高中物理 第2章 电场与示波器 2_3 研究电场的能的性质（二）学业分层测评 沪科版选修3-1

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DA、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UABUBA【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UABUBA，负号表示两点电势的高低，D错【答案】BC2(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2312A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】AD3三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a、b，则()图2313AEaEb，abBEaEb，aEb，ab DEab【解析】由图可以看出a处电场线更密，所以EaEb，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ba，故C项正确【答案】C4(多选)(2014全国卷)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】AD5(2016海口实验中学高二检测)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2314A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WBDWBC，D错误【答案】A6(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q106 C，从A移到B，电场力做功为2106 J，则()图2315A该电场的场强为10 V/mB该电场的场强方向由A指向BCA、B间的电势差为10 VDB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2106106E0.2，解得E10 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UEd100.2 V2 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】AB7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：37930020】图2316AP、Q两点处的电荷等量同种Ba点和b点的电场强度相同Cc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cd，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】D8如图2317所示，在匀强电场中，将一电荷量为2105C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)A、B两点间的电势差UAB.【解析】(1)因正电荷由A移到B的过程中，正电荷的电势能减少了E减0.2 J，所以这个过程中电场力对正电荷所做的功WABE减0.2 J.(2)A、B两点间的电势差UAB1104 V.【答案】(1)0.2 J(2)1104 V能力提升9如图2318中，a、b、c、d、e五点在同一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离在a点固定放置一个点电荷，带电荷量为Q，已知在Q的电场中b、c两点间的电势差为U，将另一个点电荷q从d点移动到e点的过程中，下列说法正确的是()图2318A电场力做功qUB克服电场力做功qUC电场力做功大于qUD电场力做功小于qU【解析】电场力做功WUq，对于点电荷产生的电场，d、e两点的电势差小于b、c两点的电势差，故从d点到e点，电场力做功小于qU.【答案】D10(2014重庆高考)如图2319所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb，则()图2319AWaWb，EaEb BWaWb，EaEbCWaWb，EaEb DWaWb，EaEb，C、D错误，a、b两点处于同一等势面，电子从a、b两点运动到c点，电场力做的功相等，与路径无关，B错，A正确【答案】A11.如图2320所示，在匀强电场中，电荷量q5.01010 C的正电荷分别在平行于电场方向的平面内由a点运动到b点和由a点运动到c点，电场力做的功都为3.0108 J已知abc中，a37，c90，ab20 cm，则a、b两点间的电势差Uab_，匀强电场的场强E的大小是_，方向为_图2320【解析】由WabqUab得Uab60 V电荷由a点到b点和c点，电场力做功相同，则bc在同一等势面上，ac为电场线方向，故E375 V/m，方向为从a向c.【答案】60 V375 V/m从a向c12在电场中的一条电场线上有A、B两点，如图2321所示若将一负电荷q2.0107 C，从A点移至B点，电荷克服电场力做功4.0104 J试求：图2321(1)电场方向；(2)A、B两点的电势差，哪一点电势高？(3)在这一过程中，电荷的电势能怎样变化？(4)如在这一电场中有另一点C，已知UAC500 V，若把这一负电荷从B移至C电场力做多少功？是正功还是负功？【解析】(1)场强方向水平向右(2)沿电场方向电势降低，故AB，UAB V2 000 V.(3)EpW4.0104 J，故电势能增加了4.0104 J.(4)因为UAB2 000 V，UAC500 V所以UBCUACUAB1 500 V故WBCqUBC2.0107(1 500) J3.0104 J因此电场力做正功【答案】见解析