2024年高中物理第十章2電勢差檢測新人教版必修第三冊

電勢差基礎(chǔ)過關(guān)練題組一電勢差1.(2024天津靜海一中月考)下列說法正確的是()A.電勢差與電勢一樣,是相對量,與零電勢點的選取有關(guān)B.電勢差是標(biāo)量,沒有正值、負(fù)值之分C.由于靜電力做功跟移動電荷的路徑無關(guān),所以兩點的電勢差也跟移動電荷的路徑無關(guān),只跟這兩點的位置有關(guān)D.A、B兩點的電勢差是恒定的,不隨零電勢點的不同而變更,所以UAB=UBA2.(2024安徽金寨南溪中學(xué)期中)假如在某電場中將5.0×10-8C的正電荷由A點移到B點,電場力做功為-6.0×10-3J,那么將電荷量為5.0×10-8C的負(fù)電荷也由A點移到B點,電場力做功為()A.-6.0×10-3JB.6.0×10-3JC.-3.0×10-3JD.3.0×10-3J3.(2024湖南郴州期中)在某電場中有A、B、C三點,A、B兩點間的電勢差UAB=60V,B、C兩點間的電勢差UBC=-50V,則A、B、C三點電勢凹凸關(guān)系是()A.φA>φB>φCB.φA<φC<φBC.φA>φC>φBD.φC>φB>φA4.(2024河南新鄉(xiāng)月考)電場中有A、B兩點,一個點電荷在A點的電勢能為1.2×10-8J,在B點的電勢能為0.80×10-8J。已知A、B兩點在同一條電場線上,如圖所示,該點電荷的電荷量為1.0×10-9C,那么()A.該電荷為負(fù)電荷B.該電荷為正電荷C.A、B兩點的電勢差UAB=4.0VD.把電荷從A移到B,電場力做功為W=4.0J5.(2024浙江臺州期中)一個帶正電的質(zhì)點,電荷量q=2.0×10-9C,在靜電場中由a點移到b點,在這過程中,除靜電力外,其他力做的功為2.0×10-5J,質(zhì)點的動能增加了8.0×10-5J,則a、b兩點間的電勢差為()A.3.0×104VB.1.0×104VC.4.0×104VD.7.0×104V6.一個電荷量為10-6C的負(fù)電荷從電場中A點移至B點,電場力做功2×10-6J;從C點移至D點電場力做功-7×10-6J。已知C點電勢比B點電勢高3V,且A、B、C、D四點在同一條電場線上,則下列圖中正確的是()題組二等勢面7.(2024四川自貢一中月考)下列關(guān)于等勢面的說法,正確的是()A.電荷在等勢面上移動時,由于不受電場力作用,所以電場力不做功B.同一個等勢面上各點的電場強度大小相等C.兩個電勢不相等的等勢面可能相交D.若相鄰兩等勢面間的電勢差相等,則等勢面的疏密程度能反映場強的大小8.(2024湖南衡陽田家炳試驗中學(xué)期中)下列關(guān)于靜電場的電場線和等勢面的說法,正確的是()A.等勢面上各點的電勢肯定為零B.等勢面上各點的電勢肯定不為零C.同一條電場線上的兩點,電勢必定不相等D.同一條電場線上的兩點,場強必定不相等9.(2024湖北麻城一中月考)如圖所示為某示波管內(nèi)的聚焦電場,實線和虛線分別表示電場線和等勢面。兩電子分別從a、b兩點運動到c點,設(shè)電場力對兩電子做的功分別為Wa和Wb,a、b兩點的電場強度大小分別為Ea和Eb,則()A.Wa=Wb,Ea>EbB.Wa≠Wb,Ea>EbC.Wa=Wb,Ea<EbD.Wa≠Wb,Ea<Eb10.(2024浙江“9+1”中學(xué)聯(lián)盟聯(lián)考)如圖為某一處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體四周的電場分布示意圖,a和b是導(dǎo)體表面上的兩點,下列推斷正確的是()A.圖中的“線”為一系列的等勢線B.a點處的電荷分布比b點處更密集C.電荷從a移動到b,電場力可能做正功D.a點四周的電場強度小于b點四周的電場強度11.如圖所示,在一塊面積很大的接地金屬平板的上方固定一個帶負(fù)電的小球,虛線是金屬平板上方電場的等勢面(相鄰等勢面間的電勢差都相等),M點和N點分別位于圖中相鄰等勢面上。下列說法正確的是()A.M點的電勢高于N點的電勢B.M點的電勢低于N點的電勢C.M點的電場強度大于N點的電場強度D.M點的電場強度等于N點的電場強度12.(2024安徽部分省示范中學(xué)期中)一對等量正點電荷電場的電場線(實線)和等勢線(虛線)如圖所示,圖中A、B兩點的電場強度分別是EA、EB,電勢分別是φA、φB,負(fù)電荷q在A、B兩點的電勢能分別是EpA、EpB,下列推斷正確的是()A.EA>EB,φA>φB,EpA<EpBB.EA>EB,φA<φB,EpA<EpBC.EA<EB,φA>φB,EpA>EpBD.EA<EB,φA<φB,EpA>EpB13.如圖所示,a、b和c表示電場中的三個等勢面,a和c的電勢分別為φ和15φ,a、b的電勢差等于b、c的電勢差。一帶電粒子只在電場力作用下從等勢面a上某處以初速度v起先運動,經(jīng)過等勢面c時的速率為2v,則(A.此過程粒子肯定做直線運動B.此過程粒子肯定做曲線運動C.經(jīng)過等勢面b時速率為52D.經(jīng)過等勢面b時速率為32實力提升練題組一電場線、等勢面的綜合應(yīng)用1.(2024江蘇東海期中)避雷針上方有雷雨云時,避雷針旁邊的電場線分布如圖所示,圖中中心的豎直黑線AB代表避雷針,CD為水平地面。M、N是電場中兩個點,下列說法正確的是()A.M點的場強比N點的場強大B.M點的電勢比N點的電勢低C.摸索電荷從M點沿直線移動到N點,電場力做功最少D.CD的電勢為零,其表面旁邊的全部電場線都與地面垂直2.(2024廣東廣雅中學(xué)期中)在維護和檢修高壓供電線路時,為了不影響城市用電,電工常常要在高壓線上帶電作業(yè)。為了保障平安,電工全身要穿上用金屬絲線編織的衣服(如圖甲)。圖乙中電工站在高壓直流輸電線的A供電線上作業(yè),頭頂上方有B供電線,B供電線的電勢高于A供電線的電勢,虛線表示電工四周某一截面上的等差等勢線,c、d、e、f是等勢線上的四個點。以下說法中正確的是()A.在c、d、e、f四點中,c點的電場最強B.在c、d、e、f四點中,f點的電勢最低C.若將電子由c移到f,電勢能將減小D.若將電子在d點由靜止釋放,它會向e點所在等勢面運動3.(2024四川成都一中期中)(多選)如圖所示,一帶電粒子在兩個固定的等量正點電荷的電場中運動(不計重力),圖中的實線為等勢線,虛線ABC為粒子的運動軌跡,其中B點是兩點電荷連線的中點,A、C位于同一等勢面上。下列說法正確的是()A.該粒子可能帶正電B.該粒子經(jīng)過B點時的速度最大C.該粒子經(jīng)過B點時的加速度肯定為零D.該粒子在B點的電勢能小于在A點的電勢能4.(2024江西名校學(xué)術(shù)聯(lián)盟聯(lián)考)如圖所示,等量異種點電荷固定在P、Q兩點處,O是P、Q連線的中點,在垂直PQ的平面內(nèi)有一個以O(shè)為圓心的圓,ab是圓的一條直徑,將一個帶正電的粒子從a點沿直線移到b點,此過程中()A.粒子的電勢能肯定先減小后增大B.粒子的電勢能肯定先增大后減小C.粒子受到的電場力肯定先增大后減小D.粒子受到的電場力肯定先減小后增大題組二利用等勢面求解能量問題5.(2024安徽屯溪一中期中)如圖所示,a、b、c三條虛線表示電場中的等勢面,等勢面b的電勢為0,且相鄰兩個等勢面間的電勢差相等,一個帶正電的粒子在A時的動能為10J,僅在靜電力作用下從A運動到B,在B時速度為0,當(dāng)這個粒子的動能為6J時,其電勢能為()A.-1JB.0C.1JD.11J6.(2024江西永新中學(xué)期中)圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內(nèi)間距相等的一組等勢面,已知平面b上的電勢為0。一個α粒子(氦原子核)垂直等勢面進入電場,經(jīng)過f面時的動能為12eV,從f到b的過程中克服電場力所做的功為6eV。不計粒子所受重力,下列說法正確的是()A.平面c上的電勢為1VB.該α粒子經(jīng)過平面b時,其電勢能為6eVC.該α粒子可以到達平面aD.該α粒子經(jīng)過平面a時的速率是經(jīng)過b時的2倍題組三動能定理在電場中的應(yīng)用7.(2024北京師大附中期末)如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,以初速度v0從a點豎直向上射入水平勻強電場中,粒子通過電場中b點時速度為2v0,方向與電場方向一樣。則a、b兩點間的電勢差為()A.mv022qB.3m8.(2024天津一中期末)(多選)如圖所示,空間有一勻強電場,電場方向與紙面平行。一電荷量為-q的粒子(重力不計),在恒力F的作用下沿虛線由M勻速運動到N。已知力F和MN間夾角為θ,M、N間距離為d,則下列結(jié)論中正確的是()A.M、N兩點的電勢差為FdB.勻強電場的電場強度大小為FC.帶電粒子由M運動到N的過程中,電勢能增加了FdcosθD.若要使帶電粒子由N向M做勻速直線運動,則F必需反向9.(2024重慶八中月考)(多選)在絕緣粗糙的水平面上相距為6L的A、B兩處分別固定電荷量不等的正電荷,兩電荷的位置坐標(biāo)如圖甲所示,已知B處電荷的電荷量為+Q,圖乙是A、B連線上各點的電勢φ與位置x之間的關(guān)系圖像,圖中x=L點為圖線的最低點,x=-2L處的縱坐標(biāo)φ=φ0,x=2L處的縱坐標(biāo)φ=37φ0。若在x=-2L的C點由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電物塊(可視為質(zhì)點),物塊隨即向右運動。重力加速度大小為g,若物塊可以到達x=2L處,物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ可能是(甲乙A.qφ014mgLB.qφ0

答案全解全析2電勢差基礎(chǔ)過關(guān)練1.C電勢是相對的,是相對于零電勢點而言的,而電勢差是肯定的,與零電勢點選取無關(guān),只與兩點位置有關(guān),選項A錯誤,C正確;電勢差是標(biāo)量,但有正負(fù)之分,UAB=φA-φB=-UBA,選項B、D錯誤。2.BA、B兩點間的電勢差UAB=WABq=-6×10-3J5×10-8C=-1.2×105易錯警示關(guān)注公式中的正負(fù)號公式UAB=WABq中三個量均有正負(fù),計算時可代入正負(fù)號,且W與U的角標(biāo)要對應(yīng),即WAB=qUAB,WBA=qU3.C因為UAB=φA-φB=60V>0,所以φA>φB,又UBC=φB-φC=-50V<0,所以φB<φC,又UAC=UAB+UBC=60V+(-50V)=10V>0,φA>φC,故φA>φC>φB,C正確。4.A點電荷在A點的電勢能大于在B點的電勢能,從A到B電勢能減小,電場力做正功,該電荷肯定為負(fù)電荷,且WAB=EpA-EpB=0.40×10-8J,故A正確,B、D錯誤;UAB=WABq=-4.0V,故5.A由動能定理可得W電+W其他=ΔEk,所以電場力做功為W電=ΔEk-W其他=6.0×10-5J,a、b兩點間的電勢差為Uab=W電q=6.0×6.CA與B間的電勢差為UAB=WABq=-2V<0,則φA<φB,φB-φA=2V,而C與D間的電勢差為UCD=WCDq=7V>0,則φC>φD,φC-φD=7V;又由題知C點電勢比B點電勢高3V,即φC-φB=3V,所以電勢從高到低的依次是:C、B、A、D;沿著電場線方向電勢漸漸降低7.D等勢面由電勢相等的點組成,電場線垂直于等勢面,因此電荷在等勢面上移動時,電場力不做功,但仍受電場力的作用,A錯誤;等勢面上各點電場強度大小不肯定相等,隨意兩等勢面不行能相交,B、C錯誤;等差等勢面的疏密程度能反映電場強度的大小,D正確。8.C零電勢點是人為選擇的,等勢面上各點的電勢可能為零,也可能不為零,A、B錯誤;沿電場線的方向電勢降低,所以同一條電場線上的兩點,電勢必定不相等,C正確;電場線的疏密表示電場的強弱,勻強電場中同一條電場線上的兩點的電場強度相等,D錯誤。9.A同一電場中,a點的電場線比b點的密集,可知Ea>Eb,選項C、D錯誤;a、b兩點處于同一等勢面,電子從a、b兩點運動到c點,電場力做的功與路徑無關(guān),Wa=Wb,選項A正確,B錯誤。10.B由圖線的分布可知,圖中的“線”為一系列的電場線,A錯誤;電場線的疏密可以表示電場的強弱,由圖可知,與b點相比,a點處的電場線更密,則a點處的電荷分布更密集,a點四周的電場強度更大,B正確,D錯誤;處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體是等勢體,所以電荷從a移動到b,電場力不做功,C錯誤。11.A由于負(fù)電荷四周越靠近負(fù)電荷的點電勢越低,所以M點的電勢高于N點的電勢,A正確,B錯誤;等差等勢面越密的地方電場強度越大,所以M點的電場強度小于N點的電場強度,選項C、D錯誤。12.A由電場線疏密表示電場強度大小可知,EA>EB;將B點沿等勢面平移至與A點在同一條電場線上,由沿著電場線方向電勢漸漸降低可知,φA>φB,負(fù)電荷在電勢較低處電勢能大,則EpA<EpB,A正確。13.C由題意可知,電場方向垂直等勢面對外,初速度方向未知,故無法推斷粒子做直線運動還是曲線運動,A、B錯誤;由動能定理可知從a到c有qUac=12m(2v)2-12mv2,從a到b有qUab=12mvb2-12mv2且Uac=2Uab,聯(lián)立可得vb實力提升練1.D電場線越密集處場強越大,可知M點的場強比N點的場強小,A錯誤;沿電場線方向電勢降低,可知M點的電勢比N點的電勢高,B錯誤;電場力做功與路徑無關(guān),則在摸索電荷從M點到N點的多條路徑中,電場力做功相同,C錯誤;CD的電勢為零,是等勢面,電場線與等勢面正交,可知CD表面旁邊的電場線都和地面垂直,D正確。2.B依據(jù)等差等勢線的疏密,可知f點的電場最強,A錯誤;沿著電場線方向,電勢是降低的,因B供電線的電勢高于A供電線的電勢,則c點的電勢最高,f點的電勢最低,B正確;若將電子由c移到f,即從高電勢到低電勢,其電勢能將增大,C錯誤;若將電子在d點由靜止釋放,在電場力作用下,它會向高等勢面運動,即向c點所在等勢面運動,D錯誤。3.CD由粒子的運動軌跡知,粒子受到的合力偏向距離較近的正電荷的方向,知該粒子肯定帶負(fù)電,A錯誤;粒子從A到B的過程中,只受電場力且電場力先做正功后做負(fù)功,由動能定理知,動能先增大后減小,故在B點的動能不是最大,則經(jīng)過B點時的速度不是最大,B錯誤;B點是兩點電荷連線的中點,合電場強度為零,故粒子在該點受力為零,加速度為零,C正確;等量正點電荷連線的中垂線上,連線中點電勢最高,可知φA<φB,因粒子帶負(fù)電,由Ep=φq得EpA>EpB,D正確。方法技巧(1)已知等勢面的狀況時,可作等勢面的垂線來確定電場線,并由“電勢降低”的方向確定電場線方向。(2)已知電場線時,可作電場線的垂線來確定等勢面,并由“沿電場線方向電勢降低”確定等勢面的電勢凹凸。4.C等量異種點電荷連線的中垂面是等勢面,在等勢面上移動電荷電場力不做功,故粒子的電勢能不變,A、B錯誤;等量異種點電荷形成電場的電場線分布如圖,將一個帶正電的粒子從a點沿直線移到b點的過程中,粒子所處位置的電場強度先變大再變小,由F=qE可知,粒子受到的電場力先增大后減小,C正確,D錯誤。5.A設(shè)a、b間和b、c間電勢差的肯定值為U,粒子電荷量為q,依據(jù)動能定理可得2qU=10J,粒子運動到等勢面b時的動能為Ekb=10J-qU=5J,因為等勢面b的電勢為0,所以粒子的能量為E=Ekb=5J,依據(jù)能量守恒定律可知,當(dāng)這個粒子的動能為6J時,其電勢能為-1J,選項A正確。6.Cα粒子帶正電,帶的電荷量為2e,α粒子從f到b的過程中克服電場力所做的功為6eV,即電場力做功-6eV,所以Ufb=Wq=-6eV2e=-3V,所以各等勢面與左側(cè)相鄰的等勢面之間的電勢差為Ucb=-1V,電場線方向向右。b的電勢為0,所以c的電勢為-1V,選項A錯誤;由于b的電勢為0,所以α粒子在平面b的電勢能為0,選項B錯誤;Ufa=4Ucb=-4V,α粒子從f到a的過程中電場力所做的功為Wfa=q·Ufa=2e×(-4V)=-8