第十章 靜電場中的能量專題- 高二上學(xué)期物理人教版（2019）第三冊

電容一．選擇題1.如圖所示是一個由電池、電阻R、電鍵S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，電鍵閉合。在增大電容器兩極板間距離的過程中：A．電容器的電容變小B．電阻R中沒有電流C．電容器兩極板間的電場強(qiáng)度增大D．電阻R中有從a流向b的電流2.一平行板電容器兩極板之間充滿云母介質(zhì)，接在恒壓直流電源上。若將云母介質(zhì)移出，則電容器A.

極板上的電荷量變大，極板間電場強(qiáng)度變大B.

極板上的電荷量變小，極板間電場強(qiáng)度變大C.

極板上的電荷量變大，極板間電場強(qiáng)度不變D.

極板上的電荷量變小，極板間電場強(qiáng)度不變3.對于水平放置的平行板電容器，下列說法正確的是（）

A．將兩極板的間距加大，電容將增大B．將兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容將減小C．在下板內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大D．在下板內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板，電容將增大4.兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示．接通開關(guān)S，電源即給電容器充電，下列說法中正確的是（）A．保持S接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電場強(qiáng)度減小B．保持S接通，在兩極板間插入一塊電介質(zhì)，則極板上的電荷量增大C．?dāng)嚅_S，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電場強(qiáng)度減小D．?dāng)嚅_S，在兩極板間插入一塊電介質(zhì)，則兩極板間的電勢差增大5.某電容式話筒的原理示意圖如圖所示，E為電源，R為電阻，薄片P和Q為兩金屬基板。對著話筒說話時，P振動而Q可視為不動。在P、Q間距增大過程中，A．P、Q構(gòu)成的電容器的電容增大B．P上電荷量保持不變C．M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的低D．M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的高6.如圖所示，電子由靜止開始從A板向B板運(yùn)動，當(dāng)?shù)竭_(dá)B板時速度為v，保持兩板間電壓不變，則：()A．當(dāng)增大兩板間距離時，v增大B．當(dāng)減小兩板間距離時，v增大C．當(dāng)改變兩板間距離時，v不變D．當(dāng)增大兩板間距離時，電子在兩板間運(yùn)動的時間增大 7.如圖所示．平行板電容器兩個極板為A、B，B板接地，A板帶有電荷量+Q．板間電場有一固定點(diǎn)P．若將B板固定，A板下移一些，或者將A板固定，B板上移一些．在這兩種情況下，以下說法正確的是（）A．A板下移時，P點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變，P點(diǎn)電勢不變B．A板下移時，P點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變．P點(diǎn)電勢升高C．B板上移時，P點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變．P點(diǎn)電勢降低D．B板上移時，P點(diǎn)的電場強(qiáng)度減?。甈點(diǎn)電勢降低8.如圖所示，平行板電容器與直流電源、理想二極管（正向通電時可以理解為短路，反向通電時可理解為斷路）連接，電源正極接地。初始電容器不帶電，閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是()A.上極板上移，帶電油滴向下運(yùn)動B.上極板上移，P點(diǎn)電勢升高C.上極板下移，帶電油滴向下運(yùn)動D.上極板下移，P點(diǎn)電勢升高9.如圖所示，平行板電容器A、B間有一帶電油滴P正好靜止在極板正中間，現(xiàn)將B極板勻速向下移動，其他條件不變。則在B極板移動的過程中A．油滴將向下做勻加速運(yùn)動B．電流計(jì)中電流由a流向bC．油滴運(yùn)動的加速度逐漸變小D．極板帶的電荷量增大10.板間距為d的平行板電容器所帶電荷量為Q時，兩極板間電勢差為U1，板間場強(qiáng)為E1?，F(xiàn)將電容器所帶電荷量變?yōu)?Q，板間距離為12d，其他條件不變，這時兩極板間電勢差為U2，板間場強(qiáng)為EA．U2=U1，E2=E1

B．U2=2U1，E2=4E1

C．U2=U1，E2=2E1

D．U2=2U1，E2=2E111.一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對面積、間距和電荷量不變，在兩極板間插入一電介質(zhì)，其電容C和兩極板間的電勢差U的變化情況是（）A．C和U均增大B．C增大，U減小C．C減小，U增大D．C和U均減小12.平行板電容器下板接地，兩板與電源相連，b為正中央的點(diǎn)，將不帶電的金屬板插入兩板正中間的如圖所示位置后，a、b、c三點(diǎn)場強(qiáng)及電勢變化情況為（）A.Ea=Ec

且均增大，Eb減為零B.φc＞φb＞φa，且三點(diǎn)電勢均減小C.Ea=Ec且不變，Eb減為零D.φc＞φb＞φa，且φc減小，φb不變，φa增大．13.如圖所示是一種利用電容器的電容C測量角度的電容器的示意圖，當(dāng)動片和定片之間的角度θ發(fā)生變化時，電容C便發(fā)生變化，于是知道C的變化情況，就可以知道θ的變化情況，下列最能正確地反應(yīng)C和θ的函數(shù)關(guān)系是A.B.C.D.14.如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地，靜電計(jì)所帶電量很少，可被忽略．一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn)，現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，則（）A．平行板電容器的電容值將變大B．靜電計(jì)指針張角變小C．帶電油滴的電勢能將減少D．若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開再將下極板向下移動一小段距離，則帶電油滴所受電場力不變15.如圖所示，在真空中有一水平放置的不帶電平行板電容器，板間距離為d，電容為C，上板B接地，現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m，帶電荷量為q的小油滴，以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P點(diǎn)．如圖能落到A板的油滴僅有N滴，且第N＋1滴油滴剛好能飛離電場，假設(shè)落到A板的油滴的電荷量能被板全部吸收，不考慮油滴間的相互作用，重力加速度為g，則A．落到A板的油滴數(shù)N=3Cdmg4B．落到A板的油滴數(shù)N=CdmgC．第N＋1滴油滴經(jīng)過電場的整個過程中所增加的動能為mgdD．第N＋1滴油滴經(jīng)過電場的整個過程中減少的機(jī)械能為3mgd16.如圖所示，A、B為平行金屬板，兩板相距為d，分別與電源兩極相連，兩板的中央各有一小孔M和N，今有一帶電質(zhì)點(diǎn)，自A板上方相距d的P點(diǎn)由靜止自由下落（P、M、N在同一直線上），空氣阻力忽略不計(jì)，到達(dá)N孔時速度恰好為零，然后沿原路返回，若保持兩極間的電壓不變，則：①把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回

②把A板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落

③把B板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回

④把B板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落

以上判斷正確的是（

）

A.①②③④

B.①②④

C.②③④

D.①③④二．填空題1.一平行板電容器的電容量為C，充電后與電源斷開，此時板上帶電量為Q，兩板間電勢差為U，板間場強(qiáng)為E．現(xiàn)保持間距不變使兩板錯開一半，則下列各量的變化是：電容量C′______，電勢差U′______，板間場強(qiáng)E′______．（填“變大”；“變小”或“不變”）2.如圖所示，把一個平行板電容器接在電壓U=10V的電源上，現(xiàn)進(jìn)行下列四步操作：(1)閉合S；(2)在兩板中央插入厚為12電場相關(guān)圖像選擇題1.在x軸上關(guān)于原點(diǎn)對稱的

a、b兩點(diǎn)處固定有兩個電荷量相等的點(diǎn)電荷，如圖E﹣x圖象描繪了x軸上部分區(qū)域的電場強(qiáng)度（以x軸正方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的正方向）．對于該電場中x軸上關(guān)于原點(diǎn)對稱的c、d兩點(diǎn)，下列結(jié)論正確的是A.兩點(diǎn)場強(qiáng)相同，c點(diǎn)電勢更高B.兩點(diǎn)場強(qiáng)相同，d點(diǎn)電勢更高C.兩點(diǎn)場強(qiáng)不同，兩點(diǎn)電勢相等，均比O點(diǎn)電勢高D.兩點(diǎn)場強(qiáng)不同，兩點(diǎn)電勢相等，均比O點(diǎn)電勢低2.空間中存在著沿x軸方向的靜電場,其電場強(qiáng)度E隨x變化的關(guān)系圖象如圖所示,圖象關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對稱,A,B是x軸上關(guān)于原點(diǎn)對稱的兩點(diǎn),對于下列說法中正確的是A.電子在A、B兩點(diǎn)的電勢能不相等B.電子在A,B兩點(diǎn)的加速度方向相反C.電子從A點(diǎn)由靜止釋放后的運(yùn)動軌跡可能是曲線D.若取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,則O點(diǎn)處電勢一定為正3.空間存在兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場，在xOy橫軸上沿x軸正方向電場強(qiáng)度E隨x變化的關(guān)系如圖所示，圖線關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對稱，虛線為兩條漸近線，M、N是兩條漸近線到原點(diǎn)O的中點(diǎn)，且｜PO｜=3｜MO｜。取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，下列說法中正確的是（）A.M、N兩點(diǎn)的電勢相等B.P點(diǎn)電勢高于M點(diǎn)電勢C.M、O兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小之比為20：9D.單位正電荷從O點(diǎn)移到N點(diǎn)過程中，電場力做功為W，則N點(diǎn)電勢數(shù)值為-W4.靜電場在x軸上的場強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正向?yàn)閳鰪?qiáng)正方向，帶正電的點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動，則點(diǎn)電荷（

）。A.在x2和x4處電勢能相等B.在xi運(yùn)動到x3的過程中電勢能增大C.由xi運(yùn)動到x4的過程中電場力先增大后減小D.由xi運(yùn)動到x4的過程中電場力先減小后增大5.空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨x變化的圖像如圖所示。A.O點(diǎn)的電勢最低B.x2點(diǎn)的電勢最高C.x1和-x1兩點(diǎn)的電勢相等D.xi和x3兩點(diǎn)的電勢相等6.如圖所示x軸上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度如圖所示，場強(qiáng)方向與x軸平行，規(guī)定沿x軸正方向?yàn)檎?，一?fù)點(diǎn)電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)O以一定的初速度沿x軸正方向運(yùn)動，點(diǎn)電荷到達(dá)x2位置速度第一次為零，在x4位置第二次速度為零，不計(jì)粒子的重力.A.O點(diǎn)與x2和O點(diǎn)與x4電勢差U2=U4B.點(diǎn)電荷從O點(diǎn)運(yùn)動到x2，再運(yùn)動到x4的過程中，加速度先減小再增大，然后保持不變C．點(diǎn)電荷從O點(diǎn)運(yùn)動到x2，再運(yùn)動到x4的過程中，速度先均勻減小再均勻增大，然后減小再增大D．點(diǎn)電荷在x2、x4位置的電勢能最小7.有一半徑為R的均勻帶電薄球殼，在通過球心的直線上，各點(diǎn)的場強(qiáng)為E隨與球心的距離x變化的關(guān)系如圖所示；在球殼外空間，電場分布與電荷量全部集中在球心時相同，已知靜電常數(shù)為k，半徑為R的球面面積為S=4πRA.均勻帶電球殼帶電密度為E04πC.在x軸上各點(diǎn)中有且只有x=R處電勢最高D.球面與球心間電勢差為E0R如圖甲所示為半徑為R、均勻帶正電荷的球體，A、B為過球心O的直線上的兩點(diǎn)，且OA=2R，OB=3R。球體在空間產(chǎn)生電場，場強(qiáng)大小沿OB方向分布情況如圖乙所示，圖中E0已知，E-r圖線與橫軸O～R部分所圍的面積等于與2R～3R部分所圍的面積。則A.A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢B.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度C.從球面到A點(diǎn)的電勢差小于A、B兩點(diǎn)間的電勢差D.帶電量為q的正電荷沿直線從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，電場力做的功為E9.在x軸上存在與x軸平行的電場，x軸上各點(diǎn)的電勢隨x點(diǎn)位置變化情況如圖所示．圖中﹣x1～x1之間為曲線，且關(guān)于縱軸對稱，其余均為直線，也關(guān)于縱軸對稱．A.x軸上各點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等B.從﹣x1到x1場強(qiáng)的大小先減小后增大C.一個帶正電的粒子在x1點(diǎn)的電勢能大于在﹣x1點(diǎn)的電勢能D.一個帶負(fù)電的粒子在﹣x1點(diǎn)的電勢能大于在﹣x2的電勢能10.一帶正電的試探電荷，僅在電場力作用下沿x軸從x＝－∞向x＝＋∞運(yùn)動，其速度v隨位置x變化的圖象如圖所示。x＝x1和x＝－x1處，圖線切線的斜率絕對值相等且最大。則在x軸上()A．x＝x1和x＝－x1兩處，電場強(qiáng)度相同B．x＝x1和x＝－x1兩處，電場強(qiáng)度最大C．x＝0處電勢最高D．從x＝x1運(yùn)動到x＝＋∞過程中，電荷的電勢能逐漸增大11.空間存在一靜電場，電場中的電勢隨x的變化規(guī)律如圖所示，下列說法正確的是A.x=4m處電場強(qiáng)度可能為零B.x=4m處電場方向一定沿x軸正方向

C.電荷量為e的負(fù)電荷沿x軸從0點(diǎn)移動到x=6m處,電勢能增大8eVD.沿x軸正方向，電場強(qiáng)度先增大后減小12.有一靜電場，其電勢隨x坐標(biāo)的改變而改變，變化的圖線如圖所示．若將一帶負(fù)電的粒子(重力不計(jì))從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止釋放，電場中P、Q兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為1mm、4mm.則下列說法正確的是A．粒子將沿x軸正方向一直向前運(yùn)動B．粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時，加速度大小相等、方向相反C．粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時，動能相等D．粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時，電場力做功的功率相等13.等量異種電荷在周圍空間產(chǎn)生靜電場，其連線（x軸）上各點(diǎn)的電勢φ隨坐標(biāo)x的分布圖象如圖所示，x軸上AO＜OB，A、O、B三點(diǎn)的電勢分別為φA、φO、φB，電場強(qiáng)度大小分別為EA、EO、EB，電子在A、O、B三點(diǎn)的電勢能分別為EPA、EPO、EPB，A.φB＞φA＞φOB.EA＞EO＞EBC.EPO＜EPA＜EPBD.EPB﹣EPO＞EPO﹣EPA14.兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢為零，ND段中C點(diǎn)電勢最高，則（）A.C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零B.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零C.NC間場強(qiáng)方向向x軸負(fù)方向D.將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做正功后做負(fù)功15.x軸上有兩個點(diǎn)電荷Q1和Q2，Q1和Q2之間各點(diǎn)對應(yīng)的電勢高低如圖中曲線所示．則A.電勢最低的P點(diǎn)所在處的電場強(qiáng)度為零B.Q1和Q2一定是同種電荷，但不一定是正電荷C.Q1的電量一定大于Q2的電量D.Q1和Q2之間各點(diǎn)的電場方向都指向P點(diǎn)16.在x軸上有兩個點(diǎn)電荷ql、q2，其靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示．A.ql和q2帶有異種電荷B.xl處的電場強(qiáng)度為零C.負(fù)電荷從xl移到x2，電勢能減小D.負(fù)電荷從xl移到x2，受到的電場力增大17.真空中一半徑為r0的帶電金屬球，通過其球心的一直線上各點(diǎn)的電勢φ分布如圖所示，r表示該直線上某點(diǎn)到球心的距離，r1、r2分別是該直線上A、B兩點(diǎn)離球心的距離，根據(jù)電勢圖像(φ-r圖像)，判斷下列說法中正確的是()A．該金屬球可能帶負(fù)電B．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向由A指向BC．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度D．電荷量為q的正電荷沿直線從A移到B的過程中，電場力做功W＝q(φ2－φ1)18.在一靜止點(diǎn)電荷的電場中，任一點(diǎn)的電勢φ與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)系如圖所示．電場中四個點(diǎn)a、b、c和d的電場強(qiáng)度大小分別Ea、Eb、Ec和Ed，點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離ra與點(diǎn)a的電勢φa已在圖中用坐標(biāo)（ra，φa）標(biāo)出，其余類推．現(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點(diǎn)依次經(jīng)b、c點(diǎn)移動到d點(diǎn)，在相鄰兩點(diǎn)間移動的過程中，電場力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd．下列選項(xiàng)正確的是A.Ea：Eb=4：1B.Ec：Ed=2：1C.Wab：Wbc=3：1D.Wbc：Wcd=1：319.兩個點(diǎn)電荷Q1、Q2固定于x軸上，將一帶正電的試探電荷從足夠遠(yuǎn)處沿x軸負(fù)方向移近Q2（位于坐標(biāo)原點(diǎn)O），在移動過程中，試探電荷的電勢能隨位置的變化關(guān)系A(chǔ).M點(diǎn)電勢為零，N點(diǎn)場強(qiáng)為零B.M點(diǎn)場強(qiáng)為零，N點(diǎn)電勢為零C.Q1帶負(fù)電，Q2帶正電，且Q2電荷量較小D.Q1帶正電，Q2帶負(fù)電，且Q1電荷量較小20.如圖甲所示，Q1、Q2是兩個固定的點(diǎn)電荷，一帶正電的試探電荷僅在電場力作用下以初速度va沿兩點(diǎn)電荷連線的中垂線從a點(diǎn)向上運(yùn)動，其v-t圖象如圖乙所示，A.