2024-2025学年高中物理同步测练4电势能电势与电势差含解析教科版选修3-1

PAGE8-电势能电势与电势差1、关于电势的凹凸,下列说法正确的是(

)A.沿电场线方向电势渐渐降低

B.电势降低的方向肯定是电场线的方向

C.正电荷在只受电场力作用下,肯定向电势低的地方运动

D.负电荷在只受电场力的作用下,由静止释放,肯定向电势高的地方运动2、孤立点电荷电场中的一簇等势面1、2、3如图中虚线所示,其电势分别为φ1、φ2、φ3,其中A、B、C是某电场线与这簇等势面的交点,且AB=BC。现将一负电荷由A移到B,电场力做正功W1;由B移到C,电场力做正功W2,则(

)A.W1=W2,φ1<φ2<φ3

B.W1=W2,φ1>φ2>φ3

C.W1>W2,φ1<φ2<φ3

D.W1<W2,φ1>φ2>φ33、在电场中,把电荷量为4×10-9C的负点电荷从A点移到B点,克服静电力做功6×10-8J,已知A点电势为零,则下列说法正确的是(

)A.负点电荷在B点具有的电势能是6×10-8J

B.B点电势是15V

C.负点电荷的电势能增加了6×10-8J

D.负点电荷的电势能削减了6×10-8J4、真空中有一半径为的带电金属球壳,若取无穷远处为零电势,通过其球心的始终线上各点的电势φ分布规律可用图中曲线表示,r表示该直线上某点到球心的距离,分别是该直线上两点离球心的距离。下列说法中正确的是(

)A.该球壳带负电

B.A点的电场强度大于B点的电场强度

C.若,则

D.将电子从A点移到B点,电场力做正功5、带电金属棒四周电场线的分布如图所示，A、B是电场中的两点，.下列说法正确的是()

A.A点的电势高于B点的电势

B.A点的电场强度大于B点的电场强度

C.负电荷从A点至B点，电场力始终做正功

D.负电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能6、空间中、两点处各固定一个点电荷,其中点处为正电荷,、两点旁边电场的等势面分布如图所示,、、、为电场中的4个点,则(

)

A.、两点处的电荷等量同种

B.点和点的电场强度相同

C.点的电势低于点的电势

D.负电荷从到,电势能削减7、图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。粒子先经过M点,再经过N点。可以判定(

)A.粒子带负电

B.粒子带正电

C.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能

D.粒子在M点的加速度大于在N点的加速度8、如图所示实线为等量异种点电荷四周的电场线,虚线为以一点电荷为中心的圆,M点是两点电荷连线的中点。若将一正摸索电荷从虚线上N点移动到M点,则(

)A.正摸索电荷所受电场力大小不变

B.正摸索电荷所受电场力渐渐增大

C.正摸索电荷的电势能渐渐削减

D.正摸索电荷的电势能保持不变9、如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，分别为A、B两点在x轴上的坐标值．一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能随其坐标x改变的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（）A.该电场肯定不是孤立点电荷形成的电场

B.A点的电场强度小于B点的电场强度

C.电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功D.电子在A点的动能小于在B点的动能10、如图所示,有四个等量异种点电荷,分别放在正方形的四个顶点处a、b、c、d分别为正方形四条边的中点,O为正方形的中心.下列说法正确的是(

)A.a、c两点的电场强度肯定相同

B.b、d两点的电势肯定相同.

C.将一带正电的摸索电荷从b点沿直线移动到d点,电场力先做正功后做负功

D.将一带正电的摸索电荷从a点沿直线移动到c点,摸索电荷的电势能始终减小11、如图所示，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20cm，A、B、C三点都在匀强电场中，且A、B、C所在平面与电场线平行，把一个电荷量的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为。(1)匀强电场的场强方向是否垂直于AB；(2)求A、C间的电势差；(3)若规定B点电势为零，求C点的电势。12、在电场中把电荷量为Q1=2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点,电场力做功1.5×10-7J,再把电荷量为Q2=4.0×10-9J的正电荷从B点移到C点,克服电场力做功4.0×10-7J.1.求A、B两点间电势差;2.比较A、B、C三点的电势;3.若A点电势为零,则C点电势为多少?

4.若A点电势为零,则Q2在B点电势能为多少?1答案及解析：答案：AD解析：电场线方向肯定是沿电势降低的方向,反之不肯定成立,故A对,B错;若正电荷初速度与电场线反向,则先向电势高的方向做减速运动,再向电势低的地方运动,故C错;易知D对。2答案及解析：答案：C解析：由电场力做正功可知,负电荷所受电场力向右,电场线方向向左,所以场源电荷为负电荷,在左侧,A、B间平均场强比B、C间强,则W1>W2,沿电场线方向电势降低,则有φ1<φ2<φ3,故选C.3答案及解析：答案：AC解析：由于负点电荷从A移到B的过程中克服静电力做功,故负点电荷电势能增加了,由于负点电荷在A点电势能为零,所以负点电荷在B点电势能为,,故选项AC正确,BD错误。4答案及解析：答案：B解析：依据图像可知，从球壳向外电势降低，由于电场线从正电荷动身终止于负电荷，沿着电场线方向电势渐渐降低,故该球壳带正电，故A错误;依据场强公式知，图像斜率大小等于场强，则A点的电场强度大于B点的电场强度，故B正确；因为图像斜率大小等于场强，从球壳到A再到B,电场强度渐渐减小，若，则，故C错误;电子沿直线从A点移到B点的过程中，电场力方向由B指向A，所以电场力做负功，故D错误.5答案及解析：答案：D解析：由电场线的特点可知，金属棒两侧的电场是对称的，由于,故O、A之间的电势差大于O、B之间的电势差，依据沿电场线的方向电势降低可知，A点的电势低于B点的电势，故A错误;依据电场线疏密程度表示电场的强弱可知,B点的电场强度大，故B错误；由于不知道负电荷从A点至B点的运动路径，所以不能推断电场力是否始终做正功，故C错误;负电荷在电势高的位置电势能小，所以在A点的电势能大于其在B点的电势能，故D正确.6答案及解析：答案：D解析：由题图中等势面的对称性知,、两处为等量异种电荷,A错误.由于电场线与等势面垂直,可以推断、两处的电场强度方向不同,B错误.处为正电荷,在离更近的等势面上,点的电势高于点的电势,C错误.从到,电势上升,负电荷电势能削减,D正确.7答案及解析：答案：BC解析：由受力方向应指向轨迹的内侧得知,粒子所受电场力方向大致斜向左下方,电场线的方向也是向左下方,所以粒子带正电,故A错误,B正确。在粒子由M到N的过程中,电场力对粒子做正功,其电势能减小,动能增大,所以粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,故C正确。电场线的疏密表示电场的强弱,N点的电场线密,所以N点的电场强度大,粒子在M点的加速度小于在N点的加速度,故D错误。8答案及解析：答案：BC解析：由电场线的分布状况可知,N处电场线比M处电场线疏,则N处电场强度比M处电场强度小,由电场力公式F=qE可知正摸索电荷从虚线上N点移动到M点,电场力渐渐增大,故选项A错误,B正确;从N到M,电势渐渐降低,正摸索电荷的电势能渐渐削减,故选项C正确,D错误。9答案及解析：答案：AC解析：,由图可知电场强度的大小和方向不变，A正确，B错误；由A到B电势能增大，说明电场力做负功,依据功能关系可知电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功,C正确；电子动能和电势能的和保持不变，所以电子在A点的动能大于在B点的动能，D错误.10答案及解析：答案：ABD解析：11答案及解析：答案：(1)AB是一条等势线，场强方向垂直于AB(2)(3)解析：依据得，，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.把电荷量为Q1=2.0×10-9C的正电荷从A点移动到B点电场力做功WAB=UABQ1,得

2.把电荷量为Q2=4.0×10-9C的正电荷从B点移到C点,克服电场力做功WBC=UBCQ