第1章 第5节 电势 电势差-课后达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第三册教用Word(教科版)

　　　　　　　　　 题组1　电势及电势高低的判断 1．将一电荷量为－q的试探电荷从无穷远处移到电场中的A点，该过程中电场力做功为W。若规定无穷远处的电势为零，则试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为(　　) A．－W，　　　　 　 B．W，－ C．W， D．－W，－ 解析：选A。依题意，电荷量为－q的试探电荷从无穷远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则试探电荷的电势能减少W，无穷远处该试探电荷的电势能为零，则该试探电荷在A点的电势能Ep＝－W，A点的电势φA＝＝＝，A正确。 2．(2024·重庆万州二中校考)下列关于静电场中电场强度、电势、电势能的说法正确的是(　　) A．电场强度的定义式为E＝，电场强度的方向与F的方向相同 B．电场强度为零的点的电势数值可能是负值 C．在电势越高的地方，电荷的电势能越大 D．静电场中某点电势的数值等于把单位正电荷从该点移到电势零点外力所做的功 解析：选B。电场强度的定义式为E＝，其中检验电荷的电性可正、可负，正电荷所受电场力的方向为电场强度的方向，负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反，故A错误；电场强度为零的点的电势数值可能是负值，例如等量同种负电荷连线的中点位置，故B正确；电荷在某点的电势能Ep＝φq，可见正电荷在电势高的地方，电势能大，但负电荷在电势高的地方，电势能小，故C错误；静电场中某点电势的数值等于把单位正电荷从该点移到电势零点电场力所做的功，故D错误。 3．将一正电荷从无穷远处移入电场中的M点，电势能减少了8.0×10－9 J，若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N点，电势能增加了9.0×10－9 J，则下列判断正确的是(　　) A．φM＜φN＜0 B．φN＞φM＞0 C．φN＜φM＜0 D．φM＞φN＞0 解析：选C。取无穷远处电势为零，则正电荷在M点的电势能为－8×10－9 J，负电荷在N点的电势能为9×10－9 J。由φ＝知，M点的电势φM＜0，N点的电势φN＜0，且|φN|＞|φM|，即φN＜φM＜0，C正确。 4．(多选)如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是(　　) A．电势φA<φB，电场强度EA>EB B．电势φA>φB，电场强度EA<EB C．将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少 D．将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能EpA<EpB 解析：选BCD。沿电场线方向电势降低，则电势φA>φB，电场线越密集电场强度越大，则电场强度EA<EB，A错误，B正确；将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少，C正确；负电荷在高电势处的电势能较小，则将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能EpA<EpB，D正确。 5．(2024·广东高二统考学业考试)图中的正点电荷固定，一个带负电的点电荷p从M点运动到N点，下列说法正确的是(　　) A．M点的电势比N点的高，p的电势能增大 B．M点的电势比N点的高，p的电势能减小 C．M点的电势比N点的低，p的电势能增大 D．M点的电势比N点的低，p的电势能减小 解析：选D。正电荷产生的电场中电场线方向指向无穷远，沿电场线方向电势降低，故M点电势低于N点电势，负电荷p从M到N的过程电场力做正功，电势能减小。　 题组2　电势差的理解与计算 6．(2024·重庆七中校考)下列说法错误的是(　　) A．沿电场线的方向，电势逐渐降低 B．A、B两点间的电势差与零电势点的选取有关 C．电势差是一个标量，但有正值和负值之分 D．电场中某点的电势和放入该点的电荷的电性、电荷量无关 解析：选B。沿电场线的方向，电势逐渐降低，故A正确，不符合题意；某点电势与零电势点的选取有关，两点间的电势差与两点的相对位置有关，与零电势点无关，故B错误，符合题意；电势差是标量，正负表示两点的电势高低情况，故C正确，不符合题意；电势是描述电场能性质的物理量，与试探电荷无关，故D正确，不符合题意。 7．一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移到b点，在这个过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0×10－5 J，质点动能增加了8.0×10－5 J，则a、b两点间的电势差Uab为(　　) A．3.0×104 V B．4.0×104 V C．1.0×104 V D．7.0×104 V 解析：选C。由题意，根据动能定理有W＋qUab＝ΔEk，解得Uab＝1.0×104 V。 8．(多选)(2023·新疆巴音郭楞期末)一个电荷量q＝3.2×10－8 C的正点电荷在电场力作用下从电场中的A点移到B点，电场力做功6.4×10－6 J，那么(　　) A．电荷在B处时具有的电势能一定等于6.4×10－6 J B．从A点移到B点，电荷的电势能减少了6.4×10－6 J C．A点的电势比B点电势高200 V D．A点的电势比B点电势低200 V 解析：选BC。电势具有相对性，若零电势能位置不确定，则B点电势能就不确定，故A错误；根据WAB＝－ΔEp得ΔEp＝－6.4×10－6 J，从A点移到B点，电荷的电势能减少了6.4×10－6 J，故B正确；根据WAB＝qUAB，UAB＝φA－φB＝200 V，A点的电势比B点电势高200 V，故C正确，D错误。 题组3　等势面的特点及应用 9．关于电场线和等势面，下列说法不正确的是(　　) A．在同一等势面上两点间移动电荷，电场力做功为零 B．沿电场线方向电势一定降低 C．等势面可能跟电场线不垂直 D．电场线密的地方等差等势面密，等差等势面密的地方电场线也密 解析：选C。在同一等势面上两点间移动电荷，电势能不变，电场做功为零，故A不符合题意；沿电场线方向电势是降低的，故B不符合题意；根据等势面与电场线的关系可知，等势面一定跟电场线垂直，故C符合题意；等差等势面越密的地方，电场线越密，电场线密的地方，等差等势面也密，故D不符合题意。 10．一对等量正点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线)如图所示，图中A、B两点的电场强度大小分别是EA、EB，电势分别是φA、φB，负电荷q在A、B两点的电势能分别是EpA、EpB，下列判断正确的是(　　) A．EA＞EB，φA＞φB，EpA＜EpB B．EA＞EB，φA＜φB，EpA＜EpB C．EA＜EB，φA＞φB，EpA＞EpB D．EA＜EB，φA＜φB，EpA＞EpB 解析：选A。由电场线疏密表示电场强度大小可知，EA＞EB；由题图可知，φA＞φB，因负电荷在电势较低处电势能较大，则EpA＜EpB，A正确。 11．(多选)(2024·福建福州期中)现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。避雷针，又名防雷针、接闪杆，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。如图所示为避雷针周围的等势面分布情况，电场中有M、N、P三点，则下列说法正确的是(　　) A．P、M两点电势差UPM＝2 kV B．P点的场强大小比M点的小 C．M、N两点的场强相同 D．电子在P点的电势能大于其在N点的电势能 解析：选BD。由题图可知，P、M两点电势差UPM＝φP－φM＝－2 kV，故A错误；因M点比P点等势线密集，可知电场线密集，则P点的场强大小比M点的小，故B正确；M、N两点的等势线密集程度相同，可知电场线密集程度相同，则两点场强大小相同，但是方向不同，故C错误；因P点的电势比M点的低，可知电子在P点的电势能大于其在M点的电势能，故D正确。 12．(多选)(2023·咸阳市实验中学高二月考)如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷＋Q、－Q，虚线是以＋Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是(　　) A．b、d两点处的电势相等 B．四点中c点处的电势最低 C．b、d两点处的电场强度相同 D．将一试探电荷＋q沿圆周由a点移至c点，＋q的电势能减小 解析：选ABD。该电场为等量异种点电荷的电场，将等量异种点电荷的电场线与等势面画出如图所示，与该题的图比较可得： 该电场中的电势关于x轴上下对称，所以b、d两点的电势相等，故A正确；c点在两个电荷连线的中点上，也是在两个电荷连线的中垂线上，所以它的电势和无穷远处的电势相等，而正电荷周围的电场的电势都比它高，即c点的电势在四个点中是最低的，故B正确；该电场中的电场强度关于x轴对称，所以b、d两点电场强度大小相等，方向是对称的，不相同的，故C错误；c点的电势低于a点的电势，试探电荷＋q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功，＋q的电势能减小，故D正确。 13．(2023·安徽合肥统考期末)如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在电场力的作用下从A点运动到B点，其运动的v－t图像如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A．A、B两点电场强度方向不相同 B．该负电荷在A点受到的电场力小于它在B点受到的电场力 C.A点电势比B点电势低 D．该负电荷在A点的电势能小于它在B点的电势能 解析：选C。A、B是某电场中一条电场线上的两点，故两点电场强度方向相同，故A错误；v－t图线的斜率表示加速度，由题图乙可知，该负电荷运动过程中加速度减小，所以该负电荷从A点运动到B点受到的电场力减小，故B错误；从A点运动到B点，由于负电荷做加速运动，电场力做正功，负电荷的电势能减小，负电荷逆着电场线运动，电势升高，即A点电势比B点电势低，故C正确，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $