第十章 单元章末复习卷---2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 《静电场中的能量》单元卷聚焦电场线、电势、电势能、电容器等核心知识，通过图像分析、实验探究及综合计算，适配高中物理单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|电场线与粒子运动、电势差计算、E-x图像分析|结合轨迹与电场线判断粒子电性（第1题），体现科学推理| |多选题|3/15|电容器充放电、电势分布与粒子运动|通过U-x曲线分析电势能变化（第9题），强化模型建构| |非选择题|5/57|电容器实验、电势差计算、带电粒子在复合场中的运动|实验题考查电容变化与电荷关系（第11题），综合题结合电场与圆周运动（第15题），突出科学探究与综合应用|

《静电场中的能量》单元测试 注意事项： 1.本试卷共6页，三道大题，15道小题。试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用 橡皮擦千净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 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，只有一项符合题 目要求。 1.一正点电荷和竖直放置的接地金属板之间的电场线如图中实线所示。一带电小球由图示位置静止释放， 小球仅在静电力的作用下运动，运动轨迹如图中虚线所示，M、N是轨迹上的两点。忽略带电小球对 金属板的静电感应。则小球 A.带正电荷 B.在M点的加速度大于在N点的加速度 C.在M点的电势能小于在N点的电势能 D.在M点的动能小于在N点的动能 2.如图所示，AB是点电荷电场中同一条电场线上的两点，把点电荷q1为109C的试探电荷从无穷远移 到A点，静电力做的功为4×108J;把点电荷42为-2×109C的试探电荷从无穷远移到B点，静电 力做的功为-6×108J,下列说法正确的是 ● ● A B A.场源电荷是正电荷，位于A的左侧 B.场源电荷是正电荷，位于B的右侧 C.场源电荷是负电荷，位于A的左侧 D.场源电荷是负电荷，位于B的右侧 3.如图所示的等腰直角三角形ABC处于匀强电场中，其平面平行于电场方向，AB长为I,A、B、C 三点的电势分别为1V、2V、3V,以下说法不正确的是 A.匀强电场沿CA方向 B.该三角形上C点的电势最高 C.电场强度的大小为1Vm D.一负电荷从A点沿该三角形逆时针转动一周电势能先减小后增大 4.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，其运动的一t图像如图乙所示。下列判断正确的是 A.该电场线的方向是由A指向B B.A点处的场强比B点处的场强大 C.该电场可能是由正点电荷产生的 D.该负电荷在A点的电势能小于B点的电势能 试卷第1页（共4页) 5.如图所示，带有等量异号电荷，相距10c的平行板A和B之间有一个匀强电场。电场强度 E=2×103Vhm,方向向下。电场中C点距B板3cm,D点距A板2cm,D点有一个电荷量 q=-1×106C的点电荷。则 A.C、D两点电势差100V D B.若将B板接地，则D点的电势为40V C.若将点电荷从C点移动到D点，电场力做功为104J B D.若将B板接地，则点电荷在C点的电势能为6×105J 6.有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示。E的正方向与x轴的正方向一 致，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是 E A.x1和一x1两点电势相等 B.电子在O点的电势能最大 C.x1和x2之间的电势差大于x2和x3之间的电势差 D.-x1点的电势小于0 7.某静电场中，一带负电粒子仅在电场力的作用下沿x轴正向运动，其电势能E随 个E。 位置x变化如图所示。下列说法正确的是 A.x1处电场强度最大 B.x2处电势最高 C.粒子从x1到x2电场力做正功 D.粒子在x1处动能最大 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目 要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.如图所示，单刀双掷开关S原来跟”2”相接。从t=0开始，开关改 接”1”，一段时间后，把开关改接”2”，则流过电路中P点的电流I 和电容器两极板的电势差U妞随时间变化的图像可能正确的有 C O 9.某静电场方向平行于x轴，其电势0随x的分布可简化为如图所示的曲线。一质量为、带电荷量为 +q的粒子（不计重力），以初速度从O点进入电场，沿x轴正方向运动到位置x4的过程中，下列 说法正确的是 A.从O点运动到位置x1的过程中，粒子做匀减速运动 B.从O点运动到位置x3的过程中，电势能先增大后减小 (D c.若=m ,粒子运动到x处时速度大小为、 9▣ D.若=2m 粒子运动到x3处时速度大小为 5qoo 试卷第2页（共4页） 10.如图，A、B为一对固定的等量正电荷连线上的两点（其中B为中点），C为连线中垂线上的一点。今 将一个点电荷量为一q(q>0)的电荷自A沿直线移到B再沿直线移到C,以下说法正确的是 A.移动过程中，电势一直降低 B.电场力先做正功后不做功 C.由B到C过程，点电荷受到的电场力一定一直增大 B D.点电荷的电势能一直增大 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11.课外实验小组为加深对电容器的理解进行了如下实验。 A 甲 乙 (1)图甲所示的电容器充电后与电源断开，电容器的电荷量将不变，在常见的电介质中，由于空气 的相对介电常数最小，当极板间插入其他的电介质时，电容器的电容将（选填”增大” 减小”或”不变”)： (2)如图乙所示为一平行板电容器，两极板间有一个带电粒子处于静止状态，电源电压为30V。若 将电源电压降为原来的3后，它所带的电荷量减少了3×104C,则该电容器的电容为☐F; 若将平行板电容器的B极板向下移动一段距离，保持开关S闭合，则带电粒子将会（选填 “保持静止”“向下运动”“向上运动”) 12.如图1所示为观察电容器的充、放电现象的实验电路，C是电容器，S是单刀双掷开关，G是与计算 机相连的电流传感器，R是滑动变阻器，E是电动势为6V的直流电源。 i/uA 40 30 20 2468101214t/s 图1 图2 (1)单刀双掷开关置于a时，电容器 单刀双掷开关置于b时，电容器 。（均选填” 充电”或”放电”)： (2)通过调整滑动变阻器触头可以调整电容器的放电时间，若发现放电时间过短，此时只需要 (选填”向上”或”向下”)调整滑动变阻器的滑片，就能够延长放电时间： (3)图2是某过程电流i随时间t变化的i-t图像，根据图2可以估算充电完成时电容器所带电荷 量约为C,该电容器电容约为C=F。(结果均保留2位有效数字) 试卷第3页（共4页） 13.把一个电荷量为q=1×109C的正点电荷从A点移动到B点，静电力做的功为W4B=1.6×107J。再 把这个电荷从B点移动到C点，静电力做的功为4.0×10J。求： (1)若取B点为零电势点，求A点的电势： (2)求A、C两点间的电势差UAc: (3)把电荷量为(=一1.5×109C的负点电荷从A点移动到C点电势能变化了多少？ 14.电子从静止开始被U=180V的电场加速，沿直线垂直进入另一个场强为E=6000Vm的匀强偏转电 场，而后电子从右侧离开偏转电场。已知电子比荷为≈。 ×1011Ckg,不计电子的重力，偏转电 极长为L=6.0×102m。求： (1)电子经过电压U加速后的速度y,的大小： (2)电子离开偏转电场时的速度方向与进入该电场时的速度方向之间的夹角？； (3)电子经过偏转电场过程中电势能的改变量。 15.图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，一根长工=0.625m的绝缘细线的一端固定在电场中 的O点，另一端系住一质量m=0.8kg,带电量q=-3×107C的小球，小球静止时细线与竖直方向 成0=37°角。现给小球一个与细线垂直的初速度，使其从静止位置开始运动，发现它恰好能绕O点 在竖直平面内做完整的圆周运动。已知g=10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)匀强电场的电场强度大小： (2)小球从初始位置运动至轨迹最左端的过程中机械能变化量： (3)小球获得的初速度大小。 E 试卷第4页（共4页） 《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 C C B C A D BC BD AD 1．D 【详解】A．根据曲线运动，物体受到的合力指向轨迹凹侧，可知小球受到的电场力向左，结合电场线方向，可知小球带负电，故A错误； B．由于N点电场线比M点更密集，所以小球在M点的受到的合力小于在N点的合力，根据牛顿第二定律，小球在M点的加速度小于在N点的加速度，故B错误； C．小球从M点运动至N点，电场力对小球做正功，小球电势能减小，所以小球在M点的电势能大于在N点的电势能，故C错误。 D．小球从M点运动至N点，电场力和重力对小球都做正功，根据动能定理可知，小球动能不断增大，所以小球在M点的动能小于在N点的动能，故D正确；故选D。 2．C 【详解】由于，则。 由于，则 可知，可知场源电荷是负电荷， 根据沿着电场线方向电势逐渐降低，可知电场线是由B指向A ，结合场源电荷是负电荷，所以场源电荷位于A的左侧。故选C。 3．C 【详解】A．取AC中点D，D点的电势 则BD为等势线，在等腰直角三角形ABC中，AC恰好垂直于BD，且沿着电场线方向电势逐渐降低，电场线沿CA方向，故A正确，不符合题意； B．由几何关系可知，三角形上C点电势最高，故B正确，不符合题意； C．匀强电场沿CA方向，由几何关系，得CA长度为 电势差 电场强度，故C错误，符合题意； D．一负电荷从A点沿该三角形逆时针转动一周，电势先升高后降低，电势能先减小后增大，故D正确，不符合题意。故选C。 4．B 【详解】A．由图像可知，负电荷从A点到B点做加速度逐渐减小的加速运动，由于电荷带负电，则该电场线的方向是由B指向A，故A错误； BC．根据牛顿第二定律可得，可知A点处的场强比B点处的场强大，又电场方向由B指向A，则该电场不可能是由正点电荷产生的，故B正确，C错误； D．由于电场方向由B指向A，根据沿电场方向电势降低可知，根据， 由于试探电荷带负电，则该负电荷在A点的电势能大于B点的电势能，故D错误。故选B。 5．C 【详解】A．沿电场方向电势降低，故D点电势高于C点电势，根据公式可得CD两点间的电势为 ，故A错误； B．因为B板接地，所以B板电势为零，DB间的电势差等于D点电势，故，故B错误； C．若将点电荷从点移动到点，电场力做功，故C正确； D．若将B板接地，CB间的电势差等于C点的电势，所以 所以，故D错误，故选C。 6．A 【详解】A．电场沿 轴对称分布，且图像关于原点对称，所以从点到 的图像包围面积等于从点到 的图像包围面积，故从点到 的电势降落等于从点到的电势降落，故A正确； B．由图可知， 时，电场方向沿轴正方向；时，电场方向沿轴负方向。电场线从点向两侧发散，顺着电场线电势降低，故点电势最高。电子带负电，根据电势能公式 可知，电子在电势最高处电势能最小，故B错误； C．电场强度随变化的图像面积表示电势差的大小。由图可知 区间的面积大于 区间的面积，所以和之间的电势差小于和之间的电势差，故C错误； D．取无穷远处电势为零，在区域，电场线指向无穷远，顺着电场线电势降低，故区域电势，由C选项分析可知 ，故D错误。故选A。 7．D 【详解】A．根据可知，图像的切线斜率表示电场力大小，则x1处粒子受到的电场力为0，场强为0，故A错误； B．根据，由于粒子带负电，所以电势越高，电势能越小，则x1处电势最高，故B错误； C．由题图可知，粒子从x1到x2电势能增大，所以电场力做负功，故C错误。 D．由于粒子只受电场力作用，所以动能与电势能之和保持不变，由于x1处电势能最小，所以粒子在x1处动能最大，故D正确。故选D。 8．BC 【详解】AB．从开始，开关接“1”电容器开始充电，由于电容器带电量越来越多，充电电流越来越小，最后减小到0，把开关改接“2”后，电容器通过电阻R放电，随电容器带电量越来越小，电流也会越来越小，最后电流减小到零，放电过程中电流的方向与充电过程中相反，故A错误，B正确； CD．从开始，开关接“1”电容器开始充电，由于充电电流越来越小，电容器两板间的电压增加的越来越慢，把开关改接“2”后电容器通过R放电，由于放电电流越来越小，电容器两板间的电压减小的越来越慢，但整个过程中始终为正值，故C正确，D错误。故选BC。 9．BD 【详解】A．图像的斜率表示电场强度，由图像可知从到电场强度逐渐减小，电势升高，电场线由高电势点指向低电势点，可知场强方向沿轴负方向，粒子带正电，粒子所受的电场力方向沿轴负方向，当粒子以初速度从点进入电场，沿轴正方向运动，则粒子做加速度减小的减速运动，A错误； B． 由图可知从0到电势先升高后降低，根据电势能公式可知正粒子的电势能先增大后减小，故B正确； C．根据上述，从O向运动的过程中，粒子沿轴正方向做减速运动，若减速到零，由动能定理有，解得，表明粒子运动到位置之前速度就减为0，故C错误； D．根据上述，粒子从O运动到的过程中，根据动能定理有，解得故D正确。故选BD。 10．AD 【详解】A．电场线如图所示：从A到B再到C的过程中，电场强度方向先沿AB方向，后沿BC方向，即由A到B到C，电势一直降低，故A正确； C．故由B到C的电场强度可能是先增大后减小，也可能是一直增大。所以由B到C过程，点电荷受到的电场力不一定一直增大，故C错误； BD．由题意，两个等量同种电荷，它们在点B处产生的电场强度大小相等，方向相反，合场强为零，AB连线上方的中垂线上每一点（除B点）电场方向都向上，从A到B再到C的过程中，电场强度方向先沿AB方向，后沿BC方向，负电荷所受力的方向与电场强度方向相反，所以负点电荷自A沿直线移到B的过程中，电场力做负功，再沿直线移到C时，电场力还是做负功，则该电荷的电势能一直增大。故B错误，D正确。故选AD。 11．(1) 增大 (2) 15 （3）向下运动 【详解】（1）[1][2]空气的相对介电常数很小，当极板间插入其他电介质时，两极板间电介质的相对介电常数会增大，根据 ，可知电容器的电容增大 （2） 根据题意，由公式有 ，可得， （3） 保持开关S闭合，则电容器两极板间电压不变，根据可知电场强度E减小，所以带电粒子将向下运动 12．(1) 充电 放电 (2) 向下 (3) 32 【详解】（1）[1]单刀双掷开关置于时，电源通过电流传感器给电容器充电，回路中的电流方向为顺时针，使其上极板带正电荷，下极板带等量的负电荷 [2]单刀双掷开关置于时，电容器、电流传感器、滑动变阻器组成闭合回路，此时电容器放电，回路中的电流方向为逆时针 （2）调整滑动变阻器的滑片向下，增大其接入电阻，电流变小，电容器放电时间变长，就能够延长放电时间 （3）[1]在图像中面积表示电荷量，约有37个小方格（数小方格时，过半算一个，不过半约掉）。则：，[2] 电容为 13．(1)160V (2)560V (3)电势能增加了8.4×10-7J 【详解】（1）因为 ，， 解得 （2）由 解得 又因为 解得 （3）由于 ， 解得 即电势能增加了。 14．（1）； （2）； （3） 【详解】（1）电子经加速电场加速过程中，根据动能定理得 代入数据解得 （2）粒子在电场中的运动时间 离开电场时的竖直分速度 又有 代入数据解得 （3）电子在偏转电场中运动过程，由动能定理 代入数据解得 所以电势能减少。 15.（1） （2）小球的机械能减小了6J （3） 【详解】（1）小球静止时细线与竖直方向成角，对小球受力分析如图所示： 根据平衡条件有 可得 （计算qE时候，只需要代q的大小，不用带符号，所以是正值） （2）小球从初始位置运动至轨迹最左端的过程中，电场力做功为 则小球的机械能减小了6J （3）小球受重力和电场力的合力（可称为：等效重力）为 小球恰能经过等效最高点A，则在A点时满足 从开始到A点由动能定理有 （动能定理还可以这样写：） 解得小球获得的初速度大小为 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 $ 《静电场中的能量》单元测试 注意事项： 1. 本试卷共6页，三道大题，15道小题。试卷满分100分，考试时间75分钟。 2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3. 考试结束后，将答题卡交回。 1、 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，只有一项符合题目要求。 1. 一正点电荷和竖直放置的接地金属板之间的电场线如图中实线所示。一带电小球由图示位置静止释放，小球仅在静电力的作用下运动，运动轨迹如图中虚线所示，M、N是轨迹上的两点。忽略带电小球对金属板的静电感应。则小球 A．带正电荷 B．在M点的加速度大于在N点的加速度 C．在M点的电势能小于在N点的电势能 D．在M点的动能小于在N点的动能 2. 如图所示，AB是点电荷电场中同一条电场线上的两点，把点电荷为的试探电荷从无穷远移到A点，静电力做的功为；把点电荷为的试探电荷从无穷远移到B点，静电力做的功为，下列说法正确的是 A．场源电荷是正电荷，位于A的左侧 B．场源电荷是正电荷，位于B的右侧 C．场源电荷是负电荷，位于A的左侧 D．场源电荷是负电荷，位于B的右侧 3. 如图所示的等腰直角三角形ABC处于匀强电场中，其平面平行于电场方向，AB长为1 m，A、B、C三点的电势分别为1 V、2 V、3 V，以下说法不正确的是 A．匀强电场沿CA方向 B．该三角形上C点的电势最高 C．电场强度的大小为1 V/m D．一负电荷从A点沿该三角形逆时针转动一周电势能先减小后增大 4. 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，其运动的图像如图乙所示。下列判断正确的是 A．该电场线的方向是由A指向B B．A点处的场强比B点处的场强大 C．该电场可能是由正点电荷产生的 D．该负电荷在A点的电势能小于B点的电势能 5. 如图所示，带有等量异号电荷，相距的平行板A和B之间有一个匀强电场。电场强度，方向向下。电场中点距B板，点距A板，点有一个电荷量的点电荷。则 A．、两点电势差 B．若将B板接地，则点的电势为 C．若将点电荷从点移动到点，电场力做功为 D．若将B板接地，则点电荷在点的电势能为 6. 有一沿轴对称分布的电场，其电场强度随变化的图像如图所示。的正方向与轴的正方向一致，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是 A． B．电子在点的电势能最大 C．和之间的电势差大于和之间的电势差 D．点的电势小于0 7. 某静电场中，一带负电粒子仅在电场力的作用下沿x轴正向运动，其电势能随位置x变化如图所示。下列说法正确的是 A．x1处电场强度最大 B．x2处电势最高 C．粒子从x1到x2电场力做正功 D．粒子在x1处动能最大 2、 多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，单刀双掷开关S原来跟”2”相接。从t = 0开始，开关改接”1”，一段时间后，把开关改接”2”，则流过电路中P点的电流I和电容器两极板的电势差UAB随时间变化的图像可能正确的有 A B C D 9. 某静电场方向平行于轴，其电势随的分布可简化为如图所示的曲线。一质量为、带电荷量为的粒子（不计重力），以初速度从点进入电场，沿轴正方向运动到位置的过程中，下列说法正确的是 A．从点运动到位置的过程中，粒子做匀减速运动 B．从点运动到位置的过程中，电势能先增大后减小 C．若，粒子运动到处时速度大小为 D．若，粒子运动到处时速度大小为 10. 如图，A、B为一对固定的等量正电荷连线上的两点（其中B为中点），C为连线中垂线上的一点。今将一个点电荷量为－q（q > 0）的电荷自A沿直线移到B再沿直线移到C，以下说法正确的是 A．移动过程中，电势一直降低 B．电场力先做正功后不做功 C．由B到C过程，点电荷受到的电场力一定一直增大 D．点电荷的电势能一直增大 3、 非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 课外实验小组为加深对电容器的理解进行了如下实验。 （1）图甲所示的电容器充电后与电源断开，电容器的电荷量将不变，在常见的电介质中，由于空气的相对介电常数最小，当极板间插入其他的电介质时，电容器的电容将______（选填”增大””减小”或”不变”）； （2）如图乙所示为一平行板电容器，两极板间有一个带电粒子处于静止状态，电源电压为。若将电源电压降为原来的后，它所带的电荷量减少了，则该电容器的电容为____；若将平行板电容器的B极板向下移动一段距离，保持开关S闭合，则带电粒子将会 （选填“保持静止”“向下运动”“向上运动”） 12. 如图1所示为观察电容器的充、放电现象的实验电路，是电容器，是单刀双掷开关，是与计算机相连的电流传感器，是滑动变阻器，是电动势为的直流电源。 （1）单刀双掷开关置于时，电容器________，单刀双掷开关置于时，电容器________。（均选填”充电”或”放电”）； （2）通过调整滑动变阻器触头可以调整电容器的放电时间，若发现放电时间过短，此时只需要________（选填”向上”或”向下”）调整滑动变阻器的滑片，就能够延长放电时间； （3）图2是某过程电流随时间变化的图像，根据图2可以估算充电完成时电容器所带电荷量约为_______C，该电容器电容约为_______ 。（结果均保留2位有效数字） 13. 把一个电荷量为q = 1 × 10-9 C的正点电荷从A点移动到B点，静电力做的功为WAB = 1.6 × 10-7 J。再把这个电荷从B点移动到C点，静电力做的功为4.0 × 10-7 J。求： （1） 若取B点为零电势点，求A点的电势； （2） 求A、C两点间的电势差UAC； （3） 把电荷量为q′ = －1.5 × 10-9 C的负点电荷从A点移动到C点电势能变化了多少？ 14. 电子从静止开始被的电场加速，沿直线垂直进入另一个场强为的匀强偏转电场，而后电子从右侧离开偏转电场。已知电子比荷为 ，不计电子的重力，偏转电极长为。求： （1） 电子经过电压加速后的速度的大小； （2） 电子离开偏转电场时的速度方向与进入该电场时的速度方向之间的夹角； （3） 电子经过偏转电场过程中电势能的改变量。 15. 图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，一根长L＝0.625m的绝缘细线的一端固定在电场中的点，另一端系住一质量m＝0.8kg，带电量的小球，小球静止时细线与竖直方向成θ＝37°角。现给小球一个与细线垂直的初速度，使其从静止位置开始运动，发现它恰好能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动。已知，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）小球从初始位置运动至轨迹最左端的过程中机械能变化量； （3）小球获得的初速度大小。 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 $《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 C C B C A D BC BD AD 1.D 【详解】A.根据曲线运动，物体受到的合力指向轨迹凹侧，可知小球受到的电场力向左，结合电场线方 向，可知小球带负电，故A错误： B.由于N点电场线比M点更密集，所以小球在M点的受到的合力小于在N点的合力，根据牛顿第二定 律，小球在M点的加速度小于在N点的加速度，故B错误： C.小球从M点运动至N点，电场力对小球做正功，小球电势能减小，所以小球在M点的电势能大于在N 点的电势能，故C错误。 D.小球从M点运动至N点，电场力和重力对小球都做正功，根据动能定理可知，小球动能不断增大，所 以小球在M点的动能小于在N点的动能，故D正确；故选D。 2.C W1_4×108 【详解】由于10V40,则o:0v。 由于UoB W=-6×109 g-2×10V=30V,则0g30V 可知0>0>p4,可知场源电荷是负电荷， 根据沿着电场线方向电势逐渐降低，可知电场线是由B指向A，结合场源电荷是负电荷，所以场源电荷 位于A的左侧。故选C。 3.C 【详解】A.取AC中点D,D点的电势D4e=2V 2 则BD为等势线，在等腰直角三角形ABC中，AC恰好垂直于BD,且沿着电场线方向电势逐渐降低，电场 线沿CA方向，故A正确，不符合题意： B.由几何关系可知，三角形上C点电势最高，故B正确，不符合题意： C.匀强电场沿CA方向，由几何关系，得CA长度为d=V2m 电势差Uc40c-p4=2V 电场强度= cA=V2vhm时1Vhm,故c错误，符合题意： d D.一负电荷从A点沿该三角形逆时针转动一周，电势先升高后降低，电势能先减小后增大，故D正确， 不符合题意。故选C。 4.B 【详解】A.由-t图像可知，负电荷从A点到B点做加速度逐渐减小的加速运动，由于电荷带负电，则 该电场线的方向是由B指向A,故A错误； 答案第1页，共6页 BC.根据牛顿第二定律可得： 二，可知A点处的场强比B点处的场强大，又电场方向由B指向A,则该 电场不可能是由正点电荷产生的，故B正确，C错误： D.由于电场方向由B指向A,根据沿电场方向电势降低可知0>p4,根据E。qp, 由于试探电荷带负电，则该负电荷在A点的电势能大于B点的电势能，故D错误。故选B。 5.C 【详解】A.沿电场方向电势降低，故D点电势高于C点电势，根据公式=Ed可得CD两点间的电势为 Ucp=-UDc=-E.dDc-2×103×(10-2-3)×10-2V=-100V,故A错误； B.因为B板接地，所以B板电势为零，DB间的电势差等于D点电势，故 UDB=E·dDB=2×103×(10-2)×102V=160V,故B错误； C.若将点电荷从C点移动到D点，电场力做功WcD=UcD(-100)×(-1×10)J=104J,故C正确： D.若将B板接地，CB间的电势差等于C点的电势，所以pc=Uc8=Edc82×103×3×102V=60V 所以Ec一pcF-6×105J,故D错误，故选C。 6.A 【详解】A.电场沿x轴对称分布，且E-x图像关于原点对称，所以从O点到x1的图像包围面积等于从 O点到一x1的图像包围面积，故从O点到x1的电势降落等于从O点到-x1的电势降落，故A正确： B.由图可知，x>0时>0，电场方向沿x轴正方向；x<0时<0，电场方向沿x轴负方向。电场线从O点 向两侧发散，顺着电场线电势降低，故O点电势最高。电子带负电，根据电势能公式E。可知，电子在 电势最高处电势能最小，故B错误； C.电场强度E随x变化的图像面积表示电势差的大小。由图可知x2~x?区间的面积大于x1~x2区间的 面积，所以x1和x2之间的电势差小于x3和x3之间的电势差，故C错误： D.取无穷远处电势为零，在x>0区域，电场线指向无穷远，顺着电场线电势降低，故x>0区域电势>0， 由C选项分析可知p(-x1)=o(x1)>0,故D错误。故选A。 7.D 【详解】A.根据△E,=-W电=qE△x可知，E,x图像的切线斜率表示电场力大小，则x!处粒子受到的电场 力为0，场强为0，故A错误； B.根据E。I,由于粒子带负电，所以电势越高，电势能越小，则x1处电势最高，故B错误； C.由题图可知，粒子从x1到x2电势能增大，所以电场力做负功，故C错误。 D.由于粒子只受电场力作用，所以动能与电势能之和保持不变，由于x?处电势能最小，所以粒子在x处 动能最大，故D正确。故选D。 8.BC 【详解】AB.从0开始，开关接“1”电容器开始充电，由于电容器带电量越来越多，充电电流越来越小， 最后减小到0，把开关改接“2”后，电容器通过电阻R放电，随电容器带电量越来越小，电流也会越来越小， 最后电流减小到零，放电过程中电流的方向与充电过程中相反，故A错误，B正确： 答案第2页，共6页 CD.从0开始，开关接“1电容器开始充电，由于充电电流越来越小，电容器两板间的电压增加的越来 越慢，把开关改接“2”后电容器通过R放电，由于放电电流越来越小，电容器两板间的电压减小的越来越 慢，但整个过程中UAB始终为正值，故C正确，D错误。故选BC。 9.BD 【详解】A.。图像的斜率表示电场强度，由图像可知从O到x,电场强度逐渐减小，电势升高，电场 △x 线由高电势点指向低电势点，可知场强方向沿x轴负方向，粒子带正电，粒子所受的电场力方向沿x轴负 方向，当粒子以初速度从O点进入电场，沿x轴正方向运动，则粒子做加速度减小的减速运动，A错误： B.由图可知从0到x3电势先升高后降低，根据电势能公式Epq可知正粒子的电势能先增大后减小，故B 正确： C.根据上述，从O向x3运动的过程中，粒子沿x轴正方向做减速运动，若'o二 减速到零，由动能定理 有0-0，解得y一号<9g,表明粒子运动到，位置之前速度就减为0，故C错误： D.根据上述，粒子从0运动到的过程中，根据动能定理有g-(行儿方后解得、 5q00 m 故D正确。故选BD。 10.AD 【详解】A.电场线如图所示：从A到B再到C的过程中，电场强 度方向先沿AB方向，后沿BC方向，即由A到B到C,电势一直降 + 低，故A正确： C.故由B到C的电场强度可能是先增大后减小，也可能是一直增大。 所以由B到C过程，点电荷受到的电场力不一定一直增大，故C错 误： BD.由题意，两个等量同种电荷，它们在点B处产生的电场强度大 小相等，方向相反，合场强为零，AB连线上方的中垂线上每一点（除B点）电场方向都向上，从A到B 再到C的过程中，电场强度方向先沿AB方向，后沿BC方向，负电荷所受力的方向与电场强度方向相反， 所以负点电荷自A沿直线移到B的过程中，电场力做负功，再沿直线移到C时，电场力还是做负功，则该 电荷的电势能一直增大。故B错误，D正确。故选AD。 11.(1)增大 (2)15 （3)向下运动 【详解】(1)[1][2]空气的相对介电常数很小，当极板间插入其他电介质时，两极板间电介质的相对介电常 数会增大，根据，可知电容器的电容增大 (2)根据理在，山公式有C号品，可附C F=15F, 330 答案第3页，共6页 (3)保持开关$闭合，则电容器两极板间电压不变，根据E= 可知电场强度E减小，所以带电粒子将向 下运动 12.(1)充电 放电 (2)向下 (3)1.9×104 32 【详解】(1)[1]单刀双掷开关置于α时，电源通过电流传感器给电容器充电，回路中的电流方向为顺时针， 使其上极板带正电荷，下极板带等量的负电荷 [2]单刀双掷开关置于b时，电容器、电流传感器、滑动变阻器组成闭合回路，此时电容器放电，回路中的 电流方向为逆时针 (2)调整滑动变阻器的滑片向下，增大其接入电阻，电流变小，电容器放电时间变长，就能够延长放电 时间 (3)[1]在i-t图像中面积表示电荷量，约有37个小方格（数小方格时，过半算一个，不过半约掉）。则： 37x1x5x10℃≈1.9x104C,[21电容为C2号-号 3.2×105F=32F 13.(1)160V (2)560V (3)电势能增加了8.410J 【详解】(1)因为 980,UAB- WAB UAB-A-OB 解得 94=160V (2)由 解得 U3C-400V 又因为 UAC-UAB+UBC 解得 UAC-560V (3)由于 W4C-qUAc,WAc=-△Ep 解得 △Ep=8.4×107J 即电势能增加了8.4×107J。 答案第4页，共6页 14.(1)8×10m/s:(2)45;(3)2.88×1016J 【详解】(1)电子经加速电场加速过程中，根据动能定理得 代入数据解得 yx=8×10m/s (2)粒子在电场中的运动时间 离开电场时的竖直分速度 1=t 又有 tang 代入数据解得 0-450 (3)电子在偏转电场中运动过程，由动能定理 gu 1 代入数据解得 W电=2.88×1016J 所以电势能减少2.88×1016J。 答案第5页，共6页 15.（1)2×107N/C(2)小球的机械能减小了6J (3)6.25m/s 【详解】(1)小球静止时细线与竖直方向成角，对小球受力分析如图所示： 79E mg 根据平衡条件有 mgtane-gE 可得 B="ngtan6=2×107N/C (计算E时候，只需要代q的大小，不用带符号，所以是正值) (2)小球从初始位置运动至轨迹最左端的过程中，电场力做功为 W=-qBL(1+sin37°）=-6J 则小球的机械能减小了6J (3)小球受重力和电场力的合力（可称为：等效重力）为 F=m1810N c0s37° 小球恰能经过等效最高点A,则在A点时满足 v 五 从开始到A点由动能定理有 1 21 mmg 2Lcose-qE.2Lsine 21 (动能定理还可以这样写：mi2m6P2L) 解得小球获得的初速度大小为 'o-6.25m/s 答案第6页，共6页