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第二章 静电场的应用 单元测试 -2023-2024学年高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．要使平行板电容器的电容增大（　　）
A．增大电容器两极板的正对面积 B．增大电容器两极板的距离
C．增大电容器的带电量 D．增大电容器两极板间的电压
2．如图所示，直线MN是某电场中的一条电场线（方向未画出）。虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下，由a运动到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线。下列判断正确的是（　　）
A．电场线MN的方向一定是由N指向M B．带电粒子由a运动到b的过程中动能不一定增加
C．带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能 D．带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度
3．对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法不正确的是（　　）
A．甲图中，该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷
B．乙图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
C．丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D．丁图中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理
4．如图所示，电荷量，质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，以下判断中正确的是（ ）
A．物体将沿斜面减速下滑 B．物体将沿斜面加速下滑
C．物体仍保持匀速下滑 D．物体可能静止
5．如图所示，两极板水平放置的平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计外壳接地。闭合电键S时，一带电的油滴恰好静止于电容器中的P点。下列说法正确的是（　　）

A．若将A极板向下平移一小段距离，则带电油滴向下运动
B．若将A极板向下平移一小段距离，P点电势将降低
C．若断开电键S，再将B极板向下平移一小段距离，静电计指针张角变大
D．若断开电键S，再将B极板向下平移一小段距离，P点电势将降低
6．随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则放上物体后（　　）
A．电容器的电容变小
B．电容器的带电量增大
C．极板间电场强度变小
D．膜片下移过程中，电流表有从a到b的电流
7．在电场强度大小为E的匀强电场中，一质量为m、带电荷量为＋q的物体以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为，物体运动s距离时速度变为零，则下列说法错误的是（　　）
A．物体克服电场力做功qEs
B．物体的电势能减少了0.8qEs
C．物体的电势能增加了qEs
D．物体的动能减少了0.8qEs
二、多选题
8．静电给人们带来很多方便，但有时也带来很多麻烦，甚至造成危害，下列情况属于静电带来的麻烦的是（　　）
A．印刷厂里，纸张之间摩擦带电，会使纸张吸附在一起，给印刷带来麻烦；
B．印染厂里染织物上带静电，会吸附空气中的尘埃，使印染质量下降；
C．制药生产中，由于静电吸引尘埃，使药品达不到预定纯度。
D．接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面完成喷漆工作
9．如图所示，绝缘金属球壳的空腔内有一带电小球，现在球壳左侧放一带电小球A，下列说法正确的是( )
A．A球对球壳内的电场不影响
B．由于静电屏蔽，球壳内没有电场
C．球壳内外表面均没有电荷
D．由于球壳接地，空腔内的电场对外部也没有影响
10．如图所示为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点。在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J，静电力做的功为1.5J。则下列说法正确的是（　　）
A．粒子带负电
B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5J
C．粒子在A点的动能比在B点多0.5J
D．粒子在A点的机械能比在B点少1.5J
三、实验题
11．某同学利用如图所示的实验电路测量平行板电容器的电容。
（1）把欧姆表直接连接在待测电容两端，观察到指针的偏转情况是 。
A．偏转角度一直很小
B．偏转角度一直很大
C．偏转角度逐渐增大
D．偏转角度先很大，逐渐减小
（2）按如图所示电路原理图连接好实验电路，将开关S接 （选填“1”或“2”），对电容器进行充电，足够长时间后，记下电压表读数。
12．电荷的定向移动形成电流，电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量，即。电流传感器可以像电流表一样测量电流，并且可以和计算机相连，显示出电流随时间变化的图像。利用电流传感器研究电容器的放电过程的电路如图甲所示，其中电源两端电压。是单刀双掷开关，为平行板电容器。先使开关与2相连，电容器充电结束后把开关掷向1，电容器通过电阻放电。传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的曲线如图乙所示。
（1）当开关接2时，电容器的电流 正极板（选填“流进”或“流出”）。
（2）其放电电流随时间变化图像如图乙所示，已知图中所围的面积约为40个方格，每一小格，可算出电容器的电容为 。
（3）若将电容器上板接正极，下板接负极，且将上极板接地，如图丙所示。有一带电液滴静止在电容器内部点，闭合开关，现将电容器下极板向下平移一小段距离，则液滴 （填“静止不动”、“向下运动”、“向上运动”），电容器中点电势 （填“升高”、“降低”、“不变”）。
13．某实验小组利用如图甲所示的电路图“观察电容器的充放电现象”。
(1)若将开关S打到1，电容器上极板带 填“正”或“负”电，再将S打到2，通过A表的电流方向向 填“左”或“右”。
(2)实验中所使用的电容器如图乙所示，当电容器两端电压为额定电压时，电容器正极板带电量为 C。(结果保留两位有效数字
(3)下列关于电容器充电时电容器所带的电荷量Q与两极板间的电压U的关系、电容器放电时电路中的电流I与时间t的关系正确的是 。
14．某同学用电流传感器观察电容器的放电过程。甲图为该实验电路图，其中电源电压恒为6 V。该同学先将开关接1为电容器充电，待电容器充满电再将开关接2，利用传感器记录电容器放电过程，得到该电容器放电过程的I-t图像如图乙。
(1)下列各图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间关系的图像，其中错误的是（　　）
A． B． C． D．
(2)下列说法正确的是___________。
A．电容器充电的过程中，负电荷由电源的正极移动到电容器的正极板
B．电容器充电的过程中，电路中的电流不断增大
C．电容器放电的过程中，电容器两极板间的电场强度不断变小
D．电容器放电的过程中，电路中电流不断增大
(3)根据以上数据估算，电容器在整个放电过程中释放的电荷量为 C。（结果保留三位有效数字）
(4)该同学用相同实验装置测得另一电容器放电过程中释放的电荷量Q=6.6×10-3 C，该电容器的电容为 F。（结果保留两位有效数字）
(5)如果不改变电路其他参数，只增大电阻R，充电时i-t图线与横轴所围成的面积将 （选填“增大”“不变”或“减小”）；放电时间将 （选填“变长”“不变”或“变短”） 。
《第二章 静电场的应用 单元测试 -2023-2024学年高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C B C C B B ABC AD CD
1．A
【详解】根据平行板电容器电容决定式可知，增大电容器两极板的正对面积时，电容增大，增大两极板的距离时，电容减小，电容大小与电荷量和电压无关，则BCD错误，故选A。
2．C
【详解】A．由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，物体所受外力指向轨迹内侧，所以粒子所受的电场力一定是由M指向N，但是由于粒子的电荷性质不清楚，所以电场线的方向无法确定，故A错误；
B．粒子从a运动到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，故B错误；
C．粒子从a运动到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能，故C正确；
D．由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线，说明粒子一定受恒力，即带电粒子在a点的加速度等于在b点的加速度，故D错误。
故选C。
3．B
【详解】A．甲图中，该女生接触带电的金属球，与金属球带同种性质的电荷，故A正确；
B．乙图中线状电离器B带负电，管壁A带正电，带负电的尘埃被收集在管壁A上，故B错误；
C．丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理，故C正确；
D．金属体壳能产生静电屏蔽作用，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理，故D正确。
故选B。
4．C
【详解】若滑块匀速下滑时，则有
mgsinθ=μmgcosθ
当加上竖直向上的电场后，在沿斜面方向，
(mg-F)sinθ=μ(mg-F)cosθ
受力仍保持平衡，则滑块仍匀速下滑．故选C正确．
【点睛】判断物体运动的状态，关键是分析受力情况，确定合力是否为零或合力与速度方向的关系．若滑块匀速下滑，受力平衡，沿斜面方向列出力平衡方程．加上竖直方向的匀强电场后，竖直方向加上电场力，再分析物体受力能否平衡，判断物体能否匀速运动．
5．C
【详解】A．电容器与电源相连，电压U不变，若将A极板向下平移一小段距离，根据
电场强度增大，带电油滴向上运动，A错误。
B．根据
P点电势将升高，B错误。
C．若断开电键S，电容器带电荷量Q不变，将B极板向下平移一小段距离，根据
电容减小，根据
电压增大，静电计指针张角变大，C正确。
D．电场强度
不变，根据
P点电势将升高，D错误。
故选C。
6．B
【详解】ABD．根据电容器表达式
当两个极板的距离减小时，电容器的电容增大；再根据电容器定义式
由于电容器一直和电源相连，电压不变，当电容增大时，带电荷量增大，即电容器被充电，电流表有从b到a的电流，AD错误，B正确；
C．由匀强电场公式得
所以当电压不变，两个极板的距离减小时，极板间电场强度变大，C错误。
故选B。
7．B
【详解】ABC．物体带正电荷所受电场力与场强方向相同，已知物体沿电场反方向运动，故电场力做负功
W＝-Fs＝-qEs
即粒子克服电场力做功qEs，克服电场力做的功等于电势能的增加量，故电势能增加qEs，故AC正确，B错误；
D．根据牛顿第二定律，物体受到的合力为
F合＝ma＝0.8qE
合力做功为
W总＝-F合s＝-0.8qEs
根据动能定理，合外力做功等于动能变化量，物体做匀减速直线运动，动能减少，故物体的动能减少了0.8qEs，故D正确。
本题选择错误选项，故选B。
8．ABC
【详解】A．纸张之间摩擦带电，会使纸张吸附在一起，给印刷带来麻烦，属于静电带来的麻烦，A正确；
B．染织物上带静电，带电体吸引轻小物体，会吸附空气中的尘埃，使印染质量下降，属于静电带来的麻烦，B正确；
C．制药生产中，由于静电吸引尘埃，使药品达不到预定纯度，属于静电带来的麻烦，C正确；
D．接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面完成喷漆工作是利用异种电荷相互吸引的特点，不是静电带来的麻烦，D错误。
故选ABC。
9．AD
【详解】由于金属球壳接地，对内外电场都有屏蔽作用，故A、D对，球壳外表面没有电荷，因为空腔内有带电体，所以空腔内有电场，内表面有感应电荷，故B、C错．综上分析，AD正确．
10．CD
【详解】A．电场方向水平向右，电场力做正功，可知，电场力方向也是水平向右，与电场方向相同，可知，粒子带正电，故A错误；
B．电场力做正功，电势能减小，则粒子在A点的电势能比在B点多1.5J，故B错误；
C．根据动能定理，合力做的功等于动能的变化量，可知，动能的变化量为
-2.0J+1.5J=-0.5J
可知，合力做负功，粒子的动能减小，即粒子在A点的动能比在B点多0.5J，故C正确；
D．电场力做正功，电势能减小，减小得电势能转化为增加的机械能，可知，粒子在A点的机械能比在B点少1.5J，故D正确。
故选CD。
11． D 1
【详解】（1）[1]欧姆表测电阻是通过测量流过电阻的电流大小来间接反映其电阻大小，把欧姆表直接连接在待测电容两端，表内部电源给电容器充电，刚开始充电电流较大，相当于电阻很小，所以指针的偏转角度很大，随着电容器所带电荷量不断增大，充电电流逐渐减小，所以指针的偏转角度逐渐减小。
故选D。
（2）[2]对电容器进行充电时，电容器两端应与电源两端相接，所以开关S接1。
12． 流进 向下运动 升高
【详解】（1）[1]当开关接2时，电容器处于充电状态，正电荷由电源的正极移动到电容器的正极板，故电流流进正极板；
（2）[2]根据，图像与时间轴围成的面积表示电量，由题可知
电容器的电容
（3）[3][4]电容器的电压不变，而将电容器下极板向下平移一小段距离，根据，则电场强度要减小，电场力将小于重力，故液滴要向下运动。
以大地为零势点，点距离零电势的距离不变，而电场强度减小，则点与零电势点之间的电势差减小，又因为点的电势小于0，则点的电势升高
13． 正 左 2.6 BD/DB
【详解】(1)[1]电容器充电时，与电源正极相连的极板带正电，则电容器上极板带正电。
[2]将S打到2，电容器放电，正电荷向左定向移动，所以通过电流表的电流方向向左。
(2)[3]实验中所使用的电容器如图乙所示，显然额定电压为5.5V，电容C=0.47F，当电容器两端电压为额定电压时，电容器极板上所带电量
(3)[4]AB．根据电容器的定义式，可知，电压随着电量均匀增加，故A错误，B正确；
CD．电容器放电过程中随着电荷量的减少，电压也减少最终为零，而放电时电流肯定减小的，且减小的越来越慢，故C错误，D正确。
故选BD。
14．(1)A
(2)C
(3)
(4)
(5) 不变 变长
【详解】（1）ABD．因为电容C与两极板电量Q无关，与两极板间的电压U无关，所以，，图线均应为一条平行横轴的直线，故A错误，BD正确；
C．根据
可知，电容不变，Q与U成正比，故C正确。
由于本题选择错误的，故选A。
（2）A．电容器充电的过程中，负电荷由电源的负极移动到电容器的负极板，故A错误；
BD．根据图乙可知电容器放电的过程中，电路中的电流不断减小，充电的过程中当电容器充电完成后电路中的电流为零，所以充电过程电流也在逐渐减小，故BD错误；
C．电容器放电的过程中，电容器所带电荷量逐渐减小，则两极板间的电场强度不断变小，故C正确。
故选C。
（3）根据电流的定义式推导得
所以I-t图像与时间轴所围的面积表示整个放电过程中释放的电荷量，根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子所表示的电荷量为
所以释放的电荷量是
（4）该电容器的电容为
（5）[1]根据
知Q与电阻R无关，如果不改变电路其他参数，只增大电阻R，放电时I-t图像与横轴围成的面积将不变；
[2]由于电阻对电流有阻碍作用，所以增大电阻，放电时间将变长。

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