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课时分层作业(六) 电势与等势面
题组一 对电势的理解及电势高低的判断
1.(多选)关于电势,下列说法正确的是( )
A.电场中某点的电势,其大小等于单位正电荷从该点移动到零电势点时,电场力所做的功
B.电场中某点的电势与零电势点的选取有关
C.由于电势是相对的,所以无法比较电场中两点的电势高低
D.电势是描述电场的能的性质的物理量
ABD [由电势的定义可知选项A正确;电势是相对的,电势的大小与零电势点的选取有关,选项B正确;虽然电势是相对的,但电势的高低是绝对的,选项C错误;电势与电势能相联系,它是描述电场能的性质的物理量,选项D正确。]
2.下列说法正确的是( )
A.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低
B.电场中任意两点之间的电势的差值与零电势点的选取有关
C.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,静电力做功一定为零
D.单位正电荷在电场中某点具有的电势能越大,该点的电势越高
D [电场强度大小和电势高低没有直接关系,A错误;电场中某点电势与零电势点的选取有关,而电场中某两点间的电势差与零电势点的选取无关,B错误;将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,因为中间过程中静电力不一定为零,所以静电力做功不一定为零,C错误;根据公式Ep=φAq,单位正电荷在电场中某点具有的电势能越大,该点的电势越高,D正确。]
3.(多选)两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A为MN上的一点,一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则( )
A.q运动到O点时的动能最大
B.q运动到O点时电势能为零
C.q由A向O的运动是匀加速直线运动
D.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小
AD [从A到O过程,电场力做正功,动能增大,电势能减小,过了O点后,电场力做负功,动能减小,故在O点试探电荷的动能最大,故A、D正确;取无限远处的电势为零,正电荷周围电势为正值,所以O点的电势大于0,根据电势能定义Ep=qφ,电荷q带负电,则q运动到O点时电势能为负值,并不为零,故B错误;根据两等量正电荷周围电场线分布可知,从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小,且方向始终指向无穷远方向,故试探电荷所受的电场力是变化的,q由A向O的运动做非匀加速直线运动,故C错误。故选AD。]
4.(多选)下列关于电势高低的判断,正确的是( )
A.负电荷从P点移到M点,电势能增加,P点电势一定较低
B.负电荷从P点移到M点,电势能增加,M点电势一定较低
C.正电荷从P点移到M点,电势能增加,P点电势一定较低
D.正电荷从P点移到M点,电势能增加,M点电势一定较低
BC [负电荷从P点移到M点,电势能增加,电场力做负功,电场力方向由M点到P点,电场线方向由P到M,故M点电势较低,选项A错误,B正确;同理可得选项C正确,D错误。]
题组二 等势面的理解与计算
5.下列给出的四个图中,a、b两点电势相等、电场强度相同的是( )
A B
C D
D [选项A中,a、b两点的场强相同,但a、b两点的电势不相等,A错误;选项B中,a、b两点的电势相等,但a、b两点的场强方向不同,B错误;选项C中,a、b两点的电势相等,但a、b两点的场强方向相反,C错误;选项D中,a、b两点电势相等、电场强度也相同,D正确。]
6.(多选)如图甲所示,AB是电场中的一条直线,电子以某一初速度从A点出发,仅在电场力作用下沿AB运动到B点,其vt图像如图乙所示。关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势φA、φB的关系,下列判断正确的是( )
甲 乙
A.EA>EB B.EA<EB
C.φA>φB D.φA<φB
AC [由vt图像可知:电子做的是加速度越来越小的变减速运动,电子受到的电场力就是其所受的合外力,即电场力越来越小,由F=Eq可知,电场强度越来越小,即EA>EB,A选项正确;由于电子带负电,其所受的电场力方向与场强方向相反,则电场强度的方向应由A指向B,由沿电场线方向电势越来越低,可得φA>φB,C选项正确。]
7.(多选)如图所示,关于电场中的A、B两点,下列说法正确的是( )
A.电势φA>φB,场强EA>EB
B.电势φA>φB,场强EA<EB
C.将+q电荷从A点移到B点静电力做正功
D.将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EpA>EpB
BC [由于B处电场线密集,所以场强EA<EB;沿电场线电势降低,所以电势φA>φB,选项A错误,B正确;将+q电荷从A点移到B点静电力做正功,选项C正确;负电荷在电势高的A点具有的电势能反而少,所以EpA<EpB,选项D错误。]
8.(多选)如图所示,a、b带等量