2024-2025學(xué)年高中物理同步測(cè)練4電勢(shì)能電勢(shì)與電勢(shì)差含解析教科版選修3-1

PAGE8-電勢(shì)能電勢(shì)與電勢(shì)差1、關(guān)于電勢(shì)的凹凸,下列說法正確的是(

)A.沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)漸漸降低

B.電勢(shì)降低的方向肯定是電場(chǎng)線的方向

C.正電荷在只受電場(chǎng)力作用下,肯定向電勢(shì)低的地方運(yùn)動(dòng)

D.負(fù)電荷在只受電場(chǎng)力的作用下,由靜止釋放,肯定向電勢(shì)高的地方運(yùn)動(dòng)2、孤立點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)面1、2、3如圖中虛線所示,其電勢(shì)分別為φ1、φ2、φ3,其中A、B、C是某電場(chǎng)線與這簇等勢(shì)面的交點(diǎn),且AB=BC?，F(xiàn)將一負(fù)電荷由A移到B,電場(chǎng)力做正功W1;由B移到C,電場(chǎng)力做正功W2,則(

)A.W1=W2,φ1<φ2<φ3

B.W1=W2,φ1>φ2>φ3

C.W1>W2,φ1<φ2<φ3

D.W1<W2,φ1>φ2>φ33、在電場(chǎng)中,把電荷量為4×10-9C的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),克服靜電力做功6×10-8J,已知A點(diǎn)電勢(shì)為零,則下列說法正確的是(

)A.負(fù)點(diǎn)電荷在B點(diǎn)具有的電勢(shì)能是6×10-8J

B.B點(diǎn)電勢(shì)是15V

C.負(fù)點(diǎn)電荷的電勢(shì)能增加了6×10-8J

D.負(fù)點(diǎn)電荷的電勢(shì)能削減了6×10-8J4、真空中有一半徑為的帶電金屬球殼,若取無窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì),通過其球心的始終線上各點(diǎn)的電勢(shì)φ分布規(guī)律可用圖中曲線表示,r表示該直線上某點(diǎn)到球心的距離,分別是該直線上兩點(diǎn)離球心的距離。下列說法中正確的是(

)A.該球殼帶負(fù)電

B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

C.若,則

D.將電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做正功5、帶電金屬棒四周電場(chǎng)線的分布如圖所示，A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，.下列說法正確的是()

A.A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)

B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

C.負(fù)電荷從A點(diǎn)至B點(diǎn)，電場(chǎng)力始終做正功

D.負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于其在B點(diǎn)的電勢(shì)能6、空間中、兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷,其中點(diǎn)處為正電荷,、兩點(diǎn)旁邊電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖所示,、、、為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn),則(

)

A.、兩點(diǎn)處的電荷等量同種

B.點(diǎn)和點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

C.點(diǎn)的電勢(shì)低于點(diǎn)的電勢(shì)

D.負(fù)電荷從到,電勢(shì)能削減7、圖中的實(shí)線表示電場(chǎng)線,虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。粒子先經(jīng)過M點(diǎn),再經(jīng)過N點(diǎn)?？梢耘卸?

)A.粒子帶負(fù)電

B.粒子帶正電

C.粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能

D.粒子在M點(diǎn)的加速度大于在N點(diǎn)的加速度8、如圖所示實(shí)線為等量異種點(diǎn)電荷四周的電場(chǎng)線,虛線為以一點(diǎn)電荷為中心的圓,M點(diǎn)是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)。若將一正摸索電荷從虛線上N點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn),則(

)A.正摸索電荷所受電場(chǎng)力大小不變

B.正摸索電荷所受電場(chǎng)力漸漸增大

C.正摸索電荷的電勢(shì)能漸漸削減

D.正摸索電荷的電勢(shì)能保持不變9、如圖甲所示，在某電場(chǎng)中建立x坐標(biāo)軸，A、B為x軸上的兩點(diǎn)，分別為A、B兩點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)值．一電子僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸運(yùn)動(dòng)，該電子的電勢(shì)能隨其坐標(biāo)x改變的關(guān)系如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）A.該電場(chǎng)肯定不是孤立點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)

B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

C.電子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力對(duì)其所做的功D.電子在A點(diǎn)的動(dòng)能小于在B點(diǎn)的動(dòng)能10、如圖所示,有四個(gè)等量異種點(diǎn)電荷,分別放在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)處a、b、c、d分別為正方形四條邊的中點(diǎn),O為正方形的中心.下列說法正確的是(

)A.a、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度肯定相同

B.b、d兩點(diǎn)的電勢(shì)肯定相同.

C.將一帶正電的摸索電荷從b點(diǎn)沿直線移動(dòng)到d點(diǎn),電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功

D.將一帶正電的摸索電荷從a點(diǎn)沿直線移動(dòng)到c點(diǎn),摸索電荷的電勢(shì)能始終減小11、如圖所示，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20cm，A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，且A、B、C所在平面與電場(chǎng)線平行，把一個(gè)電荷量的正電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為零；從B移到C，電場(chǎng)力做功為。(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向是否垂直于AB；(2)求A、C間的電勢(shì)差；(3)若規(guī)定B點(diǎn)電勢(shì)為零，求C點(diǎn)的電勢(shì)。12、在電場(chǎng)中把電荷量為Q1=2.0×10-9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功1.5×10-7J,再把電荷量為Q2=4.0×10-9J的正電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),克服電場(chǎng)力做功4.0×10-7J.1.求A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差;2.比較A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì);3.若A點(diǎn)電勢(shì)為零,則C點(diǎn)電勢(shì)為多少?

4.若A點(diǎn)電勢(shì)為零,則Q2在B點(diǎn)電勢(shì)能為多少?1答案及解析：答案：AD解析：電場(chǎng)線方向肯定是沿電勢(shì)降低的方向,反之不肯定成立,故A對(duì),B錯(cuò);若正電荷初速度與電場(chǎng)線反向,則先向電勢(shì)高的方向做減速運(yùn)動(dòng),再向電勢(shì)低的地方運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò);易知D對(duì)。2答案及解析：答案：C解析：由電場(chǎng)力做正功可知,負(fù)電荷所受電場(chǎng)力向右,電場(chǎng)線方向向左,所以場(chǎng)源電荷為負(fù)電荷,在左側(cè),A、B間平均場(chǎng)強(qiáng)比B、C間強(qiáng),則W1>W2,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,則有φ1<φ2<φ3,故選C.3答案及解析：答案：AC解析：由于負(fù)點(diǎn)電荷從A移到B的過程中克服靜電力做功,故負(fù)點(diǎn)電荷電勢(shì)能增加了,由于負(fù)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能為零,所以負(fù)點(diǎn)電荷在B點(diǎn)電勢(shì)能為,,故選項(xiàng)AC正確,BD錯(cuò)誤。4答案及解析：答案：B解析：依據(jù)圖像可知，從球殼向外電勢(shì)降低，由于電場(chǎng)線從正電荷動(dòng)身終止于負(fù)電荷，沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)漸漸降低,故該球殼帶正電，故A錯(cuò)誤;依據(jù)場(chǎng)強(qiáng)公式知，圖像斜率大小等于場(chǎng)強(qiáng)，則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故B正確；因?yàn)閳D像斜率大小等于場(chǎng)強(qiáng)，從球殼到A再到B,電場(chǎng)強(qiáng)度漸漸減小，若，則，故C錯(cuò)誤;電子沿直線從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力方向由B指向A，所以電場(chǎng)力做負(fù)功，故D錯(cuò)誤.5答案及解析：答案：D解析：由電場(chǎng)線的特點(diǎn)可知，金屬棒兩側(cè)的電場(chǎng)是對(duì)稱的，由于,故O、A之間的電勢(shì)差大于O、B之間的電勢(shì)差，依據(jù)沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低可知，A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤;依據(jù)電場(chǎng)線疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱可知,B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，故B錯(cuò)誤；由于不知道負(fù)電荷從A點(diǎn)至B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路徑，所以不能推斷電場(chǎng)力是否始終做正功，故C錯(cuò)誤;負(fù)電荷在電勢(shì)高的位置電勢(shì)能小，所以在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于其在B點(diǎn)的電勢(shì)能，故D正確.6答案及解析：答案：D解析：由題圖中等勢(shì)面的對(duì)稱性知,、兩處為等量異種電荷,A錯(cuò)誤.由于電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,可以推斷、兩處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同,B錯(cuò)誤.處為正電荷,在離更近的等勢(shì)面上,點(diǎn)的電勢(shì)高于點(diǎn)的電勢(shì),C錯(cuò)誤.從到,電勢(shì)上升,負(fù)電荷電勢(shì)能削減,D正確.7答案及解析：答案：BC解析：由受力方向應(yīng)指向軌跡的內(nèi)側(cè)得知,粒子所受電場(chǎng)力方向大致斜向左下方,電場(chǎng)線的方向也是向左下方,所以粒子帶正電,故A錯(cuò)誤,B正確。在粒子由M到N的過程中,電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功,其電勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,所以粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能,故C正確。電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,N點(diǎn)的電場(chǎng)線密,所以N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大,粒子在M點(diǎn)的加速度小于在N點(diǎn)的加速度,故D錯(cuò)誤。8答案及解析：答案：BC解析：由電場(chǎng)線的分布狀況可知,N處電場(chǎng)線比M處電場(chǎng)線疏,則N處電場(chǎng)強(qiáng)度比M處電場(chǎng)強(qiáng)度小,由電場(chǎng)力公式F=qE可知正摸索電荷從虛線上N點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn),電場(chǎng)力漸漸增大,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;從N到M,電勢(shì)漸漸降低,正摸索電荷的電勢(shì)能漸漸削減,故選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。9答案及解析：答案：AC解析：,由圖可知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向不變，A正確，B錯(cuò)誤；由A到B電勢(shì)能增大，說明電場(chǎng)力做負(fù)功,依據(jù)功能關(guān)系可知電子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力對(duì)其所做的功,C正確；電子動(dòng)能和電勢(shì)能的和保持不變，所以電子在A點(diǎn)的動(dòng)能大于在B點(diǎn)的動(dòng)能，D錯(cuò)誤.10答案及解析：答案：ABD解析：11答案及解析：答案：(1)AB是一條等勢(shì)線，場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于AB(2)(3)解析：依據(jù)得，，得，，，所以12答案及解析：答案：1.75V;2.φC>φA>φB;3.25V;4.-3.0×10-7J解析：1.把電荷量為Q1=2.0×10-9C的正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功WAB=UABQ1,得

2.把電荷量為Q2=4.0×10-9C的正電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),克服電場(chǎng)力做功WBC=UBCQ