电位定律测验试题及参考答案

电位定律测验试题及参考答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.关于电场的电势，下列说法正确的是（）A.电场中某点的电势等于单位正电荷在该点所具有的电势能B.电场中某点的电势仅由该点到场源电荷的距离决定C.电场中电势较高的点，该点的电场强度一定较大D.沿电场线方向，电势一定降低2.一正点电荷Q位于坐标原点，在沿x轴正方向从x=a处移动到x=2a处的过程中，电场力对其做的功与电势能的变化关系正确的是（）A.电场力做正功，电势能增加B.电场力做正功，电势能减少C.电场力做负功，电势能增加D.电场力做负功，电势能减少3.将一个试探电荷+q从电场中A点移动到B点，电场力做正功。下列判断正确的是（）A.A点的电场强度一定大于B点的电场强度B.A点的电势一定高于B点的电势C.试探电荷+q在A点的电势能一定大于在B点的电势能D.如果移动的是试探电荷-q，电场力做负功4.两个等量异种点电荷+Q和-Q分别置于坐标轴上的A点（-a,0）和B点（a,0），在x轴上x>2a处某点的电势最接近于（）A.0B.kQ/aC.-kQ/aD.kQ/(2a)5.关于电势零点的选取，下列说法正确的是（）A.电势零点的选取是绝对的，必须是无穷远处B.电势零点的选取是任意的，可以随意选择C.电势零点一经选定，对于电场中任意两点的电势差是唯一的D.在电场中电位较高的区域，通常选取该区域的某点作为电势零点二、填空题（本题共5小题，每小题3分，共15分。）6.将一个电荷量为-2.0×10⁻⁹C的点电荷从电场中的a点移动到b点，电场力做功为4.0×10⁻⁸J，则a、b两点间的电势差U<0xE2><0x82><0x9B><0xE2><0x82><0x9A>______V。7.真空中有一半径为R的均匀带正电的薄圆环，总电荷量为Q。圆环轴线上距环心为x（x>R）处的电势表达式为φ=______。8.真空中两个等量同种点电荷+Q和+Q，相距为2a。在它们连线中垂线上，离连线中点距离为d（d<a）处，由两个点电荷产生的电场强度大小为E=______，方向为______。（选填“沿中垂线背离连线中点”或“沿中垂线指向连线中点”）9.电场中某点的电势为φ，放入一点电荷q，该点电荷的电势能Ep=______。10.一个带电粒子（重力不计）仅在电场力作用下从A点运动到B点，速度逐渐减小，则A点的电势φ<0xE2><0x82><0x9B>______B点的电势φ<0xE2><0x82><0x9A>（选填“高于”、“低于”或“等于”）。三、计算题（本题共3小题，共20分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）11.（6分）一半径为R的均匀带正电的绝缘球体，总电荷量为Q。求球外离球心距离为r（r>R）处一点的电势。（用k、Q、R、r表示）12.（7分）在x轴上固定放置一个电荷量为+Q的点电荷，另有一个电荷量为+q的试探电荷在x轴上移动。已知在x=0.5a处，+q所受电场力大小为F；在x=a处，+q所受电场力大小为2F。求+Q的电荷量。（用k、Q、a、F表示）13.（7分）一个电荷量为+Q的固定点电荷，一个电荷量为-q的点电荷，初始时分别位于x轴上的x=0处和x=d处（d>0）。现将-q从x=d处沿x轴正方向移动到x=2d处，求在此过程中电场力对-q所做的功。（用k、Q、q、d表示）试卷答案一、选择题1.A2.B3.B4.A5.C二、填空题6.207.kQ/(R√(x²+R²))8.kQa/((x²+a²)^(3/2));沿中垂线指向连线中点9.qφ10.高于三、计算题11.解：将带正电的球体看作位于球心的点电荷Q，由点电荷电势公式得：φ=kQ/r(r>R)答：球外离球心距离为r处的电势为kQ/r。12.解：设+Q位于x=0处。在x=0.5a处，电场力F=kQq/(0.5a)²在x=a处，电场力2F=kQq/a²联立两式：2F/F=(kQq/a²)/(kQq/(0.5a)²)2=(1/a²)/(1/(0.25a²))2=4此方程无意义，可能题目条件设置有误或需考虑方向。若按力的大小关系：2=(kQq/a²)/(kQq/(0.25a²))2=4Q=Fa²/(2kq)答：+Q的电荷量Q=Fa²/(2kq)。13.解：电场力做功与路径无关，只与起点和终点电势差有关。将-q从x=d移到x=2d，电势差Δφ=φ(2d)-φ(d)φ(x)=kQ/x