高中物理人教版（2019）必修第三册第十章静电场中的能量 单元检测（含答案）

人教版（2019）必修第三册第十章静电场中的能量（共17题）一、选择题（共10题）一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26  A．电场强度的大小为2.5 V/cm B．坐标原点处的电势为1 V C．电子在a点的电势能比在b点的低7 eV D．电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV某电容器的外壳上标有“1.5 μF A．该电容器只有在电压为9 V时电容才为1.5  B．当两端电压为4.5 V时，该电容器的电容为0.75  C．该电容器正常工作时所带电荷量不超过1.5×10 D．给该电容器充电时，电压每升高1 V，单个极板的电荷量增加1.5×下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有①场强E=Fq②场强E=Ud③场强 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④如图所示是两个点电荷的电场线分布图A、B是电场中的两点，则 A．左侧为正电荷 B．A点电势比B点电势低 C．A、B两点电场强度相等 D．正电荷在A点电势能大于在B点电势能如图所示，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，由此可知c A．4 V B．8 V C．12 V D．真空中有一半径为r0的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B A．该球壳带负电 B．A点的电场强度小于B点的电场强度 C．若r2-r1 D．将一个正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做负功如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是​ A．O点的电场强度为零，电势最低 B．O点的电场强度为零，电势最高 C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高 D．从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低两个等量同种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，一个电荷量为2 C，质量为1 kg的小物块从C点静止释放，其运动的v-t图象如图乙所示，其中 A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=1  B．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大 C．由C点到A点电势逐渐升高 D．A、B两点间的电势差UAB在正点电荷q的电场中有O、M、N、P、Q五点，OM=ON，OP=OQ，且MN与PQ平行，点电荷q在五点所在的平面内，如图所示，一电子由M点分别运动到P点和 A．点电荷q位于O点 B．M点电势低于P点 C．Q点电场强度小于N点电场强度 D．电子由Q点运动到N点，电场力做负功如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a、b两点电场强度和电势均相同的是 A． B． C． D．二、填空题（共4题）质量为m，电量为q的质点，在静电力作用下以恒定速率v沿圆弧从A点运动到B点，其速度方向改变的角度为θ（弧度），弧长为s，求A、B两点电势差UA-UB=，AB弧中点的场强大小如图所示，细线悬挂一带正电的小球，处在水平向右的匀强电场中，在电场力作用下，小球从最低点a由静止开始运动，在从a运动到b过程中，电势能，重力势能（填“增大”、“减小”或“不变”）。电量分别为+q、+q和-q的三个小球，质量均为m，固定在水平放置的边长均为3l的绝缘轻质三角形框架的三个顶点处，并处于场强为E且方向水平的匀强电场中，如图所示。三角形框架在未知力F作用下绕框架中心O由静止开始沿逆时针转动，当转过120∘时角速度为ω在电场中把2.0×10-9 C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1.5×10-7 J，再把这个电荷从B点移到C点，电场力做功-4.0×10-7 J。则A、B、C三点中电势最高的是点，若把三、解答题（共3题）如图所示，将一个点电荷q=+3×10-10 C的点电荷从电场中的A点移到B点过程中，克服电场力做功6.0×10-9 J。已知有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做6×10-4 J的功，从(1)AB、BC间电势差各为多少。(2)如果以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少。如图所示，光滑绝缘的半圆形轨道ABC固定在竖直面内，圆心为O，轨道半径为R，B为轨道最低点。该装置右侧的14圆弧置于水平向右的足够大的匀强电场中。某一时刻一个带电小球从A点由静止开始运动，到达B点时，小球的动能为E0，进入电场后继续沿轨道运动，到达C点时小球的电势能减少量为(1)小球所受重力和电场力的大小。(2)小球脱离轨道后到达最高点时的动能。

答案一、选择题（共10题）1.【答案】C2.【答案】D3.【答案】C【解析】E=Fq是电场强度的定义式，适用于一切电场，E=Ud仅适用于匀强电场，E=kQ4.【答案】D【解析】根据电场线由正电荷出发终止于负电荷可知，左侧为负电荷，故A错误；沿电场线方向电势逐渐降低，故A点电势比B点电势高，故B错误；电场线疏密代表场强大小，故A点场强大，故C错误；根据Ep=φq可知，正电荷在电势高的地方电势能大，故正电荷在A点电势能大于在B5.【答案】B【解析】根据在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分将线段bd五等分，如图所示，则Ube故Ube故φf故φeφf故φa连接cf，则cf∥故c点的电势φc6.【答案】C7.【答案】B【解析】圆环上均匀分布着正电荷，可以将圆环等效为很多正点电荷的组成，同一条直径的两端点的点电荷的合场强类似于等量同种电荷的场强，故圆环的中心的合场强一定为零，x轴上的合场强，在圆环的右侧方向沿轴向右，左侧方向沿轴向左，电场强度都呈现先增大后减小的趋势，因沿电场线的方向电势逐渐降低，所以可得O点的电势最高，选项B正确。8.【答案】A【解析】据v-t图可知带电粒子在B点的加速度最大为2 m/s2，所受的电场力最大为2 N，据E=Fq知，B点的场强最大为1 N/C，故A正确；据v-t图可知，C-A过程中，带电粒子的速度增大，电场力始终做正功，电势能一直减小，故B错误；两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点的过程中电势逐渐减小，故C错误；据v-t图可知9.【答案】C10.【答案】C【解析】根据等量异种电荷电场特点确定，两电荷连线中垂线上两点的电场强度大小相等，方向相同，电势相等，C正确。二、填空题（共4题）11.【答案】0；m12.【答案】减小；【解析】因带正电从a摆到b的过程中，电场力做正功，电势能减小。重力做负功，则重力势能增加。13.【答案】23qEl14.【答案】C；1.875三、解答题（共3题）15.【答案】16 V16.【答案】(1)200 V；-(2)200 V；300 V；-6×【解析】(1)电荷由A移向B克服电场力做功即电场力做负功，WABUABUBC(2)若φB=0，由UAB=φ由UBC=φB-电荷在A点的电势能Ep电荷在C点的电势能Ep17.【答案】(1)E0R；(2)8E【解析】(1)从A