2023版新教材高中物理专项10.1电势电势能电场强度等基本概念的综合分析课时作业新人教版必修第三册

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 1　电势、电势能、电场强度等基本概念的综合分析1．将一个正电荷从无限远移入电场中的M点，电势能减少8.0×10－9J；若将另一个等量的负电荷从无限远移入电场中的N点，静电力做负功为9.0×10－9J，则正确的结果是(　　)A．φM＜φN＜0    B．φM＞φN＞0C．φN＜φM＜0    D．φN＞φM＞02．如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O.下列关于x轴上电场强度和电势的说法中正确的是(　　)A．O点的电势最高B．O点的电场强度最强C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高D．从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低3．(多选)如图甲所示，直线AB是某电场中的一条电场线．若有一电子以某初速度仅在静电力的作用下沿直线由A运动到B，其速度—时间图像如图乙所示，下列关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势φA、φB的判断正确的是(　　)A．EA>EBB．EA＝EBC．φA>φBD．φA<φB4．[2023·四川成都高二联考]如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，电场线的方向如图中箭头所示，M、N、Q是以直电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线垂直于MN.以下说法正确的是(　　)A.M点电势与Q点电势相等B．正电荷在Q点所受电场力的方向与OQ垂直且竖直向上C．将一负电荷由M点移到Q点，电荷的电势能增加D．在Q点静止释放一个正电荷，其运动轨迹一定与电场线重合5．空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示．下列说法中正确的是(　　)A．O点的电势最低B．x2点的电势最高C．x1和－x1两点的电势相等D．x1和x3两点的电势相等6．如图所示，点电荷＋2Q、－Q分别置于M、N两点，O点为MN连线的中点，点a、b在MN连线上，点c、d在MN中垂线上，它们均关于O点对称．下列说法正确的是(　　)A．c、d两点的电场强度相同B．a、b两点的电势相同C．将电子沿直线从c移到d，电场力对电子先做负功后做正功D．将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大[答题区]题号123456答案          专项1　电势、电势能、电场强度等基本概念的综合分析1．答案：C解析：正电荷从无限远移入电场中M点，电势能减少8.0×10－9 J，则EpM＝－8.0×10－9 J，根据φ＝得φM＝<0.等量负电荷从无限远移入电场中的N点，静电力做负功为9.0×10－9 J，电势能增加，则EpN＝9.0×10－9 J．根据φ＝得φN＝<0，即φN＜φM＜0，C正确．2．答案：A解析：将圆环等分成若干微小段，每一小段和与它关于O点对称的一小段在O点产生的电场的电场强度总是大小相等，方向相反，矢量和为零，则圆环在O点产生的电场的电场强度矢量和为零，即在O点处，电场强度为零，因为圆环带正电，因此每一小段和与它关于O点对称的一小段在O点的右侧产生大小相等、方向分别向外与x轴正方向成相等角度的电场，矢量和沿着x轴正方向，各段叠加后的总矢量和仍然沿着x轴正方向，根据沿着电场线方向电势逐渐降低的规律，可知O点的电势最高，A正确，B、C错误；O点的电场强度为零，无穷远处电场强度也为零，因此从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，D错误．3．答案：AC解析：A对，B错：由图乙可知，电子的加速度变小，可知A点所受静电力较大，故A点的场强大于B点的场强．C对，D错：电子从A到B的过程中，速度减小，动能减小，可知静电力做负功，电势能增加，故EpA<EpB，因电子带负电，由φ＝可知，A点的电势大于B点的电势．4．答案：C解析：根据沿电场线方向电势降低可知，M点的电势比Q点的电势高，故A错误；正电荷所受的电场力与该点电场线的切线方向相同，故B错误；Q点的电势比M点的电势低，负电荷在电势低的地方电势能大，则负电荷在Q点的电势能比在M点的电势能大，故从M到Q负电荷的电势能增加，故C正确；在Q点静止释放一个正电荷，其所在电场线为曲线，所受电场力沿电场线的切线方向，则正电荷的运动轨迹一定与电场线不重合，故D错误．5．答案：C解析：电场强度E与x的关系很抽象，为此可等效为如图的情形，x轴为两个等量同种点电荷连线的中垂线．其中O点的场强为0，位置x2处的场强最大. 由作图知，沿x轴方向，O点两侧电场强度方向相反，故O点电势可能最高(两个等量正点电荷的电场)，也可能最低(两个等量负点电荷的电场)，故A错．x1、x2、x3三点在同一电场线上，沿电场线方向电势逐渐降低，可知，x2点电势不是最高，x1、x3两点的电势也不相等，故B、D错．由图知，电场强度在O点两侧对称，故x1、－x1两点电势相等，故C对．6．答案：D解析：根据电场线分布的对称性可知，c、d两点的电场强度大小相等，方向不同，则电场强度不同，故A错误；MN间的电场线方向为M→N，根据沿电场线方向电势逐渐降低，可知a点的电势高于b点的电势，故B错误；对两个电荷在中垂线上的场强进行叠加，在Oc段方向斜向右上，在Od段方向斜向右下，所以电子所受的电场力在Oc段斜向左下，在Od段斜向左上，将电子沿直线从c移到d，电场力跟速度的方向先成锐角后成钝角，则电场力对电子先做正功后做负功，故C错误；将电子沿直线从a移到b，电子受到的电场力方向与速度方向一直相反，电场力一直做负功，则电子的电势能一直增大，故D正确．