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1、本章综合能力提升练本章综合能力提升练 一、单项选择题 1(2018苏州市期初调研) 对于某一电容器，下列说法正确的是( ) A电容器所带的电荷量越多，电容越大 B电容器两极板间的电势差越大，电容越大 C电容器所带的电荷量增加一倍，两极板间的电势差也增加一倍 D电容器两极板间的电势差减小到原来的 ，它的电容也减小到原来的 1 2 1 2 答案 C 解析 根据电容的决定式C可得， 电容的大小跟电容器两端的电势差以及电容器所带 rS 4kd 的电荷量的多少无关，根据公式U 可得电容器所带的电荷量增加一倍，两极板间的电势差 Q C 也增加一倍，所以 C 正确 2(2018泰州中学四模)如图 1 所示是
2、由电源E、灵敏电流计 G、滑动变阻器R和平行板电 容器C组成的电路，开关 S 闭合在下列四个过程中，灵敏电流计中有方向由a到b电流的 是( ) 图 1 A将滑动变阻器R的滑片向右移动 B在平行板电容器中插入电介质 C减小平行板电容器两极板间的距离 D减小平行板电容器两极板的正对面积 答案 D 解析 电路稳定时，该电路中没有电流，移动滑动变阻器R的滑片，电容器的电压不变，电 路中仍没有电流， 故选项 A 错误 ； 在平行板电容器中插入电介质， 根据电容的决定式C rS 4kd 分析得知电容增大，而电容器的电压不变，则根据电容的定义式C 分析得知电容器所带电 Q U 荷量增加，将要充电，电路中形成
3、逆时针方向的充电电流，有b到a方向的电流通过电流计， 故 B 错误；减小平行板电容器两极板间的距离，根据电容的决定式知电容增大，同理可知电 容器将要充电，电路中形成逆时针方向的充电电流，有b到a方向的电流通过电流计，故 C 错误；减小平行板电容器两极板的正对面积，根据电容的决定式知电容减小，而电容器的电 压不变， 则电容器所带电荷量减小， 将要放电， 电路中形成顺时针方向的放电电流， 有a到b 方向的电流通过电流计，故 D 正确 3.(2018常熟市期中) 如图 2 所示，有两个固定的等量异种点电荷，a、b是它们连线的中垂 线上的两个位置，c是它们产生的电场中另一位置，以无穷远处为电势的零点，
4、则以下说法 中正确的是( ) 图 2 Aa、b两点场强相同 Ba、b两点电势相同 Cc点电势为正值 D将一正电荷从a点移到b点电场力做负功 答案 B 解析 a、b两点场强方向均与ab连线垂直向右，方向相同a点处电场线比b点处疏，则a 点场强比b点小，故 A 错误 ； 等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，所以a点电势与b 点电势相等，由于该电场线一直延伸到无穷远，故该等势线上的每个点的电势均为零，故 B 正确 ； 等量异种点电荷形成的电场的电场线由正电荷指向负电荷，故c点电势比a、b点电势 低，c点电势为负，C 错误 ； 由于a点与b点的电势相等，故将一正电荷从a点移到b点电场 力不做功，故
5、 D 错误 4(2018盐城中学最后一卷)如图 3 所示，带正电的A球固定，质量为m、电荷量为q的 粒子B从a处以速度v0射向A， 虚线abc是B运动的一段轨迹，b点距离A最近， 粒子经过b 点时速度为v，重力忽略不计，则( ) 图 3 A粒子从a运动到b的过程中动能不断增大 B粒子从b运动到c的过程中加速度不断增大 C可求出A产生的电场中a、b两点间的电势差 D可求出A产生的电场中b点的电场强度大小 答案 C 解析 由题图知，带电粒子受到A处正电荷的排斥力作用，粒子从a运动到b的过程中库仑 力做负功，其动能不断减小，故 A 错误粒子从b运动到c的过程中粒子离正电荷越来越远， 所受的库仑力减小
6、，加速度减小，故 B 错误根据动能定理得 ：qUabmv2mv，可求出A 1 2 1 2 02 产生的电场中a、b两点间的电势差Uab， 故 C 正确a、b间不是匀强电场， 不能根据公式UEd 求b点的电场强度大小，故 D 错误 5 (2018苏州市期初调研)如图 4 为静电除尘原理图， 废气先经过一个机械过滤装置再进入 静电除尘区，带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，图中 虚线为电场线(方向未标)不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则( ) 图 4 A电场线方向由放电极指向集尘极 B图中A点电势高于B点电势 C尘埃在迁移过程中做匀变速运动 D尘埃在迁移过
7、程中电势能减小 答案 D 解析 根据题意可知带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知集尘极带正电荷， 是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极，沿着电场线的方向电势降低，所以图中A点 电势低于B点电势，故 A、B 错误 ； 由题图可知放电极与集尘极间的电场是非匀强电场，所以 尘埃所受的电场力是变化的，尘埃在迁移过程中做变加速运动，故 C 错误；带电尘埃所受的 电场力方向与位移方向相同，电场力做正功，所以在迁移过程中电势能减小，故 D 正确 6 (2018第二次全国大联考(江苏卷)如图 5 所示， 在P1、P2处各放一个等电荷量正点电荷，O 点为P1、P2连线的中点 一带正电的试探电荷从M
8、点由静止出发， 沿直线MON运动到N点，M、N 关于O点对称下列各图关于试探电荷速度v、电场强度E、电势、电势能Ep的描述正确 的是( ) 图 5 答案 C 解析 根据同种正电荷电场分布特点可知，O点场强为零， 故正试探电荷在O点的加速度为零， 可判断出选项 A、B 错误 ； 两正电荷周围的电势为正，且连线的中点O点电势最低，选项 C 正 确；正试探电荷在电势为正的位置，其电势能为正值，选项 D 错误 7.(2018高考押题预测卷)一束初速度不计的电子流经过加速电场加速后，在距两极板等距 离处垂直进入平行板间的匀强电场(两极板间的电压是 400V)中， 如图 6 所示， 若板间距离d 2.0c
9、m，板长l10.0cm(电子带电荷量为e，质量为m)，则下列说法正确的是( ) 图 6 A加速电压U2500V 时，电子可以穿过偏转电场 B若电子可以穿过偏转电场，在其他条件相同的情况下，把电子换成 粒子也一定可以穿 过偏转电场 C若保证偏转电场两极板的电荷量不变，把上极板向上移动，其他条件不变，则电子离开偏 转电场的位置也向上移动 D若保证加速电场两极板的电荷量不变，把左边极板向上移动，其他条件不变，则电子离开 偏转电场的位置不变 答案 B 解析 加速电场中，由动能定理得：eUmv0，解得v0；进入偏转电场，电子在 1 2 02 2eU m 平行于板面的方向上做匀速直线运动得lv0t；在垂直
10、于板面的方向上做匀加速直线运动， 加速度a ，偏转距离yat2；能穿过偏转电场的条件为yd，解得UU， F m eU md 1 2 1 2 l2 2d2 故加速电压U与带电粒子的比荷无关，所以电子可以通过， 粒子也一定能通过(偏转的方 向相反)，故 B 正确；代入数值得：U5 000 V，故 A 错误；电荷量不变，d改变，根据电场 强度E ，知电场强度不变，则电子所受电场力不变，加速度不变，运动时间 U d Q Cd 4kQ rS 也不变，所以电子离开偏转电场的位置不会发生改变，故 C 错误；电荷量不变，把左边极板 向上移动，正对面积减小，电容减小，电压U增大，电子离开偏转电场的偏转距离yUl
11、 2 4Ud 将变小，电子离开偏转电场的位置将向上移动，故 D 错误 二、多项选择题 8.(2018程桥高中月考)两点电荷形成电场的电场线分布如图 7 所示 若图中A、B两点处的 场强大小分别为EA、EB，电势分别为A、B，则( ) 图 7 AEAEB BEAEB CAB DAB 答案 BC 解析 由电场线的分布情况可知，A处电场线比B处电场线密， 则A点的场强大于B点的场强， 即EAEB，故 A 错误，B 正确；画出过B点的等势线与A所在的电场线交于C点，如图所示， 则有A点的电势高于C点的电势， 所以A点的电势高于B点的电势， 即AB， 故 C 正确， D 错误 9 (2018海安中学月考
12、)如图8所示， 虚线为某电场的等势面， 今有两个带电粒子(重力不计)， 以不同的速率沿不同的方向，从A点飞入电场后，沿不同的轨迹 1 和 2 运动，由轨迹可以断 定( ) 图 8 A两个粒子的电性一定不同 B粒子 1 的动能先减小后增大 C粒子 2 的电势能先增大后减小 D经过B、C两点，两粒子的速率一定相等 答案 AB 解析 根据轨迹的弯曲方向可判断出粒子 1 受到排斥力的作用，其电性与场源电荷的电性相 同，粒子 2 受到吸引力的作用，其电性与场源电荷的电性相反，所以两粒子的电性一定相反， 故 A 正确；电场力对粒子 1 先做负功，后做正功，由动能定理知其动能先减小后增大，故 B 正确；电场
13、力对粒子 2 先做正功，后做负功，则粒子 2 的电势能先减小后增大，故 C 错误； 由于粒子 1 从A点到B点时速率减小，粒子 2 从A点到C点时速率增大，而粒子 1 的初速率 与粒子 2 的初速率不等，则经过B、C两点，两粒子的速率不一定相等，故 D 错误 10(2018淮安、宿迁等期中)如图 9 所示，虚线框的真空区域内存在着沿纸面方向的匀强 电场(具体方向未画出)，一质子从bc边上的M点以速度v0垂直于bc边射入电场，从cd边 上的Q点飞出电场，不计质子重力下列说法正确的有( ) . 图 9 A质子到Q点时的速度大小可能大于v0 B质子到Q点时的速度大小可能等于v0 C质子到Q点时的速度
14、方向可能与cd边平行 D质子到Q点时的速度方向可能与cd边垂直 答案 ABD 解析 若电场强度水平向右，则质子从M点到Q点电场力做正功，动能变大，故质子到Q点 时的速度大小大于v0，选项 A 正确 ； 若电场强度方向垂直于MQ连线向下，则质子从M点到Q 点电场力做功为零，动能不变，故质子到Q点时的速度大小等于v0，选项 B 正确；质子能到 达Q点说明电场力有向右的分量，则到达Q点后一定有水平向右的分速度，所以质子到Q点 时的速度方向不可能与cd边平行，选项 C 错误 ； 若电场方向斜向右下方，则质子有水平向右 的加速度和竖直向下的加速度，当运动到Q点时，竖直速度可能减小为零，而只具有水平向 右
15、的速度，此时质子到Q点时的速度方向与cd边垂直，选项 D 正确 11 (2019射阳二中模拟)如图 10 所示，a、b、c三点在固定点电荷Q1、Q2连线的延长线上，Q1 带正电 一带正电粒子从a点由静止释放， 仅在电场力作用下运动， 经b点时速度最大， 到c 点时速度为零下列说法正确的是( ) 图 10 AQ2带正电 BQ2的电荷量大于Q1的电荷量 Ca、c两点电势相等 Db点的电场强度最大 答案 BC 三、计算题 12 (2018盐城市二模)如图 11 所示， 虚线左侧存在非匀强电场，MO是电场中的某条电场线， 方向水平向右，长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置质量为m1、电荷量为q1的A球和
16、 质量为m2、电荷量为q2的B球穿过细杆(均可视为点电荷)t0 时A在O点以速度v0向 左做匀速运动，同时B在O点右侧某处以速度v1也向左运动，且v1v0，tt0时B到达O 点(未进入非匀强电场区域)，A运动到P点(图中未画出)，此时两电荷间距离最小静电力 常量为k. 图 11 (1)求 0t0时间内A球对B球做的功； (2)求杆所在直线上场强的最大值； (3)某同学计算出 0t0时间内A对B球做的功W1后，用下列方法计算非匀强电场PO两点间 电势差： 设 0t0时间内B对A球做的功为W2，非匀强电场对A做的功为W3 根据动能定理W2W30 又因为W2W1 PO两点间电势差U W3 q1 W1
17、 q1 请分析上述解法是否正确，并说明理由 答案 见解析 解析 (1)B球运动过程中水平方向只受A球对它的库仑力作用， 当它运动到O点时两电荷间 距离最小，故此时B球速度与A球相同，均为v0，由动能定理可得A球对B球库仑力做的功 即为B球动能减少量 故A球对B球做功Wmvmv 1 2 02 1 2 12 (2)因为A球做匀速运动，0t0时间内运动的位移xv0t0 此时A球受到的库仑力Fk q1q2 x2 kq1q2 v02t02 因为A球始终做匀速运动，所以非匀强电场对它的作用力与B球对它的库仑力相平衡当B 球到达O点时，两带电小球间的距离最小，库仑力最大因此，电场对A的作用力也最大， 电场强度也最大 故最大电场强度E F q1 kq2 v02t02 (3)该同学的解法是错误的 因为B球向A球靠近的过程，虽然它们的作用力大小相等，但它们运动的位移不等，所以相 互作用力所做的功W1、W2的大小不相等，即W2W1是错误的