高中物理課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)5電勢(shì)電勢(shì)差教科版必修第三冊(cè)

課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)5電勢(shì)電勢(shì)差A(yù)組合格性考試練1．如圖所示，在正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，一條電場(chǎng)線上的a、b、c三點(diǎn)，其電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別用Ea、Eb、Ec表示，電勢(shì)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(chǎng)中一條水平方向的電場(chǎng)線上的三點(diǎn)，c為ab的中點(diǎn)，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa＝8V、φb＝2V．下列說法正確的是()A．c點(diǎn)的電勢(shì)一定為5VB．電場(chǎng)線方向可能為由b指向cC．帶負(fù)電的試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能一定小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D．試探電荷在c點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力方向由c指向b3.兩等量異種點(diǎn)電荷分別放置于真空中的A、B兩點(diǎn)，如圖所示，a、b、c為電場(chǎng)中的三點(diǎn)，實(shí)線PQ為A、B連線的中垂線，a、b兩點(diǎn)關(guān)于AB對(duì)稱，a、c兩點(diǎn)關(guān)于PQ對(duì)稱．已知A點(diǎn)放置的是正點(diǎn)電荷，則下列判斷正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)與c點(diǎn)的電勢(shì)相同C．電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于其在b點(diǎn)的電勢(shì)能D．若將電子沿直線由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，則電場(chǎng)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(gè)頂點(diǎn)上，A、B、C三點(diǎn)處分別放有電荷量都為＋q的點(diǎn)電荷，D點(diǎn)處放有電荷量為－q的點(diǎn)電荷，電荷量為＋q的點(diǎn)電荷在距離其L處的電勢(shì)為φ，靜電力常量為k，則正方形對(duì)角線的交點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng)大小和電勢(shì)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(gè)等量同種電荷的電場(chǎng)如圖所示，A、O、B是電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，O是兩電荷連線的中點(diǎn)，也是A、B連線的中點(diǎn)，且AB垂直兩電荷連線，選無窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)面，則下列說法正確的是()A．O點(diǎn)的電勢(shì)為零B．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零C．A點(diǎn)的電勢(shì)大于B點(diǎn)的電勢(shì)D．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同6．如圖甲所示，AB是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，若有一電子僅在電場(chǎng)力作用下，以某一初速度沿AB由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，所經(jīng)位置的電勢(shì)隨與A點(diǎn)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(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EA<EBB．電子在A、B兩點(diǎn)的速度vA<vBC.A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)φA<φBD．電子在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能EpA＜EpB7．取無限遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，將一正電荷從無窮遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中M點(diǎn)，電勢(shì)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(chǎng)中的N點(diǎn)，電勢(shì)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(gè)點(diǎn)電荷分別位于M點(diǎn)與N點(diǎn)．O點(diǎn)在MN連線的延長線上，且MN＝2NO.已知取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零時(shí)，點(diǎn)電荷在空間中某點(diǎn)的電勢(shì)與電荷量成正比，與距離成反比，已知兩點(diǎn)電荷在MN中點(diǎn)的電勢(shì)為φ，則O點(diǎn)電勢(shì)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(diǎn)對(duì)稱的a、b兩點(diǎn)處固定兩個(gè)電荷量相等的點(diǎn)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(chǎng)強(qiáng)度(以x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向).對(duì)于該電場(chǎng)中x軸上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的c、d兩點(diǎn)，下列結(jié)論正確的是()A．兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同，c點(diǎn)電勢(shì)更高B．兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同，d點(diǎn)電勢(shì)更高C．兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不同，兩點(diǎn)電勢(shì)相等，均比O點(diǎn)電勢(shì)高D．兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不同，兩點(diǎn)電勢(shì)相等，均比O點(diǎn)電勢(shì)低10.如圖所示，虛線為源電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等，等勢(shì)面a上的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、電勢(shì)為20V，等勢(shì)面c上的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(E,4)、電勢(shì)為10V．某質(zhì)子僅受電場(chǎng)力作用，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如實(shí)線所示，若該質(zhì)子在等勢(shì)面c上的動(dòng)能為15eV，則()A．源電荷為正電荷B．等勢(shì)面b上的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(4,9)EC．質(zhì)子經(jīng)過等勢(shì)面b的電勢(shì)能為10eVD．質(zhì)子經(jīng)過等勢(shì)面c的速度大小是經(jīng)過等勢(shì)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(diǎn)電荷Q固定在O點(diǎn)，A、B為O點(diǎn)水平延長線上的兩點(diǎn)，把電荷量為q＝－1.0×10－9C的檢驗(yàn)電荷q放在點(diǎn)電荷Q所形成的電場(chǎng)中的A點(diǎn)，它所受的電場(chǎng)力F＝2.0×10－4N，方向?yàn)锳指向B；若將檢驗(yàn)電荷q從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為2.0×10－7J.則()A．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向由O指向AB．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為2×105N/CC．A、B之間的電勢(shì)差為400VD．檢驗(yàn)電荷q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電勢(shì)能減少了2×10－7J12．(多選)一對(duì)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(diǎn)，且B、E兩點(diǎn)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(diǎn)和E點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度均為零B．UAB＝UBC>UFE＝UEDC．UAF＝UBE＝UCDD．同一負(fù)電荷在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在C點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能13．有一點(diǎn)電荷所帶電荷量q＝－6×10－6C，從某電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做功6×10－4J，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)電荷做功9×10－4J，求：(1)AB間電勢(shì)差UAB和BC間電勢(shì)差UBC；(2)若B點(diǎn)電勢(shì)為零，則A點(diǎn)的電勢(shì)φA是多少？電荷在C點(diǎn)的電勢(shì)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(diǎn)，小球從A點(diǎn)無初速釋放，AB＝BC＝h，小球滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為eq\r(3gh)，已知q遠(yuǎn)小于Q，求：(1)AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；(2)若設(shè)定A點(diǎn)電勢(shì)為零，求B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為多少？課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)5電勢(shì)電勢(shì)差1．解析：a、b、c是正點(diǎn)電荷一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，由正點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的特點(diǎn)可知a處的電場(chǎng)強(qiáng)度最大，c處的電場(chǎng)強(qiáng)度最小，沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，D正確．答案：D2．解析：該電場(chǎng)不一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)，c點(diǎn)的電勢(shì)不一定為5V，A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線由電勢(shì)高處指向電勢(shì)低處，則電場(chǎng)線方向?yàn)橛蒩指向b，B錯(cuò)誤；負(fù)電荷在電場(chǎng)中所處位置的電勢(shì)降低時(shí)，電勢(shì)能增大．c點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)，則帶負(fù)電的試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能一定小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能，C正確；帶正電的試探電荷在c點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力方向由c指向b，帶負(fù)電的試探電荷在c點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力方向由b指向c，D錯(cuò)誤．答案：C3．解析：由等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布特點(diǎn)知，a點(diǎn)和c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，大小相同，方向不同，A錯(cuò)誤；由等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布特點(diǎn)知，a點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)，B錯(cuò)誤；由等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布特點(diǎn)知，a點(diǎn)電勢(shì)等于b點(diǎn)的電勢(shì)，則電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能等于其在b點(diǎn)的電勢(shì)能，C錯(cuò)誤；將帶電子沿直線由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，根據(jù)等勢(shì)線分布圖可知，電勢(shì)先升高后降低，所以電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，D正確．答案：D4．解析：由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)特點(diǎn)可知，AC處的點(diǎn)電荷為同種電荷，在O處的場(chǎng)強(qiáng)抵消，BD異種電荷在O處的場(chǎng)強(qiáng)相互疊加，又因?yàn)閹щ娏繛閝的點(diǎn)電荷在距離L處的場(chǎng)強(qiáng)為E＝eq\f(kq,L2)，場(chǎng)強(qiáng)為矢量，BD在O點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)方向相同所以場(chǎng)強(qiáng)大小為eq\f(2kq,L2)，電勢(shì)為標(biāo)量，BD異種電荷所以在O處的電勢(shì)疊加為零，AC為同種正電荷，距離O處為L電勢(shì)相加，由題意可知電勢(shì)為2φ，C正確．答案：C5．解析：由沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低可知，O點(diǎn)的電勢(shì)最大且大于零，A點(diǎn)的電勢(shì)等于B點(diǎn)的電勢(shì)，A、C錯(cuò)誤；由等量同種正電荷連線的中垂線上的電場(chǎng)線分布及A、B點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱可知，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小等于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，但方向相反，B正確，D錯(cuò)誤．答案：B6．解析：φ-x圖像的斜率大小等于電場(chǎng)強(qiáng)度，由幾何知識(shí)可知，圖像的斜率逐漸減小，則從A到點(diǎn)B場(chǎng)強(qiáng)減小，則有EA>EB，A錯(cuò)誤；由圖看出，電勢(shì)逐漸降低，可判斷出電場(chǎng)線的方向從A到B，在移動(dòng)過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電子的動(dòng)能減小，速度減小，而電子的電勢(shì)能增大，即vA＞vB，EpA＜EpB，B錯(cuò)誤，D正確；由上分析可知，電場(chǎng)線的方向從A到B，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為φA＞φB，C錯(cuò)誤．答案：D7．解析：將一正電荷從無窮遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中M點(diǎn)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(chǎng)中的N點(diǎn)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(diǎn)的電勢(shì)φ＝eq\f(k·2q,r)－eq\f(k·q,r)＝eq\f(k·q,r)，則O點(diǎn)電勢(shì)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(diǎn)左側(cè)，b點(diǎn)右側(cè)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向都沿x軸負(fù)方向，則a點(diǎn)處為正點(diǎn)電荷，b點(diǎn)處為負(fù)點(diǎn)電荷，又兩點(diǎn)電荷的電荷量相等，由等量異號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)特點(diǎn)知c、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同，c點(diǎn)電勢(shì)更高，A正確．答案：A10．解析：質(zhì)子帶正電，而受到的電場(chǎng)力方向指向低等勢(shì)面，與場(chǎng)強(qiáng)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(shì)面b上的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，B錯(cuò)誤；由于相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等，則φa－φb＝φb－φc，解得φb＝15V，質(zhì)子經(jīng)過等勢(shì)面b的電勢(shì)能為Epb＝eφb＝15eV，C錯(cuò)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(cuò)誤．答案：A11．解析：由負(fù)檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向相反可得A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)锳指向O，A錯(cuò)誤；據(jù)場(chǎng)強(qiáng)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(shì)差UAB＝eq\f(W,q)＝eq\f(2×10－7,－1×10－9)N/C＝－200V，C錯(cuò)誤；由ΔEp＝－WAB＝－2×10－7J，即檢驗(yàn)電荷的電勢(shì)能減少了2×10－7J，D正確．答案：BD12．解析：B點(diǎn)和E點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度均向左且垂直于中垂線，故A錯(cuò)誤；根據(jù)對(duì)稱性可知UAB＝UBC，UFE＝UED，而等量異種電荷連線的中垂線為等勢(shì)線，所以φB＝φE，根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)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(cuò)誤；根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低可知φA>φB>φC，根據(jù)Ep＝qφ可知同一負(fù)電荷在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在C點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能，故D正確．答案：BD13．解析：(1)根據(jù)電勢(shì)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