高中物理課時素養(yǎng)評價5電勢電勢差教科版必修第三冊

課時素養(yǎng)評價5電勢電勢差A(yù)組合格性考試練1．如圖所示，在正點電荷形成的電場中，一條電場線上的a、b、c三點，其電場強度大小分別用Ea、Eb、Ec表示，電勢用φa、φb、φc表示，則()A．Ea＝Eb＝EcB．φa<φb<φcC．φa＝φb＝φcD．Ea>Eb>Ec2．如圖所示，a、b、c為電場中一條水平方向的電場線上的三點，c為ab的中點，a、b兩點的電勢分別為φa＝8V、φb＝2V．下列說法正確的是()A．c點的電勢一定為5VB．電場線方向可能為由b指向cC．帶負(fù)電的試探電荷在c點的電勢能一定小于在b點的電勢能D．試探電荷在c點時，電場力方向由c指向b3.兩等量異種點電荷分別放置于真空中的A、B兩點，如圖所示，a、b、c為電場中的三點，實線PQ為A、B連線的中垂線，a、b兩點關(guān)于AB對稱，a、c兩點關(guān)于PQ對稱．已知A點放置的是正點電荷，則下列判斷正確的是()A．a(chǎn)點的場強與c點的場強相同B．a(chǎn)點的電勢與c點的電勢相同C．電子在a點的電勢能大于其在b點的電勢能D．若將電子沿直線由a點移動到b點，則電場力先做正功，后做負(fù)功4.如圖所示，在邊長為eq\r(2)L的正方形ABCD的四個頂點上，A、B、C三點處分別放有電荷量都為＋q的點電荷，D點處放有電荷量為－q的點電荷，電荷量為＋q的點電荷在距離其L處的電勢為φ，靜電力常量為k，則正方形對角線的交點O處的場強大小和電勢分別為()A．eq\f(2kq,L2)，0B．eq\f(4kq,L2)，0C．eq\f(2kq,L2)，2φD．eq\f(4kq,L2)，2φ5.兩個等量同種電荷的電場如圖所示，A、O、B是電場中的三個點，O是兩電荷連線的中點，也是A、B連線的中點，且AB垂直兩電荷連線，選無窮遠(yuǎn)處為零電勢面，則下列說法正確的是()A．O點的電勢為零B．O點的電場強度大小為零C．A點的電勢大于B點的電勢D．A點的電場強度和B點的電場強度相同6．如圖甲所示，AB是某電場中的一條電場線，若有一電子僅在電場力作用下，以某一初速度沿AB由A點運動到B點，所經(jīng)位置的電勢隨與A點距離的變化規(guī)律如圖乙所示．以下說法正確的是()A．A、B兩點的電場強度EA<EBB．電子在A、B兩點的速度vA<vBC.A、B兩點的電勢φA<φBD．電子在A、B兩點的電勢能EpA＜EpB7．取無限遠(yuǎn)處電勢為0，將一正電荷從無窮遠(yuǎn)處移入電場中M點，電勢能減少了3.0×10－6J，若將另一等量的負(fù)電荷從無窮遠(yuǎn)處移入電場中的N點，電勢能增加了2.0×10－4J，則下列判斷正確的是()A．φM＜φN＜0B．φN＞φM＞0C．φN＜φM＜0D．φM＞φN＞08．如圖所示，真空中電荷量為2q和－q(q>0)的兩個點電荷分別位于M點與N點．O點在MN連線的延長線上，且MN＝2NO.已知取無窮遠(yuǎn)處電勢為零時，點電荷在空間中某點的電勢與電荷量成正比，與距離成反比，已知兩點電荷在MN中點的電勢為φ，則O點電勢為()A．－eq\f(1,3)φB．－eq\f(4,3)φC．eq\f(4,3)φD．eq\f(2,3)φ9.在x軸上關(guān)于坐標(biāo)原點對稱的a、b兩點處固定兩個電荷量相等的點電荷，如圖所示的E-x圖像描繪了x軸上部分區(qū)域的電場強度(以x軸正方向為電場強度的正方向).對于該電場中x軸上關(guān)于原點對稱的c、d兩點，下列結(jié)論正確的是()A．兩點場強相同，c點電勢更高B．兩點場強相同，d點電勢更高C．兩點場強不同，兩點電勢相等，均比O點電勢高D．兩點場強不同，兩點電勢相等，均比O點電勢低10.如圖所示，虛線為源電荷產(chǎn)生的電場中的三個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相等，等勢面a上的電場強度大小為E、電勢為20V，等勢面c上的電場強度大小為eq\f(E,4)、電勢為10V．某質(zhì)子僅受電場力作用，在電場中運動的軌跡如實線所示，若該質(zhì)子在等勢面c上的動能為15eV，則()A．源電荷為正電荷B．等勢面b上的電場強度大小為eq\f(4,9)EC．質(zhì)子經(jīng)過等勢面b的電勢能為10eVD．質(zhì)子經(jīng)過等勢面c的速度大小是經(jīng)過等勢面a速度大小的4倍B組選擇性考試練11.(多選)如圖所示，點電荷Q固定在O點，A、B為O點水平延長線上的兩點，把電荷量為q＝－1.0×10－9C的檢驗電荷q放在點電荷Q所形成的電場中的A點，它所受的電場力F＝2.0×10－4N，方向為A指向B；若將檢驗電荷q從電場中的A點移到B點，電場力做功為2.0×10－7J.則()A．A點場強方向由O指向AB．A點場強大小為2×105N/CC．A、B之間的電勢差為400VD．檢驗電荷q從A點移到B點電勢能減少了2×10－7J12．(多選)一對距離很近的電荷量相等、電性相反的電荷＋q與－q構(gòu)成電偶極子．圖中ACDF為長方形，B、E分別為AC和DF的中點，且B、E兩點位于兩電荷連線的中垂線上，AC與兩電荷連線平行，則下列說法正確的是()A．B點和E點的電場強度均為零B．UAB＝UBC>UFE＝UEDC．UAF＝UBE＝UCDD．同一負(fù)電荷在A點時的電勢能小于在C點時的電勢能13．有一點電荷所帶電荷量q＝－6×10－6C，從某電場中的A點移到B點，電荷克服電場力做功6×10－4J，從B點移到C點，電場力對電荷做功9×10－4J，求：(1)AB間電勢差UAB和BC間電勢差UBC；(2)若B點電勢為零，則A點的電勢φA是多少？電荷在C點的電勢能EpC為多大？14.如圖所示，在光滑絕緣豎直細(xì)桿上，套有一小孔的帶電小球，小球質(zhì)量為m，帶電荷量為q，桿與以正電荷Q為圓心的某一圓周交于BC兩點，小球從A點無初速釋放，AB＝BC＝h，小球滑到B點時速度大小為eq\r(3gh)，已知q遠(yuǎn)小于Q，求：(1)AB兩點間的電勢差；(2)若設(shè)定A點電勢為零，求B、C兩點的電勢分別為多少？課時素養(yǎng)評價5電勢電勢差1．解析：a、b、c是正點電荷一條電場線上的三個點，由正點電荷電場線的特點可知a處的電場強度最大，c處的電場強度最小，沿著電場線方向電勢逐漸降低，D正確．答案：D2．解析：該電場不一定是勻強電場，c點的電勢不一定為5V，A錯誤；電場線由電勢高處指向電勢低處，則電場線方向為由a指向b，B錯誤；負(fù)電荷在電場中所處位置的電勢降低時，電勢能增大．c點的電勢高于b點，則帶負(fù)電的試探電荷在c點的電勢能一定小于在b點的電勢能，C正確；帶正電的試探電荷在c點時電場力方向由c指向b，帶負(fù)電的試探電荷在c點時電場力方向由b指向c，D錯誤．答案：C3．解析：由等量異種點電荷電場線分布特點知，a點和c點的電場強度，大小相同，方向不同，A錯誤；由等量異種點電荷電場線分布特點知，a點電勢高于c點的電勢，B錯誤；由等量異種點電荷電場線分布特點知，a點電勢等于b點的電勢，則電子在a點的電勢能等于其在b點的電勢能，C錯誤；將帶電子沿直線由a點移動到b點，根據(jù)等勢線分布圖可知，電勢先升高后降低，所以電場力先做正功，后做負(fù)功，D正確．答案：D4．解析：由點電荷的場強特點可知，AC處的點電荷為同種電荷，在O處的場強抵消，BD異種電荷在O處的場強相互疊加，又因為帶電量為q的點電荷在距離L處的場強為E＝eq\f(kq,L2)，場強為矢量，BD在O點處場強方向相同所以場強大小為eq\f(2kq,L2)，電勢為標(biāo)量，BD異種電荷所以在O處的電勢疊加為零，AC為同種正電荷，距離O處為L電勢相加，由題意可知電勢為2φ，C正確．答案：C5．解析：由沿電場線方向，電勢逐漸降低可知，O點的電勢最大且大于零，A點的電勢等于B點的電勢，A、C錯誤；由等量同種正電荷連線的中垂線上的電場線分布及A、B點關(guān)于O點對稱可知，O點的電場強度大小為零，A點的電場強度大小等于B點的電場強度大小，但方向相反，B正確，D錯誤．答案：B6．解析：φ-x圖像的斜率大小等于電場強度，由幾何知識可知，圖像的斜率逐漸減小，則從A到點B場強減小，則有EA>EB，A錯誤；由圖看出，電勢逐漸降低，可判斷出電場線的方向從A到B，在移動過程中，電場力做負(fù)功，電子的動能減小，速度減小，而電子的電勢能增大，即vA＞vB，EpA＜EpB，B錯誤，D正確；由上分析可知，電場線的方向從A到B，則A、B兩點的電勢關(guān)系為φA＞φB，C錯誤．答案：D7．解析：將一正電荷從無窮遠(yuǎn)處移入電場中M點EPM－EP∞＝－3.0×10－6J，則EPM＝－3.0×10－6J，所以φM＝eq\f(－3.0×10－6,q)，將另一等量的負(fù)電荷從無窮遠(yuǎn)處移入電場中的N點EPN－EP∞＝2.0×10－4J，則EPN＝2.0×10－4J，所以φN＝eq\f(2.0×10－4,－q)，所以φM＜φN＜0，A正確．答案：A8．解析：設(shè)MN＝2NO＝2r，由題意可知φ＝eq\f(kq,r)，則MN中點的電勢φ＝eq\f(k·2q,r)－eq\f(k·q,r)＝eq\f(k·q,r)，則O點電勢為φO＝eq\f(k·2q,3r)－eq\f(k·q,r)＝－eq\f(k·q,3r)＝－eq\f(1,3)φ，A正確．答案：A9．解析：題圖中a點左側(cè)，b點右側(cè)的電場強度方向都沿x軸負(fù)方向，則a點處為正點電荷，b點處為負(fù)點電荷，又兩點電荷的電荷量相等，由等量異號點電荷電場特點知c、d兩點的場強相同，c點電勢更高，A正確．答案：A10．解析：質(zhì)子帶正電，而受到的電場力方向指向低等勢面，與場強方向一致，則源電荷為正電荷，A正確；根據(jù)題設(shè)條件無法求出等勢面b上的電場強度大小，B錯誤；由于相鄰等勢面間的電勢差相等，則φa－φb＝φb－φc，解得φb＝15V，質(zhì)子經(jīng)過等勢面b的電勢能為Epb＝eφb＝15eV，C錯誤；質(zhì)子由c到a，由能量守恒得eφc＋Ekc＝eφa＋Eka，解得Eka＝5eV，又eq\f(Ekc,Eka)＝eq\f(\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(c)),\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(a)))，解得eq\f(vc,va)＝eq\r(3)，D錯誤．答案：A11．解析：由負(fù)檢驗電荷所受的電場力方向與電場方向相反可得A點的場強方向為A指向O，A錯誤；據(jù)場強公式E＝eq\f(F,q)＝eq\f(2×10－4,1×10－9)N/C＝2.0×105N/C，B正確；A、B之間的電勢差UAB＝eq\f(W,q)＝eq\f(2×10－7,－1×10－9)N/C＝－200V，C錯誤；由ΔEp＝－WAB＝－2×10－7J，即檢驗電荷的電勢能減少了2×10－7J，D正確．答案：BD12．解析：B點和E點的電場強度均向左且垂直于中垂線，故A錯誤；根據(jù)對稱性可知UAB＝UBC，UFE＝UED，而等量異種電荷連線的中垂線為等勢線，所以φB＝φE，根據(jù)沿電場線電勢降低可知φA>φF，φD>φC，所以UAF>0，UBE＝0，UCD<0，UAB>UFE，UBC>UED，綜上所述可知UAB＝UBC>UFE＝UED，UAF≠UBE≠UCD，B正確，C錯誤；根據(jù)沿電場線電勢降低可知φA>φB>φC，根據(jù)Ep＝qφ可知同一負(fù)電荷在A點時的電勢能小于在C點時的電勢能，故D正確．答案：BD13．解析：(1)根據(jù)電勢差與靜電力做功的關(guān)系可得UAB＝eq\f(WAB,q)＝eq\f(－6×10－4,－6×10－6)V＝100VUBC＝eq\f(WBC,q)＝eq\f(9×10－4,－6×10－6)V＝－150V(2)由題意可得φA＝φB＋UAB＝100VφC＝φB－UBC＝150V解得EpC＝qφC＝－9×10－4J答案：(1)10