2025-2026学年高一下学期物理同步周测卷1（第十章 静电场中的能量）

2025-2026学年高一下学期物理同步周测卷1 考试范围：必修三 第十章 静电场中的能量 一、单选题 1．下列是某同学对物理中的公式和规律的理解，其中正确的是（　　） A．根据电场强度的公式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比 B．根据电容的公式，电容器的电容与电容器的带电量成正比 C．根据功率的公式，力对物体做功越多，功率就越大 D．根据动能定理，合外力做功越多，物体的动能增量就越大 2．如图所示，、、是某电场中同一条电场线上的三点。已知。下列判断正确的是(　   　)   A． B． C． D． 3．以下说法正确的是（      ） A．电场线就是电荷在电场中的轨迹线． B．由公式可知电场中某点的电势φ与q成反比 C．由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D．公式C=Q/U，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关 4．如图甲，A、B、C、D是某电场中一条电场线上相距较近的四点，且A、B两点间的距离与C、D两点间的距离相等．有一电子以一定的初速度且仅在电场力的作用下，沿AD由A点运动到D点，电子所经位置具有的电势能Ep随距A点的距离x变化如图乙所示．则（     ） A．电子在A点的速度大于在D点的速度 B．A点的电场强度小于D点的电场强度 C．A点电势的低于B点的电势 D．A、B两点间的电势差小于C、D两点间的电势差 5．真空中有两个点电荷，为了研究它们的电荷量和电性，现把它们分别固定在x轴上的和的两点上，通过研究到之间的电场强度来进行判断，作出这两点之间沿x轴方向的电场强度与x之间的变化关系图像，如图所示，（无限远处电势为零）则下列说法正确的是（　　） A．两个电荷为同种电荷，且电荷量之比为1∶2 B．两个电荷为异种电荷，且电荷量之比为1∶4 C．处的电势可能也为零 D．在到之间的电势可能先升高再降低 6．如图所示，实线代表电场线，虚线代表只受电场力作用下带正电粒子的运动轨迹，粒子由a到b再到c.则下列说法正确的是（    ）． A．粒子在b点加速度最大 B．φc>φa>φb C．带电粒子在b处动能最大 D．带电粒子在c处电势能最小 7．如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地，静电计的外壳也接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差，在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面操作将使静电计指针张角变大的是（　　） A．将M板向下平移 B．将M板沿水平向右方向靠近N板 C．在M、N之间插入云母板 D．在M、N之间插入厚度为的金属板 8．一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计重力，则（   ） A．粒子带正电 B．粒子的加速度逐渐增加 C．粒子在A点的电势能小于在B点的电势能 D．粒子的速度不断增大 二、多选题 9．如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，有一粒子(不计重力)由A进入电场，A、B是轨迹上的两点，以下说法正确的是(　　) A．该粒子带负电 B．a、b为异种电荷 C．该粒子在A点加速度较B点小 D．该粒子在B点电势能较A点大 10．连接在电池两极上的平行板电容器，当两板间的距离减小时（　　） A．电容器的电容C变大 B．电容器极板的带电荷量Q变大 C．电容器两极板间的电势差U变大 D．电容器两极板间的电场强度E变小 11．—根光滑绝缘杆，一部分为直线形状并与x轴负方向重合，另一部分弯成图示形状，相应的曲线方程为（单位:m）。该空间存在竖直向下的匀强电场（未画出），电场强度E= 10 N/C，电荷量 q=0.2 C，质量m =0.1 kg的一带负电的金属小环套在杆上面，t=0时刻从x= -1 m处以v0=1 m/s 向右运动，并相继经过x= 1 m的A点和x =2 m的B点，g =10 m/s2，下列说法正确的是 A．小环经过B点的加速度大于A点时的加速度 B．小环从A到B的过程，动量变化量为1kg•m/s C．小环经过B点时重力的瞬时功率为10W D．小环从A到B过程中，电势能的减少量大于小环增加的动能 12．电子在电场中运动时，仅受电场力作用，其由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示。图中一组平行等距实线可能是电场线，也可能是等势线，则下列说法中正确的是（　　） A．不论图中实线是电场线还是等势线，a点的电势都比b点低 B．不论图中实线是电场线还是等势线，a点的场强都与b点大小相等 C．如果图中实线是电场线，则电子在a点动能较小 D．如果图中实线是等势线，则电子在a点动能较小 三、实验题 13．如图所示，是研究平行板电容器的电容大小与哪些因素有关的实验： （1）本实验过程使用的实验方法是___________； （2）实验过程中进行如下操作：①使电荷量Q、正对面积S一定，增大两板间距离d，则静电计指针偏角___________（填“变大”、“变小”或“不变”）； ②使电荷量Q、两板间距离d、正对面积S一定，在两极板间放入石蜡，则静电计指针偏角___________（填“变大”、“变小”或“不变”）； 14．如图所示，E为电源，C为电容器，R为定值电阻，S为单刀双掷开关，则： （1）S接1时，电容器___________电（填“充”或“放”），且上极板电势较___________（填“高”或“低”） （2）再将S接2，电容器___________电（填“充”或“放”），且电流___________（填“从左向右”或“从右向左”）经过定值电阻R。 四、解答题 15．匀强电场的场强为400N/C，在同一条电场线上有A、B两点，把质量为2×10－9kg、带电荷量为2×10－9C的微粒从A点移到B点，静电力做了4×10－7J的正功，求： (1)A、B两点间的电势差UAB； (2)A、B两点间的距离。 16．如图所示，极板、间匀强电场的场强、两点相距，距极板，距极板．求： （1）把点电荷﹢C由匀速移到电场力做了多少功？ （2）如果选为零电势点，﹢在 点的电势能是多少？ （3）是多少？ 17．如图所示，空间中存在一电容器，已知极板间电势差为U，极板间距为d，板长为L。一质量为m，带电量为q的正电粒子以某一初速度（大小未知）从正极板边缘飞入电容器，恰能从电容器负极板边缘飞出。（不计粒子重力）求： (1)粒子在电场中运动的时间； (2)粒子离开电场时的动能。 18．如图所示．在竖直平面内一个带正电的小球质量为m，所带的电荷量为q，用一根长为L不可伸长的绝缘细线系在一匀强电场中的O点．匀强电场方向水平向右，分布的区域足够大。现将带正电小球从O点右方由水平位置A点无初速度释放，小球到达最低点B时速度恰好为零。（不计空气阻力，重力加速度取） 求: (1) A、B两点的电势差； (2)匀强电场的电场强度E的大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 2025-2026学年高一下学期物理同步周测卷1 必修三 第十章 静电场中的能量 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A D A D D A C ABD AB 题号 11 12 答案 BD BC 1．D 【详解】A．电场强度取决于电场本身，与试探电荷的电荷量无关，电场强度的定义式只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义，故A错误； B．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，取决于电容器本身，容器的电容与所带电荷量、两极板间的电压无关，故B错误； C．功率时表示物体做功快慢的物理量，根据公式可知，力对物体做功越多，功率不一定大，还与做功时间有关，故C错误； D．由动能定理可知，合外力做功越多，物体的动能增量就越大，故D正确。故选D。 2．A 【知识点】根据电场线的疏密比较电场强弱、电势和电场线的关系、判断非匀强电场中等距的两点电势差大小 【详解】A．沿电场线方向电势降低，所以满足，A正确； B．若为匀强电场，根据可知 即： 若为非匀强电场，则无法判断和的关系，B错误； CD．根据一条电场线无法判断电场的强弱程度，所以电场强度的大小关系未知，CD错误。 3．D 【知识点】电势的概念、定义式、单位和物理意义、电势和电场线的关系、匀强电场中电势差与电场强度的关系 【详解】A. 电荷在电场中的运动轨迹线不是电场线，故A错误 B. 公式是电势的定义式，不能说电场中某点的电势φ与q成反比，故B错误 C. 由可以知道,匀强电场中的两点a、b沿电场线方向的距离越大,则两点间的电势差一定越大,故C错误 D. 公式C=Q/U是电容的定义式，电容器的电容大小C是由电容器本身决定的，与电容器两极板间电势差U无关，故D正确 4．A 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解】由图可知EP逐渐变大，由于能量守恒，Ek逐渐减少，故A点的速度大于在D点的速度；EP－x图的斜率代表电场力，A点的电场力大于D点的电场力，故A点的电场强度大于D点的电场强度；，由于电子带负电，EP逐渐变大，电势逐渐降低．由于A点附近的电场强度大于D点附近的电场强度，由，可知A、B两点间的电势差大于C、D两点间的电势差．综上分析，A正确． 5．D 【知识点】点电荷与均匀球体（球壳）周围的场强、电场强度的叠加法则、不等量点电荷周围的电势分布 【详解】AB．根据点电荷在处的电场强度为零，知两电荷为同种电荷， 又根据 得 故AB错误； C．因为两个点电荷为同种电荷，所以在两电荷之间电势不可能为零，故C错误； D．若两电荷电性同为正，则两电荷间电势先降低后升高；若两电荷电性同为负，则电荷间的电势则是先升高后降低，故D正确。故选D。 6．D 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析、电势和电场线的关系、电场线定义及其性质 【详解】由图可知，c处电场线最密集，则粒子在c处受电场力最大，加速度最大，选项A错误；如图可知，根据曲线弯曲的方向可以判定粒子所受电场力方向向左，粒子带正电，故电场线方向向左，因等势面和电场线正交，若画出过a、b、c三点的等势面可知，c点电势最低，选项B错误；粒子由a到b再到c，只有电场力做功，故电势能与动能之和守恒，c点的电势最低，则带正电的粒子在c点的电势能最小，动能增大，选项C错误，D正确； 点睛：根据曲线运动条件判定粒子所受电场力方向，已知粒子带所带电荷种类可判定电场方向，根据电场力和位移情况判定电场力做功情况，并根据结合能量守恒关系来分析动能和电势能的大小情况． 7．A 【知识点】电容器的动态分析(Q不变） 【详解】由题意，电容器所带电量Q保持不变，静电计指针张角变大，板间电势差U变大，由分析可知，电容C应变小，根据分析可知，减小正对面积、增大板间距离、抽出原有的电介质、抽出两极板间原有的金属板均可达到目的，故BCD错误， A正确。 【点睛】对于电容器的动态变化问题，关键要抓住不变量，是电量一定还是两板间的电势差一定，根据电容的定义式和决定式进行分析。 8．C 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解】A、根据轨迹的弯曲知，合力大致指向轨迹凹的一向，则带电粒子所受电场力方向与电场强度方向相反，该粒子带负电，故A错误. B、从A点到B点，电场线越来越疏，电场强度越来越小，粒子所受电场力越来越小，根据牛顿第二定律知，粒子加速度逐渐减小，故B错误. C、D、从A到B，电场力方向与速度方向成钝角，则电场力做负功，电势能增大，根据动能定理知，粒子的动能减小即速度减小，故C正确，D错误.故选C. 【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解． 9．ABD 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析、比较电势能的大小 【详解】AB.根据电场线从正电荷出发，到负电荷终止，可知a带正电，b带负电．由于粒子的轨迹向左上方弯曲，可知该粒子所受的电场力向左上方，因此该粒子带负电．A B正确． C.A处电场线密，则A处电场强度大，粒子所受的电场力大，则粒子在A点加速度较大，故C错误． D.根据顺着电场线方向电势降低，可知A点的电势较高，由推论：负电荷在电势高处电势能小，则知粒子在B点电势能较A点大，故D正确． 10．AB 【知识点】平板电容器电容的决定式 【详解】A．根据可知，当两板间的距离减小时，电容增大，故A正确； B．因电压不变，电容增大，根据，电量增大，故B正确； C．因连接在电池两极的平行板电容器两端的电势差U不变，故C错误； D．因电压不变，距离减小，根据U=Ed，场强增加，故D错误；故选AB。 11．BD 【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算 【详解】A．若金属小环做类平抛运动，则只受到重力和电场力 则有 故为平抛运动轨迹方程与曲线方程一样，所以金属小环做匀加速运动，小环经过B点的加速度等于A点时的加速度，故A项错误； B．A到B过程tAB=1s，则 故B正确； C．小环运动到B点的时间 小环经过B点时 所以小环经过B点时重力的瞬时功率为 故C错误。 D．小环从A到B过程中，根据能量守恒，电势能的减少量应等于小环增加的重力势能和动能，所以电势能的减少量大于动能的增加量D项正确； 故选BD。 12．BC 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解】A．若图中实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，电场线方向水平向左，则a点的电势比b点低；若实线是等势面，由于电场线与等势面垂直，电子所受电场力方向向下，则电场线方向向上，则a点的电势比b点高。故A错误； B．不论图中实线是电场线还是等势面，该电场是匀强电场，a点和b点的场强大小相等。故B正确； C．如果图中实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，电场力对电子做正功，则由动能定理得知，电子在a点动能较小。故C正确； D．如果图中实线是等势面，电子所受电场力方向向下，电场力对电子做负功，则电子在b点动能较小。故D错误。 故选BC。 13． 控制变量法 变大 变小 【详解】（1）[1]研究每一个要素的影响，须让其它的量不变为：控制变量法 （2）①[2]因Q，S不变，增大d，则由 则C变小，又由 则U变大，静电计的指针偏角变大。 ②[3]因Q，S，d不变，ɛ增大，则由 则C变大，又由 则U变小，静电计指针偏角变小 14． 充 高 放 从右向左 【知识点】电容器的充放电与储能 【详解】（1）[1][2]由图知，当S接1时，电源对电容器充电，由于上极板与电源正极相连，故上极板电势较高； （2）[3][4]再将S接2时，电容器将放电，由于上极板为正极，下极板为负极，故放电电流从右向左经过定值电阻R。 15．(1)200V；(2)0.5m 【知识点】匀强电场中电势差与电场强度的关系 【详解】(1)微粒从A点移到B点,电场力做功为 WAB=qUAB 解得 UAB==200V (2)由匀强电场场强公式得 U=Ed 解得 d=0.5m 16．(1)    (2)    (3) 【详解】试题分析：先由公式U=Ed求出ab间的电势差，由公式W=qU求出电场力做功；由b匀速移到a电场力做正功，电势能增加，即可求出电势能；根据UAB=EL，即可求出电势差． （1）a、b间的电势差为：Uab=Ed=2×105×10×10-2×cos60°V=104V 把点电荷q=1×10-7C由b匀速移到a电场力做功为：W电=qUba=1×10-7C×（-104）V=-10-3J （2）由b匀速移到a电场力做功为：W电=-10-3J，电势能增加，选b为零电势点，则a点的电势能为：EPa= 10-3J （3）A、B间的电势差为：UAB=EL=2×105×（2+10×cos60°+3）×10-2V=2×104V 点睛：本题主要考查了电场力做功与电势差的关系，以及匀强电场的场强公式U=Ed，注意d是沿电场线方向上的距离． 17．(1)；(2) 【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算 【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动，由沿电场力方向做匀加速直线运动得 得 解得 (2)沿极板方向做匀速运动得 由动能定理得 解得 18．(1)(2) 【知识点】带电物体（计重力）在匀强电场中的圆周运动 【详解】(1) 对小球由A到B的过程，由动能定理得： 解得： (2)根据电势差与场强关系可知，场强 答：(1)(2) 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $2025-2026学年高一下学期物理同步周测卷1 考试范围：必修三第十章静电场中的能量 一、单选题 1.下列是某同学对物理中的公式和规律的理解，其中正确的是（D) A,根据电场强度的公式B=P,电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比 B.根据电容的公式C= ，电容器的电容与电容器的带电量成正比 C.根据功率的公式P=:,力对物体做功越多，功率就越大 D.根据动能定理W=E2-Ek1,合外力做功越多，物体的动能增量就越大 【详解】A,电场强度取决于电场本身，与试探电荷的电荷量无关，电场强度的定义式B=尸 只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义，故A错误： B.电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，取决于电容器本身，容器的电容与所带电荷 量、两极板间的电压无关，故B错误： C.功率时表示物体做功快慢的物理量，根据公式P=?可知，力对物体做功越多，功率不 一定大，还与做功时间有关，故C错误； D.由动能定理可知，合外力做功越多，物体的动能增量就越大，故D正确。故选D。 2.如图所示，A、B、C是某电场中同一条电场线上的三点。己知AB=BC。下列判断正 确的是(A) A.Pa>Ps>Pe B.PaPs=Ps-Pe →E A B C C.E4>E。>Ec D.E4=E。=E。 【知识点】根据电场线的疏密比较电场强弱、电势和电场线的关系、判断非匀强电场中等距 的两点电势差大小 【详解】A.沿电场线方向电势降低，所以满足P>P>p,A正确； B.若为匀强电场，根据U=Ed可知U4B=Uc即：Pa-P=P- 若为非匀强电场，则无法判断中。-中和。-的关系，B错误； CD.根据一条电场线无法判断电场的强弱程度，所以电场强度的大小关系未知，CD错误。 试卷第1页，共9页 3.以下说法正确的是(D) A.电场线就是电荷在电场中的轨迹线. B.由公式”-马可知电场中某点的电势与q成反比 C.由Ub=d可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也 一定越大 D.公式C=Q/U,电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关 【知识点】电势的概念、定义式、单位和物理意义、电势和电场线的关系、匀强电场中电势 差与电场强度的关系 【详解】A.电荷在电场中的运动轨迹线不是电场线，故A错误 B.公式p=是电势的定义式，不能说电场中某点的电势与g成反比，故B错误 C.由U,=Ed可以知道，匀强电场中的两点4、b沿电场线方向的距离越大，则两点间的电势 差一定越大，故C错误 D.公式C=Q是电容的定义式，电容器的电容大小C是由电容器本身决定的，与电容器 两极板间电势差U无关，故D正确 4.如图甲，A、B、C、D是某电场中一条电场线上相距较近的四点，且A、B两点间的距 离与C、D两点间的距离相等.有一电子以一定的初速度且仅在电场力的作用下，沿AD由 A点运动到D点，电子所经位置具有的电势能E即随距A点的距离x变化如图乙所示.则(A) A.电子在A点的速度大于在D点的速度 B.A点的电场强度小于D点的电场强度 C.A点电势的低于B点的电势 A B C D D.A、B两点间的电势差小于C、D两点间的电势差 乙 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解】由图可知Ep逐渐变大，由于能量守恒，Ek逐渐减少，故A点的速度大于在D点的 速度；Ep一x图的斜率代表电场力，A点的电场力大于D点的电场力，故A点的电场强度 大于D点的电场强度；E。=qP,由于电子带负电，E逐渐变大，电势逐渐降低.由于A 点附近的电场强度大于D点附近的电场强度，由U=Ed,可知A、B两点间的电势差大于 C、D两点间的电势差.综上分析，A正确. 试卷第2页，共9页 5.真空中有两个点电荷，为了研究它们的电荷量和电性，现把它们分别固定在x轴上的 x=-a和x,=2a的两点上，通过研究x到x,之间的电场强度来进行判断，作出这两点之间 沿x轴方向的电场强度与x之间的变化关系图像，如图所示，（无限远处电势为零）则下列 说法正确的是(D) ↑E A.两个电荷为同种电荷，且电荷量之比为1：2 B.两个电荷为异种电荷，且电荷量之比为1：4 C.x=0处的电势可能也为零 2a -ao D.在x到x2之间的电势可能先升高再降低 【知识点】点电荷与均匀球体（球壳）周围的场强、电场强度的叠加法则、不等量点电荷周 围的电势分布 【详解】AB.根据点电荷在x=0处的电场强度为零，知两电荷为同种电荷， 又根据k品=k马， (2a2 得1 24 故AB错误； C.因为两个点电荷为同种电荷，所以在两电荷之间电势不可能为零，故C错误； D.若两电荷电性同为正，则两电荷间电势先降低后升高：若两电荷电性同为负，则电荷间 的电势则是先升高后降低，故D正确。故选D。 6.如图所示，实线代表电场线，虚线代表只受电场力作用下带正电粒子的运动轨迹，粒子 由a到b再到c.则下列说法正确的是(D) A.粒子在b点加速度最大 B.φ>φaφ% C.带电粒子在b处动能最大 D.带电粒子在c处电势能最小 【知识点】电场线定义及其性质、电势和电场线的关系、电场线、等势面和运动轨迹的定性 分析 【详解】由图可知，c处电场线最密集，则粒子在c处受电场力最大，加速度最大，选项A 错误；如图可知，根据曲线弯曲的方向可以判定粒子所受电场力方向向左，粒子带正电，故 电场线方向向左，因等势面和电场线正交，若画出过a、b、c三点的等势面可知，c点电势 最低，选项B错误；粒子由a到b再到c,只有电场力做功，故电势能与动能之和守恒，c 点的电势最低，则带正电的粒子在c点的电势能最小，动能增大，选项C错误，D正确： 故选D 试卷第3页，共9页 点睛：根据曲线运动条件判定粒子所受电场力方向，己知粒子带所带电荷种类可判定电场方 向，根据电场力和位移情况判定电场力做功情况，并根据结合能量守恒关系来分析动能和电 势能的大小情况。 7.如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接， 极板M接地，静电计的外壳也接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U,在 两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保 持电容器所带电量Q不变，下面操作将使静电计指针张角变大的是(A) A.将M板向下平移 000QQ B.将M板沿水平向右方向靠近N板 静电场 C.在MN之间插入云母板 D.在MN之间插入厚度为二d的金属板 【知识点】电容器的动态分析(Q不变) 【详解】由题意，电容器所带电量Q保持不变，静电计指针张角变大，板间电势差U变大， 由C号分析可如，电容C应变小，根据C= 分析可知，减小正对面积、增大板间距 Axkd 离、抽出原有的电介质、抽出两极板间原有的金属板均可达到目的，故BCD错误，A正确。 【点睛】对于电容器的动态变化问题，关键要抓住不变量，是电量一定还是两板间的电势差 一定，根据电容的定义式C=号和决定式C:S I 进行分析。 4πkd 8.一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计重力，则(C) A.粒子带正电 B.粒子的加速度逐渐增加 A● C.粒子在A点的电势能小于在B点的电势能 D.粒子的速度不断增大 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解】A、根据轨迹的弯曲知，合力大致指向轨迹凹的一向，则带电粒子所受电场力方向 与电场强度方向相反，该粒子带负电，故A错误 B、从A点到B点，电场线越来越疏，电场强度越来越小，粒子所受电场力越来越小，根据 牛顿第二定律知，粒子加速度逐渐减小，故B错误. C、D、从A到B,电场力方向与速度方向成钝角，则电场力做负功，电势能增大，根据动 能定理知，粒子的动能减小即速度减小，故C正确，D错误故选C 试卷第4页，共9页 【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电 场中有关规律求解。 二、多选题 9.如图所示为点电荷、b所形成的电场线分布，有一粒子（不计重力）由A进入电场，A、B 是轨迹上的两点，以下说法正确的是(ABD) A.该粒子带负电 B.a、b为异种电荷 C.该粒子在A点加速度较B点小 D.该粒子在B点电势能较A点大 【知识点】比较电势能的大小、电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解】AB.根据电场线从正电荷出发，到负电荷终止，可知α带正电，b带负电.由于粒 子的轨迹向左上方弯曲，可知该粒子所受的电场力向左上方，因此该粒子带负电.AB正确. CA处电场线密，则A处电场强度大，粒子所受的电场力大，则粒子在A点加速度较大，故 C错误。 D根据顺着电场线方向电势降低，可知A点的电势较高，由推论：负电荷在电势高处电势 能小，则知粒子在B点电势能较A点大，故D正确. 10.连接在电池两极上的平行板电容器，当两板间的距离减小时(AB) A.电容器的电容C变大 B.电容器极板的带电荷量Q变大 C.电容器两极板间的电势差U变大 D.电容器两极板间的电场强度E变小 【知识点】平板电容器电容的决定式 【详解】A.根据C=S 可知，当两板间的距离减小时，电容增大，故A正确： 4πkd B。因电压不变电容增大，根据C一号，电量增大，故B正确： C.因连接在电池两极的平行板电容器两端的电势差U不变，故C错误； D.因电压不变，距离减小，根据U=Ed,场强增加，故D错误；故选AB。 11.一根光滑绝缘杆，一部分为直线形状并与x轴负方向重合，另一部分弯成图示形状，相 应的曲线方程为y=5x2（单位)。该空间存在竖直向下的匀强电场（未画出)，电场强度 E=10N/C,电荷量0.2C,质量m=0.1kg的一带负电的金属小环套在杆上面，0时刻 从x=-1m处以vo1m/s向右运动，并相继经过x=1m的A点和x=2m的B点，g=10/s2, 下列说法正确的是(BD) 试卷第5页，共9页 A.小环经过B点的加速度大于A点时的加速度 B.小环从A到B的过程，动量变化量为1kgm/s C.小环经过B点时重力的瞬时功率为10W D.小环从A到B过程中，电势能的减少量大于小环增加的动能 【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算 【详解】A.若金属小环做类平抛运动，则只受到重力和电场力a=E-m坚=10/s m 则有x三W。5x故为平抛运动轨迹方程与曲线方程一样，所以金属 环做匀加速运动，小环经过B点的加速度等于A点时的加速度，故A项错误； B.A到B过程tA=1s,则p=Eqt-gt=1kgm/s故B正确： C.小环运动到B点的时间1=A-2-D=35小环经过B点时，=K1-D=20S 1 所以小环经过B点时重力的瞬时功率为P=g,=20W故C错误。 D.小环从A到B过程中，根据能量守恒，电势能的减少量应等于小环增加的重力势能和动 能，所以电势能的减少量大于动能的增加量D项正确：故选BD。 12.电子在电场中运动时，仅受电场力作用，其由α点运动到b点的轨迹如图中虚线所示。 图中一组平行等距实线可能是电场线，也可能是等势线，则下列说法中正确的是(BC) A.不论图中实线是电场线还是等势线，α点的电势都比b点低 B.不论图中实线是电场线还是等势线，α点的场强都与b点大小相等 C.如果图中实线是电场线，则电子在α点动能较小 D.如果图中实线是等势线，则电子在a点动能较小 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解】A,若图中实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，电场线方向水平向左，则 α点的电势比b点低；若实线是等势面，由于电场线与等势面垂直，电子所受电场力方向向 下，则电场线方向向上，则α点的电势比b点高。故A错误： B.不论图中实线是电场线还是等势面，该电场是匀强电场，α点和b点的场强大小相等。 故B正确； C.如果图中实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，电场力对电子做正功，则由动能 定理得知，电子在α点动能较小。故C正确： D.如果图中实线是等势面，电子所受电场力方向向下，电场力对电子做负功，则电子在b 试卷第6页，共9页 点动能较小。故D错误。故选BC。 三、实验题 13.如图所示，是研究平行板电容器的电容大小与哪些因素有关的实验： 90902Q (1)本实验过程使用的实验方法是 (2)实验过程中进行如下操作：①使电荷量Q、正对面积S一定，增大两板间距离d,则 静电计指针偏角 (填“变大”、“变小”或“不变”)： ②使电荷量Q、两板间距离d、正对面积S一定，在两极板间放入石蜡，则静电计指针偏角 (填“变大”、“变小”或“不变)；【答案】 控制变量法 变大 变小 【详解】(1)[1]研究每一个要素的影响，须让其它的量不变为：控制变量法 2)①[2咽，s不变，增大d则由C=4 则c变小，又白C=号 则U变大，静电计的指针偏角变大。 ②[3]因O,S,d不变，e增大，则由C=,x Ankd 则c变大又由c-号 则变小，静电计指针偏角变小 14.如图所示，E为电源，C为电容器，R为定值电阻，S为单刀双掷开关，则： (1)S接1时，电容器 电（填“充”或“放”)，且上极板电势较 (填 “高或“低) (2)再将S接2，电容器 电（填“充”或“放），且电流 (填“从左向 右或“从右向左)经过定值电阻R。 【答案】 充 高 放 从右向左 【知识点】电容器的充放电与储能 试卷第7页，共9页 【详解】(1)[1][2]由图知，当S接1时，电源对电容器充电，由于上极板与电源正极相连， 故上极板电势较高： (2)[3][4再将S接2时，电容器将放电，由于上极板为正极，下极板为负极，故放电电流 从右向左经过定值电阻R。 四、解答题 15.匀强电场的场强为400N/C,在同一条电场线上有A、B两点，把质量为2×10kg、带 电荷量为2×10℃的微粒从A点移到B点，静电力做了4×107丁的正功，求： (1)A、B两点间的电势差UA8: (2)A、B两点间的距离。 【答案】(1)200V:(2)0.5m 【知识点】匀强电场中电势差与电场强度的关系 【详解】(1)微粒从A点移到B点，电场力做功为mqUB解得U☑”2OOV (2)由匀强电场场强公式得乙=Ed解得d=0.5m 16.如图所示，极板A、B间匀强电场的场强E=2×10V/m,a、b两点相距10cm,a距A 极板2c,b距B极板3om.求： (1)把点电荷+q=1×10-7C由b匀速移到a电场力做了多少功？ (2)如果选b为零电势点，+q在4点的电势能是多少？ (3)U4B是多少？ 【答案】(1)-103J(2)103J(3)2×104V 【详解】试题分析：先由公式=Ed求出b间的电势差，由公式W=qU求出电场力做功： 由b匀速移到α电场力做正功，电势能增加，即可求出电势能；根据UAB=EL,即可求出电 势差。 (1)a、b间的电势差为：Ub=Ed=2×105×10×10-2×cos60V=104V 把点电荷=1×107C由b匀速移到a电场力做功为：W=g乃=1×107C×(-104)V=103J (2)由b匀速移到α电场力做功为：W-103J,电势能增加，选b为零电势点，则a点的 电势能为：EPe103J （3)A、B间的电势差为：UAB=EL=2×105×(2+10×c0s60+3)×102V=2×104V 点睛：本题主要考查了电场力做功与电势差的关系，以及匀强电场的场强公式=Ed,注意 d是沿电场线方向上的距离 试卷第8页，共9页 17.如图所示，空间中存在一电容器，己知极板间电势差为U,极板间距为d,板长为L。 一质量为，带电量为q的正电粒子以某一初速度（大小未知）从正极板边缘飞入电容器， 恰能从电容器负极板边缘飞出。（不计粒子重力）求： +② (1)粒子在电场中运动的时间： (2)粒子离开电场时的动能。 【答案】(1)d, 2 Ad2 【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算 【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动； F Eg U 由沿电场力方向做匀加速直线运动得d= == E= 2n 得d= 1gU 解得t=d 2 nd (2)沿极板方向做匀速运动得，= 由动能定理得gV=县 解得 A=9U+9匹 4d2 18.如图所示.在竖直平面内一个带正电的小球质量为m,所带的电荷量为q,用一根长为 L不可伸长的绝缘细线系在一匀强电场中的O点.匀强电场方向水平向右，分布的区域足够 大。现将带正电小球从O点右方由水平位置A点无初速度释放，小球到达最低点B时速度 恰好为零。（不计空气阻力，重力加速度取8）求： E (1)A、B两点的电势差： ●) (2)匀强电场的电场强度E的大小。 【答】% B 、18 q 【知识点】带电物体（计重力）在匀强电场中的圆周运动 【详解】(1)对小球由A到B的过程，由动能定理得：O=gL+qUAs 解得： UAn=-mgL (2)根据电势差与场强关系可知，场强卫= 答：(1)- 试卷第9页，共9页2025-2026学年高一下学期物理同步周测卷1 考试范围：必修三第十章静电场中的能量 一、单选题 1.下列是某同学对物理中的公式和规律的理解，其中正确的是() A,根据电场强度的公式B=P,电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比 B.根据电容的公式C= I ，电容器的电容与电容器的带电量成正比 C.根据功率的公式P=:,力对物体做功越多，功率就越大 D.根据动能定理W=E2-E!,合外力做功越多，物体的动能增量就越大 2.如图所示，A、B、C是某电场中同一条电场线上的三点。已知AB=BC。下列判断正 确的是( A B C A.P>Pa>P B.Pa-Ps=Ps-Pe C.E4>E。>Ec D.E=E2=Ec 3.以下说法正确的是() A.电场线就是电荷在电场中的轨迹线 B.由公式”=可知电场中某点的电势与q成反比 q C.由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也 一定越大 D.公式C-Q/U,电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关 4.如图甲，A、B、C、D是某电场中一条电场线上相距较近的四点，且A、B两点间的距 离与C、D两点间的距离相等.有一电子以一定的初速度且仅在电场力的作用下，沿AD由 A点运动到D点，电子所经位置具有的电势能E即随距A点的距离x变化如图乙所示.则() A B C D 甲 0乙x A.电子在A点的速度大于在D点的速度 试卷第1页，共6页 B.A点的电场强度小于D点的电场强度 C.A点电势的低于B点的电势 D.A、B两点间的电势差小于C、D两点间的电势差 5.真空中有两个点电荷，为了研究它们的电荷量和电性，现把它们分别固定在x轴上的 x=-a和x2=2a的两点上，通过研究x到x2之间的电场强度来进行判断，作出这两点之间 沿x轴方向的电场强度与x之间的变化关系图像，如图所示，（无限远处电势为零）则下列 说法正确的是() 个E 2a -ao A.两个电荷为同种电荷，且电荷量之比为1：2 B.两个电荷为异种电荷，且电荷量之比为1：4 C.x=0处的电势可能也为零 D.在x到x2之间的电势可能先升高再降低 6.如图所示，实线代表电场线，虚线代表只受电场力作用下带正电粒子的运动轨迹，粒子 由a到b再到c.则下列说法正确的是(). C A.粒子在b点加速度最大 B.pc>0aφb C.带电粒子在b处动能最大 D.带电粒子在c处电势能最小 试卷第2页，共6页 7.如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接， 极板M接地，静电计的外壳也接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U,在 两板相距一定距离时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保 持电容器所带电量Q不变，下面操作将使静电计指针张角变大的是() 静电场 6 A.将M板向下平移 B.将M板沿水平向右方向靠近N板 C.在M、N之间插入云母板 D.在MN之何插入厚度为分的金属板 8. 一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计重力，则() B A.粒子带正电 B.粒子的加速度逐渐增加 C.粒子在A点的电势能小于在B点的电势能 D.粒子的速度不断增大 二、多选题 9.如图所示为点电荷α、b所形成的电场线分布，有一粒子（不计重力）由A进入电场，A、B 是轨迹上的两点，以下说法正确的是() A.该粒子带负电 试卷第3页，共6页 B.a、b为异种电荷 C.该粒子在A点加速度较B点小 D.该粒子在B点电势能较A点大 10.连接在电池两极上的平行板电容器，当两板间的距离减小时() A.电容器的电容C变大 B.电容器极板的带电荷量Q变大 C.电容器两极板间的电势差U变大D.电容器两极板间的电场强度E变小 11.一根光滑绝缘杆，一部分为直线形状并与x轴负方向重合，另一部分弯成图示形状，相 应的曲线方程为y=5x2(单位：)。该空间存在竖直向下的匀强电场（未画出)，电场强度 E=10N/C,电荷量g0.2C,质量m=0.1kg的一带负电的金属小环套在杆上面，0时刻 从x=-1m处以vo=1m/s向右运动，并相继经过x=1m的A点和x=2m的B点，g=10m/s2, 下列说法正确的是 y个 B 0 A.小环经过B点的加速度大于A点时的加速度 B.小环从A到B的过程，动量变化量为1kgm/s C.小环经过B点时重力的瞬时功率为10W D.小环从A到B过程中，电势能的减少量大于小环增加的动能 12.电子在电场中运动时，仅受电场力作用，其由α点运动到b点的轨迹如图中虚线所示。 图中一组平行等距实线可能是电场线，也可能是等势线，则下列说法中正确的是() 6 A.不论图中实线是电场线还是等势线，α点的电势都比b点低 B.不论图中实线是电场线还是等势线，α点的场强都与b点大小相等 C.如果图中实线是电场线，则电子在α点动能较小 D.如果图中实线是等势线，则电子在α点动能较小 三、实验题 试卷第4页，共6页 13.如图所示，是研究平行板电容器的电容大小与哪些因素有关的实验： (1)本实验过程使用的实验方法是 (2)实验过程中进行如下操作：①使电荷量Q、正对面积S一定，增大两板间距离d,则 静电计指针偏角 (填“变大”、“变小”或“不变”)： ②使电荷量Q、两板间距离d、正对面积$一定，在两极板间放入石蜡，则静电计指针偏角 (填“变大”、“变小”或“不变)： 14.如图所示，E为电源，C为电容器，R为定值电阻，S为单刀双掷开关，则： (1)S接1时，电容器 电（填“充”或“放”），且上极板电势较 (填 “高或“低) (2)再将S接2，电容器 电（填充”或“放”），且电流 (填“从左向 右”或“从右向左”)经过定值电阻R。 四、解答题 15.匀强电场的场强为400N/C,在同一条电场线上有A、B两点，把质量为2×10kg、带 电荷量为2×109C的微粒从A点移到B点，静电力做了4×107丁的正功，求： (I)A、B两点间的电势差UA8: (2)A、B两点间的距离。 试卷第5页，共6页 16.如图所示，极板A、B间匀强电场的场强E=2×105V/m,a、b两点相距10cm,a距A 极板2c,b距B极板3cm.求： (1)把点电荷+q=1×10C由b匀速移到a电场力做了多少功？ (2)如果选b为零电势点，+q在a点的电势能是多少？ (3)U4B是多少？ 17.如图所示，空间中存在一电容器，已知极板间电势差为U,极板间距为d,板长为L。 一质量为，带电量为？的正电粒子以某一初速度（大小未知）从正极板边缘飞入电容器， 恰能从电容器负极板边缘飞出。（不计粒子重力）求： (1)粒子在电场中运动的时间： (2)粒子离开电场时的动能。 ⑧ 18.如图所示.在竖直平面内一个带正电的小球质量为m,所带的电荷量为q,用一根长为 L不可伸长的绝缘细线系在一匀强电场中的O点.匀强电场方向水平向右，分布的区域足够 大。现将带正电小球从O点右方由水平位置A点无初速度释放，小球到达最低点B时速度 恰好为零。（不计空气阻力，重力加速度取g)求： (1)A、B两点的电势差： (2)匀强电场的电场强度E的大小。 B 试卷第6页，共6页 2025-2026学年高一下学期物理同步周测卷1 必修三第十章静电场中的能量参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 8 9 10 答案 0 A D A D D A ABD AB 题号 11 12 答案 BD BC 1.D 【详解】A.电场强度取决于电场本身，与试探电荷的电荷量无关，电场强度的定义式五- 只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义，故A错误： B.电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，取决于电容器本身，容器的电容与所带电荷 量、两极板间的电压无关，故B错误： C.功率时表示物体做功快慢的物理量，根据公式P=”可知，力对物体做功越多，功率不 一定大，还与做功时间有关，故C错误： D.由动能定理可知，合外力做功越多，物体的动能增量就越大，故D正确。故选D。 2.A 【知识点】根据电场线的疏密比较电场强弱、电势和电场线的关系、判断非匀强电场中等距 的两点电势差大小 【详解】A.沿电场线方向电势降低，所以满足P>P>P,A正确： B.若为匀强电场，根据U=Ed可知U4s=Uc即：p4-P=Pg-P 若为非匀强电场，则无法判断中。-中和P。-见的关系，B错误： CD.根据一条电场线无法判断电场的强弱程度，所以电场强度的大小关系未知，CD错误。 3.D 【知识点】电势的概念、定义式、单位和物理意义、电势和电场线的关系、匀强电场中电势 差与电场强度的关系 【详解】A.电荷在电场中的运动轨迹线不是电场线，故A错误 B.公式p= B2是电势的定义式，不能说电场中某点的电势与q成反比，故B错误 C.由U=Ed可以知道，匀强电场中的两点a、b沿电场线方向的距离越大，则两点间的电势 答案第1页，共6页 差一定越大，故C错误 D.公式C=Q/U是电容的定义式，电容器的电容大小C是由电容器本身决定的，与电容器 两极板间电势差U无关，故D正确 4.A 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解】由图可知Ep逐渐变大，由于能量守恒，Ek逐渐减少，故A点的速度大于在D点的 速度；E即一x图的斜率代表电场力，A点的电场力大于D点的电场力，故A点的电场强度 大于D点的电场强度；E。=qP,由于电子带负电，Ep逐渐变大，电势逐渐降低.由于A 点附近的电场强度大于D点附近的电场强度，由U=Ed,可知A、B两点间的电势差大于 C、D两点间的电势差.综上分析，A正确. 5.D 【知识点】点电荷与均匀球体（球壳）周围的场强、电场强度的叠加法则、不等量点电荷周 围的电势分布 【详解】AB.根据点电荷在x=0处的电场强度为零，知两电荷为同种电荷， 又根据k9=k已气 (2a2 24 故AB错误； a C.因为两个点电荷为同种电荷，所以在两电荷之间电势不可能为零，故C错误； D.若两电荷电性同为正，则两电荷间电势先降低后升高：若两电荷电性同为负，则电荷间 的电势则是先升高后降低，故D正确。故选D。 6.D 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析、电势和电场线的关系、电场线定义及其 性质 【详解】由图可知，c处电场线最密集，则粒子在c处受电场力最大，加速度最大，选项A 错误；如图可知，根据曲线弯曲的方向可以判定粒子所受电场力方向向左，粒子带正电，故 电场线方向向左，因等势面和电场线正交，若画出过a、b、c三点的等势面可知，c点电势 最低，选项B错误；粒子由a到b再到c,只有电场力做功，故电势能与动能之和守恒，c 点的电势最低，则带正电的粒子在c点的电势能最小，动能增大，选项C错误，D正确： 点睛：根据曲线运动条件判定粒子所受电场力方向，己知粒子带所带电荷种类可判定电场方 向，根据电场力和位移情况判定电场力做功情况，并根据结合能量守恒关系来分析动能和电 势能的大小情况. 答案第2页，共6页 7.A 【知识点】电容器的动态分析(Q不变) 【详解】由题意，电容器所带电量Q保持不变，静电计指针张角变大，板间电势差U变大， 由C一号分机可知，电容C应变小，根据C=之分析可知，减小正对面积、增大板何距 4πkd 离、抽出原有的电介质、抽出两极板间原有的金属板均可达到目的，故BCD错误，A正确。 【点睛】对于电容器的动态变化问题，关键要抓住不变量，是电量一定还是两板间的电势差 一定，根据电容的定义式C=号和决定式C=S进行分析。 U 4πkd 8.C 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解】A、根据轨迹的弯曲知，合力大致指向轨迹凹的一向，则带电粒子所受电场力方向 与电场强度方向相反，该粒子带负电，故A错误。 B、从A点到B点，电场线越来越疏，电场强度越来越小，粒子所受电场力越来越小，根据 牛顿第二定律知，粒子加速度逐渐减小，故B错误。 C、D、从A到B,电场力方向与速度方向成钝角，则电场力做负功，电势能增大，根据动 能定理知，粒子的动能减小即速度减小，故C正确，D错误故选C. 【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电 场中有关规律求解. 9.ABD 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析、比较电势能的大小 【详解】AB.根据电场线从正电荷出发，到负电荷终止，可知a带正电，b带负电.由于粒 子的轨迹向左上方弯曲，可知该粒子所受的电场力向左上方，因此该粒子带负电.AB正确. CA处电场线密，则A处电场强度大，粒子所受的电场力大，则粒子在A点加速度较大，故 C错误 D根据顺着电场线方向电势降低，可知A点的电势较高，由推论：负电荷在电势高处电势 能小，则知粒子在B点电势能较A点大，故D正确. 10.AB 【知识点】平板电容器电容的决定式 【详解】A,根据C可知，当两板何的距离减小时，电容增大，故A正确 答案第3页，共6页 B.因电压不变，电容增大，根据C-号电量增大，放B正确， C.因连接在电池两极的平行板电容器两端的电势差U不变，故C错误： D.因电压不变，距离减小，根据=Ed,场强增加，故D错误；故选AB。 11.BD 【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算 【详解】A.若金属小环做类平抛运动，则只受到重力和电场力a=g驱-m竖=10ms: n 厕直x=八心二￥三5r故为平抛运动轨迹方程与曲线方程一样，所冠 属小环做匀加速运动，小环经过B点的加速度等于A点时的加速度，故A项错误； B.A到B过程LAB=1s,则p=Eqt-gt=lkgS故B正确； C.小环运动到B点的时间1=A=2-C）=的小环经过B点时y=K1-D=20S 。1 所以小环经过B点时重力的瞬时功率为P=g,=20W故C错误。 D.小环从A到B过程中，根据能量守恒，电势能的减少量应等于小环增加的重力势能和动 能，所以电势能的减少量大于动能的增加量D项正确：故选BD。 12.BC 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解】A.若图中实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，电场线方向水平向左，则 α点的电势比b点低：若实线是等势面，由于电场线与等势面垂直，电子所受电场力方向向 下，则电场线方向向上，则α点的电势比b点高。故A错误： B.不论图中实线是电场线还是等势面，该电场是匀强电场，α点和b点的场强大小相等。 故B正确； C.如果图中实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，电场力对电子做正功，则由动能 定理得知，电子在α点动能较小。故C正确： D.如果图中实线是等势面，电子所受电场力方向向下，电场力对电子做负功，则电子在b 点动能较小。故D错误。故选BC。 13. 控制变量法 变大变小 【详解】(1)1]研究每一个要素的影响，须让其它的量不变为：控制变量法 2)①[2]因g,s不变，增大d,则由C=4ka 则c变小，又由C= 则U变大，静电计的指针偏角变大。 答案第4页，共6页 2025-2026学年高一下学期物理同步周测卷1 考试范围：必修三 第十章 静电场中的能量 一、单选题 1．下列是某同学对物理中的公式和规律的理解，其中正确的是（　D　） A．根据电场强度的公式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比 B．根据电容的公式，电容器的电容与电容器的带电量成正比 C．根据功率的公式，力对物体做功越多，功率就越大 D．根据动能定理，合外力做功越多，物体的动能增量就越大 【详解】A．电场强度取决于电场本身，与试探电荷的电荷量无关，电场强度的定义式只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义，故A错误； B．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，取决于电容器本身，容器的电容与所带电荷量、两极板间的电压无关，故B错误； C．功率时表示物体做功快慢的物理量，根据公式可知，力对物体做功越多，功率不一定大，还与做功时间有关，故C错误； D．由动能定理可知，合外力做功越多，物体的动能增量就越大，故D正确。故选D。 2．如图所示，、、是某电场中同一条电场线上的三点。已知。下列判断正确的是(　  A 　)   A． B． C． D． 【知识点】根据电场线的疏密比较电场强弱、电势和电场线的关系、判断非匀强电场中等距的两点电势差大小 【详解】A．沿电场线方向电势降低，所以满足，A正确； B．若为匀强电场，根据可知 即： 若为非匀强电场，则无法判断和的关系，B错误； CD．根据一条电场线无法判断电场的强弱程度，所以电场强度的大小关系未知，CD错误。 3．以下说法正确的是（   D    ） A．电场线就是电荷在电场中的轨迹线． B．由公式可知电场中某点的电势φ与q成反比 C．由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D．公式C=Q/U，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关 【知识点】电势的概念、定义式、单位和物理意义、电势和电场线的关系、匀强电场中电势差与电场强度的关系 【详解】A. 电荷在电场中的运动轨迹线不是电场线，故A错误 B. 公式是电势的定义式，不能说电场中某点的电势φ与q成反比，故B错误 C. 由可以知道,匀强电场中的两点a、b沿电场线方向的距离越大,则两点间的电势差一定越大,故C错误 D. 公式C=Q/U是电容的定义式，电容器的电容大小C是由电容器本身决定的，与电容器两极板间电势差U无关，故D正确 4．如图甲，A、B、C、D是某电场中一条电场线上相距较近的四点，且A、B两点间的距离与C、D两点间的距离相等．有一电子以一定的初速度且仅在电场力的作用下，沿AD由A点运动到D点，电子所经位置具有的电势能Ep随距A点的距离x变化如图乙所示．则（A） A．电子在A点的速度大于在D点的速度 B．A点的电场强度小于D点的电场强度 C．A点电势的低于B点的电势 D．A、B两点间的电势差小于C、D两点间的电势差 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解】由图可知EP逐渐变大，由于能量守恒，Ek逐渐减少，故A点的速度大于在D点的速度；EP－x图的斜率代表电场力，A点的电场力大于D点的电场力，故A点的电场强度大于D点的电场强度；，由于电子带负电，EP逐渐变大，电势逐渐降低．由于A点附近的电场强度大于D点附近的电场强度，由，可知A、B两点间的电势差大于C、D两点间的电势差．综上分析，A正确． 5．真空中有两个点电荷，为了研究它们的电荷量和电性，现把它们分别固定在x轴上的和的两点上，通过研究到之间的电场强度来进行判断，作出这两点之间沿x轴方向的电场强度与x之间的变化关系图像，如图所示，（无限远处电势为零）则下列说法正确的是（　D　） A．两个电荷为同种电荷，且电荷量之比为1∶2 B．两个电荷为异种电荷，且电荷量之比为1∶4 C．处的电势可能也为零 D．在到之间的电势可能先升高再降低 【知识点】点电荷与均匀球体（球壳）周围的场强、电场强度的叠加法则、不等量点电荷周围的电势分布 【详解】AB．根据点电荷在处的电场强度为零，知两电荷为同种电荷， 又根据 得 故AB错误； C．因为两个点电荷为同种电荷，所以在两电荷之间电势不可能为零，故C错误； D．若两电荷电性同为正，则两电荷间电势先降低后升高；若两电荷电性同为负，则电荷间的电势则是先升高后降低，故D正确。故选D。 6．如图所示，实线代表电场线，虚线代表只受电场力作用下带正电粒子的运动轨迹，粒子由a到b再到c.则下列说法正确的是（  D  ） A．粒子在b点加速度最大 B．φc>φa>φb C．带电粒子在b处动能最大 D．带电粒子在c处电势能最小 【知识点】电场线定义及其性质、电势和电场线的关系、电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解】由图可知，c处电场线最密集，则粒子在c处受电场力最大，加速度最大，选项A错误；如图可知，根据曲线弯曲的方向可以判定粒子所受电场力方向向左，粒子带正电，故电场线方向向左，因等势面和电场线正交，若画出过a、b、c三点的等势面可知，c点电势最低，选项B错误；粒子由a到b再到c，只有电场力做功，故电势能与动能之和守恒，c点的电势最低，则带正电的粒子在c点的电势能最小，动能增大，选项C错误，D正确；故选D. 点睛：根据曲线运动条件判定粒子所受电场力方向，已知粒子带所带电荷种类可判定电场方向，根据电场力和位移情况判定电场力做功情况，并根据结合能量守恒关系来分析动能和电势能的大小情况． 7．如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地，静电计的外壳也接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差，在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面操作将使静电计指针张角变大的是（　A　） A．将M板向下平移 B．将M板沿水平向右方向靠近N板 C．在M、N之间插入云母板 D．在M、N之间插入厚度为的金属板 【知识点】电容器的动态分析(Q不变） 【详解】由题意，电容器所带电量Q保持不变，静电计指针张角变大，板间电势差U变大，由分析可知，电容C应变小，根据分析可知，减小正对面积、增大板间距离、抽出原有的电介质、抽出两极板间原有的金属板均可达到目的，故BCD错误， A正确。 【点睛】对于电容器的动态变化问题，关键要抓住不变量，是电量一定还是两板间的电势差一定，根据电容的定义式和决定式进行分析。 8．一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计重力，则（  C ） A．粒子带正电 B．粒子的加速度逐渐增加 C．粒子在A点的电势能小于在B点的电势能 D．粒子的速度不断增大 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解】A、根据轨迹的弯曲知，合力大致指向轨迹凹的一向，则带电粒子所受电场力方向与电场强度方向相反，该粒子带负电，故A错误. B、从A点到B点，电场线越来越疏，电场强度越来越小，粒子所受电场力越来越小，根据牛顿第二定律知，粒子加速度逐渐减小，故B错误. C、D、从A到B，电场力方向与速度方向成钝角，则电场力做负功，电势能增大，根据动能定理知，粒子的动能减小即速度减小，故C正确，D错误.故选C. 【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解． 二、多选题 9．如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，有一粒子(不计重力)由A进入电场，A、B是轨迹上的两点，以下说法正确的是(　ABD　) A．该粒子带负电 B．a、b为异种电荷 C．该粒子在A点加速度较B点小 D．该粒子在B点电势能较A点大 【知识点】比较电势能的大小、电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解】AB.根据电场线从正电荷出发，到负电荷终止，可知a带正电，b带负电．由于粒子的轨迹向左上方弯曲，可知该粒子所受的电场力向左上方，因此该粒子带负电．A B正确． C.A处电场线密，则A处电场强度大，粒子所受的电场力大，则粒子在A点加速度较大，故C错误． D.根据顺着电场线方向电势降低，可知A点的电势较高，由推论：负电荷在电势高处电势能小，则知粒子在B点电势能较A点大，故D正确． 10．连接在电池两极上的平行板电容器，当两板间的距离减小时（　AB　） A．电容器的电容C变大 B．电容器极板的带电荷量Q变大 C．电容器两极板间的电势差U变大 D．电容器两极板间的电场强度E变小 【知识点】平板电容器电容的决定式 【详解】A．根据可知，当两板间的距离减小时，电容增大，故A正确； B．因电压不变，电容增大，根据，电量增大，故B正确； C．因连接在电池两极的平行板电容器两端的电势差U不变，故C错误； D．因电压不变，距离减小，根据U=Ed，场强增加，故D错误；故选AB。 11．—根光滑绝缘杆，一部分为直线形状并与x轴负方向重合，另一部分弯成图示形状，相应的曲线方程为（单位:m）。该空间存在竖直向下的匀强电场（未画出），电场强度E= 10 N/C，电荷量 q=0.2 C，质量m =0.1 kg的一带负电的金属小环套在杆上面，t=0时刻从x= -1 m处以v0=1 m/s 向右运动，并相继经过x= 1 m的A点和x =2 m的B点，g =10 m/s2，下列说法正确的是(　BD　) A．小环经过B点的加速度大于A点时的加速度 B．小环从A到B的过程，动量变化量为1kg•m/s C．小环经过B点时重力的瞬时功率为10W D．小环从A到B过程中，电势能的减少量大于小环增加的动能 【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算 【详解】A．若金属小环做类平抛运动，则只受到重力和电场力 则有 故为平抛运动轨迹方程与曲线方程一样，所以金属小环做匀加速运动，小环经过B点的加速度等于A点时的加速度，故A项错误； B．A到B过程tAB=1s，则 故B正确； C．小环运动到B点的时间 小环经过B点时 所以小环经过B点时重力的瞬时功率为 故C错误。 D．小环从A到B过程中，根据能量守恒，电势能的减少量应等于小环增加的重力势能和动能，所以电势能的减少量大于动能的增加量D项正确； 故选BD。 12．电子在电场中运动时，仅受电场力作用，其由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示。图中一组平行等距实线可能是电场线，也可能是等势线，则下列说法中正确的是（　BC　） A．不论图中实线是电场线还是等势线，a点的电势都比b点低 B．不论图中实线是电场线还是等势线，a点的场强都与b点大小相等 C．如果图中实线是电场线，则电子在a点动能较小 D．如果图中实线是等势线，则电子在a点动能较小 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解】A．若图中实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，电场线方向水平向左，则a点的电势比b点低；若实线是等势面，由于电场线与等势面垂直，电子所受电场力方向向下，则电场线方向向上，则a点的电势比b点高。故A错误； B．不论图中实线是电场线还是等势面，该电场是匀强电场，a点和b点的场强大小相等。故B正确； C．如果图中实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，电场力对电子做正功，则由动能定理得知，电子在a点动能较小。故C正确； D．如果图中实线是等势面，电子所受电场力方向向下，电场力对电子做负功，则电子在b点动能较小。故D错误。故选BC。 三、实验题 13．如图所示，是研究平行板电容器的电容大小与哪些因素有关的实验： （1）本实验过程使用的实验方法是___________； （2）实验过程中进行如下操作：①使电荷量Q、正对面积S一定，增大两板间距离d，则静电计指针偏角___________（填“变大”、“变小”或“不变”）； ②使电荷量Q、两板间距离d、正对面积S一定，在两极板间放入石蜡，则静电计指针偏角___________（填“变大”、“变小”或“不变”）；【答案】 控制变量法 变大 变小 【详解】（1）[1]研究每一个要素的影响，须让其它的量不变为：控制变量法 （2）①[2]因Q，S不变，增大d，则由 则C变小，又由 则U变大，静电计的指针偏角变大。 ②[3]因Q，S，d不变，ɛ增大，则由 则C变大，又由 则U变小，静电计指针偏角变小 14．如图所示，E为电源，C为电容器，R为定值电阻，S为单刀双掷开关，则： （1）S接1时，电容器___________电（填“充”或“放”），且上极板电势较___________（填“高”或“低”） （2）再将S接2，电容器___________电（填“充”或“放”），且电流___________（填“从左向右”或“从右向左”）经过定值电阻R。 【答案】 充 高 放 从右向左 【知识点】电容器的充放电与储能 【详解】（1）[1][2]由图知，当S接1时，电源对电容器充电，由于上极板与电源正极相连，故上极板电势较高； （2）[3][4]再将S接2时，电容器将放电，由于上极板为正极，下极板为负极，故放电电流从右向左经过定值电阻R。 四、解答题 15．匀强电场的场强为400N/C，在同一条电场线上有A、B两点，把质量为2×10－9kg、带电荷量为2×10－9C的微粒从A点移到B点，静电力做了4×10－7J的正功，求： (1)A、B两点间的电势差UAB； (2)A、B两点间的距离。 【答案】(1)200V；(2)0.5m 【知识点】匀强电场中电势差与电场强度的关系 【详解】(1)微粒从A点移到B点,电场力做功为 WAB=qUAB 解得 UAB==200V (2)由匀强电场场强公式得 U=Ed 解得 d=0.5m 16．如图所示，极板、间匀强电场的场强、两点相距，距极板，距极板．求： （1）把点电荷﹢C由匀速移到电场力做了多少功？ （2）如果选为零电势点，﹢在 点的电势能是多少？ （3）是多少？ 【答案】(1)    (2)    (3) 【详解】试题分析：先由公式U=Ed求出ab间的电势差，由公式W=qU求出电场力做功；由b匀速移到a电场力做正功，电势能增加，即可求出电势能；根据UAB=EL，即可求出电势差． （1）a、b间的电势差为：Uab=Ed=2×105×10×10-2×cos60°V=104V 把点电荷q=1×10-7C由b匀速移到a电场力做功为：W电=qUba=1×10-7C×（-104）V=-10-3J （2）由b匀速移到a电场力做功为：W电=-10-3J，电势能增加，选b为零电势点，则a点的电势能为：EPa= 10-3J （3）A、B间的电势差为：UAB=EL=2×105×（2+10×cos60°+3）×10-2V=2×104V 点睛：本题主要考查了电场力做功与电势差的关系，以及匀强电场的场强公式U=Ed，注意d是沿电场线方向上的距离． 17．如图所示，空间中存在一电容器，已知极板间电势差为U，极板间距为d，板长为L。一质量为m，带电量为q的正电粒子以某一初速度（大小未知）从正极板边缘飞入电容器，恰能从电容器负极板边缘飞出。（不计粒子重力）求： (1)粒子在电场中运动的时间； (2)粒子离开电场时的动能。 【答案】(1)；(2) 【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算 【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动， 由沿电场力方向做匀加速直线运动得 得 解得 (2)沿极板方向做匀速运动得 由动能定理得 解得 18．如图所示．在竖直平面内一个带正电的小球质量为m，所带的电荷量为q，用一根长为L不可伸长的绝缘细线系在一匀强电场中的O点．匀强电场方向水平向右，分布的区域足够大。现将带正电小球从O点右方由水平位置A点无初速度释放，小球到达最低点B时速度恰好为零。（不计空气阻力，重力加速度取） 求: (1) A、B两点的电势差； (2)匀强电场的电场强度E的大小。 【答案】(1)(2) 【知识点】带电物体（计重力）在匀强电场中的圆周运动 【详解】(1) 对小球由A到B的过程，由动能定理得： 解得： (2)根据电势差与场强关系可知，场强 答：(1)(2) 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $