人教版31电势能和电势电势差静电屏蔽电容习题.docx

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人教版31电势能和电势电势差静电屏蔽电容习题

电势差

1.一电荷量为+2×10-8C的点电荷在外力作用下,从静电场中的a点运动到b点,在这个过程中电场力对点电荷做功为8×10-6J,若a点电势为φa,b点电势为φb,则下列结论中正确的是(  )

A.可以判定φa-φb=400V

B.可以判定φa-φb=-400V

C.φa-φb可能等于零

D.不可能判断φa-φb的值

2.如图所示,三个同心圆是以点电荷Q为圆心的等势面,相邻等势面的电势差相等,则下列说法正确的是(  )

A.一个点电荷+q在B点所受的电场力比在A点的大

B.一个点电荷+q在B点具有的电势能比在A点的小

C.将同一个电荷由B点移到D点电场力做的功比由C点移到A点多

D.将电荷+q由B点移到C点,电场力做正功

3.对于电场中A、B两点,下列说法正确的是(  )

A.电势差的定义式UAB=

,说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比

B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功

C.将1C电荷从A点移到B点,电场力做1J的功,这两点间的电势差为1V

D.电荷由A点移到B点的过程中,除受电场力外,还受其他力的作用,电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功

4.关于静电场中某点电势的正、负,以下说法中正确的是(  )

A.电势的正、负取决于把电荷从零电势点移动到该点的过程电场力所做功的正、负

B.电势的正、负取决于场源电荷的正、负,若该点处在正电荷周围的静电场中,其电势一定为正,与零电势点的选取无关

C.电势的正、负取决于零电势点的选取,负电荷形成的电场中某点的电势也可为正

D.电势的正、负取决于该点所放电荷的正负

第三页

5.如下图,三个等势面上有a、b、c、d四点,若将一正电荷由c经a移到d点,电场力做正功W1;若由c经b移到d点,电场力做正功W2.则W1与W2,c、d两点电势φc、φd关系为(  )

A.W1>W2,φc>φd

B.W1

C.W1=W2,φc<φd

D.W1=W2,φc>φd

6.如图所示为某电场中的等势面,则UAC=__________,UBC=___________,UCA=____________,UAB=____________.

7.在电场中把一个电荷量为6×10-6C的负电荷从A点移到B点,克服电场力做功3×10-5J,再将电荷从B点移到C点,电场力做功1.2×10-5J,求A与B、B与C、A与C间的电势差.

 

8.如图所示,实线表示一簇关于x轴对称的等势面,在轴上有A、B两点,则以下说法正确的是(  )

A.A点场强小于B点场强

B.A点场强方向指向x轴负方向

C.A点场强大于B点场强

D.A点电势高于B点电势

10.空间存在匀强电场,有一电荷量q(q>0)、质量是m的粒子从O点以速率v0射入电场,运动到A点时速率为2v0.现有另一电荷量-q、质量m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场,运动到B点时速率为3v0.若忽略重力的影响,则(  )

A.在O、A、B三点中,B点电势最高

B.在O、A、B三点中,A点电势最高

C.OA间的电势差比BO间的电势差大

D.OA间的电势差比BA间的电势差小

第四页

11.如下图所示的电场中,将2C的正电荷分别由A、C两点移动到B点时,电场力所做的功分别是30J、-6J,如果取B点为零电势点,A、C两点的电势分别是φA=____________,φC=__________,AC间的电势差UAC=____________,如果取A为零电势点,那么φB=____________,φC=____________,UAC=____________.

12.如图所示,光滑绝缘杆竖直放置,它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点,质量为m、带电荷量为-q的有孔小球从杆上A点无初速下滑,已知q≪Q,AB=h,小球滑到B点时速度大小为

,则小球从A运动到B的过程中,电场力的功为__________,A、C两点间电势差大小为__________.

 

13.在电场中有A、B两点,它们的电势分别为φA=-100V,φB=200V,把电荷量q=-2.0×10-7C的电荷从A点移到B点,是电场力做功还是克服电场力做功?

做了多少功?

 

14.有一个带电荷量q=3×10-6C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服电场力做6×10-4J的功,从B点移到C点电场力对电荷做功9×10-4J,求A、C两点间电势差,并说明A、C两点哪点电势较高.

 

第五页

电势差与电场强度的关系

1.下列关于匀强电场中的场强和电势差的关系,说法正确的是()

A.任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积

B.沿电场线方向,任何相同距离上的电势降落必相等

C.电势减小的方向必是场强的方向

D.在相同距离的两点上,电势差大的其场强也大

2.对公式U=Ed的理解,下列说法正确的是()

A.在相同的距离上的两点,其电势差相等

B.此公式适用于所有的电场中的问题

C.公式中的d是通过两点的等势面的垂直距离

D.匀强电场中,沿着电场线的方向,任何相等距离上的电势降落必定相等

3.下述关于匀强电场的说法正确的是()

 A.公式E=

也适用于匀强电场

 B.根据U=Ed可知,任意两点的电势差与这两点的距

离成正比

 C.匀强电场的场强值等于沿场强方向每单位长度上的电势差值

 D.匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致

4.如图为匀强电场的等势面,相邻等势面相距2cm,则该匀强电场()

A.方向竖直向下,场强E=100V/m

B.方向水平向左,场强E=100N/C

C.方向竖直向上,场强E=100V/m

D.方向水平向右,场强E=100V/m

5.如图所示,在场强为E的水平方向的匀强电场中有A、B两点,AB连线长为L,连线与电场线夹角为α,则A、B两点的电势差UAB等于()

 A.零

B.EL

C.ELsinα

D.ELcosα

6.如图所示,

有竖直向下的匀强电场,A、B两等势面间距离为5cm,电势差为25V,在电场中P点固定放置电量为5×10-9C的负点电荷,此时电场中有一点场强为零,此点在P点的(

A.上方30cm

B.下方30cm

C.上方25cm

D.下方25cm

 

第六页

 

7.带电粒子质量为m,带电量为q,它仅在电场力作用下,从电场中的A点运动到B点,速度从vA变到vB,

则下列关于A、B两点间电势差UAB的说法中正确的是()

A.只有电场是匀强电场,才能求出UAB

B.如果电场是点电荷形成的电场,可以求出UA

B

C.无论什么样的电场,都可能求出UAB

D.条件不足,无法求出UAB

8.在水平放置的平行金属板之间有一匀

强电场,一

个带电液滴,恰巧在电场中静止,已知液滴所带电量为3.2×10-19C,重力为1.6×10-14

N

,若板间距为10mm,则两板间的电压为()

 A.500VB.1000V

C.150

0VD.2000V

9.如图所示,A、B两点相距0.1m,AB连线与电场线的夹角θ=60°,

匀强电场的场强E=100V/m,则A、B间电势差UAB=__________V。

10.如图所示,匀强电场E=1000N/C,矩形abcd的ab边与电场线平行,且ab=3cm,bc=2cm,将点电荷q=5×10-8C沿矩形abcd移动一周,电场力做功为_________,ab两点的电势差为__________,bc两点的电势差为__________。

11.一带电小球,静止在两块带电平行金属板间的匀强电场中,此时两

板间电压为300V;若将该电压降到60V,其它条件不变,则小球的

加速度为__________m/s2。

(g取10m/s2)

12.图9中A.B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm.把一个电量q=10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为-1.73×10-3J,则该匀强电场的场强大小和方向是()

A.865V/m,垂直AC向左B.865V/m,垂直AC向右

C.1000V/m,垂直AB斜向上D.1000V/m,垂直AB斜向下

13.如图5所示,A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点.已知A、B、C三点的电势分别为

由此可得D点的电势

V

14.如图所示,在水平方向的匀强电场中,一电场线上有相距6cm的A、B两点,且UAB=150V,求:

(1)电场强度的大小和方向;

(2)电场中A

、C两点相距14cm,A、C两点连线与电场线方向成37°夹角,则C点与A点的电势差UCA为多少?

 

 

 第七页

15.如图所示,两平行金属板A、B间为一匀强电场,A、B相距6cm,C、D为电场中的两点,且CD=4cm,CD连线和场强方向成60°角。

已知电子从D点移到C点的过程中电场力做功为3.2×10-17J,求:

(1)匀强电场的场强;

(2)A、B两点间的电势差;(3)若A板接地,D点电势为多少?

 

16.如图所示,竖直放置的两块足够长的平行金属板间为匀强电场,板相距0.08m,两板间的电压是2400V,在两板间的电场中用丝线悬挂着质量是5×10-3kg的带电小球,平衡后,丝线跟竖直方向成30°角,若将丝线剪断,则在剪断丝线后,(g取10m/s2)

 

(1)说明小

球在电场中做什么运动;

 

(2)求小球的带电量;

 (3)设小球原来到负极板的距离为0.06m,则经过多少时间小球碰到金属板?

 

17.如图所示,在范围很大的水平向右的匀强电场中,一个电荷量为-q的油滴,从A点以速度v竖直向上射人电场.已知油滴质量为m,重力加速度为g,当油滴到达运动轨迹的最高点时,测得它的速度大小恰为v/2,问:

(1)电场强度E为多大?

(2)A点至最高点的电势差为多少?

 

 

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1.7静电现象的应用

1、A、B为两个大小不等的导体球壳(RA>RB),分别有正电荷q与2q,如图.

 

(1)球壳B与A接触一下后,将B放进A球壳内与内表面接触,则A的带电情况是________,B的带电情况是________.

 

(2)球壳B与A接触一下后,将B球壳放进A球壳内,使A瞬间接地,再将B与A的内表面接触,则A的带电情况是________;B的带电情况是________.

2、一金属球,原来不带电,现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,如图所示.金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec,三者相比( )

A.Ea最大

B.Eb最大

C.Ec最大

D.Ea=Eb=Ec

3、导体球壳B带有正电荷Q,其中放有导体球A,用细金属丝通过B上的小孔与地相连(细金属丝不与球壳B相碰),如图所示.则导体球A( )

A.不带电

B.带正电

C.带负电

D.可能带正电,也可能带负电

4.如图所示,面积足够大的、板间距离为d的两平行金属板竖直放置,与直流电压为U的电源连接,板间放一半径为R(2R<d)的绝缘金属球壳,C、D是球壳水平直径上的两点,则以下说法正确的是()

A.由于静电感应,球壳上C、D两点电势差为RU/d

B.由于静电感应,球壳中心O点场强为零

C.用手摸一下球壳,再拿去平行金属板,球壳带正电

D.用手摸一下球壳,再拿去平行金属板,球壳带负电

5.如图所示,一个带正电的绝缘金属球壳A,顶部开一小孔,有两只带正电的金属球B、C,用金属导线连接,让B球置于球壳A内的空腔中,与内表面接触后又提起,C球放置在A球壳外,待静电平衡

后正确的判断是()

A.B、C两球都不带电

B.B球不带电,C球带电

C.让C球接地后,B球不带电

D.让C球接地后,A球壳空腔内的场强为零

 

第九页

 

6.如图所示,一导体球A带有正电荷,当只有它存在时,它在空间P点产生的电场强度的大小为EA,在A球球心与P点连线上有一带负电的点电荷B,当只有它存在时,它在空间P点产生的电场强度的大小为EB,当A、B同时存在时,根据场强叠加原理,P点的场强大小应为()

A.EB

B.EA+EB

C.|EA-EB|

D.以上说法都不对

6、如图所示,在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近(不相接触)时,下列说法中正确的是(  )

A.B端的感应电荷越来越多

B.导体内部场强越来越大

C.导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强

D.导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等

7、如图所示,Q为带负电的绝缘小球,AB为一不带电的中性导体且放在Q附近,达到静电平衡状态时,下面判断正确的是(  )

A.A端的电势高于B端的电势

B.以无限远或大地为零电势点,导体AB的电势高于零

C.A、B两端电势相等

D.导体内的场强方向是由A指向B

 

第十页

电容器和电容

1.要使平行板电容器两极板间的电势差加倍,同时极板间的场强减半,可采用

A.两板电量加倍,距离为原来的4倍

B.两板电量加倍,距离为原来的2倍

C.两板电量减半,距离为原来的4倍

D.两板电量减半,距离为原来的2倍

2.一个空气平行板电容器,极板间正对面积为S,板间距为d,充以电量Q后两板间电压为U,为使电容器的电容加倍,可采用的办法有

A.将电压变为U/2

B.将电量变为2Q

C.将极板正对面积变为2S

D.两板间充入介电常数为2的电介质

3.如图14-99所示,A板带电量为3×10-8C,电势为300V,两板间距4cm,问:

B板带多少电量?

电容器电容多大?

两板间的电场强度多大?

 

4.关于电容的说法中正确的是()

A.由C=Q/U可知.电容器的电容与它的带电量、两板间电压有关.

B.电容器带电量多,说明它容纳电荷的本领大.

C.由Q=CU可知,当U增大时.Q可以无限增大.

D.两个相互靠近彼此绝缘的人,虽然不带电,但它们之间有电容.

5.对于一个电容器,下列说法正确的是()

A.电容器两板间电压越大,电容越大.

B.电容器两板间电压减小到原来的一半,它的电容就增加到原来的2倍.

C.电容器所带电量增加1倍,两板间电压也增加1倍.

D.平行板电容器电容大小与两板正对面积、两板间距离及两板间电介质的相对介电常数有关

6.将可变电容器动片旋出一些()

A.电容器的电容增大.B.电容器的电容减小.

C.电容群的电容不变.D.以上说法都有可能.

第十一页

7.平行板电容器两极板与静电计金属球和外壳分别连接,对电容器充电,使静电计指针张开某一角度,撤去电源后以下说法正确的是()

A.增大两板间距离,静电计指针张开角度变大.

B.减少两板间距离,静电计指针张开角度变大.

C.将两板平行错开一些,静电计指针张开角度变大.

D.将某电介质插入两板间,静电计指针张开角度将变大.

8.如图17-1所示,一平行板电容器两板间有匀强电场.其中有一个带电液滴处于静止状态,当发生下列哪些变化时,液滴将向上运动?

()

A.将电容器下极板稍稍下移.

B.将电容器上极板稍稍下移.

C.将S断开,并把电容器的下极板稍稍向左水平移动.

D.将S断开,并把电容器的上极板稍稍下移.

9.如图17-2,电源A的电压为6v,电源B的电压为8V,当电键K从A转B时,通过电流计的电量为l2X10-5C;则电容器的电容为()

A.2X10-5FB.1.5X10-6F

C6X10-6FD.1X10-6F

10.两个电容,两极板间的电势差之比为2:

3,带电量之比为3:

2,则C1/C2等于()

A.2:

3B.3:

2

C.4:

9D.9:

4

11.将一个平行板电容器接上电源后再切断电源.然后使两极板间的距离增大一些,则关于电容器两极的电压U和两极间的场强E的变化,下列说法正确的是

A.U增大,E增大,

B.U增大,E不变

C.U不变,E减小,

D.U减小,E减小.

第十二页

12.一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板之间有一正点电荷(电量很小)固定在P点,如图17-3所示.以E表示两极板间电场强度,U表示负极板电势,ε表示正点电荷在P点的电势能,将正极板移到图中虚线所示的位置,则

A.E变大,U降低

B.E不变,U升高.

C.E变小,U变小

D.U升高,E变大.

14.如图17-4所示,平行板电容器两极板与电源两极相连.

为电流表,若将电容器的两极板靠近,则在这一过程中:

()

A.

中有电流,方向是a→b.

B.

中有电流,方向是b→a.

C.电容器两极板的带电量都增大.

D.电容器两极板间的场强增大.

15.如图所示,水平放置的平行金属板与电源相连,板间距离为d,板间有一质量为m.电量为q的微粒恰好处于静止状态,若再将开关断开,再将两板间距离先增大为2d,再减小到d/2,则微粒将()

A.先向上加速运动,后向下加速运动

B.先向下加速运动,后向上加速运动.

C.保持静止.

D.一直向下运动.

16.一平行板电容器的带电量Q=3×10-8C,两极板间的电压U=2V,则它的电容为_______F;如果将两板的带电量各减少一半,则两板电势差为_______V,电容器电容为________F;若将两板的带电量减为零,则它的电容将为________F。

第十三页

17.如图所示为研究平行板电容器电容的实验。

电容器充电后与电源断开,电量Q将不变,与电容器相连的静电计用来测量电容器的___。

在常见的电介质中,由于空气的____是最小的,当极板间插入其它的电介质板时,电容器的电容将___(填“增大”、“减小”或“不变”),

于是我们发现,静电计指针偏角将_____。

(填“增大”、“减小”或“不变”)

18.连接在电源两极板上的平行板电容器,当两极板间的距离减小时,电容器的电容C将_____,带电量Q将_____,电势差U将_____,极板间的电场强度E将____________。

(填“增大”、“减小”或“不变”)

19.两块水平放置的平行金属板A和B(A在上,B在下),两板间的电压U=200V,要使一个质量为5g,带电量为力-5×10-6C的微粒恰能在两板间的某点静止,g取10m/s2,

(1)试确定A极板的带电性质;

(2)求两极板间的距离。

 

21.如图所示,两平行金属板始终接在电源上,当金属板水平放置时,其间有一个带电微粒恰好能在P点静止平衡;现让两金属板均绕各自的水平中心轴线逆时针迅速地转过α角(到达图中虚线位置),试判断P点的粒子是否还能保持平衡。

若能,写出判断过程;若不能,求出此时粒子的加速度大小和方向。

 

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