电位定律考试题目及答案解析

电位定律考试题目及答案解析考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题1.在真空中，一个点电荷Q产生的电场中，关于某场点P的电场强度E和电势φ的说法，正确的是（）A.Q为正电荷时，离Q越近的场点，E一定越大，φ一定越高B.Q为负电荷时，离Q越近的场点，E一定越大，φ一定越低C.无论Q的正负，E为零的场点，φ一定为零D.无论Q的正负，φ为零的场点，E一定为零2.将一个正的点电荷Q从电势较高的A点移动到电势较低的B点，下列说法正确的是（）A.电场力做正功，点电荷电势能增加B.电场力做正功，点电荷电势能减少C.电场力做负功，点电荷电势能增加D.电场力做负功，点电荷电势能减少3.关于电势φ，下列说法正确的是（）A.电势φ是标量，其正负表示电场的方向B.电势φ是标量，其正负表示电势能的大小C.电势φ的零点可以任意选择，但一经选定，空间各点的φ值就是唯一确定的D.在点电荷Q的电场中，距离Q越远的地方，电势φ一定越低4.下列关于等势面的说法，正确的是（）A.等势面上任意一点的电场强度方向一定与该等势面垂直B.沿着等势面移动电荷，电场力不做功C.几个等势面可以相交D.匀强电场中的等势面是平行且等间距的直线5.真空中，将一个正的点电荷Q放在原点O，另有一个试探电荷q沿着y轴从y=a移动到y=-2a，电场力做功（）A.为负，且大于qQk/aB.为负，且小于qQk/aC.为正，且大于qQk/aD.为正，且小于qQk/a6.真空中，一个带正电的金属球A，附近有一个不带电的金属球B（两球相距较远，可视为点电荷），将金属球B移近金属球A的瞬间，关于两球间的相互作用力，下列说法正确的是（）A.两球间吸引力变大B.两球间吸引力变小C.两球间排斥力变大D.两球间排斥力变小7.将一个试探电荷q（q>0）从电势φ₁的点移动到电势φ₂的点，电场力做功为W，则该两点间的电势差U₁₂等于（）A.φ₁-φ₂B.φ₂-φ₁C.W/qD.W/q²8.两个等量异种点电荷产生的电场中，关于两电荷连线中垂线上的任意一点P，下列说法正确的是（）A.P点的电场强度E一定为零B.P点的电场强度E一定不为零，方向沿中垂线指向负电荷C.P点的电势φ一定为零D.P点的电势φ一定不为零，且连线中点电势最高二、多项选择题1.关于电场强度E和电势φ的关系，下列说法正确的有（）A.E越大的地方，φ一定越高B.E为零的地方，φ一定为零C.E不变的地方，φ一定不变D.φ沿E方向decreasing2.真空中，一个电量为Q的正点电荷，在距离它r₁处有一个电量为q的试探电荷，试探电荷所受电场力大小为F₁，电势能为E_p₁；在距离它r₂处（r₂>r₁），试探电荷所受电场力大小为F₂，电势能为E_p₂，下列关系正确的是（）A.F₁>F₂B.E_p₁>E_p₂C.F₁/F₂=r₂²/r₁²D.E_p₁/E_p₂=r₁²/r₂²3.下列说法正确的有（）A.电场中某一点的电势φ，等于单位正电荷放在该点时具有的电势能B.电场力移动电荷做功与路径无关，只与电荷的起点和终点位置有关C.等势面一定与电场线正交D.沿着电场线方向移动电荷，电势一定降低4.用一个带正电的绝缘棒靠近一个不带电的金属球，由于静电感应，金属球的左端出现负电荷，右端出现正电荷，下列说法正确的有（）A.金属球上感应电荷的左端电势低于右端电势B.将一个正试探电荷从金属球的左端移到右端，电场力做正功C.将一个负试探电荷从金属球的左端移到右端，电场力做正功D.若将金属球接地，再移走绝缘棒，金属球带负电5.真空中，一条电场线上的A、B两点，距离为d，规定无穷远处电势为零，若A点的电势为φ_A，B点的电势为φ_B（φ_A>φ_B），下列说法正确的有（）A.该电场线可能是匀强电场中的电场线B.该电场线一定不是点电荷产生的电场线C.若将一个正电荷从A点沿电场线移到B点，电场力做正功D.若将一个负电荷从A点沿电场线移到B点，电场力做正功三、填空题1.真空中，一个电量为Q的点电荷，在距离它r处的电场强度大小为______；在该处放一个电量为q的试探电荷，它所受的电场力大小为______，电势能为______。2.真空中，两个点电荷Q₁和Q₂（Q₁=2Q₂，Q₂<0），相距为L，它们连线中点的电场强度大小为______，电势为______。（用Q、L和静电力常量k表示）3.将一个电量为-2μC的点电荷从电势为50V的A点移动到电势为20V的B点，电场力做功______J，电势能增加______J。4.一条电场线上的A、B两点，A点的电场强度比B点大，则A、B两点电势φ_A与φ_B的关系是______（填">"、"<"或"="）。5.真空中，一个电量为Q的正点电荷，在距离它r₁处有一个电量为q的负点电荷，它们之间的库仑引力大小为F。将负点电荷移动到距离Q为r₂处（r₂>r₁），它们之间的库仑引力大小变为______；负点电荷的电势能相比原来______（填增加、减少或不变）。四、计算题1.真空中，一个半径为R的均匀带正电的绝缘球体，总电量为Q。求球外距离球心为r（r>R）处某一点的电场强度大小。（用Q、r和静电力常量k表示）2.真空中，两个等量异种点电荷Q（Q>0）和-Q，分别位于x轴上的x=a和x=-a处。求x轴上x=2a处某一点的电场强度大小和电势。（用Q、a和静电力常量k表示）3.真空中，一个电量为+4μC的点电荷Q₁固定在坐标原点O，另一个电量为-2μC的点电荷Q₂固定在坐标轴上x=3cm处。求x轴上x=6cm处某一点的电场强度大小和电势。（用μC、cm和静电力常量k表示）4.真空中，一个电量为+5μC的点电荷Q放置在坐标原点O，一个电量为-3μC的点电荷Q'放置在坐标轴上x=4m处。求x轴上x=2m处某一点的电势。（用μC、m和静电力常量k表示）试卷答案一、单项选择题1.B2.B3.C4.A5.A6.A7.C8.C二、多项选择题1.CD2.AD3.ABCD4.ABC5.CD三、填空题1.kQ/r²,kQq/r²,kQq/r²2.0,kQ₂/(2L)=-kQ/(2L)3.-0.14,0.144.>5.F·(r₁/r₂)²,增加四、计算题1.E=kQ/r²解析思路：根据题意，均匀带正电球体在外部产生的电场，可以视为将全部电荷Q集中在球心处的一个点电荷产生的电场。根据点电荷电场强度公式求解。2.E=2kQ·a/(4a²)=kQ/2a,φ=kQ/a-kQ/a=0解析思路：分别计算两个点电荷在x=2a处产生的电场强度E₁和E₂，它们方向相同（沿x轴负方向）。根据电场强度叠加原理求总电场强度E。根据电势叠加原理求总电势φ。3.E=kQ₁/36πσ²+kQ₂/72πσ²=(2kμC·cm)/9πσ²(方向沿x轴正方向),φ=kQ₁/6πσ+kQ₂/18πσ=(4kμC·cm)/9πσ(正值表示高于零势能点)