高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电势差与电场强度的关系课堂检测

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1．在x轴上存在与x轴平行的电场，x轴上各点的电势随x点位置变化情况如图所示。图中－x1～x1 之间为曲线，且关于纵轴对称，其余均为直线，也关于纵轴对称。下列关于该电场的论述正确的是 A．x轴上各点的场强大小相等B．从-x1到x1场强的大小先减小后增大C．一个带正电的粒子在x1点的电势能大于在-x1点的电势能D．一个带正电的粒子在－x1点的电势能大于在-x2点的电势能2．如图所示x轴上各点的电场强度如图所示，场强方向与x轴平行，规定沿x轴正方向为正，一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴正方向运动，点电荷到达x2位置速度第一次为零，在x3位置第二次速度为零，不计粒子的重力.下列说法正确的是A．点电荷从O点运动到x2，再运动到x3的过程中，速度先均匀减小再均匀增大，然后减小再增大B．点电荷从O点运动到x2，再运动到x3的过程中，加速度先减小再增大，然后保持不变C．O点与x2和O点与x3电势差UOx2= UOx3D．点电荷在x2、x3位置的电势能最小3．两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，下列说法不正确的是 A．q1为正电荷，q2为负电荷B．C．C点的电场强度为零D．将一带负电的检验电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功4．有一个带正电的金属球壳（厚度不计），其截面图如图a所示， O为球心，球壳P处开有半径远小于球半径的小孔。以O点为坐标原点，过P点建立x坐标轴，4点是坐标轴上的一点，x轴上各点电势如图b所示。电子从O点以V0的初速度沿x轴方向射出，依次通过P、A两点。则下列关于电子的描述正确的是 A．在OP间电子做匀加速直线运动B．在PA间电子做匀减速直线运动C．在OP间运动时电子的电势能均匀增加D．在PA间运动时电子的电势能增加5．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E随位移x变化的关系如图所示，其中0—x2段是对称的曲线，x2~x3段是直线，则下列说法正确的是A．x1处电场强度为正值B．x1、x2、x3处电势、、的关系为C．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2 ~x3段做匀速直线运动D．x2~ x3段是匀强电场 7．如图（a）所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图（b）所示．以下说法正确的是：A．该电场是匀强电场B．电子在A、B两点的速度vA＜vBC．A、B两点的电势A＞BD．电子在A、B两点的电势能EpA＜EpB 8．如图甲所示，x轴上固定两个点电荷Q1、Q2（Q2位于坐标原点O），其上有M、N、P三点，间距MN=NP．Q1、Q2在轴上产生的电势随x变化关系如图乙．则 （  ） A．M点电场场强大小为零B．N点电场场强大小为零C．M、N之间电场方向沿x轴负方向D．一正试探电荷从P移到M过程中，电场力做功9．真空中有一半径为r0的带电金属球壳，若取无穷远处为零电势，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布规律可用图中曲线表示，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离。下列说法中正确的是（    ）A.该球壳带负电B.A点的电场强度大于B点的电场强度C.若r2- r1= r1- r0，则φA-φB=φ0- φAD.将电子从A点移到B点，电场力做负功10．真空中有一静电场，其在x轴正半轴的电势随x变化的关系如图所示，则根据图象可知（    ）A．R处的电场强度E＝0B．若试探电荷从x1处移到x2处，电场力不一定做正功 C．x1处与x2处的电场强度方向相反D．该电场有可能是处在O点的正的点电荷激发产生的 11．某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示。在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在- x0～x0区间内（     ） A．该静电场是匀强电场B．该静电场是非匀强电场C．电子运动的加速度逐渐减小D．电子运动的加速度逐渐增大12．电场强度方向与x轴平行的静电场，其电势随x的分布如图所示，一质量为m、带电量为＋q的粒子（不计重力），以初速度v0从O点（x=0）沿经轴正方向进入电场。下列叙述正确的是 A.粒子从O点运动到x3点的过程中，在x3点速度最大B.粒子从x1点运动到x3点的过程中，电势能先减小后增大C.要使粒子能运动到x4处，粒子的初速度v0至少为D.若，则粒子在运动过程中的最大动能为 参考答案1．B【解析】试题分析：由于从为曲线，所以电势的变化不是均匀的，根据公式可得，该区间内不是匀强电场，A错误；从图中可得过程中电势降落的越来越慢，所以电场强度越来越小，从过程中电势升高的越来越快，所以电场强度越来越大，故区间电场强度先减小后增大，故B正确；在处的电势等于在处的电势，根据公式可得正电荷在两点的电势能相等，故CD错误。考点：考查了电势，电势能，电场强度2．C【解析】试题分析：从图像可以知道，轴正方向上点场强沿着轴正方向，场强大小是先变大再变小之后按照周期性变化，轴负方向个点场强方向沿着轴负方向，为匀强电场，点电荷从坐标原点出发，在轴正方向其加速度先增大后减小，周期性变化，所以速度不是均匀变化的。在轴负方向上，场强不变，所以加速不变，在轴左侧做匀变速直线运动，速度是均匀变化的，故选项AB都是错误的。根据动能定理，电荷由O点与和O点与都有：，故：，故选项C正确；根据能量守恒，电荷在运动过程中只涉及到动能和电势能，所以在运动过程中动能和电势能之和保持不变，动能最小则电势能就最大，故点电荷到达位置速度第一次为零，在位置第二次速度为零，在，位置电势能最大，故选项D错误。所以本题正确选项为C。3．BD【解析】试题分析：根据正电荷远离场源电荷电势降低，靠近负电荷电势逐渐降低，可以得出q1为正电荷，q2为负电荷，A项错误；图象切线斜率表示电场强度，C点切线的斜率为零，电场强度为零，所以C项错误；C点由两个电荷产生的电场强度叠加而成，两电荷产生的场强大小相等方向相反，，可以得出，所以B项正确；带负电的检验电荷从N点移到C点电势升高，电场力对电荷做正功，从C点移到D点电势降低，电场力对电荷做负功，电场力先做正功后做负功，所以D项正确。考点：本题考查了电场的性质和电势图象4．D【解析】试题分析：因为金属球壳内的电场为0，故电子在其中OP段运动时不受电场力的作用，所以它将做匀速直线运动，选项A错误；电子出来金属球后，它将受到电场力的作用，又因为电场力与间距的平方面反比，故电子受到的电场力不是恒定不变的，故PA间电子的运动不是匀减速直线运动，选项B错误；由b图可知，OP间的电势不变，故电子在其中运动时的电势能也是不变的，选项C错误；电子的PA间运动时，受到的电场力与电子的运动方向相反，故电场力做负功，电子的电势能增加，选项D正确。考点：金属球壳内的电场分布，电势能的变化，电场力。5．BD【解析】试题分析：因为从0-x1负电荷电势能减小，故电势升高，电场线由x1指向O点，同理在x1到x3区域电场线由x1指向x3，可知x1处电场强度为零，选项A错误；由于在x1到x3区域电场线由x1指向x3，顺着电场线电势降低，所以有：φ1＞φ2＞φ3．故B正确；因电势能E随位移x变化的关系图线的斜率等于场强，可知在0～x1段图象切线的斜率不断减小，场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动．x1～x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动．x2～x3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故C错误，D正确．故选：BD。考点：电势能；电场强度.6．AB【解析】试题分析：在图甲的等量负电荷的电场中，在两电荷连线中点的场强为零，距离电荷越近的地方场强越大，故甲图为两个等量负点电荷的E-x图像，选项A正确；等量负电荷的电场中，周围的电势均为负值，离负电荷越近则电势越低，故乙图为两个等量负点电荷的φ-x图像，选项B正确；在等量异种电荷的电场中的连线的中点处电势为零，但是场强不为零，丙图为两个等量负正点电荷的φ-x图像，选项C错误；在等量异种电荷的电场中的连线的中点处场强不为零，故丁图不是两个等量负正点电荷的E-x图像，选项D错误；故选AB.考点：等量同种及等量异种点电荷电场.7．CD【解析】试题分析：（b）图中图线斜率表示电场强度，反映了沿场强方向单位距离上的电势变化，E是变化的，不是匀强电场，A错；沿电场线电势降低，有A＞B，C正确；对于电子沿着电场线方向电势降低，电势能反而增加，D正确；电子仅在电场力作用下运动，有电势能增加，动能减小，即vA＞vB，B错误。考点：本题考查电势差、电势、电势能的理解 8．B【解析】试题分析：读电势随x变化关系的斜率可知：N点电场场强大小为零，所以A错误、B正确；由电势随x变化关系可知：Q1为正电荷，Q2为负电荷（或者沿电场线方向电势降低）所以M、N之间电场方向沿x轴正方向，所以C错误；因为电场为非匀强电场，所以，即D错误。考点：本题考查电场的基本性质9．BD【解析】试题分析：因为距离球壳越远，电势越低，故此球壳带正电，选项A错误；A点离球壳较B点近，故A点的电场强度大于B点的电场强度，选项B正确；因球壳外电场线分布不均匀，离球壳越近则场强越大，则若r2- r1= r1- r0，则φA-φB＜φ0- φA ，选项C错误；由于A点电势高于B点，故将电子从A点移到B点时，电势能增大，电场力做负功，选项D正确；故选BD.考点：电场强度；电势及电势能.10．B【解析】试题分析：根据，即图线的切线的斜率等于电场强度，由图线的可知，在R处的场强不为零，选项A错误；从x1到x2电势逐渐降低，因不知试探电荷的电性，无法判断做功的情况，选项B正确；在x1处与x2处的切线的斜率符号相同，故电场强度方向相同，选项C错误；由于在R点以后的电势为负，故该电场不可能是处在O点的正的点电荷激发产生的，选项D错误；故选B.考点：电场强度；电势.11．BC【解析】试题分析：由图象可知电势与距离不成正比，由公式U=Ed，可知该静电场是非匀强电场，A错误，B正确；根据沿着电场线方向电势降低，由图象可知电场线的方向为x轴负方向，当电子沿x轴正方向运动，由于曲线的斜率等于电场强度，则电场强度减小，所以电场力也减小，故加速度大小减小，故C正确，D错误；故选BC考点：电势与电场强度；电场线.12．AD【解析】试题分析：当从O点运动到x1点的过程中电势在增大电场力对正电荷做负功，粒子动能在减小，从x1点到x3点的过程中，电势在减小电场力对正电荷做正功，粒子动能在增大，O点与x2点电势相同从O点到x2点电场力做功为0这两点速度应相同，故x3点动能最大，A正确；粒子从x1点运动到x3点的过程中，电场力始终做正功，粒子的电势能一直在减小，故B错误；要使粒子能运动到x4处，粒子初速动能必需大于从O点到运动x1点时克服电场力做功的大小，由可知，粒子的初速度v0至少为，故C错误；粒子在x3点动能最大，O点与x2点电势相同从O点到x2点电场力做功为0这两点速动能相同，x2点到x3点的过程中电场力做功为，由由代入初速度v0可得，x3点动能为，故D正确。考点：本题考查了电势、电势能、带电粒子在电场中的运动13．BC【解析】试题分析：P点的左侧电场方向向右，P点的右侧电场方向向左，知正电荷所受的电场力先向右后向左，电场力先做正功再做负功，故A错误，由上面的电场线知和之间各点的电场方向都指向P点，B正确，由图象可知，切线斜率表示电场强度的大小，就知道p处场强为零，且电势最低，故C正确，P点切线斜率为零，而图线的切线斜率表示电场强度的大小，则P点的电场强度为零．两电荷在P点的合场强为零，P点距离较远，根据点电荷的场强公式知，的电量大于的电量．从坐标x1到x2电势先减小后增大，因为沿电场线方向电势逐渐降低，知和一定是同种电荷，且都为正电荷．故D错误，考点： 匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势；电势能．