江苏徐州市第一中学物理第十章 静电场中的能量精选测试卷专题练习
江苏徐州市第一中学物理第十章 静电场中的能量精选测试卷专题练习 一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优（难） 1．如图所示，分别在M、N两点固定放置两个点电荷+Q和-2Q，以MN连线的中点O为圆心的圆周上有A、B、C、D四点，COD与MN垂直，规定无穷远处电势为零，下列说法正确的是( )
A．A点场强与B点场强相等
B．C点场强与D点场强相等
C．O点电势等于零
D．C点和D点电势相等
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A、由于2Q＞Q，A点处电场线比B点处电场线疏，A点场强小于B点场强；故A错误．
B、由于电场线关于MN对称，C、D两点电场线疏密程度相同，则C点场强等于D点场
强，但方向与两个电荷的连线不平行，故电场强度的方向不同，故电场强度大小相等，但方向不相同；故B错误． C、根据等量异种电荷的对称性可知过O点的中垂线与电场线垂直，中垂线为等势线，O点的电势为零，现在是不等量的异种电荷，过O点中垂线不再是等势线，O点电势不为零，由UEd可知左侧的平均场强小，电势降低的慢，则零电势点在O点右侧；C错误． D、沿着电场线电势逐渐降低，结合电场分布的上下对称可知0CD；D正确．
故选D． 【点睛】 本题考查判断电势、场强大小的能力，往往画出电场线，抓住电场线分布的特点进行判断．
2．空间存在一静电场，电场中的电势φ随x (x轴上的位置坐标)的变化规律如图所示，下列说法正确的是( ) A．x = 4 m处的电场强度可能为零
B．x = 4 m处电场方向一定沿x轴正方向
C．沿x轴正方向，电场强度先增大后减小
D．电荷量为e的负电荷沿x轴从0点移动到6 m处，电势能增大8 eV 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A、由xφ图象的斜率等于电场强度，知x=4 m处的电场强度不为零，选项A错误；B、从0到x=4 m处电势不断降低，但x=4 m点的电场方向不一定沿x轴正方向，选项B错误；C、由斜率看出，沿x轴正方向，图象的斜率先减小后增大，则电场强度先减小后增大，选项C错误；D、沿x轴正方向电势降低，某负电荷沿x轴正方向移动，电场力做负功，从O点移动到6m的过程电势能增大8 eV，选项D正确．故选D． 【点睛】 本题首先要读懂图象，知道φ-x图象切线的斜率等于电场强度，场强的正负反映场强的方向，大小反映出电场的强弱．
3．空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电场强度在x方
向上的分量分别是EBx、Ecx，下列说法中正确的有
A．B、C两点的电场强度大小EBx＜Ecx
B．EBx的方向沿x轴正方向
C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大
D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功
【答案】D 【解析】 【分析】 本题的入手点在于如何判断EBx和ECx的大小，由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强电场，用匀强电场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法． 【详解】 A、在B点和C点附近分别取很小的一段d，由题图得，B点段对应的电势差大于C点段对
应的电势差，将电场看做匀强电场，有Ed，可见EBx>ECx，A项错误．C、同理可知O点的斜率最小，即场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，C项错误．B、沿电场线方向电势降低，在O点左侧，EBx的方向沿x轴负方向，在O点右侧，ECx的方向沿x轴正方 向，B项错误．D、负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先向右后向左，电场力先做正功，后做负功，D项正确．故选D． 【点睛】 挖掘出xφ图象两大重要性质：图象的斜率反映电场强度的大小，图象中降低的方向反映场强沿x轴的方向．
4．位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如右图所示，ab、cd分别是正方形两条边的中垂线，O点为中垂线的交点，P、Q分别为cd、ab上的点，且OP＜OQ. 则下列说法正确的是
A．P、O两点的电势关系为
po
B．P、Q两点电场强度的大小关系为EQP
C．若在O点放一正点电荷，则该正点电荷受到的电场力不为零
D．若将某一负电荷由P点沿着图中曲线PQ移到Q点，电场力做负功
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A．根据电场叠加，由图像可以知道ab、cd两中垂线上各点的电势都为零，所以P、O两
点的电势相等，故A错； B．电场线的疏密表示场强的大小，根据图像知EQC．四个点电荷在O点产生的电场相互抵消，场强为零，故在O点放一正点电荷,则该正点
电荷受到的电场力为零，故C错误. D．P、Q电势相等，若将某一负电荷由P点沿着图中曲线PQ移到Q点，电场力做功为
零，故D错误； 故选B. 点睛：根据电场线的方向确定场源电荷的正负.电势的高低看电场线的指向,沿着电场线电势一定降低.电场线的疏密表示场强的大小,;根据电势高低判断功的正负.
5．如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，细线一端固定，另一端拴一带正电小球，使球在竖直面内绕固定端O做圆周运动。不计空气阻力，静电力和重力的大小刚好相等，细线长为r。当小球运动到图中位置A时，细线在水平位置，拉力FT=3mg。重力加速度大小 为g，则小球速度的最小值为 ( ) A．2gr B．2 gr C．(6-22)gr D．
(6+22)gr
【答案】C 【解析】 【详解】 由题意可知： qE=mg，
tanθ= qEmg=1，
解得： θ=45°，
在A位置，由牛顿第二定律得： FT+qE=m2Av
r，
解得： vA=2gr，
小球在图示B位置速度最小，从A到B过程，由动能定理得：
-mgrcosθ+qEr（1-sinθ）=12mvB2-12mvA2
，
解得，小球的最小速度： vB=(622)gr；
故ABD错误，C正确额。 故选C。 【点睛】 本题考查了求小球的最小速度，分析清楚小球运动过程、知道小球在何处速度最小是解题的前提与关键，应用动能定理与牛顿第二定律可以解题．
6．如图所示，真空中有一四面体ABCD，MN分别是AB和CD的中点，现在A、B两点分别都固定电荷量为+Q的点电荷，下列说法正确的是 A．C、D两点的电场强度相同
B．仅受电场力的负点电荷，可以在该电场中作匀速圆周运动
C．N点的电场强度方向平行AB且跟CD垂直
D．将试探电荷+q从C点移到D点，电场力做正功，试探电荷+q的电势能降低
【答案】B 【解析】 【详解】 A.CD在AB的中垂面上，C、D到AB连线的距离相等，根据等量同种电荷在空间的电场线
分布特点，知道C、D 两点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误； B.仅受电场力的负点电荷，如果在AB的中垂面内，两个等量正电荷对它的作用总指向A、
B连线的中点，就可以提供大小恒定的向心力，可以做匀速圆周运动，故B正确；
C.根据电场叠加原理知道N点的电场强度方向与AB垂直，故C错误；
D.CD在AB的中垂面上，C、D到AB连线的距离相等，C、D两点电势相等，试探电荷+q从C点移到D点，电场力不做功，其电势能不变，故D错误。
7．如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为
Aa、Ba，电势能分别为PAE、PBE.下列说法正确的是( )
A．电子一定从A向B运动
B．若Aa>Ba，则Q靠近M端且为正电荷
C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有PAE E D．B点电势可能高于A点电势 【答案】BC 【解析】 由于不知道电子速度变化，由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动，故A错误；若aA＞aB，则A点离点电荷Q更近即Q靠近M端；又由运动轨迹可知，电场力方向指向凹 的一侧即左侧，所以，在MN上电场方向向右，那么Q靠近M端且为正电荷，故B正确；由B可知，电子所受电场力方向指向左侧，那么，若电子从A向B运动，则电场力做负功，电势能增加；若电子从B向A运动，则电场力做正功，电势能减小，所以，一定有EpA＜EpB求解过程与Q所带电荷无关，只与电场线方向相关，故C正确；由B可知，电场
《常考题》高中物理必修三第十章《静电场中的能量》检测卷(含答案解析)
一、选择题1．两平行金属板相距为d ，电势差为U ，一电子质量为m ，电荷量大小为e ，从O 点沿垂直于两板的直线移动到A 点，A=L ，如图所示，则此过程中电场力对电子所做的功为（ ）A ．eUd L -B ．eUd LC ．eUL d -D ．eUL d2．A 、B 两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（方向未标出）如图所示。
图中C 点为两点电荷连线的中点，MN 为两点电荷连线的中垂线，D 为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN 左右对称。
则下列说法中正确的是（ ）A ．这两点电荷一定是等量异种电荷B ．这两点电荷一定等量同种电荷C ．D 、C 两点的电势一定不相等 D ． C 点的电场强度比D 点的电场强度小 3．一带电粒子自图中A 点以初速度0v 平行于等势面射入电场，其运动轨迹如虚线AB 所示。
图中a 、b 、c 、d 为电场的四个等势面，且其电势关系为a b c d ϕϕϕϕ<<<，不计粒子重力，则（ ）A ．粒子一定带负电B ．粒子一定做匀速圆周运动C ．粒子从A 到B 的运动过程中，动能先减小后增大D ．粒子从A 到B 的运动过程中，电势能不断减小4．如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a 、b 与电池相连，在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态。
若将a 板向下平移一小段距离，但仍在M 点上方，稳定后，下列说法中正确的是（ ）A ．金属板所带电荷量减少B ．M 点电势升高C ．M 点的电场强度变小D ．在a 板移动前后两种情况下，若将液滴从a 板移到b 板，电场力做功不相同 5．如图所示，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带正电粒子从a 点运动到b 点的轨迹，若带电粒子只受电场力作用，粒子从a 点运动到b 点的过程中（ ）A ．粒子的电势能逐渐减小B ．粒子的电势能逐渐增加C ．粒子运动的加速度逐渐增大D ．粒子运动的速度逐渐增大6．如图所示，某带电导体的表面有a 、b 两点，其中a 点的电场强度E 1=200 V/m ，b 点的电场强度E 2=400 V/m ，导体外有一点c ，c 点与a 点之间的距离为2 cm ，c 点与b 点之间的距离为4 cm 。
高中物理必修第3册第十章 静电场中的能量试卷试卷(word版含答案)
高中物理必修第3册第十章 静电场中的能量试卷试卷（word 版含答案）一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优（难）1．两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷放在x 轴上的O 、M 两点，两点电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如图所示，其中P 、N 两点的电势为零，NF 段中Q 点电势最高，则( )A ．P 点的电场强度大小为零B ．q 1和q 2为等量异种电荷C ．NQ 间场强方向沿x 轴正方向D ．将一负电荷从N 点移到F 点，电势能先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】A ．φ-x 图线的斜率等于电场强度，故可知P 点的电场强度大小不为零，A 错误；B ．如果1q 和2q 为等量异种电荷，点连线中垂线是等势面，故连线的中点是零电势点；由于OP PM >，故12q q >，故B 错误；C ．沿着电场线的方向，电势降低，由于从N 到Q 电势升高，故是逆着电场线，即NQ 间场强方向沿x 轴正方向；D ．由于从N 到F ，电势先增加后减小，将一负电荷从N 点移到F 点，根据公式P E q ϕ=电势能先减小后增大，故D 正确。
故选D 。
【点睛】电势为零处，电场强度不一定为零。
电荷在电场中与电势的乘积为电势能。
电场力做功的正负决定电势能的增加与否。
2．如图所示， A 、B 、 C 、D 是真空中一正四面体的四个顶点，每条棱长均为l .在正四面体的中心固定一电荷量为-Q 的点电荷，静电力常量为k ,下列说法正确的是A ．A 、B 两点的场强相同B ．A 点电场强度大小为283kQl C ．A 点电势高于C 点电势D ．将一正电荷从A 点沿直线移动到B 点的过程中，电场力一直不做功 【答案】B 【解析】由于点电荷在正四面体的中心，由对称性可知，A 、B 两点的场强大小相等，但是方向不同，故A 错误；由立体几何知识，可知正四面体的中心到顶点的距离为64l ，由222836KQ KQ kQE r l l ===⎛⎫⎪⎝⎭，故B 正确；电势为标量，由对称性可知A 点电势等于C 点电势，故C 错误；从A 点沿直线移动到B 点的过程中电势先降低再升高，对于正电荷而言，其电势能先变小再变大，所以电场力先做正功，再做负功，故D 错误．3．匀强电场中的三点A 、B 、C 是一个三角形的三个顶点，AB 的长度为1 m ，D 为AB 的中点，如图所示．已知电场线的方向平行于△ABC 所在平面，A 、B 、C 三点的电势分别为14 V 、6 V 和2 V ，设场强大小为E ，一电量为1×610-C 的正电荷从D 点移到C 点电场力所做的功为W,则A ．W=8×610-J E ＞8 V/mB ．W=6×610-J E ＞6 V/mC ．W=8×610-J E≤8 V/mD ．W=6×610-J E≤6 V/m 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】试题分析：由题匀强电场中，由于D 为AB 的中点，则D 点的电势102A BD V ϕϕϕ+==，电荷从D 点移到C 点电场力所做的功为W=qU DC =q （φD -φC ）=1×10-6×（10-2）J=8×10-6J ．AB 的长度为1m ，由于电场强度的方向并不是沿着AB 方向，所以AB 两点沿电场方向的距离d ＜1m ，匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比，即U=Ed ，所以8/UE V m d=>，故选A ． 考点：电势；电场强度4．在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×104N/C 的匀强电场．在场中有一根长L=2m 的绝缘细线，一端固定在O 点，另一端系质量为0.04kg 的带电小球，它静止时细线与竖直方向成37°角．如图所示，给小球一个初速度让小球恰能绕O 点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是(cos37°=0.8，g=10m/s 2)A ．小球所带电量为q=3.5×10-5CB ．小球恰能做圆周运动动能最小值是0.96JC ．小球恰能做圆周运动的机械能最小值是1.54JD ．小球恰能做圆周运动的机械能最小值是0.5J 【答案】C 【解析】对小球进行受力分析如图所示：根据平衡条件得：37mgtan qE ︒=，解得：537310mgtan q C E-︒==⨯，故A 错误；由于重力和电场力都是恒力，所以它们的合力也是恒力在圆上各点中，小球在平衡位置A 点时的势能（重力势能和电势能之和）最小，在平衡位置的对称点B 点，小球的势能最大，由于小球总能量不变，所以在B 点的动能kB E 最小，对应速度B v 最小，在B 点，小球受到的重力和电场力，其合力作为小球做圆周运动的向心力，而绳的拉力恰为零，有：0.40.5370.8mg F N cos ===︒合，而2Bv F m L =合，所以2110.522KB B E mv F L J ===合，故B 错误；由于总能量保持不变，即k PG PE E E E C ++=（C 为恒量）．所以当小球在圆上最左侧的C 点时，电势能PE E 最大，机械能最小，由B 运动到A ，()PA PB W E E =--合力，·2W F L =合合力，联立解得：2PB E J =，总能量 2.5PB kB E E E J =+=，由C 运动到A ，()21370.96P W F L sin J W E =+︒==电电电，，所以C 点的机械能为2 1.54?P C E E E J 机=-=，即机械能的最小值为1.54J ，故C 正确，D 错误；故选C ．【点睛】根据小球在平衡位置合力为0，可以求出小球所受的电场力从而得出小球的带电荷量；根据小球恰好在竖直面内做圆周运动这一临界条件，知，在平衡位置处合外力提供圆周运动的向心力从而求出小球动能的最小值．抓住小球能量守恒，电势能最大处小球的机械能最小，根据做功情况分析．5．如图甲所示，a 、b 是一条竖直电场线上的两点，一带正电的粒子从a 运动到b 的速度—时间图象如图乙所示，则下列判断正确的是A ．b 点的电场方向为竖直向下B ．a 点的电场强度比b 点的大C ．粒子从a 到b 的过程中电势能先减小后增大D ．粒子从a 到b 的过程中机械能先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】A.粒子在a 点时受到的电场力方向向上，大小大于重力，所以电场的方向为竖直向上，故A 错误；B.粒子在b 点时受到的电场力小于重力，所以a 点的电场强度比b 点的大，故B 正确；C.粒子从a 到b 的过程中电场力一直做正功，所以电势能一直减小，故C 错误；D.粒子从a 到b 的过程中，除重力做负功外，只有电场力做正功，则机械能一直增大，故D 错误。
人教版高中物理必修三第十章《静电场中的能量》测试卷(有答案解析)
一、选择题1．(0分)[ID ：125887]如图所示为某一点电荷产生的电场中的7条电场线，电场线的分布关于y 轴对称，O 是坐标原点，M 、N 、P 、Q 是以O 为圆心的，一个圆周上的4个点，其中M 、N 两点在y 轴上，Q 点在x 轴上，P 点在第5条电场线上，则下列说法正确的是（ ）A ．M 点的电势和P 点的电势相等B ．将一正点电荷由M 点移到P 点，电势能减小C ．将一负点电荷由N 点分别移到Q 点和P 点，电场力做功NQ NP W W <D ．Q 点的电场强度小于M 点的电场强度2．(0分)[ID ：125871]两平行金属板相距为d ，电势差为U ，一电子质量为m ，电荷量大小为e ，从O 点沿垂直于两板的直线移动到A 点，A=L ，如图所示，则此过程中电场力对电子所做的功为（ ）A ．eUd L -B ．eUd LC ．eUL d -D ．eUL d3．(0分)[ID ：125862]在静电场中，将一电荷只在电场力作用下，从a 点移到b 点，电场力做了负功，则（ ）A ．b 点的电场强度一定比a 点大B ．电场线方向一定从b 指向aC ．b 点的电势一定比a 点高D ．该电荷的动能一定减小4．(0分)[ID ：125852]如图所示，a 、b 、c 是一条电场线上的三点，电场线的方向由a 到c ，a 、b 间距离等于b 、c 间距离，用φa 、φb 、φc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和场强，可以判定（ ）A ．φa >φb >φcB ．E a >E b >E cC ．φa –φb =φb –φcD ．E a =E b =E c5．(0分)[ID ：125845]如图所示，匀强电场中的六个点A 、B 、C 、D 、E 、F 为正八面体的六个顶点，已知BE 中点O 的电势为零，A 、B 、C 三点的电势分别为7V 、1V -、3V ，则E 、F 两点的电势分别为（ ）A ．2V 、2V -B ．1V 、3V -C ．1V 、5V -D ．2V -、4V -6．(0分)[ID ：125837]如图所示，P 和Q 为两平行金属板，板间有一定电压，在P 板附近有一电子（不计重力）由静止开始向Q 板运动，下列说法正确的是（ ）A ．两板间距离越大，加速时间越短B ．两板间距离越小，电子的加速度就越小C ．电子到达Q 板时的速率，与加速电压无关，仅与两板间距离有关D ．电子到达Q 板时的速率，与两板间距离无关，仅与板间电压有关7．(0分)[ID ：125836]如图，△abc 中bc =4cm ，∠acb =30°。
第十章 静电场中的能量(素养提升练)-分层作业(原卷版)-2024-2025学年高一物理同步精讲练(
第十章静电场中的能量（素养提升练）（原卷版）考试时间：2024年X月X日命题人：审题人：本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页，满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：1. 答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2. 答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3. 非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4. 可能用到的相关参数：重力加速度g均取10m/s2。
第I卷（选择题部分）一、单选题（本题共18小题，每小题3分，共54分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1．（23-24高二上·广东湛江·期末）当带电的云层离地面较近时，云层和地面形成一个巨型电容器，它们之间会形成一个强电场，若云层带电量一定，将云层底面及地面始终看作平整的平面，则（）A．当云层底面积增大时，该电容器的电容将增大B．当云层向下靠近地面时，该电容器的电容将减小C．当云层向下靠近地面时，云层和地面间的电势差将增大D．当云层向下靠近地面时，云层和地面间的电场强度将增大2．（2024·贵州·模拟预测）如图所示，虚线a b c d e、、、、是电场中的一组平行等差等势面，相邻两等势面间的电势差为3V，其中a等势面的电势为9V，电子以某初速度从P点平行纸面射入，速度方向与a等势面夹角为45，已知该电子恰好能运动到e等势面（不计电子重力）。
下列说法正确的是（）A ．电子在电场中做匀减速直线运动B ．电子运动到e 等势面时动能为0C ．电子运动到c 等势面时动能为18eVD ．电子返回a 等势面时动能为12eV3．（2024·湖北·二模）太极图的含义丰富而复杂，它体现了中国古代哲学的智慧。
2019统编版高中物理必修第三册第十章《静电场中的能量》全章节教案教学设计含章末单元测试卷及答案
【2019统编版】人教版高中物理必修第三册第十章《静电场中的能量》全章节备课教案教学设计10.1.《电势能和电势》教学设计教学目标一、知识与技能1．理解静电力做功与路径无关、电势能的概念。
2．理解电势的概念，知道电势是描述电场能的性质的物理量。
3．明确电势能、电势、静电力的功与电势能的关系。
二、过程与方法1．通过对知识的类比能力，培养学生对现象的归纳能力，对问题的分析、推理能力。
2．通过学生的理论探究，培养学生分析问题、解决问题的能力。
培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。
三、情感、态度与价值观1．利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣，培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。
2．利用等势面图像的对称性，形态美以获得美的享受、美的愉悦，自己画图，在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。
3．在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。
教学重点理解掌握电势能、电势的概念及意义。
教学难点握电势能与做功的关系，并能学以致用。
教学过程一、复习提问、新课导入1．静电力，电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。
2．复习功和能量的关系：如图所示从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么转化为试探电荷的动能？二、新课教学（一）静电力做功的特点结合右图分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。
（1）q沿直线从A到B（2）q沿折线从A到M、再从M到B（3）q沿任意曲线从A到B结果都一样，即：W=qEL AM =qEL AB cos与重力做功类比，引出：【结论】在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。
（二）电势能电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。
1．静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的变化量。
人教版高中物理必修三第十章《静电场中的能量》测试卷(含答案解析)
一、选择题1．A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（方向未标出）如图所示。
图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称。
则下列说法中正确的是（）A．这两点电荷一定是等量异种电荷B．这两点电荷一定等量同种电荷C．D、C两点的电势一定不相等D．C点的电场强度比D点的电场强度小2．在平行于纸面内的匀强电场中，有一电荷量为q的带正电粒子，仅在电场力作用下，粒子从电场中A点运动到B点，速度大小没变，均为02v，粒子的初、末速度与AB连线的夹角均为30°，如图所示，已知A、B两点间的距离为d，则该匀强电场的电场强度为（）A．23mvqd，方向竖直向下B．22mvqd，方向斜向左上方C．23mvqd，方向竖直向下D．223mvqd，方向斜向左下方3．如图所示，在真空中有两个等量带负电的点电荷，分别置于P、Q两点，O点是它们连线的中点，A、B为P、Q连线的中垂线上的两点，下列说法正确的是（）A．连线中点O的场强最大B．连线中垂面是一个等势面C．将一正电荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中q的电势能一定逐渐增大D．将一正电荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中q受到的电场力一定逐渐减小4．如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离，用φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定（）A．φa>φb>φc B．E a>E b>E cC．φa–φb=φb–φc D．E a=E b=E c5．一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中，仅在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点，电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是（）(3)A．加速度的大小增大，动能、电势能都增加B．加速度的大小减小，动能、电势能都减少C．加速度的大小增大，动能增加，电势能减少D．加速度大小减小，动能减少，电势能增加6．如图所示，在处于O点的点电荷+Q形成的电场中，试探电荷q由A点移到B点，电场力做功为W1；以OA为半径画弧交于OB于C，q由A点移到C点电场力做功为W2；q由C点移到B点电场力做功为W3。
江苏泰兴市第一高级中学物理第十章 静电场中的能量精选测试卷专题练习
江苏泰兴市第一高级中学物理第十章 静电场中的能量精选测试卷专题练习一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优（难）1．一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动，取该直线为x 轴，起始点O 为坐标原点，其电势能p E 与位移x 的关系如图所示，下列图象中合理的是( )A ．B ．C ．D ．【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】粒子仅受电场力作用，做初速度为零的加速直线运动，电场力做功等于电势能的减小量，故：PE F x∆=∆ 即p E x -图象上某点的切线的斜率表示电场力；A.p E x - 图象上某点的切线的斜率表示电场力，故电场力逐渐减小，根据F E q=故电场强度也逐渐减小，故A 错误； B.根据动能定理，有：k F x E ⋅∆=∆故k E x -图线上某点切线的斜率表示电场力；由于电场力逐渐减小，与B 图矛盾，故B 错误；C.按照C 图，速度随着位移均匀增加，根据公式222v v ax-=匀变速直线运动的2xv﹣图象是直线，题图v x-图象是直线；相同位移速度增加量相等，又是加速运动，故增加相等的速度需要的时间逐渐减小，故加速度逐渐增加；而电场力减小导致加速度减小；故矛盾，故C错误；D.粒子做加速度减小的加速运动，故D正确．2．如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点，每条棱长均为l.在正四面体的中心固定一电荷量为-Q的点电荷，静电力常量为k,下列说法正确的是A．A、B两点的场强相同B．A点电场强度大小为283kQlC．A点电势高于C点电势D．将一正电荷从A点沿直线移动到B点的过程中，电场力一直不做功【答案】B【解析】由于点电荷在正四面体的中心，由对称性可知，A、B两点的场强大小相等，但是方向不同，故A6，由222836KQ KQ kQEr l===⎫⎪⎝⎭，故B正确；电势为标量，由对称性可知A点电势等于C点电势，故C错误；从A点沿直线移动到B点的过程中电势先降低再升高，对于正电荷而言，其电势能先变小再变大，所以电场力先做正功，再做负功，故D错误．3．匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1 m，D为AB的中点，如图所示．已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V，设场强大小为E，一电量为1×610-C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则A ．W=8×610-J E ＞8 V/mB ．W=6×610-J E ＞6 V/mC ．W=8×610-J E≤8 V/mD ．W=6×610-J E≤6 V/m 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】试题分析：由题匀强电场中，由于D 为AB 的中点，则D 点的电势102A BD V ϕϕϕ+==，电荷从D 点移到C 点电场力所做的功为W=qU DC =q （φD -φC ）=1×10-6×（10-2）J=8×10-6J ．AB 的长度为1m ，由于电场强度的方向并不是沿着AB 方向，所以AB 两点沿电场方向的距离d ＜1m ，匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比，即U=Ed ，所以8/UE V m d=>，故选A ． 考点：电势；电场强度4．一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动，取该直线为x 轴，起始点O 为坐标原点，其电势能E P 与位移x 的关系如图所示，下列图象中合理的是（ ）A ．电场强度与位移关系B ．粒子动能与位移关系C ．粒子速度与位移关系D ．粒子加速度与位移关系【答案】D 【解析】试题分析：粒子仅受电场力作用，做初速度为零的加速直线运动；根据功能关系得到Ep ﹣x 图象的斜率的含义，得出电场力的变化情况；然后结合加速度的含义判断加速度随着位移的变化情况．解：粒子仅受电场力作用，做初速度为零的加速直线运动，电场力做功等于电势能的减小量，故：F=||，即Ep ﹣x 图象上某点的切线的斜率表示电场力；A 、Ep ﹣x 图象上某点的切线的斜率表示电场力，故电场力逐渐减小，根据E=，故电场强度也逐渐减小；故A 错误；B 、根据动能定理，有：F•△x=△Ek ，故Ek ﹣x 图线上某点切线的斜率表示电场力；由于电场力逐渐减小，与B 图矛盾，故B 错误；C 、题图v ﹣x 图象是直线，相同位移速度增加量相等，又是加速运动，故增加相等的速度需要的时间逐渐减小，故加速度逐渐增加；而电场力减小导致加速度减小；故矛盾，故C 错误；D 、粒子做加速度减小的加速运动，故D 正确； 故选D ．【点评】本题切入点在于根据Ep ﹣x 图象得到电场力的变化规律，突破口在于根据牛顿第二定律得到加速度的变化规律，然后结合动能定理分析；不难．5．有一电场强度方向沿x 轴的电场，其电势ϕ随x 的分布满足0sin 0.5(V)x ϕϕπ=，如图所示。
人教版高中物理必修三第十章《静电场中的能量》测试卷(有答案解析)
一、选择题1．如图的电路中C 是平行板电容器，将S 先闭合后断开，然后将平行板的板间距拉大一点，下列说法正确的是（ ）A ．平行板电容器两板间的的电场强度变小B ．平行扳电容器两板的电势差增大C ．平行板电容器两板的电势差不变D ．平行板电容器两板的电势差变小2．如图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则（ ）A ．当小球运动到最高点a 时，线的张力一定最小B ．当小球运动到最低点b 时，小球的速度一定最大C ．当小球运动到最高点a 时，小球的电势能最大D ．小球在运动过程中机械能不守恒3．如图所示，虚线表示某电场中的一组等差等势线，实线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹。
则下列判断正确的是（ ）A ．电场中A 、B 两点的电势关系为A B ϕϕ>B ．粒子在A 点的加速度比在B 点的加速度大C ．A 处的电场线比B 处的电场线密集D ．粒子运动的过程中，动能与电势能相互转化，总量保持不变，机械能守恒 4．如图所示，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带正电粒子从a 点运动到b 点的轨迹，若带电粒子只受电场力作用，粒子从a 点运动到b 点的过程中（ ）A ．粒子的电势能逐渐减小B ．粒子的电势能逐渐增加C ．粒子运动的加速度逐渐增大D ．粒子运动的速度逐渐增大5．如图所示，a 、b 、c 是一条电场线上的三点，电场线的方向由a 到c ，a 、b 间距离等于b 、c 间距离，用φa 、φb 、φc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和场强，可以判定（ ）A ．φa >φb >φcB ．E a >E b >E cC ．φa –φb =φb –φcD ．E a =E b =E c6．如图所示，带箭头的线段表示某一电场的电场线，在电场力作用下一带电粒子（不计重力）经过A 点飞向B 点，径迹如图中虚线所示，则（ ）A ．粒子在B 点加速度较大B ．粒子在B 点动能较大C ．粒子带正电D ．A 、B 两点相比较，B 点电势高7．如图，将一负电荷从电场线上的a 点移到b 点，电势10V a ϕ=、5V b ϕ=。
(必考题)高中物理必修三第十章《静电场中的能量》检测(含答案解析)(9)
一、选择题1．如图，将带负电的试探电荷沿着等量异种点电荷的中垂线从A点移动到B点，再沿连线从B点移动到C点。
在此全过程中，下列说法正确的是（）A．电场先不变后变大B．电势先变小后变大C．电势能先不变后变小D．所受的静电力先变大后变小2．两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中存在一沿半径方向的电场，如图所示。
带正电的粒子流由电场区域边缘的M点射入电场，沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一边缘的N点射出，由此可知（）A．若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的质量一定相等B．若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等C．若入射粒子的比荷相等，则出射粒子的动量一定相等D．若入射粒子的比荷相等，则出射粒子的动能一定相等3．电荷量分别为＋3Q、＋Q的两个正点电荷分别固定于真空中的A、B两点，如图所示，C、D两点将AB连线三等分。
将一正点电荷q从C点沿直线移动到D点的过程中，下列说法正确的是（）A．q受到的电场力一直在减小B．q受到的电场力先增大后减小C．电场力对q先做负功后做正功D．q的电势能先减小后增大4．两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量大小为e，从O点沿垂直于两板的直线移动到A点，A=L，如图所示，则此过程中电场力对电子所做的功为（）A ．eUd L -B ．eUd LC ．eUL d -D ．eUL d5．如图，带电粒子p 从a 板边缘由静止开始经电压U 1加速，沿AB 两板中线方向进入偏转电场，并从板的右侧射出偏转电场。
已知偏转电场的电场强度大小为E ，板长为L ，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）A ．该带电粒子一定带正电B ．该带电粒子一定从虚线的上方离开偏转电场C ．当1U EL =时，粒子离开偏转电场时动能最大D ．仅增大加速电压U 1，粒子射出偏转电场的动能可能减小6．两个等量的固定正点电荷连线上有四个点o 、a 、b 、c ，其o 是点电荷连线的中点，a 、b 到左点电荷等距（b 点在外侧），a 、o 距离大于o 、c ，以下说法正确的是（ ）A ．a 、b 两点的电场强度相同B ．a 、b 两点的电势相同C ．四点中电场强度最大是b 点D ．四点中电势最高是b 点7．关于电势和电势能的关系，下列各种说法中正确的是（ ）A ．某点电势高，说明该点电势能大B ．某点电势高，说明该点电场做功本领强C ．若带电粒子在电场中移动时，电势能减少，则电势一定降低D ．负电荷在电场中无初速度，只在电场力作用下运动，电势能一定减少，同时它一定是从电势低处移向电势高处8．如图所示，某带电导体的表面有a 、b 两点，其中a 点的电场强度E 1=200 V/m ，b 点的电场强度E 2=400 V/m ，导体外有一点c ，c 点与a 点之间的距离为2 cm ，c 点与b 点之间的距离为4 cm 。
(压轴题)高中物理必修三第十章《静电场中的能量》检测(有答案解析)(1)
一、选择题1．两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中存在一沿半径方向的电场，如图所示。
带正电的粒子流由电场区域边缘的M点射入电场，沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一边缘的N点射出，由此可知（）A．若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的质量一定相等B．若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等C．若入射粒子的比荷相等，则出射粒子的动量一定相等D．若入射粒子的比荷相等，则出射粒子的动能一定相等2．如图所示，竖直向上的匀强电场中，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止时位于N点，弹簧恰好处于原长状态。
保持小球的带电量不变，现将小球提高到M点由静止释放。
则释放后小球从M点向下运动的过程中（）A．小球向下运动的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能减小B．从M到N运动过程中，小球重力势能和弹簧弹性势能的减少量等于小球电势能的增加量C．向下运动的过程中，在重力与电场力等大反向的位置处，小球有最大速度D．小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和3．如图所示，A、B为两个带等量异号电荷的金属球，将两根不带电的金属棒C、D放在两球之间，则下列叙述正确的是（）A．若将B球接地，B所带的负电荷还将保留一部分B．若将B球接地，B所带的负电荷全部流入大地C．由于C、D不带电，所以C棒的电势一定等于D棒的电势D．若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间，将有电子流从x流向y4．两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量大小为e，从O点沿垂直于两板的直线移动到A点，A=L，如图所示，则此过程中电场力对电子所做的功为（）A．eUdL-B．eUdLC．eULd-D．eULd5．如图所示，正电荷在电场中从A点运动到B点，则运动过程中（）A．电场力做负功、电势能减小B．电场力做正功、电势能减小C．电场力做负功、电势能增加D．电场力做正功、电势能增加6．如图所示，M、N是竖直放置的两平行金属板，分别带等量异种电荷，两板间产生个水平向右的匀强电场，场强为E，一质量为m、电荷量为+q的微粒，以初速度v0竖直向上从两极正中间的A点射入匀强电场中，微粒垂直打到N板上的C点。