1.4 电势叠加与等势面-安徽省芜湖市第一中学人教版高中物理选修3-1同步练习

高二物理：电势叠加与等势面 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________ 一、选择题 1．在孤立的点电荷产生的电场中有a、b两点，a点的电势为φa，场强大小为Ea，方向与连线ab垂直．b点的电势为φb，场强大小为Eb，方向与连线ab的夹角为30°.则a、b两点的场强大小及电势高低的关系是（ ） A．φa>φb，Ea＝　 B．φa<φb，Ea＝ C．φa>φb，Ea＝4Eb D．φa<φb，Ea＝4Eb[来源:学&科&网Z&X&X&K] 【答案】D 【解析】将Ea，Eb延长相交，其交点为场源点电荷的位置，由点电荷的场强公式E＝，可得Ea＝4Eb；分别过a、b做等势面，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，则φb>φa，选项D正确． 2． (多选)如图所示为两电荷量绝对值相等的点电荷A、B激发的电场，矩形abcd的中心正好与两电荷连线的中点O重合，ad边平行于点电荷连线，e、f、g、h分别为矩形各边与两电荷连线及中垂线的交点，取无穷远处为零电势处．则下述正确的是（ ） A．若A、B是同种电荷，则e、f两点场强相同 B．若A、B是同种电荷．则a、b、c、d四点电势相同 C．若A、B是异种电荷，则g、h两点的电势为零 D．若A、B是异种电荷，则a、c两点场强相同 【答案】BCD　 【解析】若A、B是同种电荷，则e、f两点场强大小相等，但方向相反，A项错误；若A、B是同种电荷，则a、b、c、d四点处在同一等势面上，电势相同，B项正确；若A、B是异种电荷，无穷远处为零电势处，g、h所在的直线为等势线，电势为零，C项正确；若A、B是异种电荷，根据电场线的对称性可知，a、c两点的电场强度大小相等，方向相同，D项正确．] 3． (多选)如图7所示，以等量同种点电荷的连线中点为原点，两点电荷连线的中垂线为x轴，E表示电场强度，φ表示电势，根据你已经学过的知识判断，在下列E－x图象和φ－x图象中，可能正确的是(　　) 图7 【答案】　AD 【解析】　在两电荷连线的中点，由于两个电荷在此处产生的场强大小相等、方向相反，所以该处场强为0，在无穷远处场强也为0，所以两点电荷连线的中点到无穷远，场强先增大后减小，且场强关于电荷连线对称，选项A正确，B错误；两点电荷连线的中垂线上场强方向从中点指向无穷远，且电势逐渐降低，选项C错误，D正确． 4．在真空中A、B两点分别放有异种点电荷－Q和＋2Q，以A、B连线中点O为圆心作一圆形路径acbd，如图所示，则下列说法正确的是（ ） A．场强大小关系有Ea＝Eb、Ec＝Ed B．电势高低关系有φa>φb、φc>φd C．将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做正功 D．将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变 【答案】　C 【解析】　对比等量异种点电荷的电场分布可知，题图中场强大小关系有Eb>Ea，Ec＝Ed，A项错误．因沿着电场线方向电势逐渐降低可知，φa<φb，再由对称性可知φc＝φd，B项错误．因沿直线由c到d过程中电势先升高再降低，所以将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能先增大再减小，D项错误． 5．如图所示，在重力加速度为g的空间，有一个带电量为+Q的点电荷固定在O点，点B、C为以O点为圆心、半径为R的竖直圆周上的两点，点A、B、O在同一竖直线上，AB=R，点O、C在同一水平线上．现在有一质量为m、电荷量为-q的有孔小球，沿光滑绝缘细杆AC从A点由静止开始滑下，滑至C点时速度大小为 ，下列说法正确的是（ ） A．从点A到点C小球做匀加速运动 B．从点A到点C小球的机械能守恒 C．B、A两点间的电势差为mgR/q D．若从点A由静止释放，则小球下落到B点时的速度大小为 【答案】D 6．如图所示，a、b两点位于以负点电荷–Q（Q>0）为球心的球面上，c点在球面外，则（ ） A. a点场强的大小比b点大 B. b点场强的大小比c点小 C. a点电势比b点高 D. b点电势比c点低[来源:学科网ZXXK] 【答案】D 【解析】由点电荷场强公式 确定各点的场强大小，由点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面和沿电场线方向电势逐渐降低确定各点的电势的高低。 由点电荷的场强公式 可知，a、b两点到场源电荷的距离相等，所以a、b两点的电场强度大小相等，故A错误；由于c点到场源电荷的距离比b点的大，所以b点的场强大小比c点的大，故B错误；由于点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面，所以a点与b点电势相等，负电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷，根据沿电场线方向电势逐渐降低，所以b点电势比c点低，故D正确。 7． 在水平线上的O点放置一点电荷，图中画出了电荷周围对称分布的几条电场线，