2019_2020学年高中物理第2章电势能与电势差章末综合检测（含解析）鲁科版.docx

章末综合检测 (时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1关于静电场，下列说法正确的是()A电势等于零的物体一定不带电B电场强度为零的点，电势一定为零C同一电场线上的各点，电势一定相等D负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加解析：零电势点是人为选择的参考点，所以电势等于零的物体可以带电，也可以不带电，A错；电场强度和电势是两个不同的物理量，电场强度为零的点，电势不一定为零，B错；沿着电场线方向电势逐渐降低，C错；负电荷在电场中受到的电场力的方向与电场线方向相反，故负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，电势能增加，D对答案：D2(多选)a、b为电场中的两点，已知a点电势高于b点，则可知()A把负电荷从a移到b电场力做负功，电势能增加B把正电荷从a移到b电场力做正功，电势能减少C无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少D无论是否有电荷移动，a点电势能总大于b点电势能解析：a点电势高于b点电势，电场线方向沿ab方向，正电荷从a到b电场力做正功，电势能减小；负电荷从a到b电场力做负功，电势能增大；如果没有电荷，a、b两点无电势能可言，故A、B正确答案：AB3在如图所示的负点电荷产生的电场中，一试探电荷从A点分别移到B、C、D、E(在以O为圆心的圆周上)，则下列情况正确的是()A从A到B做功最大B从A到E做功最大C做功一样大DA点比D点电势高解析：因为点电荷的等势面是以负电荷为圆心的同心圆，B、C、D、E正在同一等势面上，由WqU可知，在电荷从A到B、C、D、E过程中，电场力所做的功相同负电荷的电场线是指向负电荷的，A所在等势面比B、C、D、E所在等势面电势低答案：C4如图所示，三个等势面上有a、b、c、d四点，若将一正电荷由c经a移到d，电场力做正功W1，若由c经b移到d，电场力做正功W2，则()AW1W2，12BW1W2，12CW1W2，12DW1W2，12解析：W1W2qUcd，电场力对正电荷做正功，说明电场线从c等势面指向d等势面，则123，故D正确答案：D5(多选)如图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则()AM点的电势比P点的电势高BOM间的电势差小于NO间的电势差C一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能D将一负电荷由M点移到P点，电场力做正功解析：该题考查了描述电场能的性质的有关问题，解题关键要画出等势面在点电荷形成的电场中，等势面是一簇球面由于顺电场方向电势降低，故PM，A选项错WOMqUOM，WNOqUNO，由于NO段的场强大于OM段的场强，故WOMWNO，UOMUNO，B选项正确因为OQ，故EOEQ，C不正确WMPqUMP，q为负，UMP为负，故WMP0，D选项正确答案：BD6板间距离为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1.现将电容器所带电荷量为2Q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是()AU2U1，E2E1BU22U1，E24E1CU2U1，E22E1 DU22U1，E22E1解析：由C和C及E得，E，电荷量由Q增为2Q，板间距由d减为，得E22E1；又UEd可得U1U2，故A、B、D错，C对答案：C7(多选)下图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等现将M、N从虚线上O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的交点已知O点电势高于c点若不计重力，则()AM带负电荷，N带正电荷BN在a点的速度与M在c点的速度大小相同CN在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功DM在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零解析：根据两粒子的弯曲方向，可判断M受向下的静电力，N受向上的静电力又因为O点电势高于C点，所以电场强度的方向向下，根据所受静电力方向与场强方向的关系可得，M带正电，N带负电，B对、A错N在从O点运动至a点的过程中，所受静电力方向与运动方向成锐角，电场力做正功，C错Uob0，粒子从O点运动至b点过程中，电场力做功为零，D对答案：BD8. 如图所示，平行板电容器在充电后不切断电源，此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止若正对的平行板左右错开一些，则()A带电尘粒将向上运动B带电尘粒将向下运动C错开过程中，通过电阻R的电流方向为B到AD错开过程中，通过电阻R的电流方向为A到B解析：因电容器两极板间的电压一定，则带电尘粒所受电场力Fq，没有发生变化，故尘粒仍处于静止状态，故A、B错误；根据平行板电容器电容的决定式C，当正对面积S减小时，电容器的电容减小，故电容器所带电荷量将减小，电容器放电，通过电阻R的电流方向为A到B，故C错误，D正确答案：D9如图甲所示，Q1、Q2是两个固定的点电荷，其中Q1带正电在它们连线的延长线上有a、b两点，一带正电的试探电荷以一定的初速度从a点沿直线经b点向远处运动，其vt图象如图乙所示若将带正电的试探电荷从Q1左侧由静止释放，则该试探电荷()A一定做加速运动B可能先做加速运动，后做减速运动C电势能可能增加D运动过程中所在位置的电势逐渐升高解析：根据试探电荷的vt图象可知，电荷在b点的加速度为零，正电荷由ab减速运动，所以Q2带负电，且电荷量小于Q1所带的电荷量在Q1左侧的合电场方向向左，若将带正电的试探电荷从Q1左侧由静止释放，则该试探电荷一定向左做加速运动，电场力做正功，电势能减小，电势降低，A正确，B、C、D错误答案：A10如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点由O点静止释放的电子恰好能运动到P点现将C板向右平移到P点，则由O点静止释放的电子()A运动到P点返回B运动到P和P点之间返回C运动到P点返回D穿过P点解析：由题意知，电子在A、B板间做匀加速运动，在B、C板间做匀减速运动，到P点时速度恰好为零，设A、B板和B、C板间电压分别为U1和U2，由动能定理得eU1eU20，所以U1U2；现将C板右移至P点，由于板上带电荷量没有变化，B、C板间电场强度E，E不变，故电子运动到P点返回，选项A正确答案：A11如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴()A仍然保持静止 B竖直向下运动C向左下方运动 D向右下方运动解析：水平金属板间电场沿竖直方向，等势面为一组水平面带电油滴处于静止状态，说明油滴受到的电场力方向竖直向上且Eqmg.B板右端向下移动一小段距离，两极板间电压不变，则两极板间的等势面右端同样向下弯曲电场线与等势面垂直，同样产生弯曲，且电场强度减小竖直方向上Eyqmg，水平方向上Exq向右，故油滴向右下方运动，故D项正确答案：D(多选)如图所示，真空中有四点A、B、C、D共线等距，只在A点放点电荷Q时，B点场强为E，电场中B、C、D三点电势分别为8V、4V、V.若再将等量异号电荷Q放在D点，则()AB点场强为3E/4，方向水平向右BB点场强为5E/4，方向水平向右CBC线段的中点的电势为零DBC线段的中点的电势不为零解析：Q在B点产生的场强为Ek，Q在B点产生的场强Ek，则Q、Q在B点的合场强EBE，方向水平向右，A选项错，B选项正确；等量异种电荷连线的中垂线电势为零，即BC中点电势为零，C选项正确，D选项错误答案：BC二、非选择题(本题共4小题，共52分，按题目要求作答，计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要的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)(10分)如图所示，水平放置的两平行金属板间距为d，电压大小为U，上板中央有孔，在孔的正下方下板表面处有一质量为m，带电量为q的微粒将小微粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，它能上升的最大高度是多少？解析：从最初到最高点由动能定理知mg(hd)qU0所以hdhd.答案：d(14分)图中A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，边长为 cm.已知A、B、C三点电势分别为A15 V，B6 V，C3 V.(1)D点电势D是多少？(2)电场强度E的大小是多少？画一条过A点的电场线解析：(1)在匀强电场中平行且等长的两线段的两端点间电势差相等，即UABUDC，所以ABDC，得D6 V.(2)由于BD6 V，故BD为等势线，A点到BD的垂直距离A1 cmE V/m900 V/m.场强方向由A到C，如图所示答案：(1)6 V(2)900 V/m，电场线如解析图所示15(14分)如图所示，一电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A、B和C在同一直线上，A和C相距为L，B为AC中点现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好又为零，已知带电小球在A点处的加速度大小为，静电力常量为k，求：(1)小球运动到B点时的加速度大小(2)B和A两点间的电势差(用Q和L表示)解析：(1)设带电小球所带电荷量为q，带电小球在A点时，mgsin 30kmaA带电小球在B点时，mgsin 30maB且aA，解得aB(2)带电小球由A点运动到B点应用动能定理，有mgsin 30qUBA0又mgsin 30kmaA可求得UBA答案：(1)(2)(14分)如图所示，在两块竖直的平行金属板A、B上端的中点Q的正上方，有一点P，在点P处放一带正电的小球，已知小球的质量为m5106kg，带电荷量为q5108C，P、Q间的高度差h01.25 m如果金属板A、B无限长，板间距离d0.04 m，板间电压UAB400 V，求：(1)带电小球从静止下落后，经过多长时间与金属板相碰(2)相碰时离金属板上端的距离解析：(1)设小球落至Q点的速度为v0，则v2gh0，所以v05 m/s，小球进入电场后在竖直方向上做初速度为v0、加速度