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1、第十章 静电场中的能量 单元检测（A卷） 一、单选题：(每题4分，共计32分)1.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域下列为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两板间距离而引起电容变化的是()2.两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m、电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图10所示，OAL，则此电子具有的初动能是()A. BedULC. D.3.如图所示，P、Q是等量的正点电荷，O是它们连线的中点，A、B是中垂线上的两点，OAOB，用EA、EB和A、B分别表示A、B两点的电场强度和电势，则(
2、)AEA一定大于EB，A一定大于BBEA不一定大于EB，A一定大于BCEA一定大于EB，A不一定大于BDEA不一定大于EB，A不一定大于B4.如图是P、Q两点电荷的电场线分布，、为电场中的两点，且、到P、Q连线的中垂线距离相等。一个离子从运动到（不计重力），轨迹如图所示。则下列判断正确的是（）A、两点的电势相等B、两点的电场强度相等C从到，离子的动能越来越大D从到，离子受到P的吸引5.如图所示，一带电粒子在电场中沿曲线AB运动，从B点穿出电场，a、b、c、d为该电场中的等势面，这些等势面都是互相平行的竖直平面，不计粒子所受重力，则()A该粒子一定带负电B此电场不一定是匀强电场C该电场的电场线方
3、向一定水平向左D粒子在电场中运动过程动能不断减少6.如图所示，在竖直放置间距为d的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场，有一质量为m，电荷量为+q的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为g，则点电荷运动到负极板的过程（）A加速度大小为a=gB下降的高度为C所需的时间为D电场力所做的功为W=Eqd7.如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点，则()A粒子受电场力的方向一定由M指向NB粒子在M点的速度一定比在N点的大C粒子在M点的
4、电势能一定比在N点的大D电场中M点的电势一定高于N点的电势8.如图所示，水平面内的等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道CD的最低点，光滑直导轨的上端点D到A、B两点的距离均为L，D在AB边上的竖直投影点为O。一对电荷量均为Q的点电荷分别固定于A、B两点，在D处将质量为m、电荷量为q的小球套在轨道上（忽略它对原电场的影响），将小球由静止开始释放，已知静电力常量为k、重力加速度为g，且，忽略空气阻力，则（）A轨道上D点的场强大小为B小球刚到达C点时，其加速度为零C小球刚到达C点时，其动能为mgLD小球沿直轨道CD下滑过程中，其电势能先增大后减小二、 多选题（每题4分，共计24分
5、）9.两个平行的极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()A.所受重力与静电力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动10.如图所示，以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中，圆所在平面与电场方向平行，M、N为圆周上的两点。带正电粒子只在电场力作用下运动，在M点速度方向如图所示，经过M、N两点时速度大小相等。已知M点电势高于O点电势，且电势差为U，下列说法正确的是（）AM，N两点电势相等B粒子由M点运动到N点，电势能减小C该匀强电场的电场强度大小为D粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点11
6、.平行板电容器充电完成后，断开电源，A极板带正电，B极板带负电。板间有一带电小球，用绝缘细线悬挂，如图所示，小球静止时与竖直方向的夹角为，则（）A若将A极板向下平移少许，A、B两板间电势差将减小B若将B极板向右平移少许，电容器的电容将减小C若将A极板向右平移少许，夹角将不变D若将B极板向上平移少许，夹角将变小12.如图所示，真空中存在着由一固定的点电荷Q（图中未画出）产生的电场，一带正电的点电荷q仅在电场力作用下沿曲MN运动，且在M、N两点的速度大小相等，则在点电荷q从M运动到N的过程中（）A电势能一定先增大后减小B动能可能先减小后增大C加速度可能保持不变D可能做匀速圆周运动13.一带电粒子初
7、速度为0，在电势差为的电场下加速获得一初速度，进入如图所示的平行板电容器中，已知带电粒子电荷量为q，质量为m，平行板板长为L，两板间距为d，电势差为U。已知带电粒子重力不计，则下列说法正确的是（）A粒子在加速电场和偏转电场中运动的加速度之比为B粒子在射出偏转电场时竖直方向上的偏转距离由和U决定C粒子在射出偏转电场时竖直方向上的偏转距离D粒子在离开电场时的偏转角度与带电粒子的比荷无关14.如图所示，一电容为C的平行板电容器，两极板A、B间距离为d，板间电压为U，B板电势高于A板两板间有M、N、P三点，M、N连线平行于极板，N、P连线垂直于极板，M、P两点间距离为L，PMN.以下说法正确的是()A
8、电容器带电荷量为B两极板间匀强电场的电场强度大小为CM、P两点间的电势差为D若将带电荷量为q的电荷从M移到P，该电荷的电势能减少了三、 非选择题（本题共4小题，共计44分）15.(8分)如图所示，A、B两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场，一电子以v04106 m/s的速度垂直于场强方向沿中心线由O点射入电场，从电场右侧边缘C点飞出时的速度方向与v0方向成30的夹角已知电子电荷e1.61019 C，电子质量m0.911030 kg.求：(1)电子在C点时的动能是多少J?(2)O、C两点间的电势差大小是多少V?16.（10分）如图所示，在O点放置一个正电荷。在过O点的竖直平面内的A点，自由释
9、放一个带正电的小球，小球的质量为m=0.5kg、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R=3.6m为半径的圆（图中实线表示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，BOC=30，A距离OC的竖直高度为h=6m。若小球通过C点的速度为v=10m/s。g=10m/s2，求(1)小球通过B点的速度大小；(2)小球由A到C机械能的损失。17.（12分）如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接整个轨道处在水平向左的匀强电场中现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为0.75mg，滑块
10、与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g（1）若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？（2）在（1）的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小；（3）改变s的大小，滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小18.（14分）如图所示，光滑倾斜导轨PA与固定在地面上的光滑水平导轨AB的夹角=53，两导轨在A点平滑连接。导轨AB与半径R=0.5m的光滑半圆轨道BCD在B点相切，O是半圆BCD的圆心，B、O、D在同一竖直线上。BD右方中存在着水平向左的匀强电场，场强大小V/m。让质量m=8g的绝缘小
11、球a在倾斜轨道PA上的某位置由静止开始自由下滑，g=10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6。(1)若小球a恰好能从D点飞出，求a释放时的高度ha；(2)让质量m=8g、带电量为C的b球从斜面上某处静止释放，恰好能通过与圆心等高的C点，求b球释放时的高度hb；(3)在(2)的条件下，若轨道AB长为1.3m，b小球沿着轨道通过D点以后垂直打在轨道PA上，求b球释放时的高度hb。第十章 静电场中的能量 单元检测（A卷） 一、单选题：(每题4分，共计32分)1.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域下列为几种电容式传感器，其中通
12、过改变电容器两板间距离而引起电容变化的是()【解析】A选项改变的是介质，B、D选项改变的是正对面积，C选项改变的是两板间距离，故C正确【答案】C2.两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m、电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图10所示，OAL，则此电子具有的初动能是()A. BedULC. D.答案D解析电子从O点运动到A点，因受电场力作用，速度逐渐减小根据题意和题图判断，电子仅受电场力，不计重力根据能量守恒定律得mveUOA.因E，UOAEL，故mv，所以D正确3.如图所示，P、Q是等量的正点电荷，O是它们连线的中点，A、B是中垂线上的两点，OAOB
13、，用EA、EB和A、B分别表示A、B两点的电场强度和电势，则()AEA一定大于EB，A一定大于BBEA不一定大于EB，A一定大于BCEA一定大于EB，A不一定大于BDEA不一定大于EB，A不一定大于B【解析】P、Q所在空间中各点的电场强度和电势由这两个点电荷共同决定，电场强度是矢量，P、Q两点电荷在O点的合场强为零，在无限远处的合场强也为零，从O点沿PQ垂直平分线向远处移动，场强先增大，后减小，所以EA不一定大于EB.电势是标量，由等量同号电荷的电场线分布图可知，从O点向远处，电势是一直降低的，故A一定大于B.【答案】B4.如图是P、Q两点电荷的电场线分布，、为电场中的两点，且、到P、Q连线的
14、中垂线距离相等。一个离子从运动到（不计重力），轨迹如图所示。则下列判断正确的是（）A、两点的电势相等B、两点的电场强度相等C从到，离子的动能越来越大D从到，离子受到P的吸引【答案】D【解析】A沿着电场线方向电势逐渐降低，则知点的电势高于点的电势，选项A错误；B由图中电场线的分布情况可知、电场强度大小相等，方向不同，选项B错误；CD离子从运动的过程中，轨迹向内弯曲，则离子受到P的吸引力作用，从到，电场力做负功，根据动能定理可知动能减小，选项C错误，D正确。故选D。5.如图所示，一带电粒子在电场中沿曲线AB运动，从B点穿出电场，a、b、c、d为该电场中的等势面，这些等势面都是互相平行的竖直平面，不计粒子所受重力，则()A该粒子一定带负电B此电场不一定是匀强电场C该电场的电场线方向一定水平向左D粒子在电场中运动过程动能不断减少【解析】由于不能确定电场线方向，故不能确定粒子带负电，A、C错误，等势面互相平行，故一定是匀强电场，B错误，粒子受电场力一定沿电场线指向轨迹凹侧，而电场线和等势面垂直，由此可确定电场力一定做负功，故动能不断减少，D正确【答案】D6.如图所示，在竖直放置间距为d的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场，有一质量为m，电荷量为+q的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为g，则点电荷运动到负极板的过程（）A加速度大小为a=gB下降的高度为C所需的时间为D
