新教材2021-2022學(xué)年高中物理人教版必修第三冊(cè)課后鞏固提升：第10章

第十章靜電場(chǎng)中的能量

1.電勢(shì)能和電勢(shì)

A級(jí)合格考達(dá)標(biāo)練

1.（2021湖北武漢一中期末）如圖所示是以電荷+Q為圓心的一組同心圓（虛線），電場(chǎng)中有4、B、

C、。四點(diǎn)。現(xiàn)將一帶電荷量為q的正點(diǎn)電荷由A點(diǎn)沿不同的路徑移動(dòng)到。點(diǎn)，沿路徑①做

功為%,沿路徑②做功為牝,沿路徑③做功為卬3,則（）

A.W2<W3<W]B.WI=W2=W3

C.W2>W?i>WlD.W3>W2>Wl

gg]B

畫(huà)因?yàn)殪o電力做功只與電荷在電場(chǎng)中的初、末位置有關(guān)，而與電荷運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)，故沿三條

路徑將點(diǎn)電荷由A移動(dòng)到。的過(guò)程中，靜電力做功相等，選項(xiàng)B正確,A、C、D錯(cuò)誤。

2.（2021山東濰坊高二模擬）

某靜電除塵設(shè)備集塵板的內(nèi)壁帶正電，設(shè)備中心位置有一個(gè)帶負(fù)電的放電極，它們之間的電場(chǎng)

線分布如圖所示，虛線為某帶電煙塵顆粒（重力不計(jì)）的運(yùn)動(dòng)軌跡4、B是軌跡上的兩點(diǎn),C點(diǎn)與

B點(diǎn)關(guān)于放電極對(duì)稱(chēng)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.4點(diǎn)電勢(shì)高于8點(diǎn)電勢(shì)

B.A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度

C.煙塵顆粒在A點(diǎn)的動(dòng)能小于在B點(diǎn)的動(dòng)能

D.煙塵顆粒在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能

解稠由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知,A點(diǎn)電勢(shì)低于8點(diǎn)電勢(shì),A錯(cuò)誤;由題圖可知,A點(diǎn)處電場(chǎng)線

比C點(diǎn)處密集，因此A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,B錯(cuò)誤;煙塵顆粒帶負(fù)電，從A到B

的過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加，煙塵顆粒在A點(diǎn)的動(dòng)能小于在B點(diǎn)的動(dòng)能，電勢(shì)能減小，煙

塵顆粒在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能,C正確,D錯(cuò)誤。

3.如圖所示為某點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)工、8為電場(chǎng)線上兩點(diǎn)，則（）

A.點(diǎn)電荷帶負(fù)電￡＞及

B.點(diǎn)電荷帶正電

C.點(diǎn)電荷帶負(fù)電,外＞仰

D.點(diǎn)電荷帶正電的＜伸

ggc

4.下列說(shuō)法中正確的是()

A.沿電場(chǎng)線的方向，電場(chǎng)強(qiáng)度一定越來(lái)越小

B.沿電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)一定越來(lái)越低

C.電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)，電勢(shì)能逐漸減小

D.在靜電力作用下，正電荷一定從電勢(shì)高處向電勢(shì)低處移動(dòng)

HJB

解函電場(chǎng)線的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，同時(shí)也是電勢(shì)降低的方向，但不一定是電場(chǎng)強(qiáng)度減

小的方向,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確。只有沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)正電荷，電荷電勢(shì)能才減小，負(fù)

電荷則相反,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。因?yàn)椴恢离姾傻某跛俣龋赃x項(xiàng)D錯(cuò)誤。

5.(2021遼寧錦州一中期中)在電場(chǎng)中把一個(gè)電荷量為-6xl(y8c的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到8點(diǎn)，克

5

服靜電力做功3xl(y5j；將此電荷從B點(diǎn)移到c點(diǎn),靜電力做功為4.5X10-Jo

(1)若將此電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能變化多少？

(2)若A點(diǎn)的電勢(shì)為零，則B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為多少？

⑴減少1.5xl(y5j(2)-500V250V

臃明⑴依題意從A點(diǎn)移到B點(diǎn)靜電力做功MB=-3X1O-5J,

從B點(diǎn)移到C點(diǎn)靜電力做功WBC=4.5X10-5J,

從A點(diǎn)移到C點(diǎn),靜電力做功為

MC=WAB+WBC=-3X10-5J+4.5X10-5J=1.5xl0-5J;

故從A點(diǎn)移到C點(diǎn)電勢(shì)能減少1.5x10?j。

(2)設(shè)8、C點(diǎn)的電勢(shì)分別為夕8、夕C,有:

(pA-(pB=,

(PA-(PC=,

解得伽二500V,pc=250VO

6.

0

________''■＜：'B

如圖所示,在電場(chǎng)強(qiáng)度為￡=104N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用一根長(zhǎng)上1m的絕緣細(xì)

桿(質(zhì)量不計(jì))固定一個(gè)質(zhì)量為機(jī)=0.2kg、電荷量為q=5xl04c的帶正電的小球。細(xì)桿可繞軸

O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)將桿由水平位置4輕輕釋放,在小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B的過(guò)程中,

靜電力對(duì)小球做功多少?小球電勢(shì)能如何變化？

|答案「05J電勢(shì)能減少0.05J

靜電力做功與路徑無(wú)關(guān)。在小球由A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B的過(guò)程中，靜電力對(duì)小球做的正功

為

W=qE/=5xl0%小1J=0.05J

靜電力對(duì)小球做正功，小球電勢(shì)能減少，減少的電勢(shì)能為0.05J。

B級(jí)一等級(jí)考提升練

7.（多選）如圖所示，圖中的實(shí)線表示電場(chǎng)線,虛線表示只受靜電力作用的帶正電粒子的運(yùn)動(dòng)軌

跡，粒子先經(jīng)過(guò)M點(diǎn),再經(jīng)過(guò)N點(diǎn)，可以判定（）

A.M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)

B.M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)

C.粒子在M點(diǎn)受到的靜電力大于在N點(diǎn)受到的靜電力

D.粒子在〃點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能

畫(huà)沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低,故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大,同一

粒子受到的靜電力越大,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)靜電力做正功，所以電勢(shì)能減小，

所以選項(xiàng)D正確。

8.（多選）如圖甲所示,Qi、Q2為兩個(gè)固定點(diǎn)電荷，其中QI帶正電，它們連線的延長(zhǎng)線上有匕

兩點(diǎn)。一正試探電荷以一定的初速度沿直線從6點(diǎn)開(kāi)始經(jīng)。點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)，其速度圖像如圖

乙所示。貝4（）

V..

QiQI/

-Q_o_?~]如、

b------------；

甲乙

A.帶正電

B.Q2帶負(fù)電

C.試探電荷從b點(diǎn)到。點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能增大

D.試探電荷從h點(diǎn)到a點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能減小

|答案|BC

I解析

選結(jié)

診斷

項(xiàng)論

由v-t圖，從匕點(diǎn)到。點(diǎn)u減小,故試探電荷受向左的靜電力，因此Q

AX

帶負(fù)電

B理由同選項(xiàng)A

C從8點(diǎn)到a點(diǎn)，由于靜電力做負(fù)功，其電勢(shì)能增大

D理由同選項(xiàng)CX

9.

p.

Ml---------、N

（多選）（2020全國(guó)HI卷）如圖所示,NM是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角，電荷量為4（q>0）的點(diǎn)電

荷固定在尸點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）

A.沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸增大

B.沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電勢(shì)先增大后減小

C.正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能比其在N點(diǎn)的電勢(shì)能大

D.將正電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的總功為負(fù)

fgBC

函本題以點(diǎn)電荷的電場(chǎng)為背景，意在考查靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度分布規(guī)律和電勢(shì)、電勢(shì)能、電

場(chǎng)力做功的關(guān)系。沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，距P點(diǎn)的距離先變小后變大,P點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶正

電，電場(chǎng)強(qiáng)度E=A,越靠近P點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度越大，電勢(shì)越大,所以電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小，電勢(shì)先變

大后變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確;正電荷在電勢(shì)高的位置電勢(shì)能也大，所以正電荷在M點(diǎn)的

電勢(shì)能大于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)C正確;將正電荷由電勢(shì)能大的M點(diǎn)移到電勢(shì)能小的N

點(diǎn),電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

10.（多選）如圖所示，在點(diǎn)電荷。產(chǎn)生的電場(chǎng)中，實(shí)線是一條方向未標(biāo)出的電場(chǎng)線，虛線AB

是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)電子在4、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為的、aB,

電勢(shì)能分別為EpA、Ep??下列說(shuō)法正確的是（）

4'、、

"-----\-----N

X

\t

B

A.電子一定從4向5運(yùn)動(dòng)

B.若劭，則?？拷麺端且為正電荷

C.無(wú)論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpA<EpB

D.8點(diǎn)電勢(shì)可能高于A點(diǎn)電勢(shì)

答案|BC

M------------N

F\E苫

B

朝電子在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng)，虛線A8是電子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,電場(chǎng)力沿電場(chǎng)

線指向曲線的凹側(cè)，電場(chǎng)的方向與電場(chǎng)力的方向相反，如圖所示。由所給條件無(wú)法判斷電子的

運(yùn)動(dòng)方向，故A錯(cuò)誤;若?>“8,說(shuō)明電子在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力較大,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大，根據(jù)

點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布可知，靠近M端為場(chǎng)源電荷的位置，應(yīng)為正電荷，故B正確;無(wú)論Q為正電荷

還是負(fù)電荷,一定有電勢(shì)夕A>夕叢電子的電勢(shì)能Ep=-e%電勢(shì)能是標(biāo)量，所以一定有EpXEpP,故C

正確,D錯(cuò)誤。

11.一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向左，如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電的小球以初速

度W從O點(diǎn)出發(fā)，在靜電力與重力的作用下，恰能沿與電場(chǎng)強(qiáng)度的反方向成。角的直線運(yùn)動(dòng)。

求小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能與在。點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能之差。

§M]cos20

“mg

|解析［設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為瓦小球帶電荷量為4,因小球做直線運(yùn)動(dòng)，它所受的靜電力qE和重力mg的

合力必沿此直線，如圖所示，有qE=,F合二,

小球做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a-\

設(shè)從0點(diǎn)到最高點(diǎn)的位移為x,則=2ov;

運(yùn)動(dòng)的水平距離為L(zhǎng)=xcos優(yōu)

兩點(diǎn)的電勢(shì)能之差A(yù)Ep=qEL;

由以上各式得AEp=cos2。。

12.電荷量為9=1x10-4c的帶正電的小物塊置于粗糙的絕緣水平面上，所在空間存在沿水平方

向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E與時(shí)間/的關(guān)系及物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系分別如圖甲、乙所示,

若重力加速度g取10m/s2,求：

￡/(X104N?C-1)v/(m,s_,)

n

12t/s

甲

(1)物塊的質(zhì)量m和物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

⑵物塊運(yùn)動(dòng)2s過(guò)程中，其電勢(shì)能的改變量.

智圜(1)0.5kg0.4(2)電勢(shì)能減少了7J

解析(1)由題圖可知：

44

EI=3xl0N/C,E2=2X10N/C,m=2m/s%

E\q-(img=ma\①

E2q-ftmg=0②

由①②代入數(shù)據(jù)得:〃?=0.5kg,〃=0.4。

(2)AEp=-Eq/i-E2〃2=-(3X104xlxl0-4XX2X1+2x104xlxl0-4x2x1)J=-7J,電勢(shì)能減少了7

2.電勢(shì)差

拾格考達(dá)標(biāo)練

1.(2021河北正定中學(xué)檢測(cè))一對(duì)等量正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的電場(chǎng)線(實(shí)線)和等勢(shì)線(虛線)如圖所

示，圖中4、8兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度分別是&、E以電勢(shì)分別是0A、9B,負(fù)電荷＜7在4、B處時(shí)的電勢(shì)

能分別是EpA、琦以下列判斷正確的是()

A.EA>En,(pA>(pB,EpA<EpB

B.EA>EB,<PA?PB,EPA<EPB

C.EA<EB,(PA><PB,EPA>Epi)

D.EA<EB,<PA?PB,EpA>EpB

量A

解析|A處電場(chǎng)線比8處密集，故EA>EB；離正電荷越近電勢(shì)越高，故(pA><pB；負(fù)電荷在A、8處的

電勢(shì)能EpA<Ep8,故A正確。

2.

（2020北京卷）真空中某點(diǎn)電荷的等勢(shì)面示意圖如圖所示，圖中相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相等。下

列說(shuō)法正確的是（）

A.該點(diǎn)電荷一定為正電荷

B.P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大

C.P點(diǎn)電勢(shì)一定比。點(diǎn)電勢(shì)低

D.正檢驗(yàn)電荷在P點(diǎn)比在Q點(diǎn)的電勢(shì)能大

相B

而該點(diǎn)電荷可能為正電荷，也可能為負(fù)電荷,A錯(cuò)誤;由于P點(diǎn)等勢(shì)面比。點(diǎn)等勢(shì)面密，故P

點(diǎn)電場(chǎng)線比。點(diǎn)電場(chǎng)線密，尸點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大,B正確;由于該點(diǎn)電荷電

性未知，電場(chǎng)方向不確定,P、Q點(diǎn)的電勢(shì)高低不確定，正檢臉電荷在P、。點(diǎn)的電勢(shì)能無(wú)法比

較,C、D錯(cuò)誤。

B線

廣4線

3.（2021陜西十校聯(lián)考）在維護(hù)和檢修高壓供電線路時(shí),為了不影響城市用電，電工經(jīng)常要在高

壓線上帶電作業(yè)。為了保障電工的安全，電工全身要穿上用金屬絲線編織的衣服。如圖所示,

電工站在高壓直流輸電線的A供電線

上作業(yè)，其頭頂上方有8供電線乃供電線的電勢(shì)高于A供電線的電勢(shì)。虛線表示電工周?chē)?/p>

一截面上的等勢(shì)線,c、d、e、/是等差等勢(shì)線上的四個(gè)點(diǎn)。以下說(shuō)法正確的是（）

A.在c、d、e、/四點(diǎn)中,c點(diǎn)的電場(chǎng)最強(qiáng)

B.在c、d、e、/四點(diǎn)中、/點(diǎn)的電勢(shì)最高

C.若將某電子由c移到工其電勢(shì)能將增大

D.將某電子在d點(diǎn)由靜止釋放，它會(huì)向e點(diǎn)所在等勢(shì)線運(yùn)動(dòng)

fi]c

函依據(jù)等差等勢(shì)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小可知，在c、d、e、/四點(diǎn)中/點(diǎn)的電場(chǎng)最強(qiáng),A

錯(cuò)誤;沿著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)是降低的，因B供電線的電勢(shì)高于A供電線的電勢(shì)，則在c、d、e、

了四點(diǎn)中,c點(diǎn)的電勢(shì)最高,B錯(cuò)誤;若將某電子由c移到工即從高電勢(shì)到低電勢(shì)，其電勢(shì)能將增

大,C正確;將某電子在4點(diǎn)由靜止釋放，在靜電力作用下,它會(huì)向c點(diǎn)所在等勢(shì)線運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤。

4.一個(gè)點(diǎn)電荷，從靜電場(chǎng)中的。點(diǎn)移到b點(diǎn)的過(guò)程中，靜電力做功為零，則()

A.a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等

B.作用于該點(diǎn)電荷的靜電力與其移動(dòng)方向總是垂直的

C.a、6兩點(diǎn)的電勢(shì)差為零

D.點(diǎn)電荷一定沿直線從a點(diǎn)移到b點(diǎn)

ggc

隆明由公式W“b=qU&,可知，若W“/,=0,則一定是以=0。選項(xiàng)C正確。

5.在某電場(chǎng)中小、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=60V,B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差%C=-50V,則A、B、C

三點(diǎn)電勢(shì)高低關(guān)系是()

A.9AB.(PA<(PC?PB

C.(pA>(pC>(PHD.(pC>(pB>(pA

ggc

解析因?yàn)椤ā岸Π?伽=60V>0,所以伽,又UBC=(PB-(PC=-50V<0,所以伽vpc,又

UAC=UA6+UBC=60V+(-50V)=10V>0,所以故(PA>9C>(PB。正確選項(xiàng)為Co

6.

如圖所示，正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將一電荷量q=+3.2xl0"9c的檢驗(yàn)電荷從電場(chǎng)中的

A點(diǎn)移至8點(diǎn)，靜電力做功W=+6.4xl(y20j,則4、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。等于()

A.0.5VB.0.2V

C.5VD.2V

解析卜、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U=V=0.2V,故選項(xiàng)B正確。

7.電勢(shì)反映了靜電場(chǎng)各點(diǎn)的能的性質(zhì)，請(qǐng)寫(xiě)出電勢(shì)夕的定義式。類(lèi)比電勢(shì)的定義方法，在重力

場(chǎng)中建立“重力勢(shì)做；”的概念。

率見(jiàn)解析

解責(zé)電場(chǎng)中，電勢(shì)的定義為電勢(shì)能與電荷量的比值，即9=，根據(jù)電勢(shì)的定義可以這樣定義重力

勢(shì):物體在某點(diǎn)的重力勢(shì)能與質(zhì)量的比值，即皿=。

B級(jí)一等級(jí)考提升練

8.(2021安徽合肥第十一中學(xué)高二月考)將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所

形成的電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，金屬球表面的電勢(shì)處處相等?！ā為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則下

列判斷中錯(cuò)誤的是()

+Qb

A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大

B.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高

C.試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大

D.將試探電荷+q從a點(diǎn)移至ljb點(diǎn)的過(guò)程中,靜電力做負(fù)功

電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，由題圖知4點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比匕點(diǎn)的大，選項(xiàng)A說(shuō)法正

確;a點(diǎn)所在的電場(chǎng)線從帶電小球出發(fā)到不帶電的金屬球終止，所以a點(diǎn)的電勢(shì)高于金屬球表

面的電勢(shì)，而8點(diǎn)所在的電場(chǎng)線從金屬球出發(fā),終止于無(wú)窮遠(yuǎn)，所以金屬球表面的電勢(shì)高于6點(diǎn)

的電勢(shì)，選項(xiàng)B說(shuō)法正確;正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，所以試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在

h點(diǎn)的大，選項(xiàng)C說(shuō)法正確;由于試探電荷+<?在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大,將試探電荷從a

點(diǎn)移到b點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)能減小，靜電力做正功，選項(xiàng)D說(shuō)法錯(cuò)誤。

9.

如圖所示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是()

A.電勢(shì)9A&電場(chǎng)強(qiáng)度EA>EB

B.電勢(shì)夕電場(chǎng)強(qiáng)度EA<EB

C.將+q從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做正功

D.將“分別放在A、B兩點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能EpA>EpB

fgB

解析B處電場(chǎng)線較密，故電場(chǎng)強(qiáng)度&<EB,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，故0A>9B,A錯(cuò)誤,B正確;對(duì)

正電荷，由于故EpA>EpB,從A到8,電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做正功;對(duì)負(fù)電

宿#A>(pB,EpA<EpB，C正確,D錯(cuò)誤。

10.三個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，圖中a、b兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為心、Eb,

電勢(shì)分別為伙,、夕厲則()

A.Ea>Eb,(pa><pbB.Ea<Eh,<pa?pb

C.E”>Eb,(p“<(PbD.E“<Eb押”>(/)b

gg]c

由題圖可知,4點(diǎn)附近的電場(chǎng)線比萬(wàn)點(diǎn)附近的電場(chǎng)線密，所以瓦>瓦,電場(chǎng)線由電勢(shì)高的等

勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面,a點(diǎn)所在等勢(shì)面的電勢(shì)一定低于b點(diǎn)所在的等勢(shì)面的電勢(shì)，即(pb>(pa,

故選項(xiàng)C對(duì)。

11.

(多選)圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點(diǎn)電荷。一帶電粒子以一定

初速度射入電場(chǎng)，實(shí)線為粒子僅在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,〃、尻C三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交

點(diǎn)。則該粒子()

A.帶負(fù)電

B.在c點(diǎn)受力最大

C.在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能

D.由?點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化大于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化

畫(huà)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力方向指向軌跡的凹側(cè)，說(shuō)明粒子帶正電,A錯(cuò)誤;由庫(kù)侖定律尸=氏知離

圓心越遠(yuǎn),粒子所受的力越小,B錯(cuò)誤;粒子從人點(diǎn)到c點(diǎn)過(guò)程中，靜電力做正功,電勢(shì)能減小,C

正確;點(diǎn)電荷的等勢(shì)面與虛線重合，依題意得加,又靜電力做功則Wah>Wbc,由動(dòng)能

定理得粒子由a點(diǎn)到h點(diǎn)的動(dòng)能變化大于由h點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化,D正確。

Q

12.如圖所示,Q為固定的正點(diǎn)電荷A、B兩點(diǎn)在Q的正上方和Q相距分別為h和0.25人將一

帶電小球從A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好又變?yōu)?。若此帶電小球在A點(diǎn)的加速

度大小為g,試求：

(1)此帶電小球在B點(diǎn)的加速度。

(2)4、8兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(用％、Q和人表示)。

餐嵬(l)3g,方向豎直向上(2)-

解析(1)這個(gè)帶電小球必帶正電荷,設(shè)其電荷量為%由牛頓第二定律得，在A點(diǎn)時(shí)，有mg-=m-g,

在B點(diǎn)時(shí)，有解得as=3g,方向豎直向上。

(2)帶電小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得相飄/?-0.250+4。8=0,解得UAB=-。

13.

E

(2021湖北荊州中學(xué)高二月考)如圖所示，在電場(chǎng)強(qiáng)度￡=1X104N/C的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一根

長(zhǎng)1=15cm的細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量"i=3g、電荷量q=2xl(y6Q的帶正電

小球，當(dāng)細(xì)線處于水平位置時(shí)，將小球從靜止開(kāi)始釋放,g取10m/s2?

⑴求小球到達(dá)最低點(diǎn)B的過(guò)程中重力勢(shì)能的變化量、電勢(shì)能的變化量。

(2)若取4點(diǎn)電勢(shì)為0,求小球在8點(diǎn)的電勢(shì)能、8點(diǎn)的電勢(shì)。

⑶求小球到B點(diǎn)時(shí)速度的大小、細(xì)線的張力的大小。

⑴-4.5x10'"3x10-3j(2)3xl(y3J1.5xlO3V(3)1m/s5xlO-2N

回洞(1)重力勢(shì)能的變化量△Ep=-"?g/=-4.5xl(y3j

電勢(shì)能的變化量A與電=Eq/=3xl(y3j。

3

(2)小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能￡P(guān)B=3X1O-J?

又由于EpB=「Bq,解得(PB~V=1.5xl03Vo

(3)小球從A到8,由動(dòng)能定理得n?g/-Eq/=，解得VB=1m/s

在B點(diǎn)，對(duì)小球有Fy-nig=

解得FT=5X10-2N。

3.電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系

A級(jí)哈格考達(dá)標(biāo)練

1.(2021江蘇連云港高二月考)正常情況下空氣是不導(dǎo)電的，但如果空氣中的電場(chǎng)很強(qiáng)，空氣也

可以被擊穿，空氣被擊穿時(shí)會(huì)看到電火花或閃電。若觀察到某次閃電的火花長(zhǎng)約100m,且已

知空氣的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度為3xl()6v/m,那么發(fā)生此次閃電的電勢(shì)差約為()

A.3X108VB.3X106V

C.3xl04VD.3xW5V

量A

薪［由U=Ed得(7=3x108V,A正確。

2.

abede

如圖所示,a、b、c、d、e點(diǎn)在一條直線上力、c兩點(diǎn)間的距離等于d、e兩點(diǎn)間的距離。在a

點(diǎn)固定放置一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，且在該點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中從c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U。將

另一個(gè)電荷量為夕的正點(diǎn)電荷從4點(diǎn)移動(dòng)到e點(diǎn)的過(guò)程中()

A.靜電力做功為“U

B.克服靜電力做功為qU

C.靜電力做功大于qU

D.靜電力做功小于qU

函D

朝因?yàn)檎c(diǎn)電荷固定在a點(diǎn)，故Ubc=U>Q,Ude>Q。因?yàn)閮憾纹骄妶?chǎng)強(qiáng)度大于de段平均

電場(chǎng)強(qiáng)度，則，故q從d到e靜電力做功小于qU,D正確。

3.在水深超過(guò)200m的深海，光線極少，能見(jiàn)度極低，有一種電鰻具有特殊的適應(yīng)性，能通過(guò)自身

發(fā)出的生物電獲取食物、威脅敵害、保護(hù)自己。若該電鰻的頭尾相當(dāng)于兩個(gè)電極，它在海水

中產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到1(/N/C時(shí),可擊昏敵害。則身長(zhǎng)50cm的電鰻，在放電時(shí)產(chǎn)生的瞬間

電壓可達(dá)()

A.50VB.500V

C.5OOPVD.5OOOOV

?]c

解析|u=Ed=l()4x0.5V=5000V。

40、氏c是勻強(qiáng)電場(chǎng)中同一平面上的三個(gè)點(diǎn)，各點(diǎn)的電勢(shì)分別是"“=5V，9%=2V,@.=4V,則如

圖所示的示意圖中能表示該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向的是()

ABCD

gg]D

朝在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿同一方向電勢(shì)均勻變化，將線段三等分，靠近a的等分點(diǎn)電勢(shì)為4V,

該等分點(diǎn)與c點(diǎn)的連線為一等勢(shì)線，作該等勢(shì)線的垂線并指向b點(diǎn)的一側(cè)，該線所指的方向就

是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。

勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn)A、B、C是一個(gè)三角形的三個(gè)頂點(diǎn)力B的長(zhǎng)度為1m,。為AB的中點(diǎn)，如

圖所示。已知電場(chǎng)線的方向平行于AABC所在平面,A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為14V、6V

和2V。設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,一電荷量為lxl(y6c的正電荷從。點(diǎn)移到c點(diǎn)的過(guò)程中靜電

力所做的功為卬,則()

A.W=8X1(?6J,E>8v/m

B.W=6xlO-6J,￡>6V/m

C.W=8xlO-6J,￡<8V/m

D.W=6X104J,EW6V/m

函A

解的因電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，。是AB的中點(diǎn)，故力的電勢(shì)的>==10V。所以W=q(eowc)=8xl(y6j。

設(shè)E的方向與的夾角為a,則a/0,否則等勢(shì)面與AB垂直,C點(diǎn)電勢(shì)就會(huì)高于B點(diǎn)電勢(shì)。由

E=可知，因a>0,則cosa<l,￡>8V/m,故選項(xiàng)A正確。

6.(2021山東煙臺(tái)模考汝口果空氣中的電場(chǎng)很強(qiáng),使得氣體分子中帶正、負(fù)電荷的微粒所受的相

反的靜電力很大，以至于分子破碎，于是空氣中出現(xiàn)了可以自由移動(dòng)的電荷，那么空氣變成了

導(dǎo)體。這種現(xiàn)象叫空氣的“擊穿已知高鐵上方的高壓電接觸網(wǎng)的電壓為27.5kV,陰南天時(shí)

當(dāng)雨傘傘尖周?chē)碾妶?chǎng)強(qiáng)度達(dá)到2.5x10"V/m時(shí)空氣就有可能被擊穿。乘客陰雨天打傘站在

站臺(tái)上時(shí)，傘尖與高壓電接觸網(wǎng)的安全距離至少為多少？

答案|1.1m

解而根據(jù)U=E4可得安全距離至少為"min=m=l.lm。

7.

如圖所示,兩平行金屬板4、B間為一勻強(qiáng)電場(chǎng),A、8相距10cm,C、。為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)(其中

C點(diǎn)在金屬板A上)，且8=5cm,CO連線和電場(chǎng)強(qiáng)度方向成60°角。已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)

度E為2xl()4V/m,方向豎直向下，求：

(1)電子從。點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做的功。

(2)若A板接地，。點(diǎn)電勢(shì)為多少。

客闌⑴8xl0」7J(2)-500V

巡(1)由題意Q—C電場(chǎng)力做正功，

l942l7

W=qELCr)cos60°=1.6x10x2x10x5xl0-xJ=8x10Jo

(2)A、。間電勢(shì)差為UAD^ELCDCOS600=500V,

由UAD=(PA-<PD,<PA=O得<?o=-500V。

等級(jí)考提升練

8.如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c、d四點(diǎn),它們處于同一圓周上，且ac、氏/分別是圓的直

徑。已知a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為你=9V,儂=15V,僅=18V,則d點(diǎn)的電勢(shì)為()

A.4VB.8VC.12VD.16V

ggc

解機(jī)連接a、c兩點(diǎn)，將ac連線三等分為ae、ef、在三段，則圖中/點(diǎn)的電勢(shì)為15丫,連接力，

則fb為一條等勢(shì)線，連接de,由幾何關(guān)系可以證明de〃加，則de也是一條等勢(shì)線，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)

中沿電場(chǎng)方向上相同距離對(duì)應(yīng)的電勢(shì)差相等，可知e點(diǎn)的電勢(shì)為12V,則d點(diǎn)的電勢(shì)也為12V,

故C正確。

9.(多選)(2021福建福州期末質(zhì)檢)如圖所示AB、C是勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行于電場(chǎng)線的某一平面

上的三個(gè)點(diǎn)，各點(diǎn)的電勢(shì)分別為3A=5V，9B=2V,僅=3V,H、尸三等分AB,G為AC的中點(diǎn)，在下

列各示意圖中，能正確表示該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向的是()

gg]BC

隆明根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)可知,，、尸點(diǎn)的電勢(shì)分別為夕〃=4V,”=3V,G點(diǎn)的電勢(shì)PG==4V,

則9H=9G,則電場(chǎng)線垂直于GH,B正確;9c=9F=3V,電場(chǎng)線與CF垂直,C正確。

10.（2021江蘇揚(yáng)州階段考）如圖甲所示為電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，在電場(chǎng)線上建立坐標(biāo)軸，則坐標(biāo)

軸上O~X2間各點(diǎn)的電勢(shì)分布如圖乙所示，則（

,乎12r

O',~*

甲

A.在0~松間，電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大

B.在。~、2間,電場(chǎng)強(qiáng)度方向沒(méi)有發(fā)生變化

C.若一負(fù)電荷從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到X2點(diǎn)，電勢(shì)能逐漸減小

D.從O點(diǎn)由靜止釋放一僅受靜電力作用的正電荷，則該電荷在0~及間一直做勻加速運(yùn)動(dòng)

函B

臃琳-x圖線的斜率的大小表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小,由題圖乙得知，圖線的斜率先增大后減小，則電

場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，但斜率一直是負(fù)的，電場(chǎng)強(qiáng)度方向沒(méi)有改變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;由題圖

乙可知,0~必間，電勢(shì)逐漸降低,負(fù)電荷在高電勢(shì)處電勢(shì)能小，故負(fù)電荷從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到及點(diǎn)，電勢(shì)

能逐漸增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;從。點(diǎn)由靜止釋放一僅受靜電力作用的正電荷，則該電荷在0r2間

做加速運(yùn)動(dòng)，但電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，所以電荷的加速度先增大后減小，不是勻加速運(yùn)動(dòng)，選

項(xiàng)D錯(cuò)誤。

ty/cm

8（0,3cm）

___________x/cm

。4（6cm,0）

如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),其中坐標(biāo)原點(diǎn)。處的電勢(shì)

為0V,點(diǎn)A處的電勢(shì)為6V,點(diǎn)B處的電勢(shì)為3V,則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為（）

A.200V/mB.200V/m

C.100V/mD.100V/m

解和OA的中點(diǎn)C處的電勢(shì)為3V,

j/cm

、8、(0,/3cm)

x/cm

/C46cm,0)

將。點(diǎn)與B點(diǎn)連接，如圖所示,電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，根據(jù)幾何關(guān)系得8c=3cm,則OB沿電場(chǎng)

線方向上的距離cm,所以電場(chǎng)強(qiáng)度V/m=100V/m,故D正確。

12.

(2021山東威海期中)如圖所示,〃、b、。是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn)，這三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形,每邊長(zhǎng)

為L(zhǎng)=cm,將一帶電荷量q=-2xl0-6c的點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到h點(diǎn)，電場(chǎng)力做功卬產(chǎn)?1.2xl(y5j；

若將同一點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到。點(diǎn)，電場(chǎng)力做功W2=6xl(y6Jo試求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大

小。

答案200V/m

|解析

因?yàn)閁ah=V=6.0V

t/ac==-3.0V，8c>①，所以U"=Uca+Ua*9.0V。

令砂產(chǎn)0,則3c=9Vg=6V。

將cb三等分，每一段兩端點(diǎn)的電勢(shì)差為3V,d為三等分點(diǎn)，如圖所示，則伙尸6V,連接a.

d,并依次作ad的平行線，如圖中虛線所示,得到各等勢(shì)線，作等勢(shì)線的垂線ce,則電場(chǎng)強(qiáng)度方向

由c指向e,a和。如圖中所標(biāo)。

所以E=，得3cos9=2cos%又a=60°-0

所以3cos0=2cos(6O°-0)=cos0+sin0

即2cos0=

解得cos6=,E==200V/mo

13.

AI

+?++++

4

-唱-

Bt

平行的帶電金屬板A、B間是勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示,兩板間距離是5cm,兩板間的電壓是60V。

試問(wèn)：

(1)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度是多大？

(2)電場(chǎng)中有Pl和尸2兩點(diǎn),外點(diǎn)離A板0.5cm12點(diǎn)離B板也是0.5cm,Pi和22兩點(diǎn)間的電勢(shì)

差為多大？

(3)若B板接地,Pi和P2兩點(diǎn)的電勢(shì)各是多大？

^|(1)1200V/m(2)48V(3)54V6V

麗⑴根據(jù)公式E=，代入數(shù)據(jù)得

E=V/m=l200V/m。

(2)尸]、P2沿電場(chǎng)方向的距離為

d\2=5cm-(0.5cm+0.5cm)=4cm

根據(jù)公式U=Ed得

U[2=Edi2=l200x4x1O-2V=48V,

2

(3)由<pi-<pB=EdiB=l200x4.5x1O-V=54V得例=54V。

同理(p2-(PB=Ed2B=l200x0.5x10-2v=6V,得”=6V。

4.電容器的電容

A級(jí)合格考達(dá)標(biāo)練

1.如圖所示實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于平行板電容器的充、放電，下列說(shuō)法正確的是()

A.開(kāi)關(guān)接1時(shí)，平行板電容器充電，且上極板帶正電

B.開(kāi)關(guān)接1時(shí)，平行板電容器充電，且上極板帶負(fù)電

C.開(kāi)關(guān)接2時(shí)，平行板電容器充電，且上極板帶正電

D.開(kāi)關(guān)接2時(shí)，平行板電容器充電，且上極板帶負(fù)電

前A

解稠開(kāi)關(guān)接1時(shí)，平行板電容器充電，上極板與電源正極相連而帶正電,A對(duì),B錯(cuò);開(kāi)關(guān)接2時(shí),

平行板電容器放電，放電結(jié)束后上、下極板均不帶電,C、D錯(cuò)誤。

2.

(2021黑龍江大慶一中月考)如圖所示，平行板電容器通過(guò)一滑動(dòng)變阻器R與直流電源連接,G

為一零刻度在表盤(pán)中央的靈敏電流計(jì)，閉合開(kāi)關(guān)S后，下列說(shuō)法正確的是()

A.若只在兩板間插入電介質(zhì),電容器的兩板間電壓將增大

B.若只在兩板間插入電介質(zhì)，電容器的電容將保持不變

C.若只將滑動(dòng)變阻器的滑片P向上移動(dòng),電容器儲(chǔ)存的電荷量將增加

D.若只將電容器下極板向下移動(dòng)一小段距離，此過(guò)程電流計(jì)中有從〃到匕方向的電流

gUc

臃明閉合開(kāi)關(guān)S后，電容器兩板間電壓等于變阻器下部分電阻分擔(dān)的電壓，保持不變,若只在

兩板間插入電介質(zhì)，相對(duì)介電常數(shù)增大，電容器的電容將增大，故A、B錯(cuò)誤;若只將滑動(dòng)變阻器

的滑片P向上移動(dòng)，電容器兩極板間電壓增大，則電容器所帶電荷量增多，故C正確;若只將電

容器下極板向下移動(dòng)一小段距離,板間距離增大，電容減小，而電壓不變，則電容器所帶電荷量

減小，電容器放電，由于上極板帶正電，所以此過(guò)程電流計(jì)中有從人到a方向的電流，故D錯(cuò)誤。

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3.如圖所示,一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，這時(shí)電容器的電荷量為Q,尸是電容器內(nèi)一點(diǎn),

電容器的上極板與大地相連，下列說(shuō)法正確的是()

A.若將電容器的上極板左移一點(diǎn)，則兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小

B.若將電容器的下極板上移一點(diǎn)，則P點(diǎn)的電勢(shì)升高

C.若將電容器的下極板上移一點(diǎn),則兩板間電勢(shì)差增大

D.若將電容器的下極板上移一點(diǎn),則兩板間電勢(shì)差減小

量D

前由E=、U=、C=，可知E=,S減小,E增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由￡=可知d變化,E不變不變,B項(xiàng)

錯(cuò)誤;U=Ed,d減小,U減小,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。

4.如圖所示，為某一電容器中所帶電荷量和兩端電壓之間的關(guān)系圖線，若將該電容器兩端的電

壓從40V降低到36V,對(duì)電容器來(lái)說(shuō)正確的是()

A.是充電過(guò)程

B.是放電過(guò)程

C.該電容器的電容為5xl(y2F

D.該電容器的電荷量變化量為0.2C

朗B

麗由Q=CU知,U降低,Q減小，故為放電過(guò)程,A錯(cuò)誤,B正確；

由C=F=5xl(y3F,可知C錯(cuò)誤；

AQ=CAU=5x10-3x4C=0.02C,D4皆t吳。

5.平行板電容器充電后斷開(kāi)電源，現(xiàn)將其中一塊金屬板沿遠(yuǎn)離另一極板的方向平移一小段距

離。下圖表示此過(guò)程中電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度E隨兩極板間距離d的變化關(guān)系，正確的是

()

解冊(cè)由于平行板電容器充電后斷開(kāi)電源,電容器所帶電荷量保持不變，兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度

E=,E隨兩極板間距離d的增大保持不變,C正確,A、B、D錯(cuò)誤。

6.

(2021山東安丘月考)在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,平行板電容器的極板8與一靈敏靜電計(jì)相接,

極板4接地。靜電計(jì)的指針張開(kāi)一定角度。若將極板A稍向上移動(dòng)一點(diǎn)，觀察到靜電計(jì)指針

的張角變大。這說(shuō)明了什么？

答1|見(jiàn)解析

臃畫(huà)電容器無(wú)法放電，故帶電荷量不變，即。一定;靜電計(jì)測(cè)量的是電壓，觀察到靜電計(jì)指針的

張角變大，說(shuō)明電壓變大;根據(jù)C=可以判斷電容變小。

7.當(dāng)病人發(fā)生心室纖顫時(shí)，必須要用除顫器及時(shí)進(jìn)行搶救，除顫器工作時(shí)的供電裝置是一個(gè)

C=70"的電容器，它在工作時(shí)，一般是讓100~300J的電能在2ms的時(shí)間內(nèi)通過(guò)病人的心臟

部位。已知充電后電容器儲(chǔ)存的電能為E=CU,問(wèn)：

(1)除顫器工作時(shí)的電功率在什么范圍？

(2)要使除顫器的電容器儲(chǔ)存140J的電能，充電電壓需達(dá)到多大？

^|(1)50-150kW(2)2000V

解析|(1)根據(jù)電功率「=知

Pi=W=5xl()4w=50kW,

5

p2=W=1.5xlOW=150kW,

即電功率的范圍為50-150kW,

(2)根據(jù)電容器儲(chǔ)存的電能為E=CU-,

知u=V=2000V。

B級(jí)等級(jí)考提升練

8.(2021山東濟(jì)南歷城二中月考)某電車(chē)使用“3V12000F”石墨烯納米混合型超級(jí)電容器，

下列說(shuō)法正確的是()

A.該電容器最多能儲(chǔ)存72000C的電荷量

B.電容器放電，電荷量逐漸減少到0,電容不變

C.電容器放電，電荷量逐漸減少到0,電壓不變

D.若30s能充滿(mǎn)電，則充電平均電流為3600A

第B

朝該電容器能容納的最大電荷量為Q=CU=12000x3C=36000C,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電容器的電

容與電荷量和電壓無(wú)關(guān),在充、放電時(shí)電容不變，電容器放電，電荷量逐漸減少到0,電壓逐漸減

小為0,選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤;若30s能充滿(mǎn)電，則充電平均電流為/=A=1200A,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

9.(多選)將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場(chǎng)強(qiáng)度大小和極板所帶的電荷量分別

用"、U、E和。表示。下列說(shuō)法正確的是()

A.保持U不變，將d變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，則E變?yōu)樵瓉?lái)的一半

B.保持E不變，將d變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則U變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍

C.保持C不變，將Q變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，則U變?yōu)樵瓉?lái)的一半

D.保持C、d不變，將。變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則E變?yōu)樵瓉?lái)的一半

客鼐AD

解函由后=知，當(dāng)U不變，"變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍時(shí),E變?yōu)樵瓉?lái)的一半,A項(xiàng)正確;當(dāng)E不變,4變?yōu)樵?/p>

來(lái)的一半時(shí),U變?yōu)樵瓉?lái)的一半,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C不變，由C=知，當(dāng)Q變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍時(shí),U變?yōu)樵?/p>

來(lái)的兩倍,C項(xiàng)錯(cuò)誤;C不變,Q變?yōu)樵瓉?lái)的一半,U變?yōu)樵瓉?lái)的一半時(shí),d不變，則E變?yōu)樵瓉?lái)的

一半,D項(xiàng)正確。

10.

（多選）（2021安徽合肥聯(lián)考）如圖是由電容器作為傳感器來(lái)測(cè)定壓力變化的電路，當(dāng)待測(cè)壓力F

作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）

A.若F向上壓膜片電極，則電流表中有從a到6的電流

B.若F向上壓膜片電極，則電流表中有從b到〃的電流

C.若電流表有示數(shù)，則說(shuō)明壓力尸發(fā)生變化

D.若電流表沒(méi)有示數(shù)，則說(shuō)明壓力F=0

答案|AC

解析|A對(duì),B錯(cuò):當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，板間距離減小，由電容的決定式C=得到，電容器的電

容將增大。因電勢(shì)差不變，則電容器的電荷量增多,處于充電狀態(tài)，那么電流表中有從。到6的

電流。

C對(duì),D4昔:當(dāng)F變化時(shí)，電容變化，而板間電勢(shì)差不變，由2=CU,故帶電荷量。發(fā)生變化，

電容器將發(fā)生充、放電現(xiàn)象,回路中有電流，電流表有示數(shù)。反之，電流表無(wú)示數(shù)時(shí)，壓力F不

變。

11.（多選）如圖所示是電容器充、放電電路。配合電流傳感器，可以捕捉瞬間的電流變化，并通

過(guò)計(jì)算機(jī)畫(huà)出電流隨時(shí)間變化的圖像。實(shí)驗(yàn)中選用直流8V電壓，電容器選用電解電容器。

先使單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電，這個(gè)過(guò)程可瞬間完成。然后把單刀雙擲

開(kāi)關(guān)S擲向2端，電容器通過(guò)電阻R放電，傳感器將電流傳入計(jì)算機(jī)，圖像上顯示出放電電流隨

時(shí)間變化的口曲線。以下說(shuō)法正確的是（已知電流/=）（）

A.電解電容器用氧化膜做電介質(zhì)，由于氧化膜很薄，所以電容較小

B.隨著放電過(guò)程的進(jìn)行，該電容器兩極板間電壓逐漸減小

C.由傳感器所記錄的該放電電流圖像可以估算出該過(guò)程中電容器的放電電荷量

D.通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可以估算出該電容器的電容值

答案|BCD

邈因氧化膜很薄,板間距離很小，所以電容很大,A選項(xiàng)錯(cuò);由。=可知，因電容器電容不變，放

電過(guò)程中電容器所帶電荷量逐漸減小，所以電容器兩端電壓逐漸減小,B選項(xiàng)對(duì);由/=，再結(jié)合

放電電流隨時(shí)間變化的/-f曲線可知,C選項(xiàng)對(duì);根據(jù)/Y曲線可求出放電過(guò)程中通過(guò)電容器的

放電電荷量,再由電容器放電瞬間電壓與電源電壓相等，根據(jù)U=即可求出電容器的電容值,D

選項(xiàng)對(duì)。故選B、C、D?

12.（2021山東聊城高一期末）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的電路“觀察電容器的充、放電現(xiàn)

象

甲乙

⑴若將開(kāi)關(guān)S接1,電容器上極板帶(選填“正電”或“負(fù)電”)，再將S接2,通過(guò)電流表

的電流方向(選填“向左”或“向右”)。

(2)實(shí)驗(yàn)中所使用的電容器如圖乙所示，當(dāng)電容器兩端電壓為額定電壓時(shí)，電容器極板上所帶

電荷量為C(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

答虱1)正電向左(2)2.6

函⑴將開(kāi)關(guān)S接1,電容器上極板與電源的正極相接，則上極板帶正電，再將S接2,電容器放

電,所以通過(guò)電流表的電流方向向左。

(2)由題圖乙可知該電容器的額定電壓為5.5V,電容C=0.47F,當(dāng)電容器兩端電壓為額定

電壓時(shí)，電容器極板上所帶電荷量Q=CU=0.47x5.5C=2.6C。

13.如圖所示，已知平行板電容器兩極板間距離d=4mm,充電后兩極板電勢(shì)差為120V。A板

帶正電，若它的電容為3聽(tīng),且尸到A板距離為1mm。求：

(1)每個(gè)極板的帶電荷量。

(2)一個(gè)電子在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能(單位可使用eV)o

(3)一個(gè)電子從8板出發(fā)到4板獲得的動(dòng)能(單位可使用eV)o

(4)兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度。

|答案|(1)3.6x1O-4C(2)-90eV⑶120eV

(4)3xl()4N/C

|解析|⑴由Q=UC得2=120x3x1O-6C=3.6x1O-4C?

(2)Ep=-e(pp=-edpB=-90eV?

(3)因?yàn)殡娮訌腂板出發(fā)到A板的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，所以由動(dòng)

能定理得Ek-0=-eUpA,Ek=120eV。

(4)E==3X104N/C?

5.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

A級(jí)合格考達(dá)標(biāo)練

1.

(2021湖南婁底一中高二上學(xué)期期中)如圖所示,兩平行金屬板相距為“，電勢(shì)差為U,一電子質(zhì)

量為見(jiàn)電荷量為e,從O點(diǎn)沿垂直于極板的方向射出，最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn)，然后返回,04=〃,此電子具

有的初動(dòng)能是()

A.B.edUh

c.D.

答案|D

畫(huà)電子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，因受靜電力作用，速度逐漸減小。電子僅受靜電力，根據(jù)動(dòng)能定

理得=6（/°月。因E=,UoA=Eh=，故。所以D正確。

A______________

-+

b

_______\、__

Ba7~

2.如圖所示,〃、6兩個(gè)帶正電的粒子,以相同的速度先后垂直于電場(chǎng)線從同一點(diǎn)進(jìn)入平行板間

的勻強(qiáng)電場(chǎng)后粒子打在B板的a'點(diǎn)、,b粒子打在B板的，點(diǎn)，若不計(jì)重力，則（）

A.a的電荷量一定大于b