高中物理教科版1本册总复习总复习学业分层测评4

学业分层测评(四)(建议用时：45分钟)[学业达标]1.一正点电荷仅在电场力作用下，从A点运动到B点，其速度大小随时间变化的图象如图1­4­8所示，下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势的高低的判断，正确的是()图1­4­8A．EA>EB，φA>φBB．EA＝EB，φA＝φBC．EA<EB，φA>φBD．EA<EB，φA＝φB【解析】由v­t图象，电荷速度大小不变，电场力不做功，正点电荷只在电场力作用下沿等势面运动，因此可以确定B正确．【答案】B2．在电场中A、B两点间的电势差UAB＝75V，B、C两点间的电势差为UBC＝－200V，则A、B、C三点的电势高低关系为()A．φA>φB>φC B．φA<φC<φBC．φC>φA>φB D．φC>φB>φA【解析】设φB＝0，由UAB＝φA－φB＝75V可得：φA＝75V，由UBC＝φB－φC＝－200V可得，φC＝200V，故有：φC>φA>φB，C正确．【答案】C3．(2023·德州高二检测)如图1­4­9所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，先把＋q的试探电荷依次放在三点上，然后把－q的试探电荷依次放在三点上，关于电荷的电势能的说法正确的是()【导学号：33410028】图1­4­9A．放上＋q时，EpA>EpB>EpCB．放上＋q时，EpA<EpB<EpCC．放上－q时，EpA>EpB>EpCD．无论放＋q，还是－q，EpA<EpB<EpC【解析】沿电场线方向，电势逐渐降低，则φA>φB>φC，又由电势定义式φ＝eq\f(Ep,q)可知，对正电荷有EpA>EpB>EpC，对负电荷有EpA<EpB<EpC，故A项对．【答案】A4．某静电场的电场线分布如图1­4­10所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为φP和φQ，则()图1­4­10A．EP>EQ，φP>φQB．EP>EQ，φP<φQC．EP<EQ，φP>φQD．EP<EQ，φP<φQ【解析】由于P点电场线比Q点密，故EP＞EQ，电场线方向由P指向Q，沿电场线方向电势越来越低，故φP＞φQ，故A正确，B、C、D错误．【答案】A5．(多选)如图1­4­11所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点．下列说法正确的是()【导学号：33410029】图1­4­11A．M点电势一定高于N点电势B．M点场强一定大于N点场强C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功【解析】沿电场线方向，电势降低，所以M点电势一定高于N点电势，A正确；电场线的疏密程度表示电场的强弱，由图可知，M点场强一定小于N点场强，B错误；正电荷q在M点的电势能EpM＝qφM，在N点的电势能EpN＝qφN，由于φM>φN，所以EpM>EpN，C正确；电子在电场中受电场力的方向沿NM指向M，故从M移动到N，电场力做负功，D错误．【答案】AC6．(2023·烟台高二检测)如图1­4­12所示，a、b是电场线上的两点，将一点电荷q从a移到b，电场力做功为W，且知a、b间的距离为d，以下说法正确的是()【导学号：33410030】图1­4­12A．a、b两点间的电势差为eq\f(W,q)B．a处的电场强度为E＝eq\f(W,qd)C．b处的电场强度为E＝eq\f(W,qd)D．a点的电势为eq\f(W,q)【解析】由W＝qU知，U＝eq\f(W,q)，且a点的电势比b点的高，所以A项正确．由于不知是否是匀强电场，所以a、b两点的电场强度不能使用E＝eq\f(W,qd)进行计算，所以B、C项错．如果取b点的电势为零，a点的电势才是eq\f(W,q)，而题中并没有说明何处为零电势点，所以D项错．【答案】A7．一个带正电的质点，电荷量q＝×10－9C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为×10－5J，质点的动能增加了×10－5J，则a、b两点间电势差φa－φbA．×104V B．×104VC．－×104V D．－×104V【解析】在a点移到b点的过程由动能定理有Wab＋W其他＝ΔEk得a到b电场力所做的功Wab＝×10－5J，则φa－φb＝Uab＝eq\f(Wab,q)＝eq\f×10－5,×10－9)V＝×104V.【答案】B8．有一带负电的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10－4J．从B点移到C点时，电场力做功9×10－4J，问：(1)若以A为零势能点，B、C两点的电势能各为多少？A、C间的电势能之差为多少？(2)若以B为零势能点，A、C两点的电势能各为多少？A、C间的电势能之差为多少？【解析】(1)从A点移到B点，克服电场力做功6×10－4J，电势能增加6×10－4J，由于A点的电势能为零，故B点电势能为6×10－4J．从B点移到C点，电场力做功9×10－4J，电势能减少9×10－4J，故C点电势能为－3×10－4J．由于A为零势能点，故A、C间的电势能之差为3×10－4J.(2)以B点为零势能点，将电荷从A点移到B点，电势能增加6×10－4J，B点电势能为零，故A点电势能为－6×10－4J．从B点移到C点，电势能减少9×10－4J，故C点电势能为－9×10－4J，A、C间的电势能之差为3×10－4J.【答案】(1)6×10－4J－3×10－4J3×10－4J(2)－6×10－4J－9×10－4J3×10－4J[能力提升]9．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1­4­13所示，a、b、c、d为电场中的4个点．则()图1­4­13A．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】因为电场线与等势面垂直，根据这一特点画出电场线分布图，电场线从P出发终止于Q，所以Q必是负电荷，A错误；a、b两点电场强度方向不同，B错误；沿着电场线方向电势降低，所以c点电势高于d点电势，C错误；由于c点电势高于a点电势，故负电荷从a到c电势能减少，D正确．【答案】D10．(多选)如图1­4­14所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负的试探电荷在这个电场中仅在电场力作用下运动的轨迹．若电荷是从A处运动到B处，以下判断正确的是()【导学号：33410031】图1­4­14A．电荷从A到B加速度减小B．电荷从A到B加速度增大C．电荷从A到B电势能减少D．电荷从A到B电势能增加【解析】根据电场线的疏密程度可以判断在A处的电场强度大于B处的电场强度，也就是说试探电荷在A处受到的电场力大于在B处的电场力，由牛顿第二定律可知电荷在A处的加速度大于在B处的加速度，所以选项A正确；根据带电粒子做曲线运动的条件，曲线向力的方向弯曲，可判定，在A、B两点所受到的电场力的方向都应在电场线上并大致向左，由此判断电场线方向发散向外，电荷在电场中从A向B点运动，电场力对电荷做负功，电势能不断增大，选项D正确．【答案】AD11．有一个带电荷量q＝－3×10－6C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做6×10－4J的功，从B点移到C点，电场力对电荷做910－4J的功，问；(1)AB、BC、CA间的电势差各为多少？(2)若以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？【解析】(1)电荷由A移到B克服电场力做功，即电场力做负功，WAB＝－6×10－4JUAB＝eq\f(WAB,q)＝eq\f(－6×10－4,－3×10－6)V＝200VUBC＝eq\f(WBC,q)＝eq\f(9×10－4,－3×10－6)V＝－300VUCA＝UCB＋UBA＝－UBC＋(－UAB)＝300V－200V＝100V.(2)若φB＝0，由UAB＝φA－φB得φA＝UAB＝200V，由UBC＝φB－φC得φC＝φB－UBC＝0－(－300)V＝300V.【答案】(1)UAB＝200VUBC＝－300VUCA＝100V(2)φA＝200VφC＝300V12．如图1­4­15所示，在电场强度E＝104N/C的水平匀强电场中，有一根长l＝15cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m＝3g、电荷量q＝2×10－6C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取10m/s2.【导学号：33410032图1­4­15(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？(2)若取A点电势为零，小球在B点的电势能、电势分别为多大？(3)小球到B点时速度为多大？绳子张力为多大？【解析】(1)根据功能关系有ΔEp＝－mgl＝－×10－3JΔEp电＝Eql＝3×10－3J.(2)ΔEp电＝EpB－EpAEpB＝3×10－3JEpA＝φAqEpB＝φBqφB＝eq\f(3×10－3,2×10－6