第十章 静电场中的能量（举一反三·单元检测）物理人教版必修第三册

**基本信息** 2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷，聚焦静电场单元，以科技前沿（如基因编辑电转染平台、X射线技术）和实际应用（静电除尘、自动投料机）为情境，覆盖电容、电场强度、电势等核心知识，通过选择、实验、计算梯度设计，适配单元复习，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| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|电容动态分析、电场线与等势面、电势能变化|第3题以“高通量基因编辑电转染平台”为情境，考查电场对称性与电势能比较，体现科学思维| |实验题|2/14|电容器充放电、电容测量|第11题通过放电法测电容，结合I-t图像面积求电荷量，培养科学探究能力| |计算题|3/40|电场与力学综合、偏转电场|第15题结合X射线管工作原理，综合考查加速、偏转电场中电子运动，强化物理观念与模型建构|

2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．自动投料机通过控制系统对绝缘性良好的陶瓷粉末进行投放。工作时保持开关闭合，如图所示，随着陶瓷粉末的持续减少，下列说法正确的是（　　） A．电路中电流方向b→a B．电极两端电压变大 C．电极间的电容变大 D．电容器内存储的电场能增加 【答案】A 【详解】B．该装置可等效为电容器，两个电极是电容器极板，绝缘陶瓷是介电常数大于空气的电介质，开关保持闭合，因此电容器始终与电源相连，电极两端电压保持不变，故B错误； C．根据电容决定式，陶瓷粉末减少后，极板间平均相对介电常数εr减小，因此电容C减小，故C错误； A．电容器的C减小，U不变，由Q=CU，可知电容器带电量Q减小，电容器放电。电容器左极板接电源正极带正电，右极板（接a端）接电源负极带负电；放电时负电荷从右极板经a流向b，电流方向与负电荷运动方向相反，因此电流方向为b→a，故A正确； D．电容器放电，电容器内存储的电场能减少，故D错误。 故选A。 2．某工厂的静电除尘装置结构如图甲所示，两板状收集器A接高压电源正极，位于两板正中央的线状电离器B接高压电源负极。该装置的俯视图如图乙，以B上某一点为坐标原点，建立与A垂直的轴，板内沿轴的电势随位置的变化规律如图丙所示。下列说法正确的是（     ） A．板间电场方向均与轴平行 B．从到电场强度逐渐减小 C．带负电的尘埃在处所受电场力沿轴负方向 D．带负电的尘埃从点附近向A运动的过程中，电势能逐渐增大 【答案】B 【详解】A．两个板状收集器之间的电场分布如图所示（俯视图）， 可知板间电场方向不是均与轴平行，故A错误； B．根据图像的斜率表示电场强度，斜率变小，可知从到电场强度逐渐减小，故B正确； C．从到电势不断升高，可知电场线水平向左，可知带负电的尘埃在处所受电场力沿轴正方向，故C错误； D．带负电的尘埃从点附近向A运动的过程中，受电场力沿轴正方向，电场力做正功，可知电势能逐渐减小，故D错误。 故选B。 3．《自然·生物技术》报道了“高通量基因编辑电转染平台”，该技术通过对称电场设计提高外源DNA导入效率。其原理可简化如图所示，两带电平行金属板在细胞周围形成关于y轴对称的电场，实线为电场线，虚线为带电外源DNA进入细胞膜的运动轨迹。L、M、N为轨迹上三点，P点与N点关于y轴对称，且。下列说法正确的是（　　） A．N、P两点的电场强度相同 B．DNA分子在M点的加速度比在N点大 C．DNA分子在M点的电势能大于在N点的电势能 D．L、N两点间的电势差等于N、P两点间的电势差 【答案】C 【详解】A．电场强度是矢量，包含大小和方向，两点的电场强度大小相等、方向不同（N点电场线斜向右上，P点电场线斜向左上），故电场强度不相同，A错误； B．电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线越密，场强越大，由图可知，N点的电场线比M点更密，因此DNA分子在M点的加速度比N点小，B错误； C．DNA的运动轨迹向电场线的内侧弯曲，说明DNA所受电场力方向与电场线方向相反，说明DNA带负电，沿电场线方向电势降低。M点电势小于N点电势，由可得，M点电势能大于N点，C正确； D．公式仅适用于匀强电场，本题为非匀强电场不能直接用该公式，且仅为轨迹长度，不是沿电场方向的距离，由对称性可知，而不为零，D错误。 故选C。 4．在某电场中建立x坐标轴，一个带正电粒子沿x轴正方向运动，经过间距相等的A、B、C三点，该粒子的电势能随位置坐标x变化的关系如图所示，该粒子只受电场力作用。下列说法正确的是（　　） A．A点电势高于B点电势 B．A点的电场强度大于B点的电场强度 C．粒子经过A点的速率小于经过B点的速率 D．C、B两点电势差大于B、A两点电势差 【答案】D 【详解】A．由图可知，A点的电势能小于B点的电势能，即 根据电势与电势能之间的关系可知 所以 故A错误； B．在x轴上取一小段包含A点的线段，设其长度为，线段两端的电势变化为，则该小段内的平均电场强度为 即曲线的切线斜率的绝对值大小，与该点处的电场强度的大小成正比，由图可知，A点的切线斜率小于B点的切线斜率，所以A点的电场强度小于B点的电场强度，故B错误； C．该粒子只受电场力作用，则粒子的动能和电势能之和将保持不变。粒子从A点运动到B点的过程中，电势能增大，则动能减小。所以粒子经过A点的速率大于经过B点的速率，故C错误； D．由图可知，AB段的平均电场强度小于BC段的平均电场强度，根据 可知，C、B两点间的电势差大于B、A两点间的电势差，故D正确。 故选D。 5．地球表面与电离层之间有稳定的电势差，会在两者间的低空大气中形成电场，其电场强度即大 气电场强度，晴天时方向多垂直地面向下，地面附近的电场分布如图所示，低空大气上表层与地面构成平行板电容器模型，忽略大气相对介电常数的变化，下列说法正确的是（     ） A．低空大气越厚，电容越大 B．若地面所带的电荷量不变，则低空大气越厚，大气电场强度越大 C．地面单位面积所带的电荷量越大，大气电场强度越大 D．地面单位面积所带的电荷量越小，地面上方的P点电势越高 【答案】C 【详解】A．由于低空大气上表层与地面构成平行板电容器模型，根据公式 低空大气厚度d越大，电容C越小，故A错误； B．电场强度 又因为 联立，可得 所以地面所带的电荷量不变时，低空大气厚度d增大，大气电场强度不变，故B错误； C．地面单位面积所带的电荷量 又 则地面单位面积所带的电荷量越大，大气电场强度越大，故C正确； D．地面单位面积所带的电荷量越小，大气电场强度越小，由可知，P点与地面间的电势差也越小，P点的电势越低，故D错误。 故选C。 6．如图所示，平行板电容器的金属板A、B水平放置，与直流恒压电源两极相连，电路中接有电流计G，极板B接地，极板间有一带负电的液滴静止在P点，则下列判断错误的是（　　） A．a端是电源的正极 B．将A板向右平移一些，液滴将向下运动 C．将B板向下平移一些，电容器电容减小 D．将A板向下平移过程中，电流计中有从d到c的电流 【答案】B 【详解】A．由于带负电的液滴处于静止状态，可知电场力竖直向上，板间场强方向向下，因此A板带正电，a端是电源的正极，故A正确，不符合题意； B．将A板向右平移一些，板间电压不变，根据 可知，板间的电场强度不变，液滴仍保持静止，故B错误，符合题意； C．将B板向下平移一些，两极板间距离变大，根据 可知，电容C减小，故C正确，不符合题意； D．根据 A板向下平移，d减小，C增大，板间电压U不变，则电容器所带电荷量Q增大，电容器充电，电流计中有d到c的电流，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．如图所示，平行金属板A、B间为加速电场，平行金属板C、D间为偏转电场，M为荧光屏。一质量为m、电荷量为q的质子，从A板附近由静止出发，经过加速电场加速后，沿中线O1O2水平射入偏转电场，最终打在荧光屏上的P点。不计粒子重力，则下列说法正确的是（　　） A．质子从C、D间射出电场后做抛体运动 B．若氦原子核（质量为4m，电荷量为2q）从同一位置由静止释放，在两电场中的运动总时间更长 C．若氦原子核（质量为4m，电荷量为2q）从同一位置由静止释放，最终打在P点与O2点之间的某点 D．若电子从同一位置由静止释放，将打在荧光屏上O2点以下的位置 【答案】B 【详解】A．质子从C、D间射出电场后，不受力的作用，将做匀速直线运动，故A错误； B．设AB两板间距为L1，则粒子在加速电场中有 所以 设CD板长为L2，则 所以在两电场中的运动总时间 由于氦原子核比荷更小，所以氦原子核运动总时间更长，故B正确； C．粒子从CD射出后，偏移量为 由此可知，不同的带电粒子将从偏转电场的同一位置、同一方向射出，最终打在荧光屏上同一位置，故C错误； D．若电子从同一位置由静止释放，将不能被加速，不会打在荧光屏上，故D错误。 故选B。 8．某电场的等势面分布如图所示，相邻等势面之间的电势差均为1V，部分等势面的电势已标明，下列说法正确的是（　　） A．b点的电场强度大于c点的电场强度 B．将电子放在a点，其受到的电场力方向向左 C．若质子在c点有3eV的动能，可能无法运动到d点 D．质子在a点的电势能大于在c点的电势能 【答案】AC 【详解】A．相邻等势面电势差相同时，等势面越密集，电场强度越大。由图可知，b点的等势面比c点更密集，因此b点电场强度大于c点，A正确； B．电场线垂直于等势面，由高电势指向低电势，因此a点的电场方向向左；电子带负电，电场力方向与电场方向相反，因此电子受到的电场力方向向右，B错误； C．相邻等势面电势差为，c点电势为2V，d点电势为5V。从c点到d点电势升高，质子带正电，从c到d电势能增加。质子在c点动能为，到达d点时动能减为0，但质子的初速度方向不一定朝向d点，因此存在无法到达d点的可能，C正确； D．质子带正电，电势能满足 电势能与电势成正比。a点电势，c点电势，所以 因此质子在a点的电势能小于在c点的电势能，D错误。 故选AC。 9．如图所示，A、B、C、D是圆心为O的圆上的四点，AC为圆的直径，其中，，，空间有一方向与圆所在平面平行的匀强电场（未画出），已知A点的电势为，B点的电势为，D点的电势为，下列说法正确的是（　　） A．O点的电势为 B．O点的电势为 C．匀强电场的电场强度大小为 D．匀强电场的电场强度大小为 【答案】AD 【详解】CD．匀强电场中平行等间距的两条线段的电势差相等，令AD中点J的电势为，则有 解得 则B、J连线为一条等势线，作出示意图如图所示 圆的半径，根据几何关系与正弦定理有 其中 利用三角函数规律解得 则垂直于，由于沿电场线方向电势降低，因此电场方向由A指向C，则电场强度，C错误，D正确； AB．根据电场强度与电势差的关系有 结合上述解得，A正确，B错误。 故选AD。 10．如图甲所示，水平面上固定一倾角为37°的光滑绝缘斜面，空间存在水平向左的匀强电场。一带电量的小物块从斜面底端以一定初速度沿斜面上滑，图乙是在上滑过程中物块的电势能、动能分别随位移x变化的关系。已知重力加速度，g=10m/s2，则物块质量m和电场强度E的大小分别为（　　）    A．m=0.5kg B．m=0.3kg C．E=2×105N/C D．E=2.5×105N/C 【答案】AD 【详解】物块沿斜面向上运动，动能减小，电势能增加；由图可知当位移为5m时，有 ， 所以当位移x=5m时，根据动能定理有 而 联立解得 ， 故选AD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．如图1所示是一种利用放电法测量电容器的电容C的实验电路。主要实验步骤如下： ①按照电路图连接电路，在断开的情况下闭合给电容器充电，等电压表指针稳定后记下电压表的读数； ②断开，闭合，让电容器通过滑动变阻器R放电，放电过程中，每隔1s记录下电流表的读数I； ③利用实验数据，作出图像如图2所示。 (1)调节滑动变阻器R的值可以改变电容器的放电时间，实验过程中若发现电容器放电时间较短，需要增加放电时间，应该把滑动变阻器R的触头______移动（填“向上”或“向下”）。 (2)图像与坐标轴围成的面积表示______，根据图像，电容器储存的电荷量______C（结果保留2位有效数字）。 (3)待测电容器电容______F（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1)向上 (2) 电容器储存的电量 (3)（每空2分） 【详解】（1）滑动变阻器阻值越大，电路中电流越小，根据可知放电时间越长，应把滑动变阻器R的触头向上移动。 （2）[1]根据可知图像与坐标轴围成的面积表示电容器储存的电量； [2]题中图像面积有17个格子，每个格子面积为 电容器存储电量 （3）电容器电容 12．某实验小组的同学在探究电容器的充、放电时，设计了如图甲所示的电路，实验时进行了如下的操作∶ ①将单刀双掷开关接a，并稳定一段时间。 ②将单刀双掷开关接b，描绘出电流表的示数随时间的变化规律，如图丙所示。 (1)根据电路图甲用笔划线代替导线将图乙中的实物图连线____； (2)下列现象正确的是_ A．操作①中，电容器的上极板带正电 B．操作②中，流过电流计的电流向上 C．操作②中，两极板之间的电场强度逐渐减小 (3)若I-t图线与坐标轴围成的面积表示电荷量，电源的电压为U=2V，电容器的电容约为 C=_____F（结果保留两位有效数字）；如果操作①、②中，仅将电阻箱的阻值调小，则图丙中，电容器的放电时t_________（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1) (2)AC (3) 变小 （2分） 【详解】（1）由电路图甲将图乙中的实物图依次连线，如图所示 （2）A．操作①中，电源对电容器充电，回路中的电流沿逆时针方向，则电容器的上极板带正电，故A正确； B．操作②中，电容器放电，由于上极板带正电，则该过程中流过电流计的电流向下，故B错误； C．电容器放电的过程中，电容器所带电荷量逐渐减小，则两极板间的电压逐渐减小，根据可知场强不断变小，故C正确； 故选AC。 （3）[1]图像中，图像与横坐标轴围成的面积表示电荷量，根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子的电荷量为8×10-5C，由大于半格算一个，小于半格舍去，因此图像所包含的格子个数为38，所以释放的电荷量为 q =8×10-5 C×38=3.04×10-3 C 根据电容器的电容可得 [2]电容器放电过程的平均电流为 又 所以电阻箱的阻值R越小，越大，t越短。 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（12分）如图所示，粗糙水平绝缘轨道与光滑的竖直半圆绝缘轨道BCD相切于B点，半圆轨道的半径为R，空间中存在着方向水平向右的匀强电场，将质量为m、电荷量为的滑块（可视为质点）在距B点为处的P点由静止释放，滑块经B点后恰能沿半圆轨道运动到D点，取滑块在P点时的电势能为零，滑块与水平绝缘轨道间的动摩擦因数，重力加速度为g，求： (1)滑块在B点的速度大小； (2)B点的电势； (3)滑块在半圆轨道上运动的最大速度。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）滑块恰能沿半圆轨道运动到点，有（1分） 解得（1分） 滑块从点运动到点的过程中，电场力做功为0，由动能定理可得（1分） 解得（1分） （2）滑块由P点运动到B点的过程中，受到的摩擦力（1分） 设匀强电场的电场强度大小为，滑块由点运动到点过程中，由动能定理可得（1分） 解得电场强度大小（1分） P、B两点的电势差（1分） （1分） 解得点的电势（1分） （3）滑块在半圆轨道上等效最低点的速度最大，OQ与竖直方向的夹角为，如图所示，则 由动能定理有（1分） 解得（1分） 14．（12分）如图甲所示，两水平放置的平行导体板、，板长为，板间距离为，为两板中心线，两板间加上有周期性变化的电压，如图乙所示（图中为已知值，为未知值）。左侧为粒子源，源源不断地发出质量为、带电量为的带电粒子，粒子均以相同的初速度从点水平射入两板间。若带电粒子在时刻从点射入平行板，时刻刚好从板的右边缘射出。带电粒子的重力、粒子间相互作用均忽略不计，两板间电场为理想的匀强电场。求： (1)带电粒子射入平行板的初速度； (2)图乙中的值； (3)时间内时刻射入平行板的粒子恰好从点射出，求。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由题可知，粒子在电场中沿水平方向做匀速直线运动，故粒子进入平行板的初速度（1分） （2）粒子在平行板竖直方向做匀加速运动，粒子的加速度为，根据牛顿第二定律可得（1分） 解得（1分） 方向竖直向下，此阶段沿竖直方向偏转的位移（1分） 此时粒子沿竖直方向的速度（1分） 时间内，粒子竖直方向的加速度为，根据牛顿第二定律则有（1分） 解得（1分） 方向竖直向上，此阶段粒子在竖直方向做匀减速直线运动，偏转位移为（1分） 根据题意可得 联立解得（1分） （3）粒子在时刻进入平行板，粒子在竖直方向的加速度为 竖直方向上的位移（1分） 此时粒子的速度 粒子在的时间内，其加速度 此阶段的位移（1分） 末时刻粒子的速度 设经过时间粒子到达，此阶段粒子的加速依然为 此阶段竖直方向的位移（1分） 由于在竖直方向位移为零，即 联立解得（1分） 15．（14分）X射线技术是医疗、工业和科学领域中广泛应用的一种非侵入性检测方法。如医院中的X光检测设备就是一种利用X射线穿透物体并捕获其投影图像的仪器，图甲是某种XT机主要部分的剖面图，其工作原理是在如图乙所示的X射线管中，从电子枪逸出的电子（初速度可忽略）被加速、偏转后高速撞击目标靶，实现破坏辐射，从而放出X射线，图乙中、之间的加速电压，M、N两板之间的偏转电压，电子从电子枪中逸出后沿图中虚线射入，经加速电场，偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点，虚线与靶台在同一竖直面内，且的长度为。已知电子质量，电荷量，偏转极板和长、间距，虚线距离靶台的竖直高度，不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪中逸出时的初速度大小，不计空气阻力。 (1)求电子进入偏转电场区域时速度的大小； (2)求靶台中心点离板右侧的水平距离； (3)若使电子打在靶台上，求、两板之间的电压范围（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）对电子在加速电场中的加速过程用动能定理有（1分） 解得（1分） （2）电子在偏转电场中做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，有（1分） 在竖直方向上做匀加速直线运动，有（1分） 其中加速度（1分） 解得（1分） 电子离开偏转电场后做匀速直线运动，由几何关系可知，如图 可得（1分） 代入数据后得（1分） （3）由题可知，、两点离板右侧的水平距离分别为， 若电子刚好到达点，由几何关系有（1分） 解得 所以电子不能到达点，所以有（1分） 可得 电子刚好到达点时，由几何关系有（1分） 解得 当偏转电压为，电子离开电场时的侧移量为，则（1分） 可得（1分） 综上得电压范围为（1分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．自动投料机通过控制系统对绝缘性良好的陶瓷粉末进行投放。工作时保持开关闭合，如图所示，随着陶瓷粉末的持续减少，下列说法正确的是（　　） A．电路中电流方向b→a B．电极两端电压变大 C．电极间的电容变大 D．电容器内存储的电场能增加 2．某工厂的静电除尘装置结构如图甲所示，两板状收集器A接高压电源正极，位于两板正中央的线状电离器B接高压电源负极。该装置的俯视图如图乙，以B上某一点为坐标原点，建立与A垂直的轴，板内沿轴的电势随位置的变化规律如图丙所示。下列说法正确的是（     ） A．板间电场方向均与轴平行 B．从到电场强度逐渐减小 C．带负电的尘埃在处所受电场力沿轴负方向 D．带负电的尘埃从点附近向A运动的过程中，电势能逐渐增大 3．《自然·生物技术》报道了“高通量基因编辑电转染平台”，该技术通过对称电场设计提高外源DNA导入效率。其原理可简化如图所示，两带电平行金属板在细胞周围形成关于y轴对称的电场，实线为电场线，虚线为带电外源DNA进入细胞膜的运动轨迹。L、M、N为轨迹上三点，P点与N点关于y轴对称，且。下列说法正确的是（　　） A．N、P两点的电场强度相同 B．DNA分子在M点的加速度比在N点大 C．DNA分子在M点的电势能大于在N点的电势能 D．L、N两点间的电势差等于N、P两点间的电势差 4．在某电场中建立x坐标轴，一个带正电粒子沿x轴正方向运动，经过间距相等的A、B、C三点，该粒子的电势能随位置坐标x变化的关系如图所示，该粒子只受电场力作用。下列说法正确的是（　　） A．A点电势高于B点电势 B．A点的电场强度大于B点的电场强度 C．粒子经过A点的速率小于经过B点的速率 D．C、B两点电势差大于B、A两点电势差 5．地球表面与电离层之间有稳定的电势差，会在两者间的低空大气中形成电场，其电场强度即大 气电场强度，晴天时方向多垂直地面向下，地面附近的电场分布如图所示，低空大气上表层与地面构成平行板电容器模型，忽略大气相对介电常数的变化，下列说法正确的是（     ） A．低空大气越厚，电容越大 B．若地面所带的电荷量不变，则低空大气越厚，大气电场强度越大 C．地面单位面积所带的电荷量越大，大气电场强度越大 D．地面单位面积所带的电荷量越小，地面上方的P点电势越高 6．如图所示，平行板电容器的金属板A、B水平放置，与直流恒压电源两极相连，电路中接有电流计G，极板B接地，极板间有一带负电的液滴静止在P点，则下列判断错误的是（　　） A．a端是电源的正极 B．将A板向右平移一些，液滴将向下运动 C．将B板向下平移一些，电容器电容减小 D．将A板向下平移过程中，电流计中有从d到c的电流 7．如图所示，平行金属板A、B间为加速电场，平行金属板C、D间为偏转电场，M为荧光屏。一质量为m、电荷量为q的质子，从A板附近由静止出发，经过加速电场加速后，沿中线O1O2水平射入偏转电场，最终打在荧光屏上的P点。不计粒子重力，则下列说法正确的是（　　） A．质子从C、D间射出电场后做抛体运动 B．若氦原子核（质量为4m，电荷量为2q）从同一位置由静止释放，在两电场中的运动总时间更长 C．若氦原子核（质量为4m，电荷量为2q）从同一位置由静止释放，最终打在P点与O2点之间的某点 D．若电子从同一位置由静止释放，将打在荧光屏上O2点以下的位置 8．某电场的等势面分布如图所示，相邻等势面之间的电势差均为1V，部分等势面的电势已标明，下列说法正确的是（　　） A．b点的电场强度大于c点的电场强度 B．将电子放在a点，其受到的电场力方向向左 C．若质子在c点有3eV的动能，可能无法运动到d点 D．质子在a点的电势能大于在c点的电势能 9．如图所示，A、B、C、D是圆心为O的圆上的四点，AC为圆的直径，其中，，，空间有一方向与圆所在平面平行的匀强电场（未画出），已知A点的电势为，B点的电势为，D点的电势为，下列说法正确的是（　　） A．O点的电势为 B．O点的电势为 C．匀强电场的电场强度大小为 D．匀强电场的电场强度大小为 10．如图甲所示，水平面上固定一倾角为37°的光滑绝缘斜面，空间存在水平向左的匀强电场。一带电量的小物块从斜面底端以一定初速度沿斜面上滑，图乙是在上滑过程中物块的电势能、动能分别随位移x变化的关系。已知重力加速度，g=10m/s2，则物块质量m和电场强度E的大小分别为（　　）    A．m=0.5kg B．m=0.3kg C．E=2×105N/C D．E=2.5×105N/C 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．如图1所示是一种利用放电法测量电容器的电容C的实验电路。主要实验步骤如下： ①按照电路图连接电路，在断开的情况下闭合给电容器充电，等电压表指针稳定后记下电压表的读数； ②断开，闭合，让电容器通过滑动变阻器R放电，放电过程中，每隔1s记录下电流表的读数I； ③利用实验数据，作出图像如图2所示。 (1)调节滑动变阻器R的值可以改变电容器的放电时间，实验过程中若发现电容器放电时间较短，需要增加放电时间，应该把滑动变阻器R的触头______移动（填“向上”或“向下”）。 (2)图像与坐标轴围成的面积表示______，根据图像，电容器储存的电荷量______C（结果保留2位有效数字）。 (3)待测电容器电容______F（结果保留2位有效数字）。 12．某实验小组的同学在探究电容器的充、放电时，设计了如图甲所示的电路，实验时进行了如下的操作∶ ①将单刀双掷开关接a，并稳定一段时间。 ②将单刀双掷开关接b，描绘出电流表的示数随时间的变化规律，如图丙所示。 (1)根据电路图甲用笔划线代替导线将图乙中的实物图连线____； (2)下列现象正确的是_ A．操作①中，电容器的上极板带正电 B．操作②中，流过电流计的电流向上 C．操作②中，两极板之间的电场强度逐渐减小 (3)若I-t图线与坐标轴围成的面积表示电荷量，电源的电压为U=2V，电容器的电容约为 C=_____F（结果保留两位有效数字）；如果操作①、②中，仅将电阻箱的阻值调小，则图丙中，电容器的放电时t_________（填“变大”“变小”或“不变”）。 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（12分）如图所示，粗糙水平绝缘轨道与光滑的竖直半圆绝缘轨道BCD相切于B点，半圆轨道的半径为R，空间中存在着方向水平向右的匀强电场，将质量为m、电荷量为的滑块（可视为质点）在距B点为处的P点由静止释放，滑块经B点后恰能沿半圆轨道运动到D点，取滑块在P点时的电势能为零，滑块与水平绝缘轨道间的动摩擦因数，重力加速度为g，求： (1)滑块在B点的速度大小； (2)B点的电势； (3)滑块在半圆轨道上运动的最大速度。 14．（12分）如图甲所示，两水平放置的平行导体板、，板长为，板间距离为，为两板中心线，两板间加上有周期性变化的电压，如图乙所示（图中为已知值，为未知值）。左侧为粒子源，源源不断地发出质量为、带电量为的带电粒子，粒子均以相同的初速度从点水平射入两板间。若带电粒子在时刻从点射入平行板，时刻刚好从板的右边缘射出。带电粒子的重力、粒子间相互作用均忽略不计，两板间电场为理想的匀强电场。求： (1)带电粒子射入平行板的初速度； (2)图乙中的值； (3)时间内时刻射入平行板的粒子恰好从点射出，求。 15．（14分）X射线技术是医疗、工业和科学领域中广泛应用的一种非侵入性检测方法。如医院中的X光检测设备就是一种利用X射线穿透物体并捕获其投影图像的仪器，图甲是某种XT机主要部分的剖面图，其工作原理是在如图乙所示的X射线管中，从电子枪逸出的电子（初速度可忽略）被加速、偏转后高速撞击目标靶，实现破坏辐射，从而放出X射线，图乙中、之间的加速电压，M、N两板之间的偏转电压，电子从电子枪中逸出后沿图中虚线射入，经加速电场，偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点，虚线与靶台在同一竖直面内，且的长度为。已知电子质量，电荷量，偏转极板和长、间距，虚线距离靶台的竖直高度，不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪中逸出时的初速度大小，不计空气阻力。 (1)求电子进入偏转电场区域时速度的大小； (2)求靶台中心点离板右侧的水平距离； (3)若使电子打在靶台上，求、两板之间的电压范围（计算结果保留两位有效数字）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $