新教材同步輔導(dǎo)2023年高中物理課時評價作業(yè)四電勢能與電勢粵教版必修第三冊

課時評價作業(yè)(四)電勢能與電勢A級合格達標(biāo)1.如圖所示，電場中有A、B兩點，下列說法正確的是()A．場強EA>EB，電勢φA<φBB．場強EA<EB，電勢φA>φBC．將＋q電荷從A點移到B點，電場力做負功D．將－q電荷分別放在A、B兩點時具有的電勢能EpA>EpB解析：由沿電場線方向電勢降低可知，φA＞φB，由電場線越密處場強越大可知，EA＜EB，A錯誤，B正確；＋q所受電場力由A指向B，故＋q由A點到B點，電場力做正功，－q從A點到B點電場力做負功，電荷－q具有的電勢能增大，EpA＜EpB，故C、D錯誤．答案：B2.某電場的電場線分布如圖中實線所示，但電場線方向未知，一電子從電場中的A點運動到B點，徑跡如圖中虛線所示，不計電子所受重力，則從A運動到B的過程中()A．電場力一直對電子做負功B．電子的電勢能先增大后減小C．電子的速度先增大后減小D．軌跡上各點電勢先升高后降低解析：電子受到的電場力F指向軌跡內(nèi)側(cè)并與電場線相切，如圖所示，從A到B的過程，F(xiàn)與v的夾角先大于90°后小于90°，電場力對電子先做負功后做正功，電子的電勢能先增大后減小，動能先減小后增大，A、C錯誤，B正確；由電勢能的表達式Ep＝qφ可知，對帶負電的電子，電勢能先增大后減小，對應(yīng)位置的電勢先降低后升高，D錯誤．故選B.答案：B3．2020年，我國科學(xué)家通過冷凍電鏡揭開了新冠病毒入侵人體的神秘面紗．其中電子顯微鏡是冷凍電鏡的關(guān)鍵，電子顯微鏡中利用電場控制電子運動的電場線分布如圖所示．a(chǎn)、b、c、d為電場中的四個點，下列有關(guān)說法正確的是()A．四個點中a點的電場強度最大B．四個點中c點的電場強度最大C．d點電勢高于b點電勢D．電子在a點時電勢能最大解析：電場線越密，電場強度越大，故B正確，A錯誤；沿電場線方向電勢逐漸降低，故φa>φb>φc>φd，故C錯誤；由于電子帶負電，根據(jù)Ep＝qφ可知，電子在a點時電勢能最低，故D錯誤．答案：B4.空間P、Q兩點處固定等量異種點電荷，其中Q點處為正電荷，P、Q兩點附近電場的等勢線分布如圖所示，a、b、c、d為電場中的4個點，設(shè)無窮遠處電勢為0，則()A．c點的電勢大于0B．a(chǎn)點和b點的電場強度相同C．b點的電勢低于d點的電勢D．負電荷從a點移動到c點電勢能增加解析：Q點處為正電荷，P點處為負電荷，兩電荷連線的中垂線為電勢為零的等勢面，故c點的電勢小于0，A錯誤；由對稱性可知，a點和b點的電場強度大小相等，方向不同，B錯誤；左側(cè)電勢高于零，右側(cè)電勢低于零，故b點的電勢高于d點的電勢，C錯誤；a點的電勢高于c點的電勢，由Ep＝qφ可知，負電荷在a點電勢能較小，即負電荷從a點移動到c點電勢能增加，D正確．故選D.答案：D5．(多選)某靜電除塵設(shè)備集塵板的內(nèi)壁帶正電，設(shè)備中心位置有一個帶負電的放電極，它們之間的電場線分布如圖所示，虛線為某帶電煙塵顆粒(重力不計)的運動軌跡，A、B是軌跡上的兩點，C點與B點關(guān)于放電極對稱，下列說法正確的是()A．A點電勢低于B點電勢B．A點電場強度小于C點電場強度C．煙塵顆粒在A點的動能小于在B點的動能D．煙塵顆粒在A點的電勢能小于在B點的電勢能解析：由沿電場線方向電勢降低可知，A點電勢低于B點電勢，A正確；由題圖可知，A點處電場線比C點處密集，因此A點的場強大于C點場強，B錯誤；煙塵顆粒帶負電，從A到B的過程中，電場力做正功，動能增加，煙塵顆粒在A點的動能小于在B點的動能，電勢能減小，煙塵顆粒在A點的電勢能大于在B點的電勢能，C正確，D錯誤．答案：AC6．下圖所示為某示波管內(nèi)的聚焦電場，實線和虛線分別表示電場線和等勢線．兩電子分別從a、b兩點運動到c點，設(shè)電場力對兩電子做的功分別為Wa和Wb，a、b點的電場強度大小分別為Ea和Eb，則()A．Wa＝Wb，Ea＞Eb B．Wa≠Wb，Ea＞EbC．Wa＝Wb，Ea＜Eb D．Wa≠Wb，Ea＜Eb解析：電場線的疏密表示電場強度大小，由題圖可知a點處的電場線比b點處的密集，可知Ea>Eb，C、D錯誤；a、b兩點處于同一個等勢面上，故Uac＝Ubc，根據(jù)W＝qU，有Wa＝Wb，故B錯誤，A正確．答案：A7．某電場中有A、B、C三點，三點的電勢分別是φa＝5V，φb＝－2V，φc＝0，現(xiàn)有一電荷量q＝－6×10－6C的點電荷P.求：(1)該點電荷在A、B、C三點的電勢能各為多大？(2)若將P從A移到B，則靜電力做功多少？電勢能變化了多少？(3)若將P從B移到C，則靜電力做功多少？電勢能變化了多少？解析：(1)根據(jù)電勢能公式得Epa＝φaq＝－3×10－5J，Epb＝φbq＝1.2×10－5J，Epc＝φcq＝0.(2)根據(jù)功的公式得WAB＝(φa－φb)＝－4.2×10－5J.根據(jù)功能關(guān)系得ΔEp＝－WAB＝4.2×10－5J.(3)根據(jù)功的公式得WBC＝(φb－φc)q＝1.2×10－5J.根據(jù)功能關(guān)系得ΔEp＝－WBC＝－1.2×10－5J.答案：(1)Epa＝－3×10－5J，Epb＝1.2×10－5J，Epc＝0(2)－4.2×10－5J，電勢能增大了4.2×10－5J(3)1.2×10－5J，電勢能減小了1.2×10－5JB級等級提升8．(多選)電偶極子模型是指電量為q，相距為l的一對正負點電荷組成的電結(jié)構(gòu)，O是中心，電偶極子的方向為從負電荷指向正電荷，用圖a所示的矢量表示，科學(xué)家在描述某類物質(zhì)的電性質(zhì)時，認為物質(zhì)是由大量的電偶極子組成的，平時由于電偶極子都在做無規(guī)則的運動且排列方向雜亂無章，因而該物質(zhì)不顯示帶電的特性．當(dāng)加上外電場后，電偶極子繞其中心轉(zhuǎn)動，圖b為電偶極子轉(zhuǎn)動到與外電場方向成夾角θ的位置，電偶極子最后都趨向于沿外電場方向排列，從而使物質(zhì)中的合電場發(fā)生變化，物質(zhì)顯示帶電性．下列說法正確的是()A．圖a中O處場強為零B．圖b中，夾角θ減小至0的過程中，外電場對電偶極子做正功C．圖b中，當(dāng)夾角θ＝0時，電偶極子的電勢能最小D．圖b中，當(dāng)夾角θ＝π時，電偶極子的電勢能最小解析：題圖a中，－q、＋q點電荷在O處的場強大小相等，方向均向左，則O處場強不為零，故A錯誤；題圖b中，夾角θ減小至0的過程中，電場力對兩電荷均做正功，所以外電場對電偶極子做正功，故B正確；夾角θ減小至0的過程中，電場力做正功，電勢能減小，所以當(dāng)夾角θ＝0時，電偶極子的電勢能最小，故C正確；夾角θ減小至0的過程中，電場力做正功，電勢能減小，則當(dāng)夾角θ＝π時，電偶極子的電勢能最大，故D錯誤．答案：BC9．(2022·廣東電白高二期末)產(chǎn)生閃電的積雨云底層帶負電，為避免閃電造成的損害，高大的建筑物會裝有避雷針．圖中虛線為避雷針周圍的等勢線，相鄰兩等勢線間的電勢差相等．圖中a、b兩點的場強大小分別為Ea、Eb，a、b兩點的電勢分別為φa、φb，則()A．Ea>EbB．φa>φbC．避雷針的頂端帶正電D．一帶負電的雨滴從a下落至b，電場力做負功解析：由題意可知，產(chǎn)生閃電的積雨云底層帶負電，可知避雷針的頂端帶正電，選項C正確；等差等勢線密集處的電場線也密集，場強也較大，則Ea<Eb，選項A錯誤；電場線大致向上，沿電場線的方向電勢逐漸降低，可知φa<φb，選項B錯誤；一帶負電的雨滴從a下落至b，因電場力向下，則電場力做正功，選項D錯誤．答案：C10．(2021·全國甲卷)(多選)某電場的等勢面如圖所示，圖中a、b、c、d、e為電場中的5個點，則()A．一正電荷從b點運動到e點，電場力做正功B．一電子從a點運動到d點，電場力做功為4eVC．b點電場強度垂直于該點所在等勢面，方向向右D．a(chǎn)、b、c、d四個點中，b點的電場強度大小最大解析：由題圖像可知φb＝φe.則正電荷從b點運動到e點，電場力不做功，A錯誤；由題圖像可知φa＝3V，φd＝7V，根據(jù)電場力做功與電勢能的變化關(guān)系有Wad＝Epa－Epd＝(φa－φd)·(－e)＝4eV，B正確；沿電場線方向電勢逐漸降低，則b點處的場強方向向左，C錯誤；由于電場線與等勢面處處垂直，則可畫出電場線分布如右上圖所示，由圖可看出，b點電場線最密集，則b點處的場強最大，D正確．答案：BD11.根據(jù)圖解答以下題目，然后進行小結(jié)：如何根據(jù)勻強電場的電場線來判斷兩點電勢的高低？(1)M、N是勻強電場中同一條電場線上的兩點，哪點電勢高？(2)M、P是勻強電場中不在同一條電場線上的兩點，AB是過M點與電場線垂直的直線，則M、P兩點哪點電勢高？解析：(1)M、N是勻強電場中同一條電場線上的兩點，因正電荷從M到N電場力做正功，則電勢能減小，則M點電勢高．(2)AB是過M點與電場線垂直的直線，AB是等勢線，而等勢線上各點電勢高于P點，可知M點電勢高于P點電勢．答案：(1)M點(2)M點12．如圖所示，勻強電場的電場線與AC平行，把帶電荷量為－1×10－8C的電荷從A點移到B點，靜電力做功6×10－8J．B處電勢為1V．求：(1)場強方向；(2)A點電勢；(3)電子在A點的電勢能．解析：(1)將負電荷從A點移至B點，靜電力做正功，所以負電荷所受靜電