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静电场中的能量单元检测
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．生活在尼罗河的反天刀鱼，它的器官能在其周围产生电场，电场线分布如图所示，M、N、P为
电场中的点，据此可以判断（ ）
A．P点电场强度大小大于M点电场强度大小
B．P点电势高于N点电势
C．将某带电小颗粒从P移到M点电场力做正功
D．某带电小颗粒在M点的电势能一定小于在N点的电势能
2．电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体成像。一种电子透镜的电场分
布如图所示（截取其中一部分），虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等，电子枪发射的电
子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点，若c点处电势为3V，
电子从a点运动到b点电势能增加了5eV，到达c处动能为2eV，则下列说法正确的是（ ）
A．a点电势为7.5V B．电子在b点的动能为3.5eV
C．电子在b点加速度比在c点加速度大 D．电子从a到c过程一直减速
3．将不带电的金属球B靠近带正电的金属球A，系统达到静电平衡状态后，纸面内的电场线和等
势面分布如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．a、b两点的电场强度相同B．c点的电势大于d点的电势
C．将一带正电的点电荷从a点移到f点，电势能减小
D．将一带负电的点电荷从d点移到f点，电场力做正功
4．匀强电场中的三点A、B、C是一个直角三角形的三个顶点，AB的长度为2m，D点为AB的中
点，如图所示，已知电场线的方向平行于 ABC所在的平面，A、B、C三点的电势分别为10V、
△
6V、2V，设电场强度的大小为E，一电荷量为 C的正电荷从D点移到C点，带电力做功为
W，则（ ）
A． J，
B． J，
C． J，
D． ，
5．在手机塑料壳的生产线上，利用如图所示装置监控塑料壳的厚度。两个完全一样的金属板 、
平行正对水平固定放置，通过导线接在恒压电源上，闭合开关，一段时间后断开开关，让塑料壳
匀速通过 、 间，当塑料壳变厚时（ ）
A．两板间电压不变 B．两板间电场强度增大
C．两板所带电荷量减小 D．静电计指针偏角减小6．冷冻电子显微镜能捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程。如图为某
种电子显微镜内电场线的分布图，一电子仅在电场力作用下沿直线从a点运动到c点，b为线段ac
上的一点。下列说法正确的是（ ）
A．场强大小关系为：
B．电势高低关系为：
C．电子从a点运动到c点的过程中，其电势能逐渐变大
D．电子从a点运动到c点的过程中，其动能先变大后变小
7．如图所示，空间有方向竖直向下的匀强电场，电场中某一竖直面内有一直线MN，其与水平方向
的夹角为45°。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以速度 从MN上的P点水平向右射出（粒
子的重力忽略不计，空间足够大）。现将电场强度减小为原来的一半，其他条件不变，则（ ）
A．粒子两次经过直线MN时的位置相同
B．粒子两次到达直线MN所用时间相同
C．粒子两次经过直线MN时的瞬时速度相同
D．粒子两次到达直线MN的过程中电场力做功不同
8．如图，虚线 、 、 、 、 代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知 等势面上的电势
。一电子经过 等势面时的动能为 ，速度方向沿电场方向，从 等势面到 等势面的过程中
克服电场力所做的功为 。下列说法了不正确的是 （ ）A．电子在 等势面上的电势能为零 B．电子到达 等势面动能为零
C．电子初速度方向垂直虚线向右 D． 、 两等势面间的电势差为
二、多选题
9．如图甲所示，x轴上固定两个点电荷A和B，电荷A固定在原点O，电荷B固定在 处，通
过电势传感器测出x轴上各点电势φ，并描绘出φ-x图像，如图乙所示。已知φ-x图线与x轴的交点
坐标为x 和x， 处的图线的切线平行x轴，取无穷远处电势为零时，点电荷的电势公式
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，其中k为静电力常量，Q为场源点电荷的电荷量，r为某点距场源点电荷的距离，下列正
确的是（ ）
A．两电荷为同种电荷
B．两电荷量大小之比为
C．交点坐标 、
D．在x轴上 的区域内静止释放一正电荷，该正电荷只在电场力作用下一定能到达无穷远
处
10．如图所示为真空中两个静止点电荷q、q 激发的电场的电场线分布图，图中P、Q两点在同一
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条电场线上，一个试探电荷仅在电场力作用下沿虚线轨迹从M运动至N。下列说法正确的是
（ ）A． 为负电荷
B．试探电荷带正电
C．P、Q两点的电势关系为
D．试探电荷从M运动至N的过程中电场力先做负功后做正功
11．如图实线表示某带电体周围等势面的剖面图，图中相邻等势面间的电势差相等，一带正电的粒
子（重力不计）在该电场中运动的轨迹如虚线所示，下列说法正确的是（ ）
A．带电体带负电
B．粒子在A点的加速度大于在B点的加速度
C．粒子在A点的速度一定大于在B点的速度
D．粒子在A点的电势能高于在B点的电势能
12．如图所示，三个完全相同的带正电的点电荷A、B、C分别放置在绝缘圆环的三个等分点上，
三条分别过点电荷的直径相交于绝缘圆环a、b、c三点，圆环的圆心为O，下列说法正确的是（
）
A．a、b、c三点的电场强度相同B．O点的电场强度为零
C．a、b、c三点的电势相等
D．从O点至b点移动正试探电荷，电场力做正功
13．如图所示，在匀强电场中将电荷量为 C的点电荷从电场中的A点移到B点的过程中，
克服静电力做了 J的功，再从B点移到C点，静电力做了 J的功。已知电场的方
向与ABC所在的平面平行，且 ， 。下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点的电势差为 B．B、C两点的电势差为
C．A、C两点的电势差为 D．匀强电场的电场强度大小为
14．如图甲所示，单刀双掷开关S原来跟2相接，从t=0时刻开始，开关改接1，得到流过电路中Р
点的电流Ⅰ随时间t变化的图像如图乙所示，t=2s时，把开关改接2，则在0~4s内，下列关于流过
电路中Р点的电流Ⅰ大小随时间t变化的图像、电容器两极板的电势差U 随时间t变化的图像中可
AB
能正确的是（ ）
A． B．C． D．
15．空间某一静电场方向平行于 轴，电势 随 变化情况如图所示，一质量为 、电荷
量为 的带负电粒子从 点由静止释放，仅在电场力作用下沿 轴做往复运动，下列
说法正确的是（ ）
A． 轴正、负半轴分布着的电场方向相同
B．在 区域内电场强度大小为
C．粒子运动的周期为
D．该粒子经过 时的速度大小为
16．如图所示， 坐标系内，第一象限存在水平向左的匀强电场，第二象限存在竖直向下的匀强
电场，y轴上c点和x轴上d点连线为电场的下边界。相同的带电粒子甲、乙分别从a点和b点由静
止释放，两粒子均从c点水平射入第二象限，且均从c、d连线上射出，已知 ，下列说法正
确的是（不计粒子重力）（ ）
A．带电粒子甲、乙在c点速度之比为B．带电粒子甲、乙在第二象限电场内的位移方向相同
C．带电粒子甲、乙在第二象限射出电场时速度方向不同
D．带电粒子甲、乙在第二象限电场内的位移比为
三、解答题
17．如图所示，在平面直角坐标系内有四个点： （ m，3m）、 （ m，3m）、 （
m，－1m）和 （ m，－1m），在空间内有平行于xOy平面的匀强电场，且 、 、
点处的电势分别为-2000V、1000V、-1000V。有一个重力可以忽略的带电粒子从坐标原点以大小
为 、方向与y轴负方向夹角为 的速度射入第四象限，经过 ，速度恰好平
行于x轴且与x轴同向。
（1）求 点的电势；
（2）求匀强电场的电场强度大小；
（3）求带电粒子的带电性质及比荷 。
18．如图所示，一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器，电容为C，电容器的A板接地，板
上有一小孔S，加热的灯丝K不断地向外发射电子，电子经过电压为 的电场加速后通过小孔S，
能够打在B板上。设电子的电荷量为e，质量为m，到达B板的电子都被B板吸收，电子的初速度
忽略不计。随着电子的射入，两极板之间的电势差逐渐增加，最终使电子无法打在B板上，规定大
地的电势为0，求：（1）当B板吸收了N个电子时，B极板的电势为多少？
（2）若A、B两极板之间的距离为d，则A、B两极板之间的最大电场强度为多少？
（3）达到最大电势差时电容器的带电量Q。
19．如图所示为一种质谱仪的简化原理图。位于第Ⅱ象限的静电分析器，其通道为以O为圆心的四
分之一圆弧，内有方向指向坐标原点O的均匀辐向电畅，圆心为O，半径为 的虚线MN为
通道的中心线，中心线处的电场强度大小为 。位于第I象限的挡板OP与x轴夹角为 ，挡
板OP与y轴之间存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为 。比荷是 的离
子（重力不计）从离子源飘出，经过电压为 的加速电场加速后，以速度 进入静电分
析器，沿中心线MN做匀速圆周运动，从N点垂直y轴射出后进入电场 中，最后恰好垂直打在挡
板OP上，不计离子重力和离子间相互作用，求：
（1） 的大小；
（2）电场强度 的大小；
（3）电场强度 的大小。
