7/72021北京重點校高一（上）期末物理匯編靜電場中的能量章節(jié)綜合一、單選題1．（2021·北京·牛欄山一中高二期末）空間存在著平行于x軸方向的靜電場，其電勢隨x的分布如圖所示，A、M、O、N、B為x軸上的點，，．一個帶電粒子在電場中僅在電場力作用下從M點由靜止開始沿x軸向右運動，則下列判斷中正確的是（）A．粒子一定帶正電B．粒子從M向O運動過程中所受電場力均勻增大C．粒子一定能通過N點D．粒子從M向O運動過程電勢能逐漸增加2．（2021·北京·牛欄山一中高二期末）以下說法正確的是（）A．由E＝上可知電場中某點的電場強度E與F成正比B．由公式φ＝可知電場中某點的電勢φ與q成反比C．公式C＝，電容器的電容大小C與電容器兩極板間電勢差U無關(guān)D．由Uab＝Ed可知，勻強電場中任意兩點a、b間的距離越大，則兩點間電勢差一定越大3．（2021·北京·牛欄山一中高二期末）如圖所示，將不帶電的絕緣枕形導體P放在正電荷Q的電場中，導體P的a、b兩端分別帶上了感應(yīng)負電荷與等量的感應(yīng)正電荷，另外導體內(nèi)部還有兩點c、d，則以下說法正確的是（）A．導體上a、b兩端的電勢高低關(guān)系是a>bB．導體上a、b兩端的電勢高低關(guān)系是a<bC．導體內(nèi)部c、d兩點的場強大小關(guān)系是Ec>Ed=0D．感應(yīng)電荷在導體內(nèi)部c、d兩點產(chǎn)生的場強大小關(guān)系是Ec＞Ed≠04．（2021·北京·牛欄山一中高二期末）下列關(guān)于物理學史、物理概念及方法的說法中，正確的是（）A．庫侖在利用扭秤裝置研究得到庫侖定律的實驗探究中，既用到了放大的思想也用到了控制變量法B．法拉第首先提出場的概念，安培利用電場線、磁感線形象的描繪了電場和磁場C．電動勢表征了電源其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，在大小上等于非靜電力把的正電荷在電源內(nèi)從正極搬運到負極所做的功D．在研究電場磁場時，我們常引人“試探電荷”、“試探電流元”，目的是不影響原電場的強弱及分布情況，這里應(yīng)用了假設(shè)法5．（2021·北京·牛欄山一中高二期末）如圖所示，兩塊水平放置的平行正對的金屬板a、b與電源E相連，在距離兩板等距離的M點有一個帶電液滴處于靜止狀態(tài)。若將b板向上平移一小段距離，但仍在M點下方，穩(wěn)定后，下列說法中正確的是（）A．液滴將加速向下運動 B．M點電勢升高C．帶電液滴在M點的電勢能增大 D．帶電液滴在M點的電勢能減小6．（2021·北京·牛欄山一中高二期末）如圖所示是某電場中的一條直線，一電子從a點由靜止釋放，它將沿直線向b點運動，下列有關(guān)該電場情況的判斷正確的是()A．該電場一定是勻強電場 B．場強Ea一定小于EbC．電子的電勢能Epa>Epb D．電子的電勢能Epa<Epb7．（2021·北京·牛欄山一中高二期末）關(guān)于電場，下列敘述正確的是（）A．以點電荷為圓心r為半徑的球面上，各點的場強都相同B．正電荷周圍的電場一定比負電荷周圍的電場強C．電荷所受電場力大，該點電場強度一定很大D．在電場中某點放入試探電荷q，該點的場強為E=，取走q后，該點場強不變8．（2021·北京·牛欄山一中高二期末）特斯拉汽車公司（TeslaMotors）是美國一家產(chǎn)銷電動車的公司，由斯坦福大學碩士輟學生伊隆·馬斯克與碩士畢業(yè)生JBStraubel于2003年成立，特斯拉汽車公司以電氣工程師和物理學家尼古拉·特斯拉命名，專門生產(chǎn)純電動車，物理學中特斯拉是哪個物理量的單位A．電場強度 B．磁感應(yīng)強度C．磁通量 D．電動勢二、解答題9．（2021·北京·牛欄山一中高二期末）做功與路徑無關(guān)的力場叫做勢場，在這類場中可以引入“勢”和“勢能”的概念，場力做功可以量度勢能的變化。例如靜電場和引力場。如圖所示，真空中靜止點電荷+Q產(chǎn)生的電場中，取無窮遠處的電勢為零，則在距離點電荷+Q為r的某點處放置電荷量為+q的檢驗電荷的電勢能為（式中k為靜電力常量）。（1）A、B為同一條電場線上的兩點，A、B兩點與點電荷+Q間的距離分別為r1和r2;①將該檢驗電荷由A點移至B點，判斷電場力做功的正負及電勢能的增減；②求A、B兩點的電勢差UAB；（2）類似的，由于引力的作用，行星引力范圍內(nèi)的物體具有引力勢能．若取離行星無窮遠處為引力勢能的零勢點，則距離行星球心為r處的物體引力勢能，式中G為萬有引力常量，M為行星的質(zhì)量，m為物體的質(zhì)量。設(shè)行星的半徑為R，求探測器從行星表面發(fā)射能脫離行星引力范圍所需的最小發(fā)射速度。10．（2021·北京·牛欄山一中高二期末）如圖所示，平行水平金屬板間電壓為U，上極板帶正電，板間距離為d，板長為L1，一帶電正電小球質(zhì)量為，電荷量為q，以初速度v0垂直于場強方向沿著兩邊中間軸線方向射入電場中，離開電場后打在熒光屏上，熒光屏到平行板右端的距離為L2，重力加速度為g。求：(1)小球在電場中運動的時間；(2)小球在電場中偏轉(zhuǎn)分位移；(3)小球從射入電場到打到熒光屏上過程，小球動量變化大?。?/p>

參考答案1．C【詳解】A．由圖可知，AB兩點電勢相等，O點的電勢最高，A到O是逆電場線，粒子僅在電場力作用下，從M點由靜止開始沿x軸向右運動即逆電場線方向運動，故粒子一定帶負電。A錯誤；B．A到M電勢均勻升高，故A到O的電場是勻強電場，所以粒子M向O運動過程中所受電場力不變。故B錯誤；C．由圖可知，AB兩點電勢相等，M點的電勢小于N點的電勢，故M到O電場力做的功大于O到N電場力做的功，所以粒子一定能通過N點。故C正確；D．粒子從M向O運動過程電場力做正功，電勢能一定減小，故D錯誤。故選C。2．C【詳解】A．電場強度是采用比值定義的，E和F以及檢驗電荷q無關(guān)，E是由電場本身決定的，A錯誤；B．電場中某點的電勢φ與檢驗電荷q無關(guān)，是由電場本身和零電勢點決定的，B錯誤；C．公式是電容的定義式，采用比值法定義，電容器的電容大小C由電容器本身決定，與電容器兩極板間電勢差U無關(guān)，C正確；D．公式中的d是勻強電場中的任意兩點a、b沿著電場線方向的距離，D錯誤。故選C。3．D【詳解】AB．處于靜電平衡的導體是個等勢體，電勢處處相等，所以AB錯誤；C．處于靜電平衡的導體內(nèi)部的合場強處處為0，所以C錯誤；D．處于靜電平衡的導體內(nèi)部的合場強處處為0，則感應(yīng)電荷在導體內(nèi)部c、d兩點產(chǎn)生的場強大小與正電荷Q在c、d兩點產(chǎn)生的場強大小相等，正電荷Q在c的場強大于在d點的場強，則感應(yīng)電荷在導體內(nèi)部c、d兩點產(chǎn)生的場強大小關(guān)系是Ec＞Ed≠0，所以D正確；故選D。4．A【詳解】A．庫侖利用扭秤裝置探究決定電荷間的相互作用力大小的因素有電荷電量的大小和電荷之間的距離，研究一個變量與多個變量之間的關(guān)系時，應(yīng)用控制變量法，同時為便于測量還應(yīng)用了放大思想，故A正確；B．法拉第首先提出了“場”的概念，并利用電場線、磁感線形象地描述了電場和磁場，故B錯誤；C．電動勢表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，在大小上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負極送到正極所做的功，故C錯誤；D．在研究電場磁場時，我們常引人“試探電荷”、“試探電流元”，目的是不影響原電場的強弱及分布情況，這里應(yīng)用了理想模型法，故D錯誤；故選A．【點睛】本題主要考查了物理方法和物理學史，掌握各物理學家的主要貢獻和各種實驗方法，即可求解．5．C【詳解】A．液滴的電場力向上，而電場線向下，因此液滴帶負電。電容器與電源保持相連，電容器板間的電壓不變，將b板向上平移一小段距離，根據(jù)分析得知板間電場強度增大，液滴所受的電場力增大，大于重力，則液滴將加速向上運動，故A錯誤；B．由U=Ed知，M與a間的電場差增大，a點的電勢為零，且M點的電勢小于零，則知M點的電勢降低，故B錯誤；CD．M點的電勢降低，由于液滴帶負電，則帶電液滴在M點的電勢能增大，故C正確，D錯誤。故選C。6．C【詳解】AB．據(jù)題，電子由靜止釋放，且由a向b運動，則電子所受的電場力一定是由a指向b．因為電子帶負電荷，所受的電場力方向與場強方向相反，說明電場線的方向一定是由b指向a．由于不知負電荷由a運動到b的過程中電場力的變化情況，因此無法確定場強大小關(guān)系，故A錯誤，B錯誤；CD．由題意知，電場力對電子做正功，電勢能減小，所以電子具有的電勢能EPa一定大于EPb，故C正確；故D錯誤；故選C。7．D【詳解】A.點電荷產(chǎn)生的電場中，以點電荷為圓心，r為半徑的球面上，各點的場強大小都相等，方向不同，故場強不同，故A錯誤；B.電荷周圍的電場強度的大小與點電荷的電量有關(guān)，與電性無關(guān)；故B錯誤；C.根據(jù)公式：可知電場力大的同一電荷，所處位置電場強度才大，故C錯誤；D.電場強度是由產(chǎn)生電場的源電荷決定的，在電場中某點放入或取走一檢驗電荷后，不會影響該點的電場強度，故D正確．8．B【詳解】A．電場強度的單位是伏/米和牛頓/庫侖，不是特斯拉，故A錯誤；B．磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉，故B正確；C．磁通量的單位是韋伯，故C錯誤D．電動勢的單位是伏特，不是特斯拉，故D錯誤；故選B。9．（1）①電場力做正功，電勢能減?、冢?）【詳解】（1）①