第十章 静电场中的能量 单元检测卷-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十章《静电场中的能量》单元检测卷 考试范围：《静电场中的能量》 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 1、 单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.如图所示，在匀强电场中有A、B两点，将一电荷量为q的正点电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，静电力做功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，静电力做功为W2；第三次沿曲线ADB移动该电荷，静电力做功为W3，则(　　) A.W1＞W2＞W3 B.W1＜W2＜W3 C.W1＝W2＝W3 D.W1＝W2＞W3 2.如图所示是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M接高压电源的正极，金属板N接负极．金属板N上有两个等高的金属柱A、B，A为尖头，B为圆头．逐渐升高电源电压，当电压达到一定数值时，可看到放电现象．先产生放电现象的是(　　) A．A金属柱 B．B金属柱 C．A、B金属柱同时 D．可能是A金属柱，也可能是B金属柱 3.如图所示，实线为一正点电荷的电场线，虚线为其等势面.A、B是同一等势面上的两点，C为另一等势面上的一点，下列判断正确的是(　　) A.A点场强与B点场强相同 B.C点电势高于B点电势 C.将电子从A点沿虚线移到B点，静电力不做功 D.将质子从A点移到C点，其电势能增加 4.如图所示为某静电场等势面的分布，电荷量为1.6×10－9 C的正点电荷从A经B、C到达D点，则从A至D，静电力对电荷做的功为(　　) 图4 A.4.8×10－8 J B.－4.8×10－8 J C.8.0×10－8 J D.－8.0×10－8 J 5．如图所示，为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V，对电容器来说正确的是(　　) A．是充电过程 B．是放电过程 C．该电容器的电容为5×10－2 F D．该电容器的电荷量变化量为0.2 C 6.如图所示，一电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板时的速度为v，保持两板间的电压不变，则(　　) A．当增大两板间的距离时，速度v增大 B．当减小两板间的距离时，速度v减小 C．当减小两板间的距离时，速度v不变 D．当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间变长 7.如图6△ABC中，∠B为直角，∠A＝60°，AB＝4 cm，空间中存在一匀强电场，其方向平行于△ABC所在的平面，A、B、C三点的电势分别为0、2 V、8 V，则该电场的电场强度大小为(　　) A.50 V/m B.50 V/m C.100 V/m D. V/m 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.在如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是(　　) A.电势φA＞φB，场强EA＞EB B.电势φA＞φB，场强EA＜EB C.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，静电力做正功，电势能减少 D.将电荷量为q的负电荷从A点移到B点，电荷具有的电势能EpA＞EpB 9.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是(　　) A.增大两极板间的距离，静电计指针张角变大 B.将A板稍微上移，静电计指针张角变大 C.若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大 D.若将A板拿走，则静电计指针张角变为零 10.带正电的微粒放在电场中，场强的大小和方向随时间变化的规律如图所示．带电微粒只在静电力的作用下由静止开始运动，则下列说法中正确的是(　　) A．微粒在0～1 s内的加速度与1～2 s内的加速度相同 B．微粒将沿着一条直线运动 C．微粒将做往复运动 D．微粒在第1 s内的位移与第3 s内的位移相同 三、填空题（共计2题，共计16分） 11.电容器是电路中常用的电子元件，某物理兴趣小组利用高电阻放电法测一标示模糊的电容器的电容． (1)完成以下实验步骤： ①按图甲电路图连接好电路； ②先使开关S与2端相连，此时电容器处于 状态(填“充电”或“放电”)，这个过程可在短时间内完成； ③再把开关S与1端相连，同时开始计时并测量数据，每隔5 s或10 s读一次电流I的值，将测得数据填入预先设计的表格中； ④在如图乙所示的坐标纸上标出测量的数据点，并用平滑的曲线把数据点连接起来． 根据实验回答以下问题： (2)以下电子元件中，属于电容器的是 ； 　　 (3)若电源两端的电压为8 V，可估算电容器的电容为 F(结果保留两位有效数字)． 12. 如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差，电容器已带电，若增大两极板间的距离，指针张角______（填“增大”、“减小”或“不变”），、两板间的场强大小______（填“增大”“减小”或“不变”）。 四、解答题（共计3题，共计41分） 13.(10分)如图，在水平向右的匀强电场中，AB间距离L＝4 m，与水平方向夹角为60°，A、B间电势差UAB＝16 V，求： (1)电场强度E的大小； (2)电荷量q＝－2×10－7 C的点电荷从A点运动到B点，静电力所做的功. 14.(14分)如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为30 V的恒压电源上，两极板间距为3 cm，电容器带电荷量为6×10－8 C，A极板接地．求： （1）平行板电容器的电容； （2）平行板电容器两板之间的电场强度； （3）若在距B板2 cm的M点放一电子，求其电势能（电子的电荷量e＝－1.6×10－19C）。 15.(18分)一个电荷量为q＝－2×10－8 C，质量为m＝1×10－14 kg的带电粒子，由静止经电压为U1＝1 600 V的加速电场加速后，立即沿中心线O1O2垂直进入一个电压为U2＝2 400 V的偏转电场，然后打在垂直于O1O2放置的荧光屏上的P点，偏转电场两极板间距为d＝8 cm，极板长L＝8 cm，极板的右端与荧光屏之间的距离也为L＝8 cm.整个装置如图所示，(不计粒子的重力)求： (1)粒子出加速电场时的速度v0的大小； (2)粒子出偏转电场时的偏移距离y； (3)P点到O2的距离y′. 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十章《静电场中的能量》单元检测卷 ( 条形码 粘贴 区 域 ) 学校： 试卷类型：A B 缺考标记(考生禁止填涂) 班级： ( ) 姓名： 考号： ( 注 意 事 项 1 、答题前，考生须准确填写自己 的 姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、 准考证号。 2 、 第一部分选择题必须使用2B铅笔填涂，第二部分非选择题必须用0.5毫米黑色 墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰。 3、按照题号在对应的答题区域内作答，超出各题答题区域的答案无效，在草稿纸、 试卷上作答无效。 4、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 填 涂 样 例 正确填涂 ■ ) ( 选择题 1 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 非选择题 三．填空题（共2题，共15分） 11. 12. ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 13 （10分） 14.（14分） 15.（18分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十章《静电场中的能量》单元检测卷 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C A C B B C C 1.答案　C 解析　假设A、B两点相距为l，直线AB与电场线的夹角为θ(θ＜90°)，根据功的定义可知，静电力做的功均为qElcos θ，故沿三种路径移动该电荷，静电力做功相等，选项C正确，A、B、D错误. 2.答案　A 解析　由于导体尖端电荷比较密集，更容易产生放电现象，故选A. 3.答案　C 解析　A、B两点场强大小相等、方向不同，A项错误；A、B两点电势相等，均高于C点电势，B项错误；A、B在同一等势面上，将电子从A点沿虚线移到B点，电势能不变，静电力不做功，C项正确；由于φA＞φC，质子带正电，故质子由A点移到C点，其电势能减少，D项错误. 4.答案　B 解析　UAD＝φA－φD＝－40 V－(－10) V＝－30 V，所以WAD＝qUAD＝1.6×10－9×(－30) J＝－4.8×10－8 J，故选B. 5.答案　B 解析　由Q＝CU知，U降低，则Q减小，故为放电过程，A错，B对；C＝＝ F＝5× 10－3 F，C错；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4 C＝0.02 C，D错． 6.答案　C 解析　由动能定理得eU＝mv2，当改变两板间的距离时，U不变，v就不变，故A、B错误，C正确；电子做初速度为零的匀加速直线运动＝＝，得t＝，当d减小时，v不变，电子在两板间运动的时间变短，故D错误． 7.答案　C 解析　如图所示，过B点作AC的垂线，则垂足D为AC的四等分点，因A、C两点的电势分别为0、8 V，可知D点的电势为2 V，则BD为等势面；根据E＝可得电场强度：E＝＝ V/m＝100 V/m，故选C. 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 题号 8 9 10 答案 BC AB BD 8.答案　BC 解析　沿着电场线方向电势逐渐降低，则φA＞φB，电场线密处电场强度大，则EA＜EB，选项A错误，B正确；正电荷从A点移到B点，静电力做正功，电势能减少，选项C正确；负电荷从A点移到B点，静电力做负功，电势能增大，故EpA＜EpB，选项D错误. 9.答案　AB 解析　电势差U变大(小)，静电计指针张角变大(小).电容器所带电荷量一定，由公式C＝知，当d变大时，C变小，再由C＝得U变大；当A板稍微上移时，两极板正对面积S变小，C也变小，U变大；当插入玻璃板时，C变大，U变小；当将A板拿走时，相当于使d变得更大，C更小，故U应更大，正确选项为A、B. 10.答案　BD 解析　设微粒的速度方向、位移方向向右为正，作出微粒的v－t图像如图所示．由图可知B、D选项正确． 3、 填空题（共计2题，共计16分） 题号 11 答案 11.答案　(1)充电　(2)A　(3)9.4×10－4 解析　(1)开关S与2端相连，电容器与电源相连，电容器处于充电状态； (2)A元件外表面标识了2 200 μF，说明是电容器，B元件是电阻， C元件是滑动变阻器，故选A. (3)题图乙中图线与坐标轴所围的面积表示放电总电荷量，通过数小方格可以得到约30格，每格面积表示2.5×10－4 C，则总电荷量Q＝30×2.5×10－4 C＝7.5×10－3 C，由C＝可得C≈9.4×10－4 F. 题号 12 答案 12. 增大；不变 四、解答题（共计3题，共计41分） 题号 13 答案 13.答案　(1)8 V/m　(2)－3.2×10－6 J 解析　(1)A、B两点沿电场线方向的距离为d＝Lcos 60°＝2 m (2分) 则电场强度为E＝ (2分) 解得E＝8 V/m (2分) (2)依题意得WAB＝qUAB (2分) 解得WAB＝－3.2×10－6 J. (2分) 题号 14 答案 14. 答案（1）2×10-9F；（2）1×103V/m　方向竖直向下；（3）1.6×10-18J 解析（1）依电容定义，有电容 (2分) （2）两板之间为匀强电场，电场强度 (2分) 方向竖直向下 (1分) （3）C点距A板间距离为 dAC=d-dBC=3cm-2cm=1cm=0.01m (2分) A与C间电势差 UAC=EdAC=1×103×0.01V=10V (2分) 又UAC=φA-φC，φA=0可得φC=-10V (2分) 则EP=qφC=-1.6×10-19×（-10）=1.6×10-18J。 (3分) 题号 15 答案 15.答案　(1)8×104 m/s　(2)0.03 m　(3)0.09 m 解析　(1)由动能定理可得：|q|U1＝mv02， (2分) 代入数据解得v0＝8×104 m/s. (2分) (2)粒子进入偏转电场后做类平抛运动，水平方向上：L＝v0t， (2分) 在竖直方向上：y＝at2，(2分) a＝，(2分) E＝， (2分) 联立并代入数据，解得y＝0.03 m. (2分) (3)由几何知识知＝， (2分) 解得y′＝3y＝0.09 m. (2分) 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十章《静电场中的能量》单元检测卷 考试范围：《静电场中的能量》 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 1、 单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.如图所示，在匀强电场中有A、B两点，将一电荷量为q的正点电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，静电力做功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，静电力做功为W2；第三次沿曲线ADB移动该电荷，静电力做功为W3，则(　　) A.W1＞W2＞W3 B.W1＜W2＜W3 C.W1＝W2＝W3 D.W1＝W2＞W3 2.如图所示是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M接高压电源的正极，金属板N接负极．金属板N上有两个等高的金属柱A、B，A为尖头，B为圆头．逐渐升高电源电压，当电压达到一定数值时，可看到放电现象．先产生放电现象的是(　　) A．A金属柱 B．B金属柱 C．A、B金属柱同时 D．可能是A金属柱，也可能是B金属柱 3.如图所示，实线为一正点电荷的电场线，虚线为其等势面.A、B是同一等势面上的两点，C为另一等势面上的一点，下列判断正确的是(　　) A.A点场强与B点场强相同 B.C点电势高于B点电势 C.将电子从A点沿虚线移到B点，静电力不做功 D.将质子从A点移到C点，其电势能增加 4.如图所示为某静电场等势面的分布，电荷量为1.6×10－9 C的正点电荷从A经B、C到达D点，则从A至D，静电力对电荷做的功为(　　) A.4.8×10－8 J B.－4.8×10－8 J C.8.0×10－8 J D.－8.0×10－8 J 5．如图所示，为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V，对电容器来说正确的是(　　) A．是充电过程 B．是放电过程 C．该电容器的电容为5×10－2 F D．该电容器的电荷量变化量为0.2 C 6.如图所示，一电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板时的速度为v，保持两板间的电压不变，则(　　) A．当增大两板间的距离时，速度v增大 B．当减小两板间的距离时，速度v减小 C．当减小两板间的距离时，速度v不变 D．当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间变长 7.如图△ABC中，∠B为直角，∠A＝60°，AB＝4 cm，空间中存在一匀强电场，其方向平行于△ABC所在的平面，A、B、C三点的电势分别为0、2 V、8 V，则该电场的电场强度大小为(　　) A.50 V/m B.50 V/m C.100 V/m D. V/m 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.在如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是(　　) A.电势φA＞φB，场强EA＞EB B.电势φA＞φB，场强EA＜EB C.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，静电力做正功，电势能减少 D.将电荷量为q的负电荷从A点移到B点，电荷具有的电势能EpA＞EpB 9.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是(　　) A.增大两极板间的距离，静电计指针张角变大 B.将A板稍微上移，静电计指针张角变大 C.若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大 D.若将A板拿走，则静电计指针张角变为零 10.带正电的微粒放在电场中，场强的大小和方向随时间变化的规律如图所示．带电微粒只在静电力的作用下由静止开始运动，则下列说法中正确的是(　　) A．微粒在0～1 s内的加速度与1～2 s内的加速度相同 B．微粒将沿着一条直线运动 C．微粒将做往复运动 D．微粒在第1 s内的位移与第3 s内的位移相同 三、填空题（共计2题，共计16分） 11.电容器是电路中常用的电子元件，某物理兴趣小组利用高电阻放电法测一标示模糊的电容器的电容． (1)完成以下实验步骤： ①按图甲电路图连接好电路； ②先使开关S与2端相连，此时电容器处于 状态(填“充电”或“放电”)，这个过程可在短时间内完成； ③再把开关S与1端相连，同时开始计时并测量数据，每隔5 s或10 s读一次电流I的值，将测得数据填入预先设计的表格中； ④在如图乙所示的坐标纸上标出测量的数据点，并用平滑的曲线把数据点连接起来． 根据实验回答以下问题： (2)以下电子元件中，属于电容器的是 ； 　　 (3)若电源两端的电压为8 V，可估算电容器的电容为 F(结果保留两位有效数字)． 12. 如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差，电容器已带电，若增大两极板间的距离，指针张角______（填“增大”、“减小”或“不变”），、两板间的场强大小______（填“增大”“减小”或“不变”）。 四、解答题（共计3题，共计41分） 13.如图，在水平向右的匀强电场中，AB间距离L＝4 m，与水平方向夹角为60°，A、B间电势差UAB＝16 V，求： (1)电场强度E的大小； (2)电荷量q＝－2×10－7 C的点电荷从A点运动到B点，静电力所做的功. 14.如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为30 V的恒压电源上，两极板间距为3 cm，电容器带电荷量为6×10－8 C，A极板接地．求： （1）平行板电容器的电容； （2）平行板电容器两板之间的电场强度； （3）若在距B板2 cm的M点放一电子，求其电势能（电子的电荷量e＝－1.6×10－19C）。 15.一个电荷量为q＝－2×10－8 C，质量为m＝1×10－14 kg的带电粒子，由静止经电压为U1＝1 600 V的加速电场加速后，立即沿中心线O1O2垂直进入一个电压为U2＝2 400 V的偏转电场，然后打在垂直于O1O2放置的荧光屏上的P点，偏转电场两极板间距为d＝8 cm，极板长L＝8 cm，极板的右端与荧光屏之间的距离也为L＝8 cm.整个装置如图所示，(不计粒子的重力)求： (1)粒子出加速电场时的速度v0的大小； (2)粒子出偏转电场时的偏移距离y； (3)P点到O2的距离y′. 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $