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第十章 静电场中的能量 能力提高卷(B卷)
高二物理·全解全析
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D C A C D A D C AD CD BC AC
1.D
【解析】A.电势能与电势的关系为
电势能是标量,上式中电量q要带正负号,则负电荷在电势越高的位置,电势
能反而越小,故A错误;
B.在电势一定的位置,放入某点电荷的电荷量越大,该点电荷的电势能不一定
越大,如电势小于0,放入的正点电荷的电荷量越大,电势能反而越小,故B
错误;
C.如果电场中某点电势为负,则正电荷在该点的电势能小于负电荷在该点的电
势能,故C错误;
D.根据电场力做功与电势能的关系可知,在电场中移动一电荷,若电场力对
其做负功,其电势能一定增大,故D正确。
故选D。
2.C
【解析】A.发生静电感应也只是内部电荷重新分布,金属球壳仍不带电,A错
误;
B.处于静电平衡状态的金属内部场强处处为零,B错误;
C.球壳上的感应电荷与玻璃棒在金属球壳内部任意一点场强大小相等,方向相
反,玻璃棒缓慢靠近A点,玻璃棒在A点产生的电场强度逐渐增大,球壳上的
感应电荷在A点产生的电场强度逐渐增大,故C正确;
D.因为整体显示电中性,正电荷与负电荷数量相等,无论怎样将球壳分开,两
部分的带电量始终相同,D错误。
故选C。
3.A
【解析】A.当该电场是匀强电场时,由于沿电场方向相同距离电势差相等,则
在c点处的电势一定为4V,当该电场不是匀强电场时,在c点处的电势不一定
为4V, A正确;
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂B.一条电场线无法比较电场线的疏密,就无法比较场强的大小,则a点处的场
强 不一定大于b点处的场强 ,B错误;
C.由题可判断电场线方向从a指向b,正电荷运动到c点时受到的电场力由c
指向b,C错误;
D.顺着电场线方向电势降低,可知c点的电势高于b点的电势,根据正电荷在
电势高处电势能大,正电荷从c点运动到b点电势能一定减少,D错误。
故选A。
4.C
【解析】A.平行板正对面积减小时
电容C减小,而电容器的电荷量不变,根据
极板间电势差增大,所以静电计指针偏角增大,故A错误;
B.插入铜板,相当于减小了间距d,电容变大,而电容器的电荷量不变,极板
间电势差减小,所以静电计指针偏角减小,故B错误;
CD.静电计测量的是电容器两极板之间的电势差,故C正确D错误;
故选C。
5.D
【解析】B.电场线越密的位置电场强度越强,由图可知,N点的电场强度大于
M点的电场强度,可知带电粒子在N点的加速度一定大于在M点的加速度,B
错误;
C.结合电场线和运动轨迹可知粒子的受力如图所示,
由于粒子电性未知,无法判断电场线方向,即无法判断M、N点的电势大小关
系,也无法判断粒子的运动方向,C错误;
AD.粒子做曲线运动,可以从M点向N点运动,也可以从N点向M点运动,
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂若粒子由 向 运动,电场力做正功,电势能减小,若粒子由 向 点运动,
电场力做负功,电势能增加,即无论粒子的运动方向如何,带电粒子在M点的
电势能一定大于在N点的电势能,A错误,D正确。
故选D。
6.A
【解析】物块受到的电场力为 ;将两力分别向沿斜面和垂直于斜面方向
进行分解,则可知:
电场力垂直于斜面方向上的分力
故一定大于重力的分力,因此物块将离开斜面沿电场力和重力的合力方向做直
线运动;
运动方向与竖直方向夹角的正切值为
物体在下滑过程受重力和电场力做功,根据动能定理可知:
已知
代入解得
故A正确,BCD错误。
故选A。
7.D
【解析】AB.设加速电压为 ,偏转电压为 ,偏转极板的长度为 ,板间距
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂离为d。在加速电场中,电场力做的功为
由于加速电压相同,电荷量相等,所以电场力做的功相等,故A错误;故B错
误;
C.整个过程运用动能定理得
由于三种粒子的电荷量相同,质量不同,则 不同,故C错误;
D.在偏转电场中的偏转位移
解得
同理可得到偏转角度的正切
可见 和 与电荷的电量和质量无关。所以出射点的位置相同,出射速度的方
向也相同。故三种粒子打屏上同一点,故D正确。
故选D。
8.C
【解析】AC.当φ最大时,红、黑表笔间电势差最大,即红、黑表笔连线与电
场强度方向在同一直线上,根据 可知此时红、黑表笔之间距离最大,所
以曲线①对应的r取值为 ,且电场强度大小为
故A错误,C正确;
B.根据前面分析可知对应 处电场强度与匀强电场的场强相等,不为零,故
B错误;
D.半径为 的圆周上,电势为0的位置有且有两处,这两个位置的连线恰好与
电场强度方向垂直,故D错误。
故选C。
9.AD
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂【解析】A.据等量异种电荷电场的对称性知,a、c两点的场强大小相等,场
强方向相同,a、c两点的场强相同,A正确;
C.据等量异种电荷电场的对称性知,b、c两点的场强大小相等,场强方向不
同,b、c两点的场强不同,C错误;
B D.因沿着电场线的方向电势降低,可知a点电势高于b点电势,b、c两点在
同一个等势面上,所以b、c两点的电势相同,a、c两点的电势不同。B错误,
D正确。
故选AD。
10.CD
【解析】A.电场线越密集的位置电场强度越大,所以 点的电场强度比 点的
小,故A错误;
B.根据等量异种电荷周围电势分布规律可知直线ab为电势为零的等势线,则
P点电势为零,再根据沿电场强度方向电势降低可知N点电势为负,所以P点
电势比N点电势高,故B错误;
C.根据等量异种电荷周围电势分布规律可知直线cd为电势为零的等势线,所
以 两点间的电势差等于 间的电势差都为零,故C正确;
D.根据前面分析可知M点电势为零,N点电势为负,所以一带正电的试探电
荷在 点的电势能比在 点大,故D正确。
故选CD。
11.BC
【解析】C.粒子做曲线运动,所受电场力指向轨迹凹侧,且垂直于等势线,所
以粒子所受电场力向上,则从A到B的过程电场力对粒子做负功,粒子电势能
增大,因此粒子在 点的电势能一定大于在A点的电势能,故C正确;
B.设匀强电场的电场强度大小为E,根据动能定理有
解得
故B正确;
AD.根据题给条件无法判断粒子的电性和等势线电势高低关系,故AD错误。
故选BC。
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂12.AC
【解析】AB.由题意 ,物体所受的电场力 。电场改变方向之前,
物体沿竖直墙运动,由于水平方向支持力与电场力相等,电场强度 减小,所
以支持力减小,故摩擦力减小,所以物体受到的重力和摩擦力的合力增大,加
速度增大,速度增大;电场改为水平向右时,物体受互相垂直的重力和电场力,
而电场力随电场强度的增大而增大,所以合力增大,加速度增大。因此,整个
过程中,物体运动的加速度不断增大,A正确,B错误;
C.墙壁对物体的支持力 时,物体将要离开墙壁,它在墙壁上运动的位移
达到最大,此时
得
即
解得
C正确;
D.根据上述分析可知,物体运动的加速度不断增大,且速度不断增大,D错误;
故选AC。
13. C B
【解析】若要将波形调至屏中央,应调节竖直位移调节旋钮和水平位移旋钮;
若要屏上波形线条变细且边缘清晰,应调节聚焦旋钮和辅助聚焦旋钮;
故答案为C,B.
14. a到b 电容器释放的电荷量 1.5## 0.15
【解析】(1)[1]接通开关K 时,电容器上极板与正极相连,带正电荷,断开
1
开关K 后,电容器放电,电流从上极板经过R流向下极板,即从a到b。
2
(2)[2]由电容器放电过程电流计算公式可知
即图线与坐标轴围成的阴影面积表示电容器的电荷量。
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂[3]根据
由上述分析可知,阴影部分面积代表电荷量,由题意可得
(3)[4]由题意及上述分析可知
15.(1)负电, ;(2)
【解析】(1)电场力水平向右,因此带负电,带电物体在电场力、重力以及支
持力作用下处于受力平衡状态,对其进行受力分析知
………………………………………………(1分)
电势差
………………………………………………(1分)
得
………………………………………………(1分)
(2)沿斜面的方向上
………………………………………………(1
分)
代入数据得
………………………………………………(1分)
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得
………………………………………………(1分)
16.(1)1N,电场力的方向向下;(2)1000V;(3)-1400V,-400V;(4)
【解析】(1)电场力的大小的大小为
……………………………………………(1分)
可得
,方向电场力的方向向下………………………………………………(1
分)
(2)两点间的电势差为
………………………………………………(2
分)
(3)A板接地,则有
………………………(1分)
……………………………………………………
……(1分)
(4)因为静电力做功与路径无关,只与初末位置有关,所以
…………(2分)
17.(1) ;(2) ;(3) ,
【解析】设电子离开 的位置记为P点,离开 的位置记为Q点,如图所
示
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂(1)在 的加速度
………………………(1分)
由速度位移公
,………………………(1分)
解得
………………………(1分)
得
………………………(1分)
运动到Q点时
………………………(1分)
所以总时间为
………………………(1分)
(2)电子运动到Q点时
………………………(1分)
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂(3)电子离开 处的电场时
………………………(1分)
………………………(1分)
………………………(1分)
可得
………………………(1分)
解得
………………………(1分)
18.(1) ;(2) ;(3) ,
【解析】(1)设滑块通过A点时的速度为v,有
………………………(1分)
得
………………………(1分)
对滑块由D点到A点,由动能定理可得
………………………(1分)
由已知
………………………(1分)
解得
………………………(1分)
(2)滑块从A点到P点水平位移为x ,运动时间为t
2
在竖直方向上做自由落体运动,有
………………………(1分)
水平方向上做匀减速直线运动,有
………………………(1分)
所求
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由以上各式得
………………………(1分)
(3)将重力和电场力合成力F,如图,设力F的方向与竖直方向的夹角为 ,
则
………………………(1分)
………………………(1分)
将速度v分解成平行于F的分量 和垂直于F的分量 ,则
………………………(1分)
所求
………………………(1分)
………………………(1分)
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