福建省建瓯市高中物理 第2章 电势能与电势差单元测试 新人教版选修3-1（通用） 7页

第2章 电势能与电势差 ‎ 单元测试 ‎(分值：100分　时间：60分钟)‎ 一、选择题(本大题共7个小题，每小题6分．共42分．每小题至少有一个答案是正确的，把正确答案的字母填在题后的括号内．)‎ ‎1．下列说法中，正确的是(　　)‎ A．当两个正点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大 B．当两个负点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大 C．一个正点电荷与一个负点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大 D．一个正点电荷与一个负点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力减小，它们的电势能也减小 ‎【解析】　两同种电荷靠近时要克服电场斥力做功，系统的电势能增大；两异种电荷靠近时，电场引力做正功，系统的电势能减少．由此判断A、B正确，C、D错误．‎ ‎【答案】　AB ‎2．关于等势面的说法，正确的是(　　)‎ A．电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电场力不做功 B．在同一个等势面上各点的场强大小相等 C．两个不等电势的等势面可能相交 D．若相邻等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映场强的大小 ‎【解析】　等势面由电势相等的点组成，电场线跟等势面垂直，因此电荷在等势面上移动时，电场力不做功，但并不是不受电场力的作用，A错．等势面上各点场强大小不一定相等，等势面不可能相交，B、C错．等差等势面的疏密反映场强的大小，D对．‎ ‎【答案】　D ‎3．下列关于静电场的说法正确的是(　　)‎ A．在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，但有电势相等的两点 B．正电荷只在电场力作用下，一定从高电势向低电势运动 C．场强为零处，电势不一定为零；电势为零处，场强不一定为零 D．初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动 ‎【解析】　由于场强是矢量，A对；若正电荷具有初速度，只在电场力作用下，不一定从高电势点向低电势点运动，B错；电势具有相对性，零电势点是可任意选取的，故C对；初速为零的正电荷若在电场线不为直线的电场中，只在电场力作用下，其将不沿电场线运动，故D错．‎ ‎【答案】　AC ‎4.‎ 图1‎ 如图1所示，在一匀强电场区域中，有A、B、C、D四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知A、B、C三点电势分别为φA＝1 V，φB＝4 V，φC＝0，则D点电势φD的大小为(　　)‎ A．－3 V　　　　　　　 B．0‎ C．2 V D．1 V ‎【解析】　在匀强电场中，由于AD与BC平行且相等，故UAD＝UBC，即φA－φD＝φB－φC，代入数据解得φD＝－3 V.‎ ‎【答案】　A ‎5.‎ 图2‎ 如图2所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点，一带正电粒子以速度vA经过A点向B点运动，经过一段时间后，粒子以速度vB 经过B点，且vB与vA方向相反，不计粒子重力，下面说法正确的是(　　)‎ A．A点的场强一定大小B点的场强 B．A点的电势一定高于B点的电势 C．粒子在A点的速度一定小于在B点的速度 D．粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能 ‎【解析】　粒子受电场力方向向左，粒子带正电，故场强向左，B错D对；一条电场线无法判断场强大小，故A错；粒子从A点到B点，电场力做负功，A点速度大于B点速度，C错．‎ ‎【答案】　D ‎6．板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是 ‎(　　)‎ A．U2＝U1，E2＝E1 B．U2＝2U1， E2＝4E1‎ C．U2＝U1，E2＝2E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1‎ ‎【解析】　U1＝，E1＝.当板间距变为d时，由C＝可知电容变为‎2C，而带电荷量也变为2Q，故U2＝＝U1，E2＝＝2＝2E1，故C选项正确．‎ ‎【答案】　C ‎7.‎ 图3‎ 如图3所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2‎ 的两块平行板间的电场中，入射方向跟极板平行．整个装置处在真空中，重力可忽略．在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是(　　)‎ A．U1变大、U2变大 B．U1变小、U2变大 C．U1变大、U2变小 D．U1变小、U2变小 ‎【解析】　设进入偏转场时的速度为v0，偏转极板长为L，两板间距为d，则由U1q＝mv，t＝，vy＝·t，tan θ＝，知：tan θ＝，故选项B正确．‎ ‎【答案】　B 二、非选择题(本题共5个小题，共58分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)‎ ‎8.‎ 图4‎ ‎(9分)如图4所示，虚线是在某实验过程中实际绘出的某一平面静电场中的一簇等势线，若带电粒子从a点射入电场后，仅在电场作用下恰能沿图中实线运动，b点是其运动轨迹上的另一点，用Ea、φa、va、Eb、φb、vb分别表示a点和b点的场强、电势和粒子的速率，则Ea_________Eb、φa__________φb、va_______vb(三个空均选填“大于”、“小于”或“不能比较”)‎ ‎【解析】　因为等势线越密处的场强越大，Ea大于Eb；由曲线运动的特点可知，带电粒子所受电场力必指向轨迹内侧，且垂直于等势面，故粒子从a点到b点过程中，电场力做负功，va大于vb.仅由题给的条件不能判断带电粒子的电性以及a点和b点的电势高低．‎ ‎【答案】　大于　不能比较　大于 ‎9.‎ 图5‎ ‎(11分)如图5所示，在竖直向下，场强为E的匀强电场中，长为l的绝缘细杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动，两个小球A、B固定于杆的两端，A、B的质量分别为m1和m2(m1