2022年高中物理第章电势能与电势差第节电势与等势面学业分层测评鲁科版选修- .pdf

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1、1 电势与等势面(建议用时： 45 分钟) 学业达标 1关于电场的性质，下列说法中正确的是( ) A电场强度大的地方，电场线一定密，电势也一定高B电场强度大的地方，电场线一定密，但电势不一定高C电场强度为零的地方，电势一定为零D电势为零的地方，电场强度一定为零【解析】由电场线的特点和场强与电势的关系可判断选项B正确【答案】B 2在静电场中，下列说法正确的是( ) A电场强度为零的点，电势一定为零B电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同C电势降低的方向，一定是电场强度的方向D匀强电场中的等势面是一簇彼此平行的平面【解析】电势是一个相对量，某一点的电势值与零电势点的选取有关，场强为零，电势不

2、一定为零， 故 A错；在匀强电场中，其等势面是一簇相互平行的平面，沿电场线方向电势降低，并降低得最快，故B、C均错， D正确【答案】D 3由如图2-2-8 所示的电场线，可判定( ) 【导学号： 34660046】图 2-2-8A该电场一定是匀强电场BA点的电势一定低于B点的电势C负电荷在B点的电势能比A点的电势能大D负电荷在B点所受的电场力方向向右【解析】只有一条电场线，无法判断电场的疏密( 即场强大小 ) ，故 A错；顺着电场线，电势降低， B错；负电荷受电场力方向向左，从AB，电场力做负功，电势能增大，所以C对， D错【答案】C 4如图 2-2-9 所示的情况中，a、b两点电势相等，电场

3、强度矢量也相等的是( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 2 甲乙丙丁图 2-2-9A甲图中带等量异种电荷的平行金属板之间的两点B乙图中离点电荷等距的任意两点C丙图中两等量同种电荷其连线的中垂线上离垂足等距的任意两点D丁图中两等量异种电荷其连线的中垂线上离垂足等距的任意两点【解析】匀强电场的等势面是一系列的平行平面，甲图中a、b两点不在同一等势面上，所以，这两点的电势是不相等的，但这两点的场强相等；乙图中a、b两

4、点在同一个等势面上，电势相等，但这两点的场强矢量大小相等，方向不同；丙图中a、b两点对称于两电荷的连线， 所以电势相等， 但在中垂线上场强矢量的方向是平行于中垂线的，而且都向外侧，故两点的场强矢量的方向不同；在丁图中，a、b两点的电势相等，场强矢量的方向是平行于两点电荷连线的，而且方向相同，D项正确 . 【答案】D 5关于避雷针的下列说法中正确的是( ) A制作避雷针要选用绝缘性能好的材料B避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地C为了美观通常把避雷针顶端设计成球形D避雷针安装在高大建筑物的顶端，而不必接地【解析】带电云层靠近建筑物时，会在建筑物上感应出异种电荷，在云层与建筑物之间形成电场当电荷

5、积累到一定程度时，会发生强烈放电现象，可能发生雷击如果建筑物安装了避雷针， 云层中积聚的电荷会通过避雷针导入大地，逐渐中和云层的电荷，保护建筑物，使其免遭雷击避雷针应选用导体材料，所以选B. 【答案】B 6某静电场的电场线分布如图2-2-10 所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为UP和UQ，则( ) 【导学号： 34660047】图 2-2-10AEPEQ，UPUQ名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - -

6、- - - 3 BEPEQ，UPUQCEPUQDEPEQ，UPN，所以EpMEpN，C正确；电子在电场中受电场力的方向沿NM指向M，故从M移动到N，电场力做负功，D错误【答案】AC 8如果把q1.0 108C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，需要克服电场力做功W1.2 10 4 J ，选取无穷远处为零势能点，那么：(1)A点的电势及q在A点的电势能各是多少？(2)q未移入电场前A点的电势是多少？【解析】(1) 根据电势能的规定可知q在A点的电势能EpAW1.2 104 J 正电荷在A点的电势A0 AEpAq1.2 104 J1.0 108 C1.2 104 V. (2)A点的电势由电场本身决定

7、，跟A点是否有电荷无关，所以q未移入电场前，A点的电势也为1.2 104 V. 【答案】(1)1.2 104 V 1.2 104 J (2)1.2 104 V 能力提升 9一正电荷仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图象如图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 4 2-2-12 所示下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势 的高低的判断， 正确的是 ( ) 【导学号： 34660048】图 2-2-

8、12AEAEB，ABBEAEB，ABCEAEB，ABDEAEB，AB【解析】电荷仅受电场力作用，合力不会为零， 由运动图象可知速度的大小没有变化，故电荷只能做匀速圆周运动，故选B. 【答案】B 10如图 2-2-13 所示，将带正电的甲球放在不带电的乙金属球左侧，两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等势线A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则 ( ) 图 2-2-13AA点和B点的电势相同BC点和D点的电场强度相同C正电荷从A点移至B点，电场力做正功D负电荷从C点移至D点，电势能增大【解析】A点比乙球面电势高，乙球面比B点电势高，故A点和B点的电势

9、不相同，A错；C、D两点场强大小相等，方向不同，B错；AB，电场力对正电荷做的功WAB0，C对；C、D两点位于同一等势面上，D错【答案】C 11如图 2-2-14所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点下列说法中正确的是( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 5 图 2-2-14A三个等势面中，等势面a的

10、电势最高B带电质点一定是从P点向Q点运动C带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小D带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小【解析】先画出电场线，再根据速度、合力和轨迹的关系，可以判定：质点在各点受的电场力方向是斜向左下方由于是正电荷，所以电场线方向也沿电场力斜向左下方【答案】D 12如图 2-2-15 所示，在电场强度E104N/C 的水平匀强电场中，有一根长l15 cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m3 g、电荷量q2106C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取 10 m/s2. 【导学号： 34660049】(1) 小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能

11、分别变化了多少？(2) 若取A点电势为零，小球在B点的电势能、电势分别为多大？(3) 小球到B点时速度为多大？绳子张力为多大？【解析】(1) 根据功能关系有Epmgl4.5 103 J Ep 电Eql3103 J. (2) Ep 电EpBEpAEpB3103 J EpAAqEpBBqB310 3210 6 V1.5 103 V. (3) 小球从A到B的过程，由动能定理得mglEql12mv2B所以vB1 m/s 在B点对小球分析得Tmgmv2Bl代入数据解得T5102 N. 【答案】(1) 重力势能变化了 4.5 103J 电势能变化了3103J (2)3 103J 1.5 103 V 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 6 (3)1 m/s 510 2 N 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -