第十章 静电场中的能量(基础卷) 单元测试-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
2026-09-14
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摘要:
**基本信息**
2026-2027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》基础单元卷,涵盖10道选择(46分)和5道非选择(54分),适配单元复习,融合多地期中/模拟真题,注重物理观念与科学思维的基础巩固及综合应用。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/46|电场强度、电势、等势线、电容传感器、静电除尘|结合纳米光子加速器等科技情境,第8题多角度考查电场线与电势能,体现科学推理|
|非选择题|5/54|平行板电容器实验、电场中的运动、动量与动能定理|15题综合交变电场与平抛运动,14题结合电势能公式,突出模型建构与能量观念,契合高考命题趋势|
内容正文:
第十章 静电场中的能量(基础卷) 单元检测试卷
2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.(2025高二上·东莞期中)下列说法正确的是( )
A.电场强度的定义式表明,电场强度与试探电荷的电荷量成反比
B.电场强度的方向就是电势降落最快的方向
C.电场强度为零处,电势也一定为零
D.带电粒子在电势高的地方电势能大
【答案】B
【解析】A、电场强度定义式属于比值定义,电场强度由电场自身性质决定,和试探电荷受到的力F、试探电荷电荷量q均没有关系,故 A 错误;
B、电场强度的方向就是电势降落速度最快的方向,场强大小在数值上等于沿该方向上电势的变化率,故 B 正确;
C、电场强度和电势没有必然的对应关系,电场强度为零的位置电势不一定为零,例如等量同种点电荷连线的中点位置,场强等于零,但电势不为零,故 C 错误;
D、依据电势能公式,电势能的大小除了和电势有关,还和电荷正负有关;负电荷在高电势处电势能反而更小,故 D 错误;
故答案为:B。
2.(2025·湛江模拟)如图所示,虚线为某匀强电场的等势线,电势分别为、和,实线是某带电粒子在该电场中运动的轨迹。不计带电粒子的重力,则该粒子( )
A.带负电
B.在、、三点的动能大小关系为
C.在、、三点的电势能大小关系为
D.一定是从点运动到点,再运动到点
【答案】C
【解析】本题要肥根据粒子的轨迹弯曲方向判断粒子所受的电场力方向,根据电场线与等势线的关系,判断出电场线方向。正电荷在电势高处电势能大是一个重要推论,要学会应用。A.根据电场线与等势面垂直,且由高电势指向低电势,可知场强方向向上,带电粒子的轨迹向上弯曲,粒子所受的电场力向上,则该粒子一定带正电荷,故A错误;
BC.带正电的粒子在电势高的地方电势能大,故
又粒子仅在电场力的作用下运动,动能与电势能总和保持不变,故
故B错误,C正确;
D.由图只能判断出粒子受力的方向与电势能、动能的大小关系,但不能判断出粒子是否从a点运动到b点,再运动到c点,故D错误。
故选C。
3.(2025高二上·江西月考)如图所示,匀强电场平行于十六宫格所在平面,十六宫格上每小格正方形边长为L=4cm,已知a、b、c三个格点电势分别为φa=2V、φb=4V、φc=6V,以下说法正确的是( )
A.电场强度大小为50V/m
B.十六宫格25个格点中电势最高为12V
C.十六宫格25个格点中电势最低为-2V
D.十六宫格中央格点电势为2V
【答案】B
【解析】A、根据匀强电场电势分布,找出等势点,计算得出沿电场方向距离,电场强度,故A错误;
B、利用匀强电场中等间距线段电势变化相等的规律,可推得25个格点中电势最高为12V,故B正确;
C、由匀强电场电势线性变化,格点最低电势为-4V,不是-2V,故C错误;
D、根据电势分布计算,十六宫格中央格点电势为4V,不是2V,故D错误;
故答案为:B。
4.(2025高二上·汨罗期末)如图是测定液面高度h的电容式传感器示意图,E为电源,G为灵敏电流计,A为固定的导体芯,B为导体芯外面的一层绝缘物质,C为导电液体.已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为:电流从右边接线柱流进电流计,指针向右偏.如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针向右偏转,则( )
A.导体芯A所带电量在增加,液体的深度h在增大
B.导体芯A所带电量在减小,液体的深度h在增大
C.导体芯A所带电量在增加,液体的深度h在减小
D.导体芯A所带电量在减小,液体的深度h在减小
【答案】A
【解析】电流计指针向右偏转,说明电流从右接线柱流入,导体芯A带电量增加,由,电压不变,增加则电容增大,根据电容决定式,电容增大说明正对面积增大,即液体深度增大:
A:导体芯A带电量增加,液体深度增大,A正确。
B:带电量减小,B错误。
C:液体深度减小,C错误。
D:带电量减小且液体深度减小,D错误。
故答案为:A。
5.(2025·昆明模拟)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器的收尘板是很长的条形金属板,图中MN为该收尘板的横截面,工作时收尘板带正电,其上侧的电场线外布如图所示。某粉尘颗粒仅在电场力作用下从P点向收尘板运动,最后落在收尘板上,图中虚线表示该粉尘的运动轨迹,则粉尘从P点运动到收尘板的过程中( )
A.动能逐渐减小 B.电势能逐渐减小
C.加速度逐渐减小 D.受到的电场力逐渐变小
【答案】B
【解析】AB.某粉尘颗粒仅在电场力作用下从P点向收尘板运动,由于电场力位于轨迹的凹侧,则电场力沿着电场线指向收尘板,则粉尘从P点运动到收尘板的过程中,电场力对粉尘做正功,动能逐渐增加,电势能逐渐减小,故A错误,B正确;
CD.根据题图电场线的疏密程度可知,粉尘从P点运动到收尘板的过程中,受到的电场力逐渐增大,根据牛顿第二定律可知,加速度逐渐增大,故CD错误。
故答案为:B。
6.(2026高一下·顺德期末)某种微型“纳米光子电子加速器”利用激光照射周期性排列的纳米柱体时产生的交变电场来加速电子束。电子束通过虚线框区域的极短时间内,电场可视为恒定的,电场线分布如图所示,这段时间内( )
A.点的电场强度比点的大
B.电子沿直线从点运动到点时,动能减小
C.电子沿直线从点运动到点时,速度增大
D.电子束的横截面大小和形状均不变
【答案】C
【解析】A、电场线疏密表征电场强度大小,电场线越密集,场强数值越大。b 点电场线相比 a 点更密集,可得,A 错误。
B、电子带负电,受到的电场力方向与电场强度方向相反。电子自 a 运动到 b,位移方向向右,电场力与位移同向,电场力做正功;依据动能定理,电子动能增大,B 错误。
C、电子由 b 运动至 c,位移方向依旧向右,电场力方向不变,电场力持续做正功,电子动能增加,运动速度增大,C 正确。
D、处于中轴线外侧的电子,电场力可分解出垂直中轴的分力,电子运动轨迹发生偏转,电子束横截面积会发生变化,D 错误。
故答案为:C;
7.(2026高一下·平阳月考)如图所示,水平面上放置一个绝缘轻支杆,支杆上的带电小球位于光滑小定滑轮的正下方,绝缘细线绕过定滑轮与带电小球相连,在拉力的作用下,小球静止,此时两球处于同一水平线。假设两球的电荷量均不变,现缓慢拉动细线,使球缓慢移动一小段距离,支杆始终静止,下列说法正确的是( )
A.带电小球B受到的库仑力不变
B.地面给绝缘轻支杆的支持力一直小于带电小球A的重力
C.两带电小球所组成系统的电势能大小不变
D.带电小球B的运动轨迹为直线
【答案】C
【解析】A.根据受力分析可知小球B受到重力G、库仑力、绳子拉力F的作用,设OB长度为l,AB距离为r,OA距离为h,如图
根据三力平衡的矢量三角形定则可知
由于不变,可知该式比值不变,现缓慢拉动细线,可知l变小,但r不变,故库仑力大小不变,但方向在变,故A错误;
B.对小球A和绝缘轻支杆整体受力分析,受重力、库仑力、地面的支持力和摩擦力而平衡,对整体,根据竖直方向的平衡方程可知地面给绝缘轻支杆的支持力等于小球A的重力与库仑力在竖直方向向下的分力的合力,即地面给绝缘轻支杆的支持力一直大于带电小球A的重力,故B错误;
CD.移动过程中,由于r不变,可知小球B的轨迹为圆周轨迹,由于库仑力始终与小球B的速度方向垂直,所以库仑力不做功,根据功能关系可知两带电小球所组成系统的电势能大小不变,故C正确,D错误。
故选C。
8.(2025高一下·甘孜期末)如图所示,下列说法正确的是( )
A.图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B.图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强不相同
C.图丙中在c点静止释放一正电荷,可以沿着电场线运动到d点
D.图丁中某一电荷放在e点与放到f点,电势能相同
【答案】B,D
【解析】A.由题图可知,题图甲为等量异种点电荷形成的电场线,故A错误;
B.题图乙为正点电荷所形成的电场线分布,离点电荷距离相等的a、b两点场强大小相同,场强方向不同,故B正确;
C.正电荷在题图丙中c点受力沿电场线的切线方向,由静止释放时,不可能沿着电场线运动到d点,故C错误;
D.题图丁中e点与f点到极板距离相等,电势相同,同一电荷放在e、f处时电势能相同,故D正确。
故答案为:BD。
9.(2026·方城模拟)如图甲所示,在绝缘光滑斜面上方的MM'和PP'范围内有沿斜面向上的电场,电场强度大小沿电场线方向的变化关系如图乙所示,一质量为m、带电荷量为q(q>0)的可视为点电荷的小物块从斜面上的A点以初速度v0沿斜面向上运动,到达B点时速度恰好为零。已知斜面倾角为θ, A、B两点间的距离为l,重力加速度为g,则以下判断正确的是( )
A.小物块在运动过程中所受到的电场力一直大于mgsin θ
B.小物块在运动过程中的中间时刻速度小于
C.A、B两点间的电势差为
D.此过程中小物块机械能增加量小于mglsin θ
【答案】B,D
【解析】A.小物块沿斜面向上做减速运动,加速度沿斜面向下,由牛顿第二定律,可得,整个运动过程电场强度逐渐增大,但始终小于,故A错误;
B.小物块向上做加速度逐渐减小的减速直线运动,图像为向上凸的曲线,相同时间内速度下降越来越慢,因此中间时刻的瞬时速度小于匀减速直线运动中间时刻速度,故B正确;
C.对小物块从A到B过程由动能定理:,整理得,故C错误;
D.物块机械能的增加量等于电场力做的功,,显然,故D正确。
故答案为:BD。
10.(2026高三下·东明月考)如图所示,水平面内的等边三角形的边长为,顶点恰好位于光滑绝缘直轨道的最低点,点到、两点的距离均为,点在边上的竖直投影点为。、两点固定两个等量的正点电荷,电荷量为。在点将质量为、电荷量为的小球套在轨道上(忽略它对原电场的影响),已知静电力常量为,重力加速度为,且,忽略空气阻力。将小球由静止释放,下列说法正确的是( )
A.轨道上点的电场强度大小为
B.小球到达中点时的电势能最大
C.小球刚到达点时的加速度为
D.小球刚到达点时的动能为
【答案】A,D
【解析】A.已知点电荷的场强公式为,根据电场强度的叠加可知轨道上点的电场强度大小为,故A正确;
B.小球到达中点时,离BD连线最近,根据电场线的方向可知AC中点的电势最高,但小球带负电,根据电势能的表达式可知电势能最小,故B错误;
C.
由几何关系可知,,根据对称性可知,A、C两点的电场强度大小相等,因此,C点的电场强度方向沿x轴正方向,电场强度大小表示为,小球在C点时的受力如图所示,小球受到的电场力为,沿杆方向,根据牛顿第二定律可知,解得,由此可知小球刚到达C点时的加速度为0,故C错误;
D.根据等量同种电场分布和对称关系可知,A、C两点电势相等,由于UAC=0,所以电荷从A到C的过程中电场力做功为零,只有重力做功,根据动能定理可得,解得,故D正确。
故选AD。
二、非选择题(共5题,共计54分)
11.(2025高二上·云岩期中)如图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容与其结构之间的关系装置图.充电后与电源断开的平行板电容器的板与静电计相连,板和静电计金属壳都接地,板通过绝缘柄固定在铁架台上,人手通过绝缘柄控制板的移动.请回答下列问题:
(1)本实验采用的科学方法是
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(2)在该实验中,静电计的作用是
A.测定该电容器的电荷量
B.测定该电容器两极的电势差
C.测定该电容器的电容
D.测定、两板之间的电场强度
(3)在实验中观察到的现象是
A.甲图中的手水平向左移动时,静电计指针的张角变大
B.乙图中的手竖直向上移动时,静电计指针的张角变小
C.丙图中的手不动,而向两板间插入陶瓷片时,静电计指针的张角变大
D.丙图中的手不动,而向两板间插入金属板时,静电计指针的张角不变.
【答案】C;B;A
【解析】(1)本实验中要控制一些量不变,然后再得出C的决定因素;故采用的是控制变量法;故选C;
故答案为:C
(2)静电计的作用是测定电容器两极之间的电势差;故选B;
故答案为:B
(3)实验中观察到的现象为:A、手水平向左移动时,板间距离增大时,根据电容的决定式,可知电容减小,而电容器带电量不变,由电容的定义式知板间电压增大,所以静电计指针的偏转变大.故A正确;
12.(2025高二上·电白月考)电容器作为储能器件,在生产生活中有广泛的应用。我们常用图示的电路给平行板电容器充电和放电。
(1)若通过图中电流表的电流方向向左,则此时单刀双掷开关S应置于接线柱 ,电容器处于 过程中,电压表示数变化是 (选填“增大”“减小”或“不变”),整个电路中能量的转化情况为 。
(2)用电压传感器和电流传感器分别代替图中的电压表与电流表,采集所测电路的电压、电流信号。
a.下图中表示电容器放电过程中电压变化的图像为 ;(选涂:A. a B. b)
b.下图中表示电容器充电过程中电流变化的图像为 。(选涂:A. a B. b)
【答案】2;放电;减小;电容器储存的电场能(电能)转化为整个电路的内能(电热);B;B
【解析】(1)电流表的电流方向向左,电容充当电源,单刀双掷开关S应置于接线柱2,电容处于放电状态,随着电容放电电容两极板间的电压减小,电压表示数减小,电容器储存的电能转化为整个电路的内能。
2;放电;减小;电容器储存的电场能(电能)转化为整个电路的内能(电热)
(2)电容器放电过程中,一开始电容器两极板间电压大,电荷多,放电快,随着两极板间电压减小,放电变慢,故选B;
电容器充电过程中,一开始电容器两极板间电压小,充电快,随着两极板间电压增大,充电变慢,故选B。
故答案为:B;B
13.(2025·四川)如图所示,真空中固定放置两块较大的平行金属板,板间距为d,下极板接地,板间匀强电场大小恒为E。现有一质量为m、电荷量为q()的金属微粒,从两极板中央O点由静止释放。若微粒与极板碰撞前后瞬间机械能不变,碰撞后电性与极板相同,所带电荷量的绝对值不变。不计微粒重力。求:
(1)微粒第一次到达下极板所需时间;
(2)微粒第一次从上极板回到O点时的动量大小。
【答案】(1)由牛顿第二定律
由运动学公式
联立可得微粒第一次到达下极板所需的时间为
(2)微粒第一次到达下极板时的速度大小为
由于微粒与极板碰撞前后瞬间机械能不变,碰撞后电性与极板相同,所带电荷量的绝对值不变,设微粒碰后第一次到达上极板时的速度大小为,满足
代入解得
同理可得微粒第一次从上极板回到O点时的速度大小为,满足
代入解得
故微粒第一次从上极板回到O点时的动量大小为
14.(2026·广安模拟)如图,光滑的固定斜面倾角为,斜面长为,底端点固定一带正电的点电荷(电荷量未知);一质量为带电荷量为的小球从斜面顶端点静止释放,小球沿斜面向下运动的最远点为、间距离为。
(1)求、两点的电势差;
(2)已知两点电荷组成的系统电势能(为静电力常量,为两电荷间距离),求点固定正点电荷的电量;
(3)在(2)问的基础上,求小球在、之间运动的最大速度大小。
【答案】(1)解:小球从到,根据动能定理
解得
(2)解:小球从到由能量转化与守恒知
解得
(3)解:若小球在到之间的点处加速度为0,设到的距离为,有
小球从到能量转化与守恒
解得小球在、之间运动的最大速度大小
15.(2026高一下·顺德期末)如图所示,长为3L、间距为2L的两平行金属板水平放置,两板与开关S、直流电源相连。闭合开关S,质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以速度从上极板边缘水平射入,恰能从下极板边缘飞出,粒子受到的重力和空气阻力均忽略不计,已知。
(1)粒子离开电场时速度大小v;
(2)若粒子以速度2v0从上极板边缘水平射入,求粒子离开电场时的动能Ek;
(3)将题中直流电源换为交流电源,其电压U随时间t变化关系的图像如图乙所示,其中U0(未知)等于原直流电源的电动势,时刻粒子仍以速度从上极板边缘水平射入,求粒子离开电场时的侧位移y。
【答案】(1)粒子在电场中做类平抛运动,水平方向匀速直线运动:
竖直方向做初速度为 0 的匀加速直线运动,使用平均速度公式:
联立两式,解出竖直分速度
粒子离开电场时合速度为水平、竖直分量的矢量合成:
(2)粒子水平初速度变为,水平位移不变,设飞行时间为
对比第 (1) 问,得到
电场不变,竖直加速度恒定,竖直分速度与运动时间成正比
合速度平方:
粒子动能:
(3) 电源电动势不变,电场强度不变,粒子竖直加速度a恒定。
第 (1) 问的总运动时间:
竖直位移满足匀加速位移公式:
把总时间划分为三段,每段时长:
第一个:竖直方向初速度为 0 匀加速;第二个:匀减速至竖直速度为 0;第三个:再次由 0 开始匀加速。
单段时间内竖直侧位移:
联立,代入,解得
总侧位移为三段位移相加:
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第十章 静电场中的能量(基础卷) 单元检测试卷
2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.(2025高二上·东莞期中)下列说法正确的是( )
A.电场强度的定义式表明,电场强度与试探电荷的电荷量成反比
B.电场强度的方向就是电势降落最快的方向
C.电场强度为零处,电势也一定为零
D.带电粒子在电势高的地方电势能大
2.(2025·湛江模拟)如图所示,虚线为某匀强电场的等势线,电势分别为、和,实线是某带电粒子在该电场中运动的轨迹。不计带电粒子的重力,则该粒子( )
A.带负电
B.在、、三点的动能大小关系为
C.在、、三点的电势能大小关系为
D.一定是从点运动到点,再运动到点
3.(2025高二上·江西月考)如图所示,匀强电场平行于十六宫格所在平面,十六宫格上每小格正方形边长为L=4cm,已知a、b、c三个格点电势分别为φa=2V、φb=4V、φc=6V,以下说法正确的是( )
A.电场强度大小为50V/m
B.十六宫格25个格点中电势最高为12V
C.十六宫格25个格点中电势最低为-2V
D.十六宫格中央格点电势为2V
4.(2025高二上·汨罗期末)如图是测定液面高度h的电容式传感器示意图,E为电源,G为灵敏电流计,A为固定的导体芯,B为导体芯外面的一层绝缘物质,C为导电液体.已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为:电流从右边接线柱流进电流计,指针向右偏.如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针向右偏转,则( )
A.导体芯A所带电量在增加,液体的深度h在增大
B.导体芯A所带电量在减小,液体的深度h在增大
C.导体芯A所带电量在增加,液体的深度h在减小
D.导体芯A所带电量在减小,液体的深度h在减小
5.(2025·昆明模拟)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器的收尘板是很长的条形金属板,图中MN为该收尘板的横截面,工作时收尘板带正电,其上侧的电场线外布如图所示。某粉尘颗粒仅在电场力作用下从P点向收尘板运动,最后落在收尘板上,图中虚线表示该粉尘的运动轨迹,则粉尘从P点运动到收尘板的过程中( )
A.动能逐渐减小 B.电势能逐渐减小
C.加速度逐渐减小 D.受到的电场力逐渐变小
6.(2026高一下·顺德期末)某种微型“纳米光子电子加速器”利用激光照射周期性排列的纳米柱体时产生的交变电场来加速电子束。电子束通过虚线框区域的极短时间内,电场可视为恒定的,电场线分布如图所示,这段时间内( )
A.点的电场强度比点的大
B.电子沿直线从点运动到点时,动能减小
C.电子沿直线从点运动到点时,速度增大
D.电子束的横截面大小和形状均不变
7.(2026高一下·平阳月考)如图所示,水平面上放置一个绝缘轻支杆,支杆上的带电小球位于光滑小定滑轮的正下方,绝缘细线绕过定滑轮与带电小球相连,在拉力的作用下,小球静止,此时两球处于同一水平线。假设两球的电荷量均不变,现缓慢拉动细线,使球缓慢移动一小段距离,支杆始终静止,下列说法正确的是( )
A.带电小球B受到的库仑力不变
B.地面给绝缘轻支杆的支持力一直小于带电小球A的重力
C.两带电小球所组成系统的电势能大小不变
D.带电小球B的运动轨迹为直线
8.(2025高一下·甘孜期末)如图所示,下列说法正确的是( )
A.图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B.图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强不相同
C.图丙中在c点静止释放一正电荷,可以沿着电场线运动到d点
D.图丁中某一电荷放在e点与放到f点,电势能相同
9.(2026·方城模拟)如图甲所示,在绝缘光滑斜面上方的MM'和PP'范围内有沿斜面向上的电场,电场强度大小沿电场线方向的变化关系如图乙所示,一质量为m、带电荷量为q(q>0)的可视为点电荷的小物块从斜面上的A点以初速度v0沿斜面向上运动,到达B点时速度恰好为零。已知斜面倾角为θ, A、B两点间的距离为l,重力加速度为g,则以下判断正确的是( )
A.小物块在运动过程中所受到的电场力一直大于mgsin θ
B.小物块在运动过程中的中间时刻速度小于
C.A、B两点间的电势差为
D.此过程中小物块机械能增加量小于mglsin θ
10.(2026高三下·东明月考)如图所示,水平面内的等边三角形的边长为,顶点恰好位于光滑绝缘直轨道的最低点,点到、两点的距离均为,点在边上的竖直投影点为。、两点固定两个等量的正点电荷,电荷量为。在点将质量为、电荷量为的小球套在轨道上(忽略它对原电场的影响),已知静电力常量为,重力加速度为,且,忽略空气阻力。将小球由静止释放,下列说法正确的是( )
A.轨道上点的电场强度大小为
B.小球到达中点时的电势能最大
C.小球刚到达点时的加速度为
D.小球刚到达点时的动能为
二、非选择题(共5题,共计54分)
11.(2025高二上·云岩期中)如图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容与其结构之间的关系装置图.充电后与电源断开的平行板电容器的板与静电计相连,板和静电计金属壳都接地,板通过绝缘柄固定在铁架台上,人手通过绝缘柄控制板的移动.请回答下列问题:
(1)本实验采用的科学方法是
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(2)在该实验中,静电计的作用是
A.测定该电容器的电荷量
B.测定该电容器两极的电势差
C.测定该电容器的电容
D.测定、两板之间的电场强度
(3)在实验中观察到的现象是
A.甲图中的手水平向左移动时,静电计指针的张角变大
B.乙图中的手竖直向上移动时,静电计指针的张角变小
C.丙图中的手不动,而向两板间插入陶瓷片时,静电计指针的张角变大
D.丙图中的手不动,而向两板间插入金属板时,静电计指针的张角不变.
12.(2025高二上·电白月考)电容器作为储能器件,在生产生活中有广泛的应用。我们常用图示的电路给平行板电容器充电和放电。
(1)若通过图中电流表的电流方向向左,则此时单刀双掷开关S应置于接线柱 ,电容器处于 过程中,电压表示数变化是 (选填“增大”“减小”或“不变”),整个电路中能量的转化情况为 。
(2)用电压传感器和电流传感器分别代替图中的电压表与电流表,采集所测电路的电压、电流信号。
a.下图中表示电容器放电过程中电压变化的图像为 ;(选涂:A. a B. b)
b.下图中表示电容器充电过程中电流变化的图像为 。(选涂:A. a B. b)
13.(2025·四川)如图所示,真空中固定放置两块较大的平行金属板,板间距为d,下极板接地,板间匀强电场大小恒为E。现有一质量为m、电荷量为q()的金属微粒,从两极板中央O点由静止释放。若微粒与极板碰撞前后瞬间机械能不变,碰撞后电性与极板相同,所带电荷量的绝对值不变。不计微粒重力。求:
(1)微粒第一次到达下极板所需时间;
(2)微粒第一次从上极板回到O点时的动量大小。
14.(2026·广安模拟)如图,光滑的固定斜面倾角为,斜面长为,底端点固定一带正电的点电荷(电荷量未知);一质量为带电荷量为的小球从斜面顶端点静止释放,小球沿斜面向下运动的最远点为、间距离为。
(1)求、两点的电势差;
(2)已知两点电荷组成的系统电势能(为静电力常量,为两电荷间距离),求点固定正点电荷的电量;
(3)在(2)问的基础上,求小球在、之间运动的最大速度大小。
15.(2026高一下·顺德期末)如图所示,长为3L、间距为2L的两平行金属板水平放置,两板与开关S、直流电源相连。闭合开关S,质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以速度从上极板边缘水平射入,恰能从下极板边缘飞出,粒子受到的重力和空气阻力均忽略不计,已知。
(1)粒子离开电场时速度大小v;
(2)若粒子以速度2v0从上极板边缘水平射入,求粒子离开电场时的动能Ek;
(3)将题中直流电源换为交流电源,其电压U随时间t变化关系的图像如图乙所示,其中U0(未知)等于原直流电源的电动势,时刻粒子仍以速度从上极板边缘水平射入,求粒子离开电场时的侧位移y。
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