内容正文:
学业分层测评(六) 研究电场的能的性质(二)
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.(多选)下列说法正确的是( )
A.电势差和电势一样,是相对量,与零点的选取有关
B.电势差是个标量,但是有正负之分
C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关
D.A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同位置而改变,所以UAB=UBA
【解析】 电势是相对量,与零点的选取有关,电势差是绝对量,与零点的选取无关,A错;电势差是标量,但有正负之分,B正确;由于电场力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关,C正确;A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同位置而改变,但是UAB=-UBA,负号表示两点电势的高低,D错.
【答案】 BC
2.(多选)如图2312所示,a、b为某电场线上的两点,那么以下结论正确的是( )
图2312
A.把正电荷从a移到b,电场力做正功,电荷的电势能减少
B.把正电荷从a移到b,电场力做负功,电荷的电势能增加
C.把负电荷从a移到b,电场力做正功,电荷的电势能增加
D.从a到b电势逐渐降低
【解析】 正电荷从a移到b,电场力做正功,电荷的电势能减少;负电荷从a移到b,电场力做负功,电荷的电势能增加;沿电场线方向电势是降低的.
【答案】 AD
3.三个点电荷电场的电场线分布如图所示,图2313中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb,电势分别为φa、φb,则( )
图2313
A.Ea>Eb,φa>φb
B.Ea<Eb,φa<φb
C.Ea>Eb,φa<φb
D.Ea<Eb,φa>φb
【解析】 由图可以看出a处电场线更密,所以Ea>Eb,根据对称性,a处的电势应与右侧负电荷附近对称点的电势相等,再根据沿电场线方向电势降低可以判断φb>φa,故C项正确.
【答案】 C
4.(多选)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( )
A.电场强度的方向处处与等电势面垂直
B.电场强度为零的地方,电势也为零
C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低
D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
【解析】 由静电场的电场线与等势面垂直可知A正确.电势大小是由参考点和电场共同决定的,与场强的大小无关,B、C错误.沿电场线电势降低,且电势降落最快的方向为电场方向,D正确.
【答案】 AD
5.如图2314所示,三个同心圆是以点电荷-Q为圆心的等势面,下列说法正确的是( )
图2314
A.将电荷+q由B点移到C点,电场力做正功
B.一个点电荷+q在B点具有的电势能比在A点的小
C.一个点电荷+q在B点所受的电场力比在A点的大
D.将同一电荷从B点移到D点,电场力做功比由B点移到C点多
【解析】 将+q由B移到C,电场力做正功,A正确.+q在B点电势能比A点大,B错误.+q在B点受的电场力比A点的小,C错误.由于C、D在同一等势面上,故WBD=WBC,D错误.
【答案】 A
6.(多选)如图2315所示,匀强电场中某电场线上的两点A、B相距0.2 m,正电荷q=106 C,从A移到B,电场力做功为2×106 J,则( )
图2315
A.该电场的场强为10 V/m
B.该电场的场强方向由A指向B
C.A、B间的电势差为10 V
D.B点的电势比A点的高
【解析】 电荷q由A移到B,W电=qEd,代入数据得2×106=106×E×0.2,解得E=10 V/m,A正确.A到B电场力对正电荷做正功,电场力方向由A指向B,所以场强方向由A指向B,B正确.U=Ed=10×0.2 V=2 V,C错.沿电场线方向电势降低,A点电势高于B点电势,D错.
【答案】 AB
7.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如图2316所示,a、b、c、d为电场中的4个点.则( )
【导学号:29682053】
图2316
A.P、Q两点处的电荷等量同种
B.a点和b点的电场强度相同
C.c点的电势低于d点的电势
D.负电荷从a到c,电势能减少
【解析】 由电场的等势面分布图可判断P、Q为等量异种点电荷,Q带负电,A项错误.a、b两点的电场强度方向不同,故B项错误.由正电荷到负电荷电势逐渐降低知φc>φd,故C项错误.负电荷从a到c,电场力做正功,电势能减小,故D正确.
【答案】 D
8.如图2317所示,在匀强电场中,将一电荷量为2×10-5C的正电荷由A点移到B点,其电势能改变了0.2 J,已知A、B两点间距离为8 cm,两点连线与电场方向成60°角,求:
图2317
(1)电荷由A移到B的过程中,电场力所做的功WAB;
(2)