2016-2017學(xué)年高中物理第2章電勢能與電勢差第2節(jié)電勢與等勢面學(xué)業(yè)分層測評魯科版選修.docx

電勢與等勢面 (建議用時(shí)：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1關(guān)于電場的性質(zhì)，下列說法中正確的是()A電場強(qiáng)度大的地方，電場線一定密，電勢也一定高B電場強(qiáng)度大的地方，電場線一定密，但電勢不一定高C電場強(qiáng)度為零的地方，電勢一定為零D電勢為零的地方，電場強(qiáng)度一定為零【解析】由電場線的特點(diǎn)和場強(qiáng)與電勢的關(guān)系可判斷選項(xiàng)B正確【答案】B2在靜電場中，下列說法正確的是()A電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢一定為零B電場強(qiáng)度處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢也一定處處相同C電勢降低的方向，一定是電場強(qiáng)度的方向D勻強(qiáng)電場中的等勢面是一簇彼此平行的平面【解析】電勢是一個相對量，某一點(diǎn)的電勢值與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)，場強(qiáng)為零，電勢不一定為零，故A錯；在勻強(qiáng)電場中，其等勢面是一簇相互平行的平面，沿電場線方向電勢降低，并降低得最快，故B、C均錯，D正確【答案】D3由如圖228所示的電場線，可判定() 【導(dǎo)學(xué)號：34660046】圖228A該電場一定是勻強(qiáng)電場BA點(diǎn)的電勢一定低于B點(diǎn)的電勢C負(fù)電荷在B點(diǎn)的電勢能比A點(diǎn)的電勢能大D負(fù)電荷在B點(diǎn)所受的電場力方向向右【解析】只有一條電場線，無法判斷電場的疏密(即場強(qiáng)大小)，故A錯；順著電場線，電勢降低，B錯；負(fù)電荷受電場力方向向左，從AB，電場力做負(fù)功，電勢能增大，所以C對，D錯【答案】C4如圖229所示的情況中，a、b兩點(diǎn)電勢相等，電場強(qiáng)度矢量也相等的是()甲 乙 丙 丁圖229A甲圖中帶等量異種電荷的平行金屬板之間的兩點(diǎn)B乙圖中離點(diǎn)電荷等距的任意兩點(diǎn)C丙圖中兩等量同種電荷其連線的中垂線上離垂足等距的任意兩點(diǎn)D丁圖中兩等量異種電荷其連線的中垂線上離垂足等距的任意兩點(diǎn)【解析】勻強(qiáng)電場的等勢面是一系列的平行平面，甲圖中a、b兩點(diǎn)不在同一等勢面上，所以，這兩點(diǎn)的電勢是不相等的，但這兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等；乙圖中a、b兩點(diǎn)在同一個等勢面上，電勢相等，但這兩點(diǎn)的場強(qiáng)矢量大小相等，方向不同；丙圖中a、b兩點(diǎn)對稱于兩電荷的連線，所以電勢相等，但在中垂線上場強(qiáng)矢量的方向是平行于中垂線的，而且都向外側(cè)，故兩點(diǎn)的場強(qiáng)矢量的方向不同；在丁圖中，a、b兩點(diǎn)的電勢相等，場強(qiáng)矢量的方向是平行于兩點(diǎn)電荷連線的，而且方向相同，D項(xiàng)正確. 【答案】D5關(guān)于避雷針的下列說法中正確的是()A制作避雷針要選用絕緣性能好的材料B避雷針避雷是將云層中積聚的電荷導(dǎo)入大地C為了美觀通常把避雷針頂端設(shè)計(jì)成球形D避雷針安裝在高大建筑物的頂端，而不必接地【解析】帶電云層靠近建筑物時(shí)，會在建筑物上感應(yīng)出異種電荷，在云層與建筑物之間形成電場當(dāng)電荷積累到一定程度時(shí)，會發(fā)生強(qiáng)烈放電現(xiàn)象，可能發(fā)生雷擊如果建筑物安裝了避雷針，云層中積聚的電荷會通過避雷針導(dǎo)入大地，逐漸中和云層的電荷，保護(hù)建筑物，使其免遭雷擊避雷針應(yīng)選用導(dǎo)體材料，所以選B.【答案】B6某靜電場的電場線分布如圖2210所示，圖中P、Q兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小分別為EP和EQ，電勢分別為UP和UQ，則() 【導(dǎo)學(xué)號：34660047】圖2210AEPEQ，UPUQBEPEQ，UPUQCEPUQDEPEQ，UPN，所以EpMEpN，C正確；電子在電場中受電場力的方向沿NM指向M，故從M移動到N，電場力做負(fù)功，D錯誤【答案】AC8如果把q1.0108 C的電荷從無窮遠(yuǎn)處移至電場中的A點(diǎn)，需要克服電場力做功W1.2104 J，選取無窮遠(yuǎn)處為零勢能點(diǎn)，那么：(1)A點(diǎn)的電勢及q在A點(diǎn)的電勢能各是多少？(2)q未移入電場前A點(diǎn)的電勢是多少？【解析】(1)根據(jù)電勢能的規(guī)定可知q在A點(diǎn)的電勢能EpAW1.2104 J正電荷在A點(diǎn)的電勢A0A1.2104 V.(2)A點(diǎn)的電勢由電場本身決定，跟A點(diǎn)是否有電荷無關(guān)，所以q未移入電場前，A點(diǎn)的電勢也為1.2104 V.【答案】(1)1.2104 V1.2104 J(2)1.2104 V能力提升9一正電荷僅在電場力作用下，從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，速度大小隨時(shí)間變化的圖象如圖2212所示下列關(guān)于A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度E的大小和電勢的高低的判斷，正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：34660048】圖2212AEAEB，ABBEAEB，ABCEAEB，ABDEAEB，AB【解析】電荷僅受電場力作用，合力不會為零，由運(yùn)動圖象可知速度的大小沒有變化，故電荷只能做勻速圓周運(yùn)動，故選B.【答案】B10如圖2213所示，將帶正電的甲球放在不帶電的乙金屬球左側(cè)，兩球在空間形成了穩(wěn)定的靜電場，實(shí)線為電場線，虛線為等勢線A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線位于同一直線上，C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對稱，則()圖2213AA點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢相同BC點(diǎn)和D點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電場力做正功D負(fù)電荷從C點(diǎn)移至D點(diǎn)，電勢能增大【解析】A點(diǎn)比乙球面電勢高，乙球面比B點(diǎn)電勢高，故A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢不相同，A錯；C、D兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，方向不同，B錯；AB，電場力對正電荷做的功WAB0，C對；C、D兩點(diǎn)位于同一等勢面上，D錯【答案】C11如圖2214所示，虛線a、b、c是電場中的三個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相同，實(shí)線為一個帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下，通過該區(qū)域的運(yùn)動軌跡，P、Q是軌跡上的兩點(diǎn)下列說法中正確的是()圖2214A三個等勢面中，等勢面a的電勢最高B帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動C帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過Q點(diǎn)時(shí)小D帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的動能比通過Q點(diǎn)時(shí)小【解析】先畫出電場線，再根據(jù)速度、合力和軌跡的關(guān)系，可以判定：質(zhì)點(diǎn)在各點(diǎn)受的電場力方向是斜向左下方由于是正電荷，所以電場線方向也沿電場力斜向左下方【答案】D12如圖2215所示，在電場強(qiáng)度E104 N/C的水平勻強(qiáng)電場中，有一根長l15 cm的細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個質(zhì)量m3 g、電荷量q2106 C的帶正電小球，當(dāng)細(xì)線處于水平位置時(shí)，小球從靜止開始釋放，g取10 m/s2. 【導(dǎo)學(xué)號：34660049】(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)B的過程中重力勢能、電勢能分別變化了多少？(2)若取A點(diǎn)電勢為零，小球在B點(diǎn)的電勢能、電勢分別為多大？(3)小球到B點(diǎn)時(shí)速度為多大？繩子張力為多大？【解析】(1)根據(jù)功能關(guān)系有Epmgl4.5103 JEp電Eql3103 J.(2)Ep電EpBEpAEpB3103 JEpAAqEpBBqB V1.