C、D的间距d与长度L的比值为 C．该粒子进入偏转电场时动能大小与离开偏转电场时动能大小的比值为 D．该粒子进入偏转电场时动量大小与离开偏转电场时动量大小的比值为 【答案】D 【详解】A．粒子经过加速电场过程，根据动能定理可得 解得 粒子进入偏转电场做类平抛运动，则有 ，， 联立解得 可知粒子离开偏转电场的偏转位移与粒子的电荷量和质量均无关，则增大该粒子的电荷量，该粒子仍能通过偏转电场，故A错误； B．由题意可知 又 联立可得两平行金属板C、D的间距d与长度L的比值为 故B错误； C．根据动能定理可得 又 联立可得 故C错误； D．根据 则该粒子进入偏转电场时动量大小与离开偏转电场时动量大小的比值为 故D正确。 故选D。 38．(24-25高二上·湖南·期中)（多选）如图所示，平行金属板A、B水平放置，两板带有等量异种电荷，两板间形成的匀强电场方向竖直向下。两带电粒子以相同的速度沿水平方向先后从A板左侧靠近A板射入电场中，甲粒子沿轨迹I从两板正中间飞出，乙粒子沿轨迹II落到B板正中间，甲、乙两粒子的质量相等，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A．甲粒子的运动时间是乙粒子的2倍 B．甲粒子的加速度是乙粒子的2倍 C．甲粒子的速度偏转角比乙粒子的大 D．甲粒子电势能的变化量是乙粒子的 【答案】AD 【详解】A．令金属板极板长为L，则有 ， 解得 故A正确； B．令金属板间距为d，则有 ， 结合上述解得 故B错误； C．速度偏转角 ， 解得 可知，甲粒子的速度偏转角比乙粒子的小，故C错误； D．电场力做正功，电势能减小，减小得电势能转化为增加的动能，则有 ， 结合上述解得 故D正确。 故选AD。 39．(24-25高二上·湖南祁阳第一中学·期中)如图所示，用长的细线将质量的带电小球悬挂在天花板上，空间中存在方向水平向右，大小的匀强电场，小球静止时细线与竖直方向的夹角，取，，。 (1)求小球的电荷量； (2)求细线的拉力大小； (3)若将细线剪断，剪断后的时间内，小球的电势能变化量为多大？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据题意，对小球受力分析，如图所示 小球在处于平衡状态，由平衡条件得 解得 （2）由小问1的受力分析图，根据平衡条件有 （3）将细线剪断，小球所受合力与绳子的拉力等大反向，由牛顿第二定律有 解得 小球做匀加速直线运动，则有 由电势能变化和电场力做功的关系可得，由于电场力做正功，则电势能减小，变化量为 40．(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县第四中学·期中)如图所示，两平行正对金属板A、B水平放置，上极板A带有一定量的正电荷，下极板B带等量负电荷且板上有一小孔，两板间的距离。一带正电小球（视为点电荷）从B板上小孔的正下方C点处以的初速度竖直向上射入两板间，小球恰好穿过小孔到达A板。已知C点到B板的距离，小球的质量，小球所带的电荷量，不考虑空气阻力，取重力加速度大小，两板间电场视为匀强电场。求： （1）小球到达B板上小孔瞬间的速度大小； （2）两板间匀强电场的电场强度大小E； （3）上极板A和下极板B间的电势差。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）小球自C点至B板上小孔的过程中做竖直上抛运动，根据运动规律有 解得 （2）小球自B板上小孔至恰好到达A板的过程中做匀减速直线运动，设该过程中小球的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有 根据运动规律有 解得 （3）根据匀强电场中电势差与电场强度的关系有 解得 41．(23-24高二上·湖南部分校联考·期中)如图所示，是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为m、带正电的小滑块可视为质点置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。 （1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，求滑块到达与圆心O等高的C点时，滑块对轨道的作用力； （2）改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度的大小。 【答案】（1），方向水平向左；（2） 【详解】（1）设滑块到达C点时的速度为v，从A到C过程，由动能定理得 由题 代入解得 滑块到达C点时，由电场力和轨道作用力的合力提供向心力，则有 解得 由牛顿第三定律可知：滑块到达与圆心O等高的C点时，对轨道的作用力大小为，方向水平向左。 （2）重力和电场力的合力的大小为 设方向与竖直方向的夹角为，则 得 滑块恰好由F提供向心力时，在圆轨道上滑行过程中速度最小，此时滑块到达DG间F点，相当于“最高点”，滑块与O连线和竖直方向的夹角为37°，设最小速度为vmin 解得滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度为 42．(24-25高二上·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)2．为了分析电子枪的速度和加速电压的关系，设计了一装置，简化如图所示，电子枪口A到边界有一水平向右的匀强电场，场强大小，边界到边界有一竖直向下的匀强电场，场强大小，边界右侧有一荧光屏，三块区域的宽度均为；在无电场的情况下，电子枪从A口出来沿直线运动刚好击中荧光屏的点（电子从枪发射端出来的初速度为0）。已知电子的质量为，电荷量大小为，不计电子的重力和空气阻力。 (1)要使电子能到达边界，求电子枪所加电压最小值； (2)若电子从A处沿中线出来的速度为，求电子在匀强电场区域中运动的侧向位移和速度的偏转角度的正切分别是多少； (3)在（2）条件下，求电子打在荧光屏上的位置离点的距离。 【答案】(1) (2)， (3) 【详解】（1）电子刚好从A口出来沿直线通过匀强电场区域，到达MN时速度恰好等于0时速度最小，根据动能定理有 解得 电子在加速电场中有 解得电子枪所加电压最小值 （2）电子从A处出来以速度直线通过匀强电场区域，根据动能定理有 解得 在匀强电场区域做类平抛运动，沿电场力方向有 ，， 沿水平中线方向有 解得 偏转角度的正切 解得 （3）电子离开电场后，由于 可知，飞出电场时的速度方向反向延长交于电场的中点。如图所示 由几何关系有 解得电子打在屏上的位置离点的距离 43．(23-24高二上·湖南衡阳衡阳县第二中学·期中)3．如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小F； （2）求带电粒子到达N板时的速度大小v； （3）若在带电粒子运动距离时撤去所加电压，求该粒子从M板运动到N板经历的时间t。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）两极板间的场强 带电粒子所受的静电力 （2）带电粒子从静止开始运动到N板的过程，根据功能关系有 解得 （3）设带电粒子运动距离时的速度大小为v′，根据功能关系有 带电粒子在前距离做匀加速直线运动，后距离做匀速运动，设用时分别为t1、t2，有 ， 则该粒子从M板运动到N板经历的时间 44．(24-25高二上·湖南名校联考·期中)如图所示，倾斜直线OA与竖直直线OB间存在延长线均指向O的汇聚形电场，∠AOB=60°，以O为圆心的圆弧AB上的电场强度大小均为E0，过B点的水平线BC、竖直线BD间存在电场强度大小为E（未知）、方向竖直向下的匀强电场，P点是B点右下方固定的点，两种类型的电场互不干扰。现让带电量为q、质量为m不计重力的带正电粒子从A点以垂直OA的速度v0射入汇聚形电场，粒子正好沿着圆弧AB运动到B，接着进入匀强电场，粒子运动到P点时的速度正好与粒子在A点时的速度方向相同，且粒子从B到P的运动时间等于粒子从A到B的运动时间，求： (1)圆弧AB的半径以及粒子从A到B的运动时间； (2)电场强度E的大小。 【答案】(1)； (2) 【详解】（1）粒子在AB间做匀速圆周运动，电场力提供向心力，则 解得 粒子从A到B的运动时间为 且 ， 联立解得 （2）粒子进入竖直向下的匀强电场中做类平抛运动，则有 且 ， 联立解得 45．(23-24高二上·湖南湘西雅思实验学校·期中)如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，沿右侧两平行正对的极板中心轴线射入偏转电场，并从另一侧射出，打到荧光屏上的P点，为荧光屏的中心点。已知电子质量为m、电荷量为e（e>0）、加速电场所加的电压为U0、偏转电场所加的电压为U、水平极板的长度为L1、上下两板间距离为d、水平极板的右端到荧光屏的距离为。不计电子所受重力。求： （1）电子经加速电场加速后的速度大小v0； （2）电子离开偏转电场时速度的偏转角的正切值； （3）电子打在荧光屏上的P点到点的距离和电子在P点的动能。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【详解】（1）电子在加速电场中，根据动能定理得 解得 （2）电子在偏转电场中，做类平抛运动，在水平方向上有 在竖直方向上有 ， 联立解得 电子射出时竖直方向速度为 电子做类平抛运动，速度反向延长线过水平位移中点，速度夹角正切值为位移夹角正切值二倍，离开偏转电场时速度偏转角的正切值为 联立解得 （3）电子打在荧光屏上的点到点的距离为 根据动能定理可得 带入数据 2 / 49 1 / 49 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 静电场中的能量 1．(24-25高二上·邵阳市第二中学·期中)下列四个静电场物理量中，其大小与检验电荷的电荷量有关的是（　　）地 城 考点01 电势能和电势 A．电势能 B．电势 C．电场强度 D．电势差 2．(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县第一中学·期中)下列说法正确的是（　　） A．点电荷在某点所受的电场力越大，该点的场强就越强 B．在电场中静止释放一点电荷，其一定做直线运动 C．密立根在油滴实验中发现油滴所带电量可以是任意值 D．场强为零的地方，电势不一定为零 3．(24-25高二上·湖南衡阳祁东县第二中学·期中)在匀强电场中有A、B两点，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功W2；第三次沿曲线ADB移动该电荷，电场力做功为W3，则（　　） A．W1>W2>W3 B．W1＜W2＜W3 C．W1=W2=W3 D．W1=W2>W3 4．(24-25高二上·湖南益阳安化县第二中学·期中)图示为点电荷的电场的电场线（方向未标），已知点电势比点电势高，则（　　） A．带负电 B．点场强比点场强小 C．负的检验电荷在点的电势能比在点的电势能大 D．正的检验电荷在点由静止释放会向点运动 5．(24-25高二上·湖南衡阳祁东县第二中学·期中)下列四种电场中，a、b两点的场强、电势均相同的选项是（   ） A．B．C． D． 6．(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县第四中学·期中)P、Q两点电荷的电场线分布如图所示，c、d为电场中的两点，一带电粒子S从a运动到b（不计重力），轨迹如图所示，下列判断正确的是（　　）    A．运动的带电粒子S带正电 B．c、d两点的电势相等 C．c、d两点的场强相等 D．带电粒子从a运动到b，电场力做负功， 电势能增大 7．(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县第一中学·期中)如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（　　） A．电势，场强 B．将负电荷从A点移到B点电场力做了正功 C．电势，场强 D．将一负电荷分别放在A、B两点时具有的电势能 8．(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县第一中学·期中)如图所示，在真空中有两个带等量正电的点电荷，分别置于P、Q两点，D、E为P、Q连线上的两点，A、B、C为P、Q连线的中垂线上的三点，且OA=OC，OD=OE。下列说法正确的是（　　） A．A、B两点电势相等 B．D、E两点场强相同 C．将质子在D点静止释放，它将在DE之间来回运动 D．将质子在A点静止释放，它将在AC之间来回运动 地 城 考点02 电势差 电势差与电场强度的关系 9．(23-24高二上·湖南株洲五雅中学·期中)下列说法中正确的是（　　） A．公式适用于点电荷电场，E与Q成正比，与r的二次方成反比 B．公式对于任何静电场都是适用的，E与Q成正比，与r的二次方成反比 C．公式适用于点电荷电场，E与F成正比，与q成反比 D．公式对于任何静电场都是适用的，与成正比，与q成反比 10．(24-25高二上·湖南岳阳汨罗第一中学·期中)0．如图，实线、、是某一电场中的三条等势线，虚线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹，、是轨迹上的两点，则（　　） A．等势线的电势比等势线的电势高 B．电子在点的速度小于在点的速度 C．电子在点的加速度小于在点的加速度 D．电子在点的电势能小于在点的电势能 11．(23-24高二上·湖南湘西雅思实验学校·期中)1．如图为等量正电荷的电场，带箭头的实线为电场线，另一种实线为等势线。关于电场中M、N两点的电场强度大小EM、EN和电势φM、φN，正确的是（　　） A．EM=EN，φM=φN B．EM>EN，φM=φN C．EM=EN，φM>φN D．EM>EN，φM>φN 12．(23-24高二上·湖南衡阳衡阳县第二中学·期中)如图所示为某一不规则带电体及其电场中的两条电场线，已知，则下列选项正确的是（　　）    A． B． C． D． 13．(24-25高二上·湖南三湘名校教育联盟·期中)3．如图所示，直角三角形ABC位于竖直平面内，BC沿水平方向，∠B=60°，斜边AB长度为L。竖直平面内存在一匀强电场，一个质量为m，电荷量为-q（q>0）的带电微粒从A移动到C，电场力做功为W，从B移动C，电场力做功（W>0），微粒仅受电场力作用，则电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 14．(23-24高二上·湖南部分校联考·期中)如图，矩形ABCD位于匀强电场中，电场方向平行于矩形平面。已知，P是CD的中点。A、B、C的电势分别为8V、6V、4V。用外力将一个电子从A点移动到P点，已知元电荷电量为e，下列说法正确的是（　　） A．该过程中，电子的电势能增加5eV B．该过程中，电子的电势能减少3eV C．该过程中，电场力对电子做正功5eV D．该匀强电场的场强大小为，方向垂直BD斜向右上方 15．(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县第一中学·期中)（多选）如图所示，真空中有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆周在同一平面内，是圆的内接直角三角形，，O为圆心，半径。位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为2eV、电荷量为+e的粒子，这些粒子会经过圆周上不同的点，其中到达B点的粒子动能为6eV，到达C点的粒子动能也为6eV。忽略粒子受到的重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（   ） A． B．电场方向由A指向B C．匀强电场的电场强度大小为200V/m D．经过圆周上的所有粒子，动能最大为6eV 16．(23-24高二上·湖南衡阳衡阳县第二中学·期中)如图所示， 在平行于纸面的匀强电场中，有一个半径为1m的圆，A点电势为2V，B点电势为6V，C点电势为10V，AB连线与水平方向夹角为30°，AC为水平方向的直径，那么此匀强电场大小（　　） A．8 B．V/m C．4 D．V/m 17．(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县第四中学·期中)（多选）如图所示，真空中边长为2cm的正三角形abc，处于电场强度大小为的匀强电场中（电场未画出），电场强度的方向与三角形在同一平面内。取a点电势为0，则b点电势为5V。下列判断正确的是（    ） A．电场强度可能沿ca方向 B．电场强度方向可能垂直于cb C．c点电势可能为10V D．c点电势可能为5V 18．(24-25高二上·湖南衡阳祁东县第二中学·期中)在匀强电场中沿着电场线把4×10-6C的正电荷从A点移至B点，电场力做了2×10-5J的功，则A、B间的电势差UAB= V；若A、B间的距离2cm，则该匀强电场的场强大小为 N/C． 19．(24-25高二上·湖南邵阳第二中学·期中)9．如图所示，匀强电场的电场强度。将电荷量的点电荷从电场中的A点移动到B点，A、B两点在同一条电场线上，它们间的距离d=0.1m。 (1)求A、B两点间的电势差UAB； (2)求电荷所受电场力的大小F； (3)将该检验电荷沿电场线由A点移至B点，求在此过程中电场力对检验电荷所做的功W。 地 城 考点03 静电场中的图像问题 20．(24-25高二上·湖南祁阳第一中学·期中)(多选）两电荷量分别为和的点电荷固定在轴上的A、B两点，两点电荷连线上各点电势随坐标变化的关系图像如图所示，其中点电势最高，且，则（　　） A．和都带负电荷 B．的电荷量大于的电荷量 C．在A、B之间将一负点电荷沿轴从点左侧移到右侧，电势能逐渐减小 D．一点电荷只在静电力作用下沿轴从点运动到点，加速度逐渐变大 21．(24-25高二上·湖南·期中)（多选）如图甲所示，在绝缘光滑的水平面建立轴，在轴两处分别固定两点电荷，两处的坐标分别为连线之间的电势与坐标之间的关系图像如图乙所示，图中点为图线的最高点。下列说法正确的是（    ） A．处为负电荷，处为正电荷 B．两处均为负电荷 C．两处点电荷的电荷量之比为 D．两处点电荷的电荷量之比为 22．(23-24高二上·湖南湘西雅思实验学校·期中)如图甲所示，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，其运动的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．A、两点电场强度方向不相同 B．该负电荷在A点受到的电场力小于它在点受到的电场力 C．A点电势比点电势低 D．该负电荷在A点的电势能小于它在点的电势能 23．(24-25高二上·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)两个等量正点电荷固定于同一水平面上，、、、是其连线的中垂线上位于竖直方向上的四点，如图甲所示。一个电荷量为，质量为的小球（可视为质点）从点以某一初速度竖直向下运动，到点速度恰好为零，其运动的图像如图乙所示，其中点处为整条图线切线（图中标出了该切线）斜率最大的位置，运动过程中小球电荷量保持不变，，则下列说法正确的是（　　） A．由到的过程中小球的电势能先增大后减小 B．两点电势差 C．在两电荷的中垂线上，点的电场强度最小，电势最低 D．小球下落到点时加速度最大，点场强大小 地 城 考点04 电容器的电容 24．(23-24高二上·湖南湘西雅思实验学校·期中)4．如图该电学元件为（    ）    A．电容器 B．定值电阻 C．发光二极管 D．滑动变阻器 25．(24-25高二上·湖南衡阳祁东县第二中学·期中)和是两个关于电容器电容的公式。下列关于它们的说法不正确的是（　　） A．从可以看出，电容的大小取决于所带电荷量和电压 B．从可以看出，电容的大小取决于电介质的种类、导体的形状和两极板的位置关系 C．是适用于各种电容器的定义式 D．是只适用于平行板电容器的决定式 26．(24-25高二上·湖南邵阳第二中学·期中)6．某一电容器在正常的充电过程中，两个极板间的电压U随电容器所带电荷量Q的变化而变化。下图中能够正确反映U和Q关系的图像是（　　） A． B． C． D． 27．(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县第一中学·期中)7．如图为一种心脏除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，先将开关S接到位置1，电容器充电后电压为10kV，再将开关S接到位置2，电容器在5ms内通过人体模型完成放电。已知电容器的电容为，放电结束时电容器两极板间的电势差减为零，下列说法正确的是（　　） A．这次电容器充电后带电量为0.4C B．这次放电过程的平均电流为40A C．人体模型起到绝缘电介质的作用 D．若充电至20kV，则该电容器的电容为 28．(23-24高二上·湖南衡阳衡阳县第二中学·期中)8．如图所示，平行放置的金属板构成电容器，两板相距为d并与一电源相连，下列说法正确的是（    ）    A．开关S闭合后，充电过程中，流过G表的电流方向为 B．若只将金属板B下移，则电容器的电容增大 C．若只将金属板A右移，则电容器的电容增大 D．若只在金属板A、B间插入相对介电常数更大的电介质，则电容器的电容减小 29．(24-25高二上·湖南县·期中)如图，平行板电容器的a、b两极板间有一电荷，在M点处于静止状态。C表示平行板电容器的电容大小，U表示两极板间的电压大小，Ep表示电荷在M点的电势能。若保持极板a不动，将极板b稍向下平移，则下列说法中正确的是（　　） A．C增大 B．U减小 C．电荷仍保持静止 D．Ep减小 30．(23-24高二上·湖南邵阳邵东第一中学·期中)（多选）如图，平行板电容器与直流电源连接，电源正极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一个带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．带电油滴带正电 B．保持开关闭合，上极板下移，带电油滴向上运动 C．保持开关闭合，上极板上移，P点电势降低 D．电路稳定后，断开开关，下极板下移，带电油滴保持静止 31．(23-24高二上·湖南衡阳衡阳县第二中学·期中)（多选）如下图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是（   ） A．断开S后，使B板向右平移一些 B．断开S后，使A、B两板错开一些 C．保持S闭合，使A、B两板靠近一些 D．保持S闭合，使A、B两板正对面积减小一些 32．(24-25高二上·湖南衡阳祁东县第二中学·期中)有一个已充电的电容器，两极板之间的电压为3V，所带电荷量为，此电容器的电容是 F；若某次充电后，其两极板之间的电压为6V，则所带的电荷量为 C。 33．(22-23高二上·湖南株洲五雅中学·期中)在“探究平行板电容器的电容与哪些因素有关”的实验中，如图所示的实验装置，平行板电容器的极板A与一静电计相接，极板B接地。 （1）静电计的指针偏转程度显示两极板间的电势差的大小： （2）当极板电荷量不变时，使两极板间距离减小，可知电容器电容 （填“增大”“不变”或“减小”），当极板电荷量不变时，使两极板正对面积减小，可观察到静电计指针的偏转角 （填“增大”“不变”或“减小”）。 34．(23-24高二上·湖南衡阳衡阳县第二中学·期中)某同学做“观察电容器的放电现象”实验，实验电路图如图甲所示，已知所用电解电容器的长引脚是其正极，短引脚是其负极。 （1）开关S应先接到 （选填“1”或“2”），待电容器充满电后，再接到 （选填“1”或“2”），观察电容器的放电现象。 （2）根据图甲电路图，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接 。 （3）从电容器开始放电时开始计时，每隔5 s读一次电流i的值，记录数据如下表所示。 时间t/s 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 电流i/μA 500 392 270 209 158 101 75 49 23 15 9 3 请根据表中的数据，在图丙中作出电流i随时间t变化的图线 。    （4）根据图像估算，电容器在整个放电过程中释放的电荷量为 C。 35．(24-25高二上·湖南衡阳市衡阳县第一中学·期中)（多选）如图所示是一个示波管工作原理的示意图，电子经过电压加速后以速度垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，偏转电场两平行板间的距离为d，电势差为，板长为L，为了提高示波管的灵敏度（单位电压引起的偏转量）可采用的方法是（    ）地 城 考点05 带电粒子在电场中的运动 A．减小两板间的电势差 B．可使板长L长些 C．尽可能使板间距离d小一些 D．使加速电压升高一些 36．(24-25高二上·湖南湖南师范大学附属中学·期中)（多选）如图甲所示，真空中水平放置两块长度为2d的平行金属板P、Q，两板间距为d，两板间加上如图乙所示最大值为的周期性变化的电压。在两板左侧紧靠P板处有一粒子源A，自时刻开始连续释放初速度大小为，方向平行于金属板的相同带电粒子。时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场。已知电场变化周期，粒子质量为m，不计粒子重力及相互间的作用力。则（　　） A．在时刻进入的粒子离开电场时速度大于 B．粒子的电荷量为 C．在时刻进入的粒子恰好从P板右侧边缘离开电场 D．在时刻进入的粒子恰好从P板右侧边缘离开电场 37．(24-25高二上·湖南县·期中)如图，一质量为m，电荷量为q的带正电粒子（可视为质点）经加速电场AB（电压大小为）由静止开始加速，从两平行金属板C、D正中间沿轴线方向射入。C、D板长为L，间距为d，其中存在大小处处相等，方向竖直向下的偏转电场，C、D板间电压大小为。该粒子恰好可以通过偏转电场，忽略重力作用，下列说法正确的是（　　） A．若增大该粒子的电荷量，该粒子将无法通过偏转电场 B．两平行金属板C、D的间距d与长度L的比值为 C．该粒子进入偏转电场时动能大小与离开偏转电场时动能大小的比值为 D．该粒子进入偏转电场时动量大小与离开偏转电场时动量大小的比值为 38．(24-25高二上·湖南·期中)（多选）如图所示，平行金属板A、B水平放置，两板带有等量异种电荷，两板间形成的匀强电场方向竖直向下。两带电粒子以相同的速度沿水平方向先后从A板左侧靠近A板射入电场中，甲粒子沿轨迹I从两板正中间飞出，乙粒子沿轨迹II落到B板正中间，甲、乙两粒子的质量相等，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A．甲粒子的运动时间是乙粒子的2倍 B．甲粒子的加速度是乙粒子的2倍 C．甲粒子的速度偏转角比乙粒子的大 D．甲粒子电势能的变化量是乙粒子的 39．(24-25高二上·湖南祁阳第一中学·期中)如图所示，用长的细线将质量的带电小球悬挂在天花板上，空间中存在方向水平向右，大小的匀强电场，小球静止时细线与竖直方向的夹角，取，，。 (1)求小球的电荷量； (2)求细线的拉力大小； (3)若将细线剪断，剪断后的时间内，小球的电势能变化量为多大？ 40．(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县第四中学·期中)如图所示，两平行正对金属板A、B水平放置，上极板A带有一定量的正电荷，下极板B带等量负电荷且板上有一小孔，两板间的距离。一带正电小球（视为点电荷）从B板上小孔的正下方C点处以的初速度竖直向上射入两板间，小球恰好穿过小孔到达A板。已知C点到B板的距离，小球的质量，小球所带的电荷量，不考虑空气阻力，取重力加速度大小，两板间电场视为匀强电场。求： （1）小球到达B板上小孔瞬间的速度大小； （2）两板间匀强电场的电场强度大小E； （3）上极板A和下极板B间的电势差。 41．(23-24高二上·湖南部分校联考·期中)如图所示，是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为m、带正电的小滑块可视为质点置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。 （1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，求滑块到达与圆心O等高的C点时，滑块对轨道的作用力； （2）改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度的大小。 42．(24-25高二上·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)2．为了分析电子枪的速度和加速电压的关系，设计了一装置，简化如图所示，电子枪口A到边界有一水平向右的匀强电场，场强大小，边界到边界有一竖直向下的匀强电场，场强大小，边界右侧有一荧光屏，三块区域的宽度均为；在无电场的情况下，电子枪从A口出来沿直线运动刚好击中荧光屏的点（电子从枪发射端出来的初速度为0）。已知电子的质量为，电荷量大小为，不计电子的重力和空气阻力。 (1)要使电子能到达边界，求电子枪所加电压最小值； (2)若电子从A处沿中线出来的速度为，求电子在匀强电场区域中运动的侧向位移和速度的偏转角度的正切分别是多少； (3)在（2）条件下，求电子打在荧光屏上的位置离点的距离。 43．(23-24高二上·湖南衡阳衡阳县第二中学·期中)3．如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小F； （2）求带电粒子到达N板时的速度大小v； （3）若在带电粒子运动距离时撤去所加电压，求该粒子从M板运动到N板经历的时间t。 44．(24-25高二上·湖南名校联考·期中)如图所示，倾斜直线OA与竖直直线OB间存在延长线均指向O的汇聚形电场，∠AOB=60°，以O为圆心的圆弧AB上的电场强度大小均为E0，过B点的水平线BC、竖直线BD间存在电场强度大小为E（未知）、方向竖直向下的匀强电场，P点是B点右下方固定的点，两种类型的电场互不干扰。现让带电量为q、质量为m不计重力的带正电粒子从A点以垂直OA的速度v0射入汇聚形电场，粒子正好沿着圆弧AB运动到B，接着进入匀强电场，粒子运动到P点时的速度正好与粒子在A点时的速度方向相同，且粒子从B到P的运动时间等于粒子从A到B的运动时间，求： (1)圆弧AB的半径以及粒子从A到B的运动时间； (2)电场强度E的大小。 45．(23-24高二上·湖南湘西雅思实验学校·期中)如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，沿右侧两平行正对的极板中心轴线射入偏转电场，并从另一侧射出，打到荧光屏上的P点，为荧光屏的中心点。已知电子质量为m、电荷量为e（e>0）、加速电场所加的电压为U0、偏转电场所加的电压为U、水平极板的长度为L1、上下两板间距离为d、水平极板的右端到荧光屏的距离为。不计电子所受重力。求： （1）电子经加速电场加速后的速度大小v0； （2）电子离开偏转电场时速度的偏转角的正切值； （3）电子打在荧光屏上的P点到点的距离和电子在P点的动能。 2 / 49 1 / 49 学科网（北京）股份有限公司 $