2025高中物理《课时作业》教科版必修第三册课时素养评价 4

2025高中物理《课时作业》教科版必修第三册课时素养评价4课时素养评价4电场力的功电势能A组合格性考试练1．两个带异种电荷的物体间距离增大一些时()A．电场力做正功，电势能增加B．电场力做负功，电势能增加C．电场力做正功，电势能减少D．电场力做负功，电势能减少2.(多选)某电场区域的电场线如图所示．一个电子只受电场力从A点移到B点时，则()A．电子所受的电场力减小，电场力对电子做正功B．电子所受的电场力增大，电子动能增大C．电子所受的电场力增大，电势能减小D．电子所受的电场力增大，电势能增大3.图中画出了匀强电场中的几条电场线，M、N是该电场中的两点．一个带电荷的离子(不计重力)仅在电场力的作用下由M点运动到N点，则()A．该离子一定带负电B．该离子在M点的速度不可能为零C．该离子在M点的电势能大于在N点的电势能D．该离子在M点的电势能小于在N点的电势能4．电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正、负点电荷组成的电结构，O是中点，电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷，用图(a)所示的矢量表示．科学家在描述某类物质的电性质时，认为物质是由大量的电偶极子组成的，平时由于电偶极子都在作无规则的运动且排列方向杂乱无章，因而该物质不显示带电的特性．当加上外电场后，电偶极子绕其中心转动，最后都趋向于沿外电场方向排列，从而使物质中的合电场发生变化，物质显示带电性．下列说法正确的是()A．图(a)中O处场强为零B．图(b)中，夹角θ减小至0的过程中，电场力不做功C．图(b)中，当夹角θ＝0时，电偶极子的电势能最小D．图(b)中，当夹角θ＝π时，电偶极子的电势能最小5.如图所示，a、b、c、d为圆周上的四个点，ab和cd为直径且相互垂直，M、N为cd上关于圆心O对称的两个点，在a、b、c三点分别固定等量的点电荷，电性如图所示．有一带负电的试探电荷在外力作用下由N点沿直线匀速运动到M点，不计电荷重力．下列说法正确的是()A．M处的电场强度与N处的电场强度方向相同B．试探电荷在运动过程中，电势能保持不变C．试探电荷在运动过程中，外力先做负功再做正功D．试探电荷在运动过程中，电场力始终做正功6．(多选)如图所示，倾角为θ＝30°绝缘斜面长L＝2m，顶端有一质量为m＝1kg、带正电且电量q＝1.0×10－6C的滑块，整个空间有电场强度E＝eq\r(3)×106N/C的水平向左匀强电场，静止释放滑块后，滑块到达斜面底端的动能为11J，重力加速度g取10m/s2，则滑块在沿斜面下滑的过程中()A．滑块机械能增加了1J，电势能减少了3JB．滑块机械能减少了2J，电势能减少了3JC．滑块重力势能和电势能之和减少11J，重力势能减少了10JD．滑块机械能和电势能之和减少2J，重力势能减少了10J7.正点电荷电场分布如图，该正点电荷电量为Q，则Q在与它相距r处的点所产生的电场强度大小为E＝keq\f(Q,r2)，A、B、C是电场线上的三个点．正点电荷在静电力作用下，沿电场线由A点运动至B点的过程中，关于电场力对电荷所做的功和电荷电势能的变化，下列说法正确的是()A．电场力做负功B．电场力先做正功后做负功C．电荷电势能增加D．电荷电势能减少8.(多选)如图所示，A、B为等量异种点电荷连线上的点且关于正电荷位置对称，C、B位于两电荷连线的中垂线上，则下列说法正确的是()A．A、B两点的电场强度大小关系为EA>EBB.B、C两点的电场强度大小关系为EB>ECC.若将一带正电的试探电荷从A移到B处，静电力做正功D．若将一带正电的试探电荷从C移到B处，静电力不做功9.(多选)如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示．则()A．a一定带负电，b一定带正电B．静电力对a做正功，对b也做正功C．a的加速度将变大，b的加速度也将变大D．a的动能将变大，b的电势能将变小10.如图所示，绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、电荷量为＋q的小球，由静止开始沿轨道运动至最低点的过程中，下列说法正确的是()A．小球在运动过程中机械能守恒B．小球经过环的最低点时速度最大C．小球电势能增加qERD．小球由静止释放到达最低点，动能的增加量等于mgRB组选择性考试练11.如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点分别有等量同种电荷＋Q，在x轴上有一C点，且CO＝OD，∠ADO＝60°.下列判断正确的是()A．O点的电场强度为零B．D点的电场强度为零C．若将点电荷＋q从O点移向C点，电势能增加D．若将点电荷－q从O点移向C点，电势能减少12．在光滑绝缘的水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B.A球的带电荷量为＋2q，B球的带电荷量为－3q，组成一带电系统，如图所示，虚线MP为A、B两球连线的垂直平分线，虚线NQ与MP平行且相距5L．最初A和B分别静止于虚线MP的两侧，距MP的距离均为L，且A球距虚线NQ的距离为4L．若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MP，NQ间加上水平向右的匀强电场E后，试求：(1)B球刚进入电场时，带电系统的速度大小；(2)带电系统向右运动的最大距离；(3)带电系统从开始运动到速度第一次为零时，B球电势能的变化量．13．如图所示，在光滑绝缘水平面上有两个带电小球A、B，质量分别为3m和m，小球A带正电q，小球B带负电－2q，开始时两小球相距x0，小球A有水平向右的初速度v0，小球B的初速度为零，取初始状态下两小球构成的系统的电势能为零．(1)求出系统电势能最大时，A、B两球的速度大小；(2)求出该电势能的最大值．课时素养评价5电势电势差A组合格性考试练1．如图所示，在正点电荷形成的电场中，一条电场线上的a、b、c三点，其电场强度大小分别用Ea、Eb、Ec表示，电势用φa、φb、φc表示，则()A．Ea＝Eb＝EcB．φa<φb<φcC．φa＝φb＝φcD．Ea>Eb>Ec2．如图所示，a、b、c为电场中一条水平方向的电场线上的三点，c为ab的中点，a、b两点的电势分别为φa＝8V、φb＝2V．下列说法正确的是()A．c点的电势一定为5VB．电场线方向可能为由b指向cC．带负电的试探电荷在c点的电势能一定小于在b点的电势能D．试探电荷在c点时，电场力方向由c指向b3.两等量异种点电荷分别放置于真空中的A、B两点，如图所示，a、b、c为电场中的三点，实线PQ为A、B连线的中垂线，a、b两点关于AB对称，a、c两点关于PQ对称．已知A点放置的是正点电荷，则下列判断正确的是()A．a点的场强与c点的场强相同B．a点的电势与c点的电势相同C．电子在a点的电势能大于其在b点的电势能D．若将电子沿直线由a点移动到b点，则电场力先做正功，后做负功4.如图所示，在边长为eq\r(2)L的正方形ABCD的四个顶点上，A、B、C三点处分别放有电荷量都为＋q的点电荷，D点处放有电荷量为－q的点电荷，电荷量为＋q的点电荷在距离其L处的电势为φ，静电力常量为k，则正方形对角线的交点O处的场强大小和电势分别为()A．eq\f(2kq,L2)，0B．eq\f(4kq,L2)，0C．eq\f(2kq,L2)，2φD．eq\f(4kq,L2)，2φ5.两个等量同种电荷的电场如图所示，A、O、B是电场中的三个点，O是两电荷连线的中点，也是A、B连线的中点，且AB垂直两电荷连线，选无穷远处为零电势面，则下列说法正确的是()A．O点的电势为零B．O点的电场强度大小为零C．A点的电势大于B点的电势D．A点的电场强度和B点的电场强度相同6．如图甲所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子仅在电场力作用下，以某一初速度沿AB由A点运动到B点，所经位置的电势随与A点距离的变化规律如图乙所示．以下说法正确的是()A．A、B两点的电场强度EA<EBB．电子在A、B两点的速度vA<vBC.A、B两点的电势φA<φBD．电子在A、B两点的电势能EpA＜EpB7．取无限远处电势为0，将一正电荷从无穷远处移入电场中M点，电势能减少了3.0×10－6J，若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N点，电势能增加了2.0×10－4J，则下列判断正确的是()A．φM＜φN＜0B．φN＞φM＞0C．φN＜φM＜0D．φM＞φN＞08．如图所示，真空中电荷量为2q和－q(q>0)的两个点电荷分别位于M点与N点．O点在MN连线的延长线上，且MN＝2NO.已知取无穷远处电势为零时，点电荷在空间中某点的电势与电荷量成正比，与距离成反比，已知两点电荷在MN中点的电势为φ，则O点电势为()A．－eq\f(1,3)φB．－eq\f(4,3)φC．eq\f(4,3)φD．eq\f(2,3)φ9.在x轴上关于坐标原点对称的a、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷，如图所示的E­x图像描绘了x轴上部分区域的电场强度(以x轴正方向为电场强度的正方向).对于该电场中x轴上关于原点对称的c、d两点，下列结论正确的是()A．两点场强相同，c点电势更高B．两点场强相同，d点电势更高C．两点场强不同，两点电势相等，均比O点电势高D．两点场强不同，两点电势相等，均比O点电势低10.如图所示，虚线为源电荷产生的电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，等势面a上的电场强度大小为E、电势为20V，等势面c上的电场强度大小为eq\f(E,4)、电势为10V．某质子仅受电场力作用，在电场中运动的轨迹如实线所示，若该质子在等势面c上的动能为15eV，则()A．源电荷为正电荷B．等势面b上的电场强度大小为eq\f(4,9)EC．质子经过等势面b的电势能为10eVD．质子经过等势面c的速度大小是经过等势面a速度大小的4倍B组选择性考试练11.(多选)如图所示，点电荷Q固定在O点，A、B为O点水平延长线上的两点，把电荷量为q＝－1.0×10－9C的检验电荷q放在点电荷Q所形成的电场中的A点，它所受的电场力F＝2.0×10－4N，方向为A指向B；若将检验电荷q从电场中的A点移到B点，电场力做功为2.0×10－7J.则()A．A点场强方向由O指向AB．A点场强大小为2×105N/CC．A、B之间的电势差为400VD．检验电荷q从A点移到B点电势能减少了2×10－7J12．(多选)一对距离很近的电荷量相等、电性相反的电荷＋q与－q构成电偶极子．图中ACDF为长方形，B、E分别为AC和DF的中点，且B、E两点位于两电荷连线的中垂线上，AC与两电荷连线平行，则下列说法正确的是()A．B点和E点的电场强度均为零B．UAB＝UBC>UFE＝UEDC．UAF＝UBE＝UCDD．同一负电荷在A点时的电势能小于在C点时的电势能13．有一点电荷所带电荷量q＝－6×10－6C，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做功6×10－4J，从B点移到C点，电场力对电荷做功9×10－4J，求：(1)AB间电势差UAB和BC间电势差UBC；(2)若B点电势为零，则A点的电势φA是多少？电荷在C点的电势能EpC为多大？14.如图所示，在光滑绝缘竖直细杆上，套有一小孔的带电小球，小球质量为m，带电荷量为q，杆与以正电荷Q为圆心的某一圆周交于BC两点，小球从A点无初速释放，AB＝BC＝h，小球滑到B点时速度大小为eq\r(3gh)，已知q远小于Q，求：(1)AB两点间的电势差；(2)若设定A点电势为零，求B、C两点的电势分别为多少？课时素养评论6电势差与电场强度的关系A组合格性考试练1．关于电场的性质，下列说法正确的是()A．由E＝eq\f(F,q)可知，试探电荷的电荷量越小，该点的电场强度越大B．选择不同的位置作为零电势点，电场中某两点之间电势差保持不变C．电场强度为零的点，电势一定为零D．由U＝Ed可知，匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积2．如图所示，匀强电场场强E＝100V/m，A、B点相距10cm，A、B连线与电场线夹角为60°，则UBA的电势差为()A．－5VB．10VC．5VD．－5eq\r(3)V3.如图所示，a、b、c、d为电场中四个平行等间距分布的等势面，相邻等势面间距为5cm，把一带电量为1.6×10－10C的正电荷沿垂直于等势面的虚线由图中的M点移到N点，克服电场力做功6.4×10－9J，若规定c等势面的电势为零，则下列说法正确的是()A．M处电势为40VB．该电场的电场强度大小为8V/mC．该电场的电场线方向为由M指向ND．在N点处放一负点电荷，所受电场力方向为由M指向N4．如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一个正方形的四个顶点，A、B、C三点的电势分别为φA＝15V，φB＝3V，φC＝－3V，由此可得D点的电势φD为()A.0B．3VC．6VD．9V5．如图所示，边长为a的等边三角形ABC处在匀强电场中，其中电势φA＝φB＝0，φC＝φ，则该电场的电场强度大小为()A.eq\f(φ,a)B．eq\f(\r(3)φ,3a)C．eq\f(2\r(3)φ,3a)D．eq\f(\r(3)φ,2a)6.如图所示，A、B是半径为r的圆上两点，空间存在平行于圆面的匀强电场，将质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从圆心处以大小均为v0的初速度向各个方向射出，结果粒子到达A、B两点时动能均减少了eq\f(1,4)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))，已知∠AOB＝120°，不计粒子的重力，则匀强电场的电场强度大小为()A．eq\f(mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),2qr)B．eq\f(\r(3)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),2qr)C．eq\f(\r(3)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),qr)D．eq\f(\r(3)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),3qr)7．在一个平行于xOy平面的匀强电场中，将一个电荷量q＝1.0×10－8C的正点电荷从坐标原点O移到坐标为(3m，0)的A点，电场力做功为W1＝9.0×10－8J，从坐标原点O移到坐标位置为(0，4m)的B点，电场力做功为W2＝1.2×10－7J．则该电场电场强度E的大小和与x方向的夹角θ分别为()A．E＝3eq\r(2)V/m，θ＝45°B．E＝5V/m，θ＝53°C．E＝3eq\r(2)V/m，θ＝60°D．E＝5V/m，θ＝37°8.(多选)以静电场中某点为原点建立一维坐标系，电势φ随x变化的规律如图所示，图像关于x＝x2对称，2x2>x1＋x3，由图可知()A．正电荷在x1处受到的电场力大于在x2处受到的电场力B．负电荷在x1处的电势能大于在x3处的电势能C．将正电荷从x1处移到x3处，电场力做正功D．负电荷仅在电场力作用下从x1处运动到x2处，加速度逐渐减小9.(多选)如图所示，在匀强电场中有边长为5cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行．O点为该三角形的中心，D、E、F分别为AC、AB和BC边的中点．三角形各顶点的电势分别为φA＝4V、φB＝8V、φC＝12V，下列说法正确的是()A．O点电势为10VB．匀强电场的场强大小为160V/m，方向由C指向AC．将电子由F点移到C点，电子的电势能减少了2eVD．在三角形ABC内切圆的圆周上，E点电势最低10．如图所示，A、B是一条直电场线上的两点，相距为d，则()A．A点电场强度一定大于B点电场强度B．A点电势一定高于B点电势C．B点电势一定高于A点电势D．A、B两点间的电势差一定等于EAdB组选择性考试练