格物学 电磁学电势能和电势

电势能的概念及相对性-电势能和电势知识点回顾进阶单选题自测题解析-天津市等高中物理,平均正确率46.0%

2025-06-24
电势能的概念及相对性-电势能和电势知识点回顾进阶单选题自测题解析-天津市等高中物理,平均正确率46.0%
1、['电势能的概念及相对性', '静电力做功与电势能的关系', '牛顿第二定律的简单应用']

正确率40.0%如图所示虚线表示某电场的等势面.一带电粒子仅在电场力作用下由$${{A}}$$运动到$${{B}}$$的径迹如图中实线所示.粒子在$${{A}}$$点的加速度为$${{a}_{A}{、}}$$动能为$$E_{k A}$$,电势能为$$E_{p A}$$;在$${{B}}$$点的加速度为$${{a}_{B}{、}}$$动能为$$E_{k B}$$,电势能为$$E_{p B}$$.则下列结论正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.$$a_{A} > a_{B}, \, \, E_{k A} > E_{k B}$$

B.$$a_{A} < a_{B}, \, \, E_{p A} > E_{p B}$$

C.$${{a}_{A}{<}}$$ $$a_{B}, ~ E_{p A} < E_{p B}$$

D.$$a_{A} > a_{B}, \, \, E_{k A} < E_{k B}$$

2、['电势能的概念及相对性', '电势的概念、定义式、单位和物理意义', '重力势能', '电场强度的表达式和单位']

正确率60.0%描述物体的运动时往往需要选定合适的参考系,物理学中对某些物理量的判断时,也具有相对性,下列物理量没有相对性的是$${{(}{)}}$$

C

A.重力势能

B.电势

C.电场强度

D.电势能

3、['匀强电场中电势差与电场强度的关系', '电势能的概念及相对性', '牛顿第二定律的简单应用', '力的合成和分解的运用']

正确率40.0%如图所示,空间存在水平方向的匀强电场$$E=2. 0 \times1 0^{4} \, N / C$$

D

A.释放后小球做圆周运动

B.小球在$${{A}}$$点瞬间的加速度大小为$$1 0 m / s^{2}$$

C.小球从$${{A}}$$运动到$${{O}}$$点正下方的过程中电势能增加了$${{2}{.}{4}{J}}$$

D.小球第一次运动到$${{O}}$$点正下方的速度大小为$${{5}{m}{/}{s}}$$

4、['匀强电场中电势差与电场强度的关系', '电势能的概念及相对性']

正确率0.0%空间中$${{P}}$$、$${{Q}}$$两点处各固定一个点电荷,其中$${{P}}$$点处为正电荷,$${{P}}$$、$${{Q}}$$两点附近电场的等势面分布如图所示,$${{a}}$$、$${{b}}$$、$${{c}}$$、$${{d}}$$为电场中的$${{4}}$$个点,则$${{(}{)}}$$

A.$${{P}}$$、$${{Q}}$$两点处的电荷等量同种

B.$${{a}}$$点和$${{b}}$$点的电场强度相同

C.负电荷从$${{a}}$$到$${{c}}$$,电势能减少

D.$${{c}}$$点的电势低于$${{d}}$$点的电势

5、['电势能的概念及相对性', '等势面', '电场线', '电势']

正确率40.0%如图所示的电场中,实线表示电场线,虚线表示等势面$${{(}}$$相邻等势面间的电势差相等$${{)}}$$,$${{A}}$$、$${{B}}$$、$${{C}}$$为电场中的三个点。下列正确的$${{(}{)}}$$

A.$${{A}}$$点电势比$${{B}}$$点高

B.$${{A}}$$点场强比$${{B}}$$点大

C.正电荷在$${{C}}$$点的电势能与在$${{B}}$$点的电势能相同

D.正电荷在$${{C}}$$点的电势能比在$${{B}}$$点的电势能大

6、['匀强电场中电势差与电场强度的关系', '电势能的概念及相对性']

正确率60.0%在静电场中,一个电子由$${{a}}$$点移到$${{b}}$$点时电场力做功为$${{5}{e}{V}}$$,则以下认识中正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.电场强度的方向一定由$${{b}}$$指向$${{a}}$$

B.$${{a}{、}{b}}$$两点间电势差$$U_{a b}=5 V$$

C.电子的电势能减少$${{5}{e}{V}}$$

D.电子的电势能减少$${{5}{J}}$$

7、['电势能的概念及相对性', '点电荷的等势面', '等势面及其与电场线的关系', '库仑定律公式及其适用条件', '点电荷的电场']

正确率40.0%如图所示,在真空中某点电荷的电场中,将两个电荷量相等的试探电荷分别置于$${{M}{、}{N}}$$

C

A.这两个试探电荷的电性可能相同

B.$${{M}{、}{N}}$$两点可能在同一等势面上

C.把电子从$${{M}}$$点移到$${{N}}$$点,电势能可能增大

D.过$${{M}{N}}$$上某点$${{P}{(}}$$未标出)的电场线与$${{M}{N}}$$垂直时,$${{P}{、}{N}}$$的距离可能是$${{P}{、}{M}}$$距离的$${{3}}$$倍

8、['静电力做功', '电势能的概念及相对性', '静电平衡', '点电荷的等势面', '等势面及其与电场线的关系']

正确率60.0%如图所示为范德格拉夫起电机示意图。直流高压电源的正电荷,通过电刷$${{E}{、}}$$传送带和电刷$${{F}}$$,不断地传到球壳的外表面,并可视为均匀地分布在外表面上,从而在金属球壳与大地之间形成高电压。关于金属球壳上的$${{A}{、}{B}}$$两点,以下判断正确的是(

A

A.同一试探电荷在$${{A}{、}{B}}$$两点具有的电势能相同$${}$$

B.同一试探电荷在$${{A}{、}{B}}$$两点所受的电场力相同$${}$$

C.将带正电的试探电荷从$${{A}}$$点移到$${{B}}$$点,电势能增加

D.将带负电的试探电荷从$${{A}}$$点移到$${{B}}$$点,电势能减小

9、['电势能的概念及相对性', 'v-t图像综合应用', '电势高低与电势能大小的判断']

正确率40.0%一带负电的点电荷仅在电场力作用下由$${{a}}$$

C

A.该电荷由$${{a}}$$点运动到$${{b}}$$点,电场力做负功

B.$${{a}}$$点处的电场线比$${{b}}$$点处的电场线密

C.$${{a}{、}{b}}$$两点电势的关系为$${{ϕ}_{a}{<}{{ϕ}_{b}}}$$

D.该电荷一定做曲线运动

10、['电势能的概念及相对性', '电势', '电场强度的表达式和单位']

正确率80.0%如图所示,将两个等量的正点电荷分别固定在$${{M}}$$、$${{N}}$$两点,图中圆的圆心位于两点电荷连线的中点,$${{b}{e}}$$为两点电荷的中垂线与圆弧的交点,$${{a}}$$、$${{c}}$$、$${{d}}$$、$${{f}}$$分别为圆弧$${{M}{b}}$$、$${{b}{N}}$$、$${{N}{e}}$$、$${{e}{M}}$$的中点,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.$${{a}}$$、$${{c}}$$、$${{d}}$$、$${{f}}$$四点的电场强度相同

B.$${{a}}$$、$${{c}}$$、$${{d}}$$、$${{f}}$$四点的电势相同

C.如果将一带负电的重力不计的粒子由$${{e}}$$点无初速放,则该粒子将沿中垂线向$${{O}}$$点做匀加速运动

D.如果将带一负电的重力不计的粒子由$${{a}}$$点沿圆弧$${{a}{b}{c}}$$运动到$${{c}}$$点,则电场力先做正功后做负功

1. 解析:

根据等势面的疏密程度可以判断电场强度的大小,等势面越密集,电场强度越大。由图可知,$$A$$点附近的等势面比$$B$$点密集,因此$$E_A > E_B$$。根据牛顿第二定律$$a = \frac{F}{m} = \frac{qE}{m}$$,可得$$a_A > a_B$$。

粒子由$$A$$运动到$$B$$,电场力做正功,动能增加,电势能减少,因此$$E_{kA} < E_{kB}$$,$$E_{pA} > E_{pB}$$。综上,选项D正确。

答案:D

2. 解析:

电场强度是描述电场本身性质的物理量,与参考系无关,因此没有相对性。而重力势能、电势和电势能都与参考点的选择有关,具有相对性。

答案:C

3. 解析:

小球在匀强电场和重力场的复合场中运动,电场力$$F_E = qE = 0.2 \times 2 \times 10^4 = 4 \, \text{N}$$,方向水平向右;重力$$G = mg = 0.4 \times 10 = 4 \, \text{N}$$,方向竖直向下。合力大小为$$F = \sqrt{4^2 + 4^2} = 4\sqrt{2} \, \text{N}$$,方向与水平方向成45°角。

小球从$$A$$点释放后,将沿合力方向做匀加速直线运动,而非圆周运动,选项A错误。

加速度$$a = \frac{F}{m} = \frac{4\sqrt{2}}{0.4} = 10\sqrt{2} \, \text{m/s}^2$$,选项B错误。

电势能变化$$\Delta E_p = qE \cdot \Delta x = 0.2 \times 2 \times 10^4 \times 0.6 = 2.4 \, \text{J}$$,选项C正确。

由动能定理得$$\frac{1}{2}mv^2 = mgh + qEd$$,代入数据解得$$v = 5 \, \text{m/s}$$,选项D正确。

答案:CD

4. 解析:

由图可知,$$P$$为正电荷,$$Q$$为负电荷,且两者不等量,选项A错误。

$$a$$和$$b$$点的电场强度方向不同,选项B错误。

负电荷从$$a$$到$$c$$,电势升高,电势能减少,选项C正确。

$$c$$点电势高于$$d$$点,选项D错误。

答案:C

5. 解析:

沿电场线方向电势降低,$$A$$点电势高于$$B$$点,选项A正确。

电场线越密集,电场强度越大,$$A$$点场强大于$$B$$点,选项B正确。

$$C$$点电势高于$$B$$点,正电荷在$$C$$点的电势能更大,选项D正确。

答案:ABD

6. 解析:

电子由$$a$$移到$$b$$,电场力做功$$5 \, \text{eV}$$,电势能减少$$5 \, \text{eV}$$,选项C正确。

电势差$$U_{ab} = \frac{W}{q} = \frac{5 \, \text{eV}}{-e} = -5 \, \text{V}$$,选项B错误。

电场强度的方向无法确定,选项A错误。

电势能减少量为$$5 \, \text{eV}$$,不是$$5 \, \text{J}$$,选项D错误。

答案:C

7. 解析:

若两个试探电荷电性相同,受力方向相同,选项A正确。

$$M$$和$$N$$可能在同一等势面上,选项B正确。

电子从$$M$$移到$$N$$,电势能可能增大,选项C正确。

若$$P$$点电场线与$$MN$$垂直,$$PN$$距离可能是$$PM$$的3倍,选项D正确。

答案:ABCD

8. 解析:

金属球壳为等势体,$$A$$和$$B$$两点电势相同,同一试探电荷在两点的电势能相同,选项A正确。

$$A$$和$$B$$两点电场强度大小相等,方向不同,电场力不同,选项B错误。

正电荷从$$A$$移到$$B$$,电势能不变,选项C错误。

负电荷从$$A$$移到$$B$$,电势能不变,选项D错误。

答案:A

9. 解析:

负电荷由$$a$$运动到$$b$$,电势能减少,电场力做正功,选项A错误。

$$a$$点电场线比$$b$$点密集,选项B正确。

$$a$$点电势低于$$b$$点,选项C正确。

电荷可能做直线运动,选项D错误。

答案:BC

10. 解析:

$$a$$、$$c$$、$$d$$、$$f$$四点电场强度方向不同,选项A错误。

四点位于同一等势面上,电势相同,选项B正确。

负电荷由$$e$$点释放,将做变加速运动,选项C错误。

负电荷由$$a$$沿圆弧运动到$$c$$,电势先降低后升高,电场力先做正功后做负功,选项D正确。

答案:BD

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