第十章第2节　课后达标检测 （教师版）--《创新课堂》人教版必修三

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题组1　电势差与电势的理解与计算
1．(2024·重庆七中校考)下列说法错误的是(　　)
A．沿电场线的方向，电势逐渐降低
B．A、B两点间的电势差与零电势点的选取有关
C．电势差是一个标量，但有正值和负值之分
D．电场中某点的电势和放入该点的电荷的电性、电荷量无关
解析：选B。沿电场线的方向，电势逐渐降低，故A正确，不符合题意；某点电势与零电势点的选取有关，两点间的电势差与两点的相对位置有关，与零电势点无关，故B错误，符合题意；电势差是标量，正负表示两点的电势高低情况，故C正确，不符合题意；电势是描述电场能性质的物理量，与试探电荷无关，故D正确，不符合题意。
2.(2024·天津九十五中学校考)如图，空间有一电场，电场中有两个点M和N，下列表述正确的是(　　)
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A．该电场是匀强电场
B．M点的电场强度比N点的小
C．M点的电势比N点的高
D．M点与N点间的电势差大小与零电势面的选取有关
解析：选C。由电场线分布可知，该电场是非匀强电场，A错误；电场线越密的位置场强越大，可知M点的电场强度比N点的大，B错误；沿电场线电势逐渐降低，可知M点的电势比N点的高，C正确；M点与N点间的电势差大小与零电势面的选取无关，D错误。
3．在电场中，A、B两点间的电势差UAB＝60 V，B、C两点间的电势差UBC＝－50 V，则A、B、C三点电势的高低关系是(　　)
A．φA>φB>φC　　　　　　 B．φA<φC<φB
C．φA>φC>φB D．φC>φB>φA
解析：选C。因为UAB＝φA－φB＝60 V>0，所以φA>φB；又UBC＝φB－φC＝－50 V<0，所以φB<φC；又UAC＝UAB＋UBC＝60 V＋(－50 V)＝10 V>0，所以φC<φA，得φA>φC>φB。
题组2　静电力做功和电势差的关系
4．(2024·宁夏吴忠期中)如图所示，一带电粒子，质量为m、电荷量为q，以初速度v0从A点竖直向上进入方向水平的匀强电场，粒子到达B点时速度沿电场线方向的分量为2v0。不计重力的作用，则A、B两点的电势差UAB为(　　)
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A． eq \f(mv,q) B． eq \f(2mv,q)
C． eq \f(3mv,2q) D． eq \f(mv,2q)
解析：选B。由动能定理qUAB＝m eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(（2v0）2＋v)) －mv，则A、B两点的电势差UAB＝ eq \f(2mv,q) 。
题组3　等势面的特点与应用
5．关于静电场的等势面，下列说法正确的是(　　)
A．两个电势不同的等势面可能相交
B．电场线与等势面处处相互垂直
C．同一等势面上各点电场强度一定相等
D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，静电力做正功
解析：选B。若两个电势不同的等势面相交，则在交点处存在两个不同电势数值，与事实不符，A错误；电场线一定与等势面垂直，B正确；同一等势面上的电势相同，但电场强度不一定相同，C错误；将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，静电力做负功，D错误。
6．(2024·天津实验中学期末)在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等，电场强度相同的是(　　)
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A．甲图：与点电荷等距的a、b两点
B．乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C．丙图：点电荷与带电平板形成的电场中板上表面的a、b两点
D．丁图：匀强电场中的a、b两点
解析：选B。题图甲为单独一个正电荷的电场，则a、b两点电势相等，电场强度大小相等但方向不同，A错误；题图乙为等量异种电荷的电场，则a、b两点电势均为零，且电场强度相同，B正确；题图丙中a电场强度小于b点电场强度，a点距负电极板更近，电势低于b点电势，C错误；题图丁为匀强电场，则a、b两点电场强度相同，沿电场线方向电势降低，则a点电势低于b点电势，D错误。
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7.(多选)(2024·福建福州期中)现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。避雷针，又名防雷针、接闪杆，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。如图所示为避雷针周围的等势面分布情况，电场中有M、N、P三点，则下列说法正确的是(　　)
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A．P、M两点电势差UPM＝2 kV
B．P点的场强大小比M点的小
C．M、N两点的场强相同
D．电子在P点的电势能大于其在M点的电势能
解析：选BD。由题图可知，P、M两点电势差UPM＝φP－φM＝－2 kV，故A错误；因M点比P点等势线密集，可知电场线密集，则P点的场强大小比M点的小，故B正确；M、N两点的等势线密集程度相同，可知电场线密集程度相同，则两点场强大小相同，但是方向不同，故C错误；因P点的电势比M点的低，可知电子在P点的电势能大于其在M点的电势能，故D正确。
8. (2024·山西太原统考期中)如图所示，三条虚线表示某电场中的三个等差等势面，电势分别为φ1、φ2、φ3。带电粒子仅在电场力作用下按图中实线轨迹从A点运动到B点，下列说法正确的是(　　)
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A．φ1<φ2<φ3
B．粒子在运动过程中经过A点的速度比B点的速度大
C．粒子在A点的加速度大于在B点的加速度
D．粒子在A点的电势能小于在B点的电势能
解析：选C。由题图可知，带电粒子的轨迹向右上偏转，得出粒子所受的电场力方向大致向右上方，由于粒子的电性未知，所以不能判断电势的高低关系，故A错误；粒子所受的电场力方向大致向右上方，带电粒子从A到B，可知粒子在A点的受力方向与速度方向夹角为锐角，电场力做正功，粒子做加速运动，所以粒子在运动过程中经过A点的速度比B点的速度小，故B错误；等差等势面密处电场线也密，故A点处的电场强度比B点处的大，粒子在A点受到的电场力大于在B点处受到的电场力，故粒子在A点的加速度大于在B点的加速度，故C正确；由以上分析可知，带电粒子从A到B电场力做正功，电势能减小，所以粒子在A点的电势能大于在B点的电势能，故D错误。
9. (2024·重庆南开中学期中)在电场中把一个电荷量q＝－5×10－6 C的电荷从无限远处移到A点，克服电场力做功2×10－5 J，再将该电荷从A点移到B点，该电荷的电势能减小了1.5×10－5 J，选无限远处电势为零，求：
(1)q在A点的电势能；
(2)B点的电势。
解析：(1)根据题意，电荷从无限远处移到A点，克服电场力做功2×10－5 J，即电场力做功W＝－2×10－5 J
电场力做负功，电势能增大，所以q在A点的电势能EpA＝2×10－5 J。
(2)A点的电势φA＝＝ V＝－4 V
电荷从A点移到B点，该电荷的电势能减小了1.5×10－5 J，即电场力做功W1＝1.5×10－5 J
又W1＝q(φA－φB)，代入数据得φB＝－1 V。
答案：(1)2×10－5 J　(2)－1 V
10. (2024·湖南张家界民族中学校考)带电荷量为＋3×10－6 C的粒子只在静电力作用下先后经过电场中的A、B两点，静电力做功6×10－4 J，已知B点电势为50 V，则：
(1)A、B两点间的电势差是多少？
(2)A点的电势是多少？
(3)电势能变化了多少？
(4)动能变化了多少？
解析：(1)根据静电力做功与电势差的关系WAB＝qUAB可得A、B两点间的电势差
UAB＝＝ V＝200 V。
(2)已知B点电势为50 V，则有UAB＝φA－φB＝200 V
可得A点的电势φA＝250 V。
(3)根据ΔEp＝－WAB＝－6×10－4 J，可得电势能减少了6×10－4 J。
(4)根据动能定理可得ΔEk＝WAB＝6×10－4 J，可知动能增加了6×10－4 J。
答案：(1)200 V　(2)250 V　(3)减少了6×10－4 J
(4)增加了6×10－4 J