1、高考资源网（） 您身边的高考专家第2章电势能与电势差单元测试一、单项选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1一个点电荷，从静电场中a点移到b点，其电势能的变化为零，则()Aa、b两点的场强一定相等B该点电荷一定沿等势面移动C作用于该点电荷的电场力与其移动的方向总是垂直的Da、b两点的电势一定相等解析：选D.点电荷从静电场中a点移到b点，电势能变化为零，说明a、b两点电势相等，但场强不一定相等，而且电荷也不一定沿等势面移动，电场力所做的总功等于零，但并不是说电场力在何处都不做功，所以A、B、C均错，D对2(2011年济南高二检测)下列关于电容器
2、和电容的说法中不正确的是()A根据C可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比B对于确定的电容器，其带电荷量与两板间的电压成正比C无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压的比值恒定不变D电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两极板上的电压无关解析：选A.电容器所带的电荷量Q与两极板间电压U的比值，叫电容器的电容，C.电容器的电容由电容器本身因素决定，与电容器的带电荷量Q和两极板电压U无关故C、D选项正确，A选项错由QCU可知带电荷量与两极板间电压成正比，故B选项正确3(2011年厦门高二单元检测)图26如图26所示，在场强为E
3、的匀强电场中有A、B两点，AB连线长为L，与电场线夹角为.则A、B两点的电势差为()A零BELCELsin DELcos解析：选D.因为在匀强电场中，电场强度等于沿场强方向单位距离上的电势差，所以UABELcos .4.如图27所示，是某电场中的一条直线，一电子从a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，下列有关该电场情况的判断正确的是() 图27A该电场一定是匀强电场B场强Ea一定小于EbC电子的电势能EpaEpbD电子的电势能EpaEb，ab，选项C正确6(2011年福州高二质检)图29如图29所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面AB
4、CD垂直，下列说法正确的是()A带电粒子从A点沿路径AD移到D点与沿路径AA移到A，电场力做功相同B带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电场力做负功C带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电势能减小D带电粒子从A点移到C点，沿对角线AC与沿路径ABBC电场力做功相同解析：选D.电场力做功与路径无关，只与初末位置沿电场线方向的距离有关，故A错，D对；带正电受力向右，从AD，电场力做正功；带负电的粒子，从AD，电场力做负功，电势能增加故B、C错7.图210中的实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹，a、b是其轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受电
5、场力作用，由此图可判断下列说法错误的是() 图210A带电粒子所带电荷的符号B带电粒子在a、b两点的受力方向C带电粒子在a、b两点的速度何处较大D带电粒子在a、b两点的电势能何处较大解析：选A.由粒子运动轨迹可判断粒子受电场力方向向左，B正确；不知电场线方向，则不能判断粒子所带电荷符号，A错误；从a到b，电场力做负功，电势能增加，速度减小，从b到a，电场力做正功，电势能减小，速度增加，故C、D正确8.如图211，在直角三角形ABC中，C30，D为斜边AC的中点，在顶点A处有一点电荷Q，试探电荷q由B移至C电场力做功W1，由B移至D电场力做功W2，由D移至C电场力做功W3.关于W1、W2、W3的
6、关系正确的是() 图211W1W2W3W1W2W1W3W2W1W3A BC D解析：选B.因为点电荷周围的电场Ek，B、D两点到A的距离相等，所以电荷从A到B和从A到D所做的功是相等的，即电荷在B、D两点的电势能相等，所以电荷从B运动到D电场力不做功，W20；而从B到C和从D到C电场力所做的功相等9.如图212所示，在匀强电场中取一点O，过O点作射线|OA|OB|OC|OD|10 cm，已知O、A、B、C、D各点的电势分别为0、7 V、8 V、7 V、5 V，则匀强电场场强的大小和方向最接近于() 图212A70 V/m，沿AO方向B70 V/m，沿CO方向C80 V/m，沿BO方向D80 V
7、/m，沿CO方向解析：选C.由O、A、B、C、D各点的电势值可知，O点电势最低，为零，A、C在同一等势面上，所以电场线与AC连线垂直，最接近BO方向大小接近E V/m80 V/m.10.如图213所示是一只利用电容器电容C测量角度的电容式传感器的示意图，当动片和定片之间的角度发生变化时，电容C便发生变化由电容C的变化情况，就可以知道的变化情况，已知C，则下面图214四个图象中，最能正确反映C和间函数关系的是() 图213图214解析：选A.根据公式C和扇形面积公式S1，有效面积SS0S1.可以推出(k)，可见C增大，减小，故A正确11(2011年济南高二检测)如图215所示，图215在点电荷Q
8、形成的电场中，已知a、b两点在以Q为圆心的同一圆周上，甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，两个粒子经过a点时具有相同的动能由此不能判断()A甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时具有相同的动能B甲、乙两粒子带异种电荷C若取无穷远处为零电势点，则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能D两粒子经过b点时具有相同的动能解析：选A.由粒子的运动轨迹可知，甲受到静电引力的作用，乙受到静电斥力作用所以甲由a到c过程中，电场力做正功，电势能减少动能增加；乙由a到d过程中，电场力做负功，电势能增加动能减少，所以B、C正确、A错误因为a、b在同一个等势面上，所以两粒子由a到b电场力均
9、不做功，所以D正确12.如图216所示，在静电场中，一个负电荷q受到一个非电场力作用，由A点移到B点，则下列说法不正确的是() 图216A非电场力和电场力做功之和等于电荷电势能增量和动能增量之和B非电场力做功等于电势能增量和动能增量之和C电荷克服电场力做功等于电势能的增量D非电场力做功和电场力做功之和等于电荷动能的增量解析：选A.根据动能定理，合外力对电荷所做的功等于电荷动能的增量，D正确；对电荷和电场组成的系统而言，非电场力是外力，非电场力对电荷做了多少正功，系统能量(电势能和电荷动能)就增加多少，B正确；据电场力做功与电势能变化的关系(WFE)及电场力对电荷做负功，得电荷克服电场力做功等于
10、电荷电势能的增量，C正确二、计算题(本题共4小题，共40分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(8分)图217是一匀强电场，已知场强E2102 N/C.现让一个电荷量q4108 C的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离s30 cm.试求：图217(1)电荷从M点移到N点电势能的变化；(2)M、N两点间的电势差解析：(1)由题图可知，负电荷在该电场中所受电场力F方向向左因此从M点移到N点，电荷克服电场力做功，电势能增加，增加的电势能Ep等于电荷克服电场力做的功W.电荷克服电场力做功为WqEs41082
11、1020.3 J2.4106 J(2分)即电荷从M点移到N点电势能增加了2.4106 J(2分)(2)从M点到N点电场力对电荷做负功为WMN2.4106 J则M、N两点间的电势差为UMN V60 V(4分)即M、N两点间的电势差为60 V.答案：(1)电势能增加了2.4106 J(2)60 V14(10分)(2011年福建宁德高二检测)图218如图218所示，在匀强电场中，电荷量q5.01010 C的正电荷，由a点移到b点和由a点移到c点，静电力做功都是3.0108 J已知a、b、c三点的连线组成直角三角形，ab20 cm，a37，c90，求：(1)a、b两点的电势差Uab；(2)匀强电场的场
12、强大小和方向解析：(1)正电荷q从a到b和从a到c，电场力做功相等由WABqUAB知，UabUac，则b、c处在同一个等势面上，根据电场线与等势面垂直知，场强沿ac方向垂直指向bc.(2分)Uab V60 V(4分)(2)由E和dacabcos37得E V/m375 V/m方向沿ac垂直指向bc.(4分)答案：(1)60 V(2)375 V/m方向沿ac垂直指向bc15(10分)如图219所示，一带电液滴处于水平放置的两块平行带电金属板A、B间的匀强电场中，恰好处于静止状态，已知液滴的质量为m，两极板间的电势差为U，两极板间距离为d，则：图219(1)液滴的带电荷量是多少？带何种电荷？(2)如
13、果使A、B极板间的电压突然增加一倍，则液滴将向何极板做何种运动？解析：(1)液滴静止，有qmg，所以q.(2分)因电场力向上，而上极板带正电荷，故液滴带负电(2分)(2)当极板间电压加倍时，电场力变为原来的2倍有qmgma，即2mgmgma，(2分)所以ag，方向竖直向上(4分)答案：(1)负电(2)向正极板做匀加速直线运动16(12分)(2011年福建调研)喷图220墨打印机的结构原理如图220所示其中墨盒可以发出墨汁微滴，其半径为1105 m此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场，带电微滴经过偏转电场发生偏转
14、后，打到纸上，显示出字体无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转电场而注入回流槽流回墨盒设偏转极板长为L11.6 cm，两板间的距离为d0.50 cm，偏转板的右端距纸长为L23.2 cm.若一个墨汁微滴的质量为1.61010 kg，以20 m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是8.0103 V，若墨汁微滴打到纸上的点距原射入方向的距离是2.0 mm.(1)求这个墨汁微滴通过带电室所带的电荷量是多少？(不计空气阻力和墨汁微滴的重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性)(2)欲使纸上的字体放大10%，请你分析提出一个可行的方法解析：(1)墨汁微滴的重力不计，在偏转电场中做类平抛运动，射出电场时速度的反向延长线与初速度方向的交点位于板长的中点如图所示由几何关系，代入数据得y4104 m(4分)又因为yat2()2，代入数据解得q1.251013 C(4分)(2)由以上两式整理得：(L2)，显然与U成正比，所以为了使纸上的字体放大10%，可以把偏转电压提高10%，即U8.8103 V(4分)答案：(1)1.251013 C(2)见解析高考资源网版权所有，侵权必究！