限时训练14：第十章静电场中的能量（2023.9.18限时20分钟）.docx

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1、限时训练14：第十章静电场中的能量（2023.9.18限时20分钟）（天道酬勤，为而不有，善而不居。心尽力，只问耕耘，不问收获。就是成功之前的必备功课。）一、单选题1 .水可以用容器储存起来，电荷也可以用一个电学元件储存起来。下列能储存电荷的电学元件是（）A,电阻器B,电感器C.白炽灯D.电容器2 .如图所示，平行板M、N组成电容器，充电后与静电计相连。在整个实验过程中，保持电容器的带电荷量。不变，下面的操作中将使静电计指针张角变小的是（）A.仅将M板向下平移B.仅将M板向左平移C.仅将M板向上平移D.仅在M、N之间插入云母板（介电常数大于1）3 .如图所示，实线表示某静电场中的电场线，过M点

2、的电场线是水平直线，虚线表示该电场中的一条竖直等势线,M、N、产是电场线上的点，。是等势线上的点。一带正电的点电荷在M点由静止释放，仅在电场力作用下水平向右运动，则（）B.点电荷在N点释放时的加速度比在P点释放时的加速度小C.将一负点电荷从P点移到N点，电场力做正功D.将一负点电荷从Q点沿等势线竖直向上射出，点电荷将沿等势线做直线运动4 .如果将q=-2xl（8c的点电荷从电场中的点移动到匕点，电场力做了4x107J的负功，则该电荷的电势能（）A.增加了 20JB.增加了4l0JC.减少了8xlCjD.减少了4x1（7J5 .如图所示，将一不带电的枕形导体AB放在一个点电荷的电场中，点电荷的电

3、荷量为-Q,与导体AB的中心。的距离为R。由于静电感应，在导体AB两端感应出异种电荷，当达到静电平衡时，下列说法正确的是（）4B()RA.导体A端带正电C.导体4端的电势低于B端B.导体B端带负电D.。点电场强度为零6 .在1687年出版的自然哲学的数学原理中，牛顿曾设想只要抛出物体的速度足够大，物体就不会落回地面，而会成为人造地球卫星。虽然设想已成为现实，但如何获得足够大的发射速度依然是困扰航天发展的一大难题。现在卫星发射一般采用多级助推的方式，有人设想在第一级助推的时候可以用电场作为能源，假设火箭及卫星整个装置质量为用，表面带有+夕的大量电荷，放在电场强度大小为反方向竖直向上、范围足够大的

4、匀强电场中，电场对整个装置的助推距离为重力加速度大小为g,整个装置离开电场所能获得的速度为（）AJ2yBcFEqTngNDj2（%+mgJ7二、多选题7 .下列说法中正确的是（A.沿电场线的方向，电势逐渐降低B.4、8两点间的电势差与零电势点的选取有关C.电势差是一个标量，但有正值和负值之分D.电场中某点的电势和放入该点的电荷的电性、电荷量无关8 .如图所示，虚线是某一静电场的一簇等势线及其电势值，一带电粒子只在电场力的作用下飞经该电场时，恰能沿图中的实线从4点飞到8点，则下列判断正确的是（）C.粒子在A点的电势能大于在B点的电势能D.粒子在A点的动能小于在B点的动能9 .如图所示，电荷量为+

5、4的点电荷固定在。点，P、。、。三点共面，其中OQ。则下列说法正确的是（）A.P点的场强小于。点的场强B.P点的电势高于。点的电势C.电子在P点的电势能比其在Q点的电势能小D.将一正试探电荷由P点移到。点，电场力做负功10.下列说法中正确的是（）A.E=乡适用于任何电场B.E=k半适用于真空中的点电荷形成的电场d厂FC.=一适用于任何电场D.E是矢量，由U=Ed可知，U也是矢量q三、填空题H.带电量为-2X10-6C的空心小球套在一个绝缘半圆环中，并放置于电场中，如图所示。小球从A移到B的过程中,电场力做功-L2X10-5J；再将小球从8移到C,电场力做功6xl06j0设A点电势为5V,则8点

6、电势为V,四、实验题12.由直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成实验电路，如图所示。1 S2E-：11?1二0b（1）把开关S接1,此时给电容器充电，在充电过程中，可以看到电流表指针会偏转，电压表示数逐渐增大，电容器极板上的电荷量逐渐增加。当时，极板上的电荷量稳定，充电结束。（2）把开关S接2,此时电容器放电。在放电过程中，可以看到电压表的示数逐渐减小，直至变为零。在这一过程中，极板间的电场强度（填“变大”“变小”或“不变”），定值电阻R中有（填Z经R流向/或*经R流向”）方向的电流。参考答案:1. D【详解】能储存电荷的电学元件是电容器。故选D。2. D【详解】由静电

7、计原理可知，两板间电压越高，静电计的指针张角越大，在电荷量不变时，由可知，张角变小即电压变小，可判断电容变大，平行板电容器的电容为C=-4kdAC.仅将M板向下平移或向上平移，都使板间正对面积S变小，电容C变小，电压升高，静电计张角变大，AC错误；B.仅将M板向左平移，板间距离d变大，电容C变小，电压升高，静电计张角变大，B错误：D,仅在M、N之间插入云母板(介电常数大于1),而空气的介电常数等于1,即电容C变大，可知电压降低，静电计张角变小，D正确。故选D。3. C【详解】A.带正电的点电荷在M点由静止释放，仅在电场力作用下水平向右运动，说明点电荷受到水平向右的电场力，所以M所在电场线电场方

8、向也是水平向右，根据电场线的分布可知，该静电场不是匀强电场，所以点电荷在运动过程中受到的电场力不是恒定的，根据牛顿第二定律，点电荷运动的加速度也不是恒定的，所以点电荷向右做的不是匀加速运动，A错误；B.由图可知，N点电场线比夕点电场线密集，所以N点的电场强度大于P点的电场强度，点电荷在N点受到的电场力大于P点处的电场力,所以点电荷在N点释放时的加速度比在P点释放时的加速度大，B错误；C.电势随电场方向逐渐减小，所以N点电势比P点高，将一负点电荷从尸点移到N点，电势能减小，电场力做正功，C正确；D.将一负点电荷从Q点沿等势线竖直向上射出，由于电场方向垂直等势线，则点电荷受到的电场力方向与运动方向

9、不在同一条直线上，所以点电荷做曲线运动，D错误。故选C。4. B【详解】点电荷从电场中的。点移动到b点，电场力做了4l0-7j的负功，由功能关系可知，该电荷的电势能增加了410-7J;故选B。5. D【详解】AB.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知导体A端带负电，导体8端带正电，AB错误；CD.达到静电平衡的导体为等势体，导体内部的场强处处为零，故A端的电势等于8端的电势，。点电场强度为零，C错误，D正确。故选D。6. C【详解】从该装置开始加速到离开电场，整个过程由动能定理I2Ewv=qEs-mgs解得v=2(f-mg).Vn故选C。7. ACD【详解】A电场线由高电势指向低电势，故A

10、正确；B.某点电势与零电势点的选取有关，两点间的电势差与两点的相对位置有关，与零电势点无关，故B错误；C.电势差是标量，正负表示两点的电势高低情况，故C正确；D.电势是描述电场能性质的物理量，与试探电荷无关，故D正确。故选ACDo8. AB【详解】A.电场线和等势线垂直且由高等势线指向低等势线，因此图中电场线方向应垂直等势线大体指向左侧，带电粒子所受电场力沿电场线指向曲线内侧，故粒子应带正电，故A正确；B.由于A点处等势线密，电场线也密，因此A点的场强大于8点的场强，故B正确；C.由于%,故电子在P点的电势能比其在。点的电势能小，C正确;D.将一正试探电荷由P点移到。点，电场力做功WPQ=4U

11、PQ由于40,UPQ0,故电场力做正功，D错误；故选BC10.BC【详解】A.E=?只适用于匀强电场，A错误；B. E=k华适用于真空中的点电荷形成的电场，B正确:C. E=C适用于任何电场，C正确;qD. E是矢量，U是标量，D错误。故选BCo11.-12【详解】1小球从A移到B的过程中由电场力做功与电势差的关系得Uab=G-(PB解得Wb=-IV小球从B移到C的过程中由电场力做功与电势差的关系得又UBCtPB-tPc解得%=2V12.电流表示数为零或电压表示数稳定不变变小由。经R流向b【详解】(1)1S接1,对电容器充电，电路中会有充电电流，当电容器储存的电荷越来越多,产生的反电动势越来越大，电路中的电流逐渐减小直至变为0,电压表测量电容器两端电压,示数越来越大，当充电结束，电压表示数稳定。(2)23S接2,电容器放电，电流是逆时针方向，。经R流向6,极板间的电压降低、距离不变，极板之间的电场强度变小。