格物学 电磁学电势能和电势

静电力做功-电势能和电势知识点课后进阶单选题自测题解析-广西壮族自治区等高中物理,平均正确率44.00000000000001%

2025-06-14
静电力做功-电势能和电势知识点课后进阶单选题自测题解析-广西壮族自治区等高中物理,平均正确率44.00000000000001%
1、['静电力做功', '动能定理的简单应用']

正确率60.0%据报道,暗物质粒子探测卫星$${{“}}$$悟空$${{”}}$$首先探测到宇宙射线能谱在$$1. 4 \times1 0^{1 2} e V$$处的异常波动。$${{1}{e}{V}}$$表示一个电子经过$${{1}{V}}$$电压加速后增加的动能,则$$1. 4 \times1 0^{1 2} e V$$约为(

B

A.$$1. 4 \times1 0^{1 2} J$$

B.$$2. 2 \times1 0^{-7} J$$

C.$$1. 6 \times1 0^{-1 9} J$$

D.$$8. 8 \times1 0^{3 0} J$$

2、['静电力做功', '功能关系的应用', '运用牛顿第二定律分析动态过程']

正确率40.0%如图所示,一个电量为$${{+}{Q}}$$的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的$${{O}}$$点,另一个电量为$${{−}{q}{、}}$$质量为$${{m}}$$的点电荷乙从$${{A}}$$点以初速度$${{v}_{0}}$$.沿它们的连线向甲运动,到$${{B}}$$点时速度最小且为$${{v}}$$.已知静电力常量为$${{k}}$$,点电荷乙与水平面的动摩擦因数为$$\mu, ~ A, ~ B$$间距离为$${{L}}$$,则以下说法不正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.$${{O}{、}{B}}$$间的距离为$$\sqrt{\frac{k Q q} {\mu m g}}$$

B.从$${{A}}$$到$${{B}}$$的过程中,电场力对点电荷乙做的功为$$W=\mu m g L+\frac{1} {2}$$$$m v_{0}^{2}-{\frac{1} {2}} m v^{2}$$

C.从$${{A}}$$到$${{B}}$$的过程中,电场力对点电荷乙做的功为$$W=\mu m g L+\frac{1} {2} m v^{2}-\frac{1} {2} m v_{0}^{2}$$

D.从$${{A}}$$到$${{B}}$$的过程中,两电荷的电势能一直减少

3、['静电力做功', '带电粒子在电场中的曲线运动']

正确率40.0%水平放置的平行金属板$${{A}}$$、$${{B}}$$连接一恒定电压,两个质量相等的电荷$${{M}}$$和$${{N}}$$同时分别从极板$${{A}}$$的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场,两电荷恰好在板间某点相遇,如图所示.若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,则下列说法正确的是(

A

A.电荷$${{M}}$$的比荷大于电荷$${{N}}$$的比荷

B.两电荷在电场中运动的加速度相等

C.从两电荷进入电场到两电荷相遇,静电力对电荷$${{M}}$$做的功等于静电力对电荷$${{N}}$$做的功

D.电荷$${{M}}$$进入电场的初速度大小与电荷$${{N}}$$进入电场的初速度大小一定相同

4、['静电力做功', '电势的概念、定义式、单位和物理意义', '电场强度的表达式和单位', '电场线的概念及特点', '能量守恒定律']

正确率40.0%关于静电场下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.电场强度处处为零的区域,电势也一定处处为零

B.在电场中$${{a}{、}{b}}$$两点间移动电荷的过程中,若电场力始终不做功,则电荷所经过路径上的各点场强一定为零

C.在电场中一个电子只在电场力作用下从$${{a}}$$点运动到$${{b}}$$点,若速率越来越小,则$${{a}}$$点电势一定低于$${{b}}$$点电势

D.同一电场线上的两点,电势一定不相等

5、['静电力做功', '带电粒子在电场中的直线运动']

正确率40.0%如图所示,一绝缘细杆的两端各固定着一个小球,两小球带有等量异号的电荷,处于匀强电场中,电场方向如图中箭头所示.开始时,细杆与电场方向垂直,即在图中$${Ⅰ}$$所示的位置;接着使细杆绕其中心转过$${{9}{0}^{∘}}$$,到达图中$${Ⅱ}$$所示的位置;最后,使细杆移到图中$${Ⅲ}$$所示的位置.以$${{W}_{1}}$$表示细杆由位置$${Ⅰ}$$到位置$${Ⅱ}$$过程中电场力对两小球所做的功,$${{W}_{2}}$$表示细杆由位置$${Ⅱ}$$到位置$${Ⅲ}$$过程中电场力对两小球所做的功,则有(

B

A.$$W_{1}=0, ~ W_{2}=0$$

B.$$W_{1} \neq0, ~ W_{2}=0$$

C.$$W_{1}=0, ~ W_{2} \neq0$$

D.$$W_{1} \neq0, \ W_{2} \neq0$$

6、['静电力做功', '静电力做功与电势能的关系']

正确率60.0%把一个初速度为零的点电荷放在电场中,在电场力的作用下,开始时将(

C

A.向电势低的地方运动

B.向电势高的地方运动

C.正$${、}$$负点电荷都向电势能小的地方运动

D.无法确定

7、['静电力做功', '等量的同种电荷电场', '电势高低与电势能大小的判断']

正确率40.0%如图所示,在光滑绝缘的水平面上,有一棱形$${{A}{B}{C}{D}}$$

C

A.$${{B}{、}{D}}$$处固定的是等量的正电荷

B.$${{B}{、}{D}}$$处固定的是等量的异种电荷

C.在$${{A}{、}{C}}$$的连线上$${{O}}$$点电势最低

D.运动小球在$${{O}}$$处的机械能最小

8、['静电力做功', '静电力做功与电势能的关系', '等势面及其与电场线的关系', '电场线的概念及特点']

正确率40.0%下列关于静电场的说法不正确的是(

C

A.在匀强电场中,电场线一定和等势面垂直

B.电场强度大的地方电势可能低,电场强度小的地方电势可能高

C.将正点电荷从电场强度为零的一点移动到电场强度为零的另一点,电场力做功一定为零

D.在正电荷产生的静电场中,电场强度方向指向电势降低最快的方向

9、['静电力做功', 'φ-x图像']

正确率40.0%两电荷量分别为$${{q}_{1}}$$和$${{q}_{2}}$$的点电荷放在$${{x}}$$轴上的$${{O}{、}{M}}$$两点,两电荷连线上各点电势$${{φ}}$$随$${{x}}$$变化的关系如图所示,其中$${{A}{、}{N}}$$两点的电势为零,$${{N}{D}}$$段中$${{C}}$$点电势最高,则下列选项说法的是$${{(}{)}}$$

C

A.$${{q}_{1}}$$为正电荷,$${{q}_{2}}$$为负电荷

B.$${{q}_{1}}$$电荷量大于$${{q}_{2}}$$的电荷量

C.$${{N}{C}}$$间场强方向沿$${{x}}$$轴正方向

D.将一负点电荷从$${{N}}$$点移到$${{D}}$$点,电场力先做正功后做负功

10、['静电力做功', '等势面']

正确率40.0%

下列关于等势面的说法正确的是 $${{(}{)}}$$

D

A.电荷在等势面上移动时,由于不受电场力作用,所以说电场力不做功

B.在同一个等势面上各点的场强大小相等

C.两个不等电势的等势面可能相交

D.若相邻两等势面的电势差值相等,则等势面的疏密程度能反映场强的大小

1. 解析:$$1 \text{eV}$$ 表示一个电子经过 $$1 \text{V}$$ 电压加速后增加的动能,其值为 $$1.6 \times 10^{-19} \text{J}$$。因此,$$1.4 \times 10^{12} \text{eV}$$ 转换为焦耳为:

$$1.4 \times 10^{12} \times 1.6 \times 10^{-19} = 2.24 \times 10^{-7} \text{J}$$

最接近的选项是 B。

2. 解析:点电荷乙在 $$B$$ 点速度最小,说明此时库仑力与摩擦力平衡,即:

$$\frac{k Q q}{r^2} = \mu m g$$

解得 $$O、B$$ 间距离 $$r = \sqrt{\frac{k Q q}{\mu m g}}$$,选项 A 正确。从 $$A$$ 到 $$B$$,电场力做功 $$W$$ 等于动能变化和摩擦力做功之和:

$$W = \frac{1}{2} m v^2 - \frac{1}{2} m v_0^2 + \mu m g L$$

选项 B 正确,C 错误。由于电场力做正功,电势能一直减少,选项 D 正确。因此不正确的是 C。

3. 解析:电荷 $$M$$ 和 $$N$$ 在电场中运动时间相同,但 $$M$$ 的水平位移更大,说明其初速度更大。竖直方向上,$$M$$ 的位移更大,说明其加速度更大,即比荷更大,选项 A 正确。静电力做功 $$W = q E d$$,$$M$$ 的位移更大,但电荷量未知,无法确定功是否相等,选项 C 错误。初速度不同,选项 D 错误。因此正确的是 A。

4. 解析:电场强度为零的区域电势不一定为零(如导体内部),选项 A 错误。电场力不做功说明电势差为零,但路径上场强不一定为零,选项 B 错误。电子速率减小说明电场力做负功,电势能增加,因此 $$a$$ 点电势低于 $$b$$ 点,选项 C 正确。同一电场线上电势一定不相等,选项 D 正确。因此正确的是 C、D。

5. 解析:位置 $$I$$ 到 $$II$$,细杆转动 $$90^\circ$$,电场力对正电荷做正功,对负电荷做负功,但两球位移对称,总功 $$W_1 = 0$$。位置 $$II$$ 到 $$III$$,细杆平移,电场力对两球均做正功,$$W_2 \neq 0$$。因此选 C。

6. 解析:点电荷在电场中总是向电势能低的方向运动,与电荷正负无关,选项 C 正确。

7. 解析:小球在 $$O$$ 点速度最大,说明 $$B、D$$ 处固定的是等量负电荷(引力作用),选项 A、B 错误。$$O$$ 点电势最低,选项 C 正确。小球在 $$O$$ 点动能最大,机械能守恒,选项 D 错误。因此正确的是 C。

8. 解析:在匀强电场中,电场线与等势面垂直,选项 A 正确。电场强度与电势无直接关系,选项 B 正确。电场强度为零的点电势可能不同,电场力做功不一定为零,选项 C 错误。电场强度方向指向电势降低最快的方向,选项 D 正确。因此不正确的是 C。

9. 解析:由图可知,$$q_1$$ 为正电荷,$$q_2$$ 为负电荷,选项 A 正确。$$q_1$$ 的电荷量更大(电势曲线不对称),选项 B 正确。$$NC$$ 间场强方向沿 $$x$$ 轴负方向(电势升高),选项 C 错误。负电荷从 $$N$$ 到 $$D$$,电势先升高后降低,电场力先做正功后做负功,选项 D 正确。因此错误的是 C。

10. 解析:电荷在等势面上移动时电场力不做功,但并非不受电场力,选项 A 错误。同一等势面上场强大小不一定相等,选项 B 错误。不等电势的等势面不可能相交,选项 C 错误。等势面疏密反映场强大小,选项 D 正确。因此正确的是 D。

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