18学年高中物理课时跟踪检测六电势与等势面鲁科版选修31.docx

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18学年高中物理课时跟踪检测六电势与等势面鲁科版选修31

18学年高中物理课时跟踪检测（六）电势与等势面鲁科版选修3-1

D

C．沿电场线方向移动电荷，电势能逐渐减小

D．在电场力作用下，正电荷一定从电势高处向电势低处移动

解析：

选B　沿电场线方向，电势降低；沿电场线方向移动正电荷，电场力做正功电势能减小；在电场力作用下，正电荷不一定从电势高的地方向电势低的地方移动，与其初速度的方向有关。

3．关于等势面的说法，错误的是（　　）

A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功

B．等势面上各点的场强不一定相等

C．点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面

D．匀强电场中的等势面是相互平行的垂直电场线的一簇平面

解析：

选A　在等势面上移动电荷，电场力不做功并不是电荷不受电场力的作用，而是电场力和电荷的移动方向垂直，电场力做功为零，因此A项错误。

等势面上各点的电势相等，但是场强是否相等则不一定，如在点电荷形成的电场中，等势面上各点的场强的大小相等，但是方向却不同，因此B项正确。

根据所学各种等势面的分布情况可知，C、D两项是正确的。

4．关于避雷针的下列说法中正确的是（　　）

A．制作避雷针要选用绝缘性能好的材料

B．避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地

C．为了美观通常把避雷针顶端设计成球形

D．避雷针安装在高大建筑物的顶端，而不必接地

解析：

选B　带电云层靠近建筑物时，会在建筑物上感应出异种电荷，在云层与建筑物之间形成电场。

当电荷积累到一定程度时，会发生强烈放电现象，可能发生雷击。

如果建筑物安装了避雷针，云层中积聚的电荷会通过避雷针导入大地，逐渐中和云层的电荷，保护建筑物，使其免遭雷击。

避雷针应选用导体材料，所以选B。

5．如图1所示的情况中，a、b两点电势相等，电场强度矢量也相等的是（　　）

图1

A．甲图中带等量异种电荷的平行金属板之间的两点

B．乙图中离点电荷等距的任意两点

C．丙图中两等量同种电荷其连线的中垂线上离垂足等距的任意两点

D．丁图中两等量异种电荷其连线的中垂线上离垂足等距的任意两点

解析：

选D　匀强电场的等势面是一系列的平行平面，甲图中a、b两点不在同一等势面上，所以，这两点的电势是不相等的，但这两点的场强相等；乙图中a、b两点在同一个等势面上，电势相等，但这两点的场强矢量大小相等，方向不同；丙图中a、b两点对称于两电荷的连线，所以电势相等，但在中垂线上场强矢量的方向是平行于中垂线的，而且都向外侧，故两点的场强矢量的方向不同；在丁图中，a、b两点的电势相等，场强矢量的方向是平行于两点电荷连线的，而且方向相同，D项正确。

6.一正电荷仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图像如图2所示。

下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势φ的高低的判断，正确的是（　　）

图2

A．EA＞EB，φA＞φB

B．EA＝EB，φA＝φB

C．EA＜EB，φA＞φB

D．EA＜EB，φA＜φB

解析：

选B　电荷仅受电场力作用，合力不会为零，由运动图像可知速度的大小没有变化，故电荷只能做匀速圆周运动，故选B。

7.（多选）图3中，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则（　　）

图3

A．A点的场强小于B点的场强

B．A点的场强方向指向x轴负方向

C．A点的场强大于B点的场强

D．A点的电势高于B点的电势

解析：

选AD　由电场线与等势面的关系可知，电场线一定与等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面，作出相对应的电场线分布如图中虚线所示，则可知A、B两点处的场强方向应与x轴正方向同向，由电场线的疏密可知，A点的场强小于B点的场强。

故选A、D。

8.（2015·全国卷Ⅰ）如图4，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ。

一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等。

则（　　）

图4

A．直线a位于某一等势面内，φM>φQ

B．直线c位于某一等势面内，φM>φN

C．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功

D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功

解析：

选B　由电子从M点分别运动到N点和P点的过程中电场力所做的负功相等可知，N、P两点在同一等势面上，且电场线方向为M→N，故选项B正确，选项A错误。

M点与Q点在同一等势面上，电子由M点运动到Q点，电场力不做功，故选项C错误。

电子由P点运动到Q点，电场力做正功，故选项D错误。

9.如图5中A、C是以正点电荷Q为圆心的某一圆周上的两点，B是线段AC的中点。

现将一正电荷从A经B移到C，则（　　）

图5

A．从A到C，电场力对该电荷一直做正功

B．从A到C，电场力对该电荷一直不做功

C．该电荷在A、B、C三点时的电势能大小关系是EpB＞EpA＝EpC

D．该电荷在A、B、C三点时所受电场力的大小关系是FB＜FA＝FC

解析：

选C　根据点电荷的等势面特点（如图），可知A、C两点处于同一等势面上，两点的电势相等，B所在的等势面比A、C所在的等势面电势高，故将正电荷从A移到C点的过程中，电势先升高后降低，电势能先增大后减小，电场力先做负功后做正功，所以选项A、B错误；根据EP＝qφ可知，正电荷在三点的电势能大小关系为EpB＞EpA＝EpC，所以选项C正确；根据点电荷的电场线分布可知，三点的电场强度的大小EB＞EA＝EC，根据F＝qE，所以有FB＞FA＝FC，故D选项错误。

10.如图6所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。

下列说法中正确的是（　　）

图6

A．三个等势面中，等势面a的电势最高

B．带电质点一定是从P点向Q点运动

C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小

D．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小

解析：

选D　先画出电场线，再根据速度、合力和轨迹的关系，可以判定：

质点在各点受的电场力方向是斜向右下方。

由于是正电荷，所以电场线方向也沿电场力斜向右下方。

11．如果把q＝1.0×10－8C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，需要克服电场力做功W＝1.2×10－4J，选取无穷远处为零势能点，那么：

（1）A点的电势及q在A点的电势能各是多少？

（2）q未移入电场前A点的电势是多少？

解析：

（1）根据电势能的规定可知q在A点的电势能EpA＝W＝1.2×10－4J

正电荷在A点的电势φA＞0

φA＝

＝

＝1.2×104V。

（2）A点的电势由电场本身决定，跟A点是否有电荷无关，所以q未移入电场前，A点的电势也为1.2×104V。

答案：

（1）1.2×104V　1.2×10－4J　

（2）1.2×104V

12.如图7所示，虚线方框内为一匀强电场，A、B、C为该电场中的三个点。

已知φA＝12V，φB＝6V，φC＝－6V。

试在该方框内作出该电场的示意图（即画出几条电场线），并要求保留作图时所用的辅助线。

图7

解析：

题目中只要寻求电势相等的点即可确定等势面，因φB＝6V，φC＝－6V，由匀强电场的特点电势均匀分布知，在BC连线的中点O处的电势必为0；同理，在AC线段上找一个电势为0的点，把AC线段等分成三份，在等分点O′处的电势也必为0。

连结OO′即为该电场中的一条等势线，根据电场线与等势线垂直，可以画出电场中的电场线，如图所示。

答案：

见解析图