新教材2025版高中物理課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)4電場(chǎng)力的功電勢(shì)能教科版必修第三冊(cè)

課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)4電場(chǎng)力的功電勢(shì)能A組合格性考試練1．兩個(gè)帶異種電荷的物體間距離增大一些時(shí)()A．電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能增加B．電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加C．電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能削減D．電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能削減2.(多選)某電場(chǎng)區(qū)域的電場(chǎng)線如圖所示．一個(gè)電子只受電場(chǎng)力從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，則()A．電子所受的電場(chǎng)力減小，電場(chǎng)力對(duì)電子做正功B．電子所受的電場(chǎng)力增大，電子動(dòng)能增大C．電子所受的電場(chǎng)力增大，電勢(shì)能減小D．電子所受的電場(chǎng)力增大，電勢(shì)能增大3.圖中畫出了勻強(qiáng)電場(chǎng)中的幾條電場(chǎng)線，M、N是該電場(chǎng)中的兩點(diǎn)．一個(gè)帶電荷的離子(不計(jì)重力)僅在電場(chǎng)力的作用下由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，則()A．該離子肯定帶負(fù)電B．該離子在M點(diǎn)的速度不行能為零C．該離子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D．該離子在M點(diǎn)的電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能4．電偶極子模型是指電量為q、相距為l的一對(duì)正、負(fù)點(diǎn)電荷組成的電結(jié)構(gòu)，O是中點(diǎn)，電偶極子的方向?yàn)閺呢?fù)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(shí)，認(rèn)為物質(zhì)是由大量的電偶極子組成的，平常由于電偶極子都在作無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)且排列方向雜亂無(wú)章，因而該物質(zhì)不顯示帶電的特性．當(dāng)加上外電場(chǎng)后，電偶極子繞其中心轉(zhuǎn)動(dòng)，最終都趨向于沿外電場(chǎng)方向排列，從而使物質(zhì)中的合電場(chǎng)發(fā)生變更，物質(zhì)顯示帶電性．下列說(shuō)法正確的是()A．圖(a)中O處場(chǎng)強(qiáng)為零B．圖(b)中，夾角θ減小至0的過(guò)程中，電場(chǎng)力不做功C．圖(b)中，當(dāng)夾角θ＝0時(shí)，電偶極子的電勢(shì)能最小D．圖(b)中，當(dāng)夾角θ＝π時(shí)，電偶極子的電勢(shì)能最小5.如圖所示，a、b、c、d為圓周上的四個(gè)點(diǎn)，ab和cd為直徑且相互垂直，M、N為cd上關(guān)于圓心O對(duì)稱的兩個(gè)點(diǎn)，在a、b、c三點(diǎn)分別固定等量的點(diǎn)電荷，電性如圖所示．有一帶負(fù)電的摸索電荷在外力作用下由N點(diǎn)沿直線勻速運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，不計(jì)電荷重力．下列說(shuō)法正確的是()A．M處的電場(chǎng)強(qiáng)度與N處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同B．摸索電荷在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電勢(shì)能保持不變C．摸索電荷在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，外力先做負(fù)功再做正功D．摸索電荷在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力始終做正功6．(多選)如圖所示，傾角為θ＝30°絕緣斜面長(zhǎng)L＝2m，頂端有一質(zhì)量為m＝1kg、帶正電且電量q＝1.0×10－6C的滑塊，整個(gè)空間有電場(chǎng)強(qiáng)度E＝eq\r(3)×106N/C的水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)，靜止釋放滑塊后，滑塊到達(dá)斜面底端的動(dòng)能為11J，重力加速度g取10m/s2，則滑塊在沿斜面下滑的過(guò)程中()A．滑塊機(jī)械能增加了1J，電勢(shì)能削減了3JB．滑塊機(jī)械能削減了2J，電勢(shì)能削減了3JC．滑塊重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和削減11J，重力勢(shì)能削減了10JD．滑塊機(jī)械能和電勢(shì)能之和削減2J，重力勢(shì)能削減了10J7.正點(diǎn)電荷電場(chǎng)分布如圖，該正點(diǎn)電荷電量為Q，則Q在與它相距r處的點(diǎn)所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＝keq\f(Q,r2)，A、B、C是電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)．正點(diǎn)電荷在靜電力作用下，沿電場(chǎng)線由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過(guò)程中，關(guān)于電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的功和電荷電勢(shì)能的變更，下列說(shuō)法正確的是()A．電場(chǎng)力做負(fù)功B．電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功C．電荷電勢(shì)能增加D．電荷電勢(shì)能削減8.(多選)如圖所示，A、B為等量異種點(diǎn)電荷連線上的點(diǎn)且關(guān)于正電荷位置對(duì)稱，C、B位于兩電荷連線的中垂線上，則下列說(shuō)法正確的是()A．A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為EA>EBB.B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為EB>ECC.若將一帶正電的摸索電荷從A移到B處，靜電力做正功D．若將一帶正電的摸索電荷從C移到B處，靜電力不做功9.(多選)如圖所示，實(shí)線為不知方向的三條電場(chǎng)線，從電場(chǎng)中M點(diǎn)以相同速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示．則()A．a(chǎn)肯定帶負(fù)電，b肯定帶正電B．靜電力對(duì)a做正功，對(duì)b也做正功C．a(chǎn)的加速度將變大，b的加速度也將變大D．a(chǎn)的動(dòng)能將變大，b的電勢(shì)能將變小10.如圖所示，絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)為E.在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球，由靜止起先沿軌道運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒B．小球經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度最大C．小球電勢(shì)能增加qERD．小球由靜止釋放到達(dá)最低點(diǎn)，動(dòng)能的增加量等于mgRB組選擇性考試練11.如圖所示，在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A、B兩點(diǎn)分別有等量同種電荷＋Q，在x軸上有一C點(diǎn)，且CO＝OD，∠ADO＝60°.下列推斷正確的是()A．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C．若將點(diǎn)電荷＋q從O點(diǎn)移向C點(diǎn)，電勢(shì)能增加D．若將點(diǎn)電荷－q從O點(diǎn)移向C點(diǎn)，電勢(shì)能削減12．在光滑絕緣的水平面上，用長(zhǎng)為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B.A球的帶電荷量為＋2q，B球的帶電荷量為－3q，組成一帶電系統(tǒng)，如圖所示，虛線MP為A、B兩球連線的垂直平分線，虛線NQ與MP平行且相距5L．最初A和B分別靜止于虛線MP的兩側(cè)，距MP的距離均為L(zhǎng)，且A球距虛線NQ的距離為4L．若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿的質(zhì)量，在虛線MP，NQ間加上水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E后，試求：(1)B球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，帶電系統(tǒng)的速度大??；(2)帶電系統(tǒng)向右運(yùn)動(dòng)的最大距離；(3)帶電系統(tǒng)從起先運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零時(shí)，B球電勢(shì)能的變更量．13．如圖所示，在光滑絕緣水平面上有兩個(gè)帶電小球A、B，質(zhì)量分別為3m和m，小球A帶正電q，小球B帶負(fù)電－2q，起先時(shí)兩小球相距x0，小球A有水平向右的初速度v0，小球B的初速度為零，取初始狀態(tài)下兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)的電勢(shì)能為零．(1)求出系統(tǒng)電勢(shì)能最大時(shí)，A、B兩球的速度大??；(2)求出該電勢(shì)能的最大值．課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)4電場(chǎng)力的功電勢(shì)能1．解析：依據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變更的關(guān)系，即電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能削減；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，A、D錯(cuò)誤；帶異種電荷的物體相互吸引，距離增大時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功，因此電勢(shì)能增加，B正確，C錯(cuò)誤．答案：B2．解析：從A點(diǎn)到B點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度變大，電子所受的電場(chǎng)力變大；電子所受電場(chǎng)力向右，從A點(diǎn)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電子的動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小，故A、D錯(cuò)誤，B、C正確．答案：BC3．解析：該離子在M點(diǎn)的速度若為零，則粒子必沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，因?yàn)镸點(diǎn)與N點(diǎn)并不在同一條豎直線上，所以該離子在M點(diǎn)的速度并不為零，由于M點(diǎn)的速度方向未知，所以其所受電場(chǎng)力方向未知，該離子的所帶電荷的電性無(wú)法推斷，故A錯(cuò)誤，B正確；由A、B項(xiàng)分析可知因該離子所受電場(chǎng)力方向未知，所以無(wú)法推斷從M到N電場(chǎng)力做功的正負(fù)，則無(wú)法推斷離子在M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢(shì)能大小，故C、D錯(cuò)誤．答案：B4．解析：等量異種點(diǎn)電荷中心的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＝2keq\f(q,（\f(l,2)）2)＝eq\f(8kq,l2)，方向由中心指向－q，A錯(cuò)誤；圖(b)中，夾角θ減小至0的過(guò)程中，外電場(chǎng)對(duì)＋q做正功，對(duì)－q亦做正功，即外電場(chǎng)對(duì)電偶極子做正功，B錯(cuò)誤；圖(b)中，當(dāng)夾角θ減小時(shí)，外電場(chǎng)對(duì)電偶極子做正功，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，則當(dāng)夾角θ＝0時(shí)，外電場(chǎng)對(duì)電偶極子做正功最多，電偶極子的電勢(shì)能最小，C正確；圖(b)中，當(dāng)夾角θ增大時(shí)，外電場(chǎng)對(duì)電偶極子做負(fù)功，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，則當(dāng)夾角θ＝π時(shí)，外電場(chǎng)對(duì)電偶極子做負(fù)功最多，電偶極子的電勢(shì)能最大，D錯(cuò)誤．答案：C5．解析：a、b兩處點(diǎn)電荷在M、N處產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向都相同，c處點(diǎn)電荷在M、N處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同、大小不同，所以a、b、c三處點(diǎn)電荷在M、N處產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向均不同，A錯(cuò)誤；a、b、c三處點(diǎn)電荷在cd上產(chǎn)生的電場(chǎng)方向斜向右下方，摸索電荷所受電場(chǎng)力方向斜向左上方，外力斜向右下方，摸索電荷在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力始終做正功，電勢(shì)能漸漸減小，外力始終做負(fù)功，B、C錯(cuò)誤，D正確．答案：D6．解析：依據(jù)動(dòng)能定理ΔEk＝WG＋W電＋Wf＝11J，WG＝mgLsin30°＝10J，W電＝qELcos30°＝3J，則Wf＝－2J，因此機(jī)械能的增加量ΔE＝W電＋Wf＝1J，電勢(shì)能減小量ΔEP＝W電＝3J，A正確，B錯(cuò)誤；滑塊重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和削減ΔEP＝WG＋W電＝10J＋3J＝13J，重力勢(shì)能削減量等于重力做功10J，故C錯(cuò)誤；滑塊機(jī)械能和電勢(shì)能之和削減ΔE＝3J－1J＝2J，重力勢(shì)能削減了10J，故D正確．答案：AD7．解析：正電荷所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向相同，所以電荷所受電場(chǎng)力水平向右，又因?yàn)殡姾上蛴疫\(yùn)動(dòng)，所以電場(chǎng)力始終做正功，電勢(shì)能減小，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．答案：D8.解析：等量異種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線和等勢(shì)面的分布如圖所示依據(jù)圖象可知B點(diǎn)電場(chǎng)線較A點(diǎn)密集，則EA<EB，B點(diǎn)的電場(chǎng)線較C點(diǎn)密集，所以EB>EC，故A錯(cuò)誤，B正確；因B點(diǎn)電勢(shì)為零，A點(diǎn)電勢(shì)大于零，可知若將一帶正電的摸索電荷從A移到B處，電勢(shì)能減小，靜電力做正功，C正確；因BC兩點(diǎn)電勢(shì)相等，均為零，可知若將一帶正電的摸索電荷從C移到B處，靜電力不做功，D正確．答案：BCD9．解析：正電荷所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，負(fù)電荷相反，因?yàn)椴恢离妶?chǎng)線方向，故無(wú)法推斷粒子電性，故A錯(cuò)誤；靜電力方向沿電場(chǎng)線指向軌跡凹側(cè)，ab粒子速度方向與力方向?yàn)殇J角，電場(chǎng)力做正功，故B正確；電場(chǎng)線疏密表示場(chǎng)強(qiáng)大小，因此a受到的電場(chǎng)力在減小，加速度在減小，b受到的電場(chǎng)力在增大，加速度在增大，故C錯(cuò)誤；電場(chǎng)力對(duì)ab做正功，兩個(gè)粒子動(dòng)能均增大，電勢(shì)能均減小，故D正確．答案：BD10．解析：小球由靜止釋放到最低點(diǎn)，重力與電場(chǎng)力均做正功，重力勢(shì)能與電勢(shì)能削減，動(dòng)能增加．小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中除重力做功外，還有電場(chǎng)力做功，所以機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力與電場(chǎng)力均做正功，重力勢(shì)能削減mgR，電勢(shì)能削減qER，而動(dòng)能增加mgR＋qER，到最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大，所以速度最大，因此B正確，C、D錯(cuò)誤．答案：B11．解析：AB兩點(diǎn)分別有帶等量同種電荷，O是AB的中點(diǎn)，兩等量同種電荷＋Q分別在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反，因此在O點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零，A正確；O是AB的中點(diǎn)，CD所在直線為AB的中垂線．依據(jù)等量同種電荷的中垂線的電場(chǎng)線特點(diǎn)可知D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不為零，B錯(cuò)誤；若將點(diǎn)電荷＋q從O點(diǎn)移向C點(diǎn)，正電荷沿著電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，C錯(cuò)誤；若將點(diǎn)電荷－q從O點(diǎn)移向C點(diǎn)，負(fù)電荷沿著電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，D錯(cuò)誤．答案：A12．解析：(1)設(shè)B球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，系統(tǒng)的速度為v1，對(duì)A、B系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)能定理：2qEL＝eq\f(1,2)×2mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))則v1＝eq\r(\f(2qEL,m))(2)設(shè)球A向右運(yùn)動(dòng)s時(shí)，系統(tǒng)速度為零，由動(dòng)能定理，得：2qEs－3qE(s－L)＝0則s＝3L(3)帶電系統(tǒng)的速度第一次為零時(shí)，B球克服電場(chǎng)力做功WB＝6qEL則B球電勢(shì)能增加了6qEL答案：(1)eq\r(\f(2qEL,m))(2)3L(3)B球的電勢(shì)能增加6qEL13．解析：(1)當(dāng)兩小球速度相同時(shí)，它們之間的距離最遠(yuǎn)，系統(tǒng)的電勢(shì)能最大．由于兩小球組成的系統(tǒng)所受的合外力為0，則兩小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律3mv0＝(3m＋m)v解得v＝eq\f(3,4)v0(2)由能量守恒定律Ep＋eq\f(1,2)·3mveq\o\al