第10章静电场中的能量必刷卷（原卷版）

高二物理必修第三册第十章静电场中的能量必刷卷班级姓名学号分数（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（共13小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1．正点电荷电场分布如图，该正点电荷电量为Q，则该电荷在与它相距r处的点所产生的电场强度大小为，A、B、C是电场线上的三个点。正点电荷在静电力作用下，沿电场线由A点移至B点的过程中，静电力做功为W1，将该正点电荷从A点移至C点再移至B点过程中静电力做功为W2，则（）A．W1=W2 B．W1>W2 C．W1<W2 D．W1=2W22．下列关于电容器的说法中正确的是（）A．电容器所带的电荷量为两个极板所带电荷量的绝对值之和B．电容器的电容与电容器所带电荷量成正比C．一个电容器的电荷量增加时，两极板间的电势差升高ΔU＝10V，则电容器的电容D．放电后的电容器所带电荷量为零，电容也为零3．如图，是某电场的电场线分布，M、N、P是电场线上的三个点，下列说法正确的是（）A．φM>φN>φPB．EM>EN>EPC．一个负电荷在M点的电势能大于在P点的电势能D．一个正电荷在M点的电势能大于在P点的电势能4．如图所示，实线为某电场的电场线（方向未标明），虚线为一带电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹。下列判断中正确的是（）A．粒子一定是从M点向N点运动B．带电粒子在M点的加速度一定大于在N点的加速度C．M点的电势一定高于N点的电势D．带电粒子在M点的电势能一定大于在N点的电势能5．如果在某电场中将电荷量为的正电荷，仅在电场力作用下由A点移到B点，静电场力做功为，则（）A．电荷在B点的动能比在A点的动能小B．电荷在B点的电势能比在A点的电势能小C．两点间电势差为D．若在两点间移动一个负电荷，则静电力做功6．如图所示，有一个匀强电场，电场线与平面平行。以原点O为圆心、5cm为半径的圆周上任意一点的电势为V，θ为该点与圆心连线跟x轴的夹角，关于该匀强电场电场强度的大小和方向，下列结论正确的是（）A．场强大小为400V/m，方向沿y轴负方向B．场强大小为800V/m，方向沿y轴正方向C．场强大小为800V/m，方向与x轴正方向成45°角斜向右上方D．场强大小为400V/m，方向沿x轴负方向7．如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷，C、D是两点电荷连线上的两点，A、B是两点电荷连线中垂线上的两点，不计电子重力，下列说法正确的是（

）A．电子沿中垂线从A点运动到B点的过程中，所受电场力先减小后增大B．电子沿中垂线从A点运动到B点的过程中，电势能逐渐减小C．电子沿两点电荷连线从C点运动到D点的过程中，所受电场力先增大后减小D．电子沿两点电荷连线从C点运动到D点的过程中，电势能逐渐增大8．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中0~段是关于直线对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（）A．处电场强度最小，但不为零B．粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动C．若、处电势为、，则D．段的电场强度大小方向均不变9．两个等量正点电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一个带电荷量为+2×107C，质量为0.1kg的小物块（可视为质点）从C点静止释放，其运动的vt图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线（图中标出了该切线）斜率最大的位置，则下列说法正确的是（）A．由C到A的过程中物块的电势能一直在增大B．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=1×104V/mC．由C点到A点电势逐渐降低D．A、B两点间的电势差UAB=5×106V10．如图所示的两个平行板电容器水平放置，板用导线与板相连，板和板都接地让板带电后，在左边电容器间有一个带电油滴处于静止状态。间电容为，电压为，带电量为，间电容为，电压为，带电量为。下列说法正确的是（）A．如果将间的绝缘介质抽出、带电油滴将保持不动B．如果将间的绝缘介质抽出、增大，增大C．如果将板下移，增大，减小D．如果将板下移，减小，增大11．如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管（漂移管）组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从P点沿轴线进入加速器并依此向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速，加速电压视为不变。设质子进入漂移管B时速度为8×106m/s，进入漂移管E时速度为1×107m/s，电源频率为1×107Hz，漂移管间缝隙很小，质子在每个管内运动时间视为电源周期的。质子的比荷取1×108C/kg。下列说法正确的是（）A．漂移管B的长度为0.4mB．漂移管B的长度为0.8mC．相邻漂移管间的加速电压为6.0×104VD．相邻漂移管间的加速电压为4.5×104V12．示波管原理如图所示，当两偏转电极、电压为零时，电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏正中间的点，其中轴与电场的场强方向平行，轴与电场的场强方向平行。则下列说法正确的是（）A．若电压为零时，只在加电压，电子只能打在荧光屏的轴上B．若电压为零时，只在加电压，电子只能打在荧光屏的轴上C．要使电子打在图示坐标系的第Ⅱ象限内，应使、接电源的正极，、接电源的负极D．要使电子打在图示坐标系的第Ⅱ象限内，应使、接电源的正极，、接电源的负极第II卷（非选择题共52分）二、实验题（满分12分）13．如图甲所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为10V，S是单刀双掷开关，G为灵敏电流计，C为平行板电容器。（1）当开关S接1时，平行板电容器充电，在充电开始时电路中的电流比较______（填“大”或“小”）；（2）当开关S接2时，平行板电容器放电，流经G表的电流方向为______（填“向左”或“向右”）；（3）将G表换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如图乙所示，电容器的电容值约为______F（结果保留两位有效数字）。三、计算题（满分40分，其中15题8分，16题8分，17题12分，18题12分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分）14．如图所示，光滑斜面倾角为，一带有正电的小物块质量为m、电荷量为q，置于斜面上。当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度大小变为原来的，方向不变，重力加速度为g，已知，。求：（1）原来的电场强度大小；（2）电场强度变为原来的后，小物块沿斜面下滑时的加速度有多大？15．如图所示，长为L、间距为d的两平行板沿水平方向放置，图中的虚线为两平行板的中线，在距离平行板的右侧处垂直极板放置一长为的挡板，挡板中心恰在图中虚线上．在距离平行板右端L处沿竖直方向固定一足够长的荧光屏，现在两平行板间加恒定的电压U，一带电荷量为q的粒子由左侧的正中央沿平行极板方向射入，不计粒子的重力．求：（1）如果粒子的初动能为时，该粒子能从平行板的右侧离开，则粒子离开平行板时的侧移为多大？（2）欲使粒子打在荧光屏上，则粒子初动能的取值范围是多少？16．如图所示，质量、电量的小物体（小物体可视为质点）放在方向水平向左的匀强电场中，场强。物体受到与水平面成37°斜向上的拉力，从A点由静止开始运动，经过时间运动到B点时立即撤去F，物体进入右边竖直光滑半圆形的轨道，其底端与水平轨道相切，物体与水平轨道间的摩擦不计，整个过程中物体的电量不变。g取，，。求：（1）物体在AB段运动时的加速度a和拉力F所做的功W；（2）物体刚好不脱离半圆形轨道运动到D点时，则半圆形轨道的最大半径R是多少？17．如图所示，在绝缘水平面上，相距L=4m的A、B两点处分别固定着两个电荷量相等的正点电荷，a、b是AB连线上的两点，其中，O为连线的中