格物学 电磁学电势能和电势

静电力做功与电势能的关系-电势能和电势知识点考前进阶选择题自测题解析-湖南省等高中物理,平均正确率42.00000000000001%

2025-09-03
静电力做功与电势能的关系-电势能和电势知识点考前进阶选择题自测题解析-湖南省等高中物理,平均正确率42.00000000000001%
6、['电势差的计算', '静电力做功与电势差的关系', '静电力做功与电势能的关系', '电势高低与电势能大小的判断', '电场线的概念及特点']

正确率40.0%将一个正电荷从无穷远移入电场中的$${{M}}$$点,电势能增加$$8. 0 \times1 0^{-9} J$$;若将另一个等量的负电荷从无穷远移入电场中的$${{N}}$$点,电场力做功为$$9. 0 \times1 0^{-9} \, J J$$,则正确的结果是(

D

A.$$\phi_{M} < \phi_{N} < 0$$

B.$$\phi_{M} > \phi_{N} > 0$$

C.$$\phi_{N} < \phi_{M} < 0$$

D.$$\phi_{N} > \phi_{M} > 0$$

9、['静电力做功与电势能的关系']

正确率60.0%一电荷在电场中从静止开始并只在电场力的作用下运动,则它一定$${{(}{)}}$$

C

A.向场强较小的地方运动

B.向场强较大的地方运动

C.向电势能较小的地方运动

D.沿某条电场线运动

第6题解析:

根据电势能定义,正电荷从无穷远移到M点,电势能增加 $$8.0 \times 10^{-9} J$$,说明电场力做负功,即 $$W_{M} = -8.0 \times 10^{-9} J$$。

由 $$W = q(\phi_{\infty} - \phi)$$,无穷远电势 $$\phi_{\infty} = 0$$,得 $$\phi_{M} = \frac{{W_{M}}}{{q}} = \frac{{-8.0 \times 10^{-9}}}{{q}}$$。

负电荷从无穷远移到N点,电场力做功 $$9.0 \times 10^{-9} J$$,即 $$W_{N} = 9.0 \times 10^{-9} J$$。

设负电荷量为 $$-q$$,则 $$\phi_{N} = \frac{{W_{N}}}{{-q}} = \frac{{9.0 \times 10^{-9}}}{{-q}} = -\frac{{9.0 \times 10^{-9}}}{{q}}$$。

比较 $$\phi_{M} = -\frac{{8.0 \times 10^{-9}}}{{q}}$$ 和 $$\phi_{N} = -\frac{{9.0 \times 10^{-9}}}{{q}}$$:

由于 $$q > 0$$,则 $$\phi_{M} > \phi_{N}$$,且两者均为负值,即 $$\phi_{M} > \phi_{N} > 0$$ 不成立,实际为 $$\phi_{M} > \phi_{N}$$ 且都小于0。

因此正确选项为A:$$\phi_{M} < \phi_{N} < 0$$。

第9题解析:

电荷在电场中从静止开始,仅受电场力作用,根据能量守恒,其总能量守恒。

初始动能为0,因此电荷会向电势能降低的方向运动,以减少电势能,增加动能。

选项分析:

A. 向场强较小的地方运动:不一定,场强与电势变化率相关,但运动方向取决于电势能变化。

B. 向场强较大的地方运动:同样不一定。

C. 向电势能较小的地方运动:正确,因为电场力做正功,电势能减少。

D. 沿某条电场线运动:不一定,初始位置若不在电场线上,运动轨迹可能不沿电场线。

因此正确选项为C。

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