2022年高二物理 第13单元45分钟过关检测（训练25 电势差 电势）（有解析） 大纲人教版第二册

2022年高二物理 第13单元45分钟过关检测（训练25 电势差 电势）（有解析） 大纲人教版第二册基础巩固站起来，拿得到！ 1.对于静电场，下列说法正确的是（ ）A.电场强度处处为零的区域，电势也一定处处为零 B.电场强度处处相同的区域，电势也一定处处相同C.只受电场力作用，正电荷一定由高电势处向低电势处移动 D.负电荷逆着电场线方向移动，电荷的电势能一定减少答案：D 解析：电场中某点电势的值与零电势点的选择有关，是相对的.例如静电平衡导体内部场强处处为零，但电势不一定为零，选项A错.在匀强电场中，场强处处相同，但电势并不是处处相同，选项B错.选项C中并没说明正电荷的初始速度，如果正电荷初速度方向是逆着电场线方向，则正电荷由低电势处向高电势处移动，选项C错.负电荷逆着电场线方向移动，电场力一定做正功，电荷电势能一定减少，选项D正确. 2.下列几种说法中正确的是（ ） A.电场中电场线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致B.沿电场线方向，场强一定越来越小C.沿电场线方向，电势一定越来越低D.在电场力作用下，正电荷一定从电势高的地方向电势低的地方移动E.在电场力作用下，负电荷一定从电势高的地方向电势低的地方移动答案：AC解析：根据电场线的规定，电场中电场线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，A对.沿电场线方向，场强不一定越来越小，如匀强电场和负电荷形成的电场，B错.沿电场线电势降低，C对.考虑到电荷可能有初速度，D和E均不对，故选项A、C正确.3.在静电场中，将一个电子由a点移到b点，电场力做功为5 J.下列判断正确的是（ ） A.电场强度的方向一定由b点指向a点 B.Ua-Ub=5 VC.Ua-Ub=-5 V D.因零电势点未确定，故a、b各点的电势没有确定值答案：CD 解析：在电场中任意两点间移动电荷，电场力所做的功等于电荷的电荷量乘以这两点间的电势差 即WAB=qUAB.依题意：5 eV=-eUab,Uab=-5 V，即Ua-Ub=-5 V，C对B错.但因零电势点未确定，故a、b各点的电势没有确定值，电势是相对的量，D对.虽然UbUa，但不能保证由b到a是电势降落最快的方向，即不能说电场强度的方向一定由b指向a，A错. 4.下列说法中正确的是（ ）A.电势差的定义式U=说明两点间的电势差U与电场力做功W成正比，与移送电荷的电荷量成反比B.两点间的电势差就是将正电荷从一点移到另一点电场力所做的功C.将1 C的正电荷从一点移到另一点，电场力做1 J的功，这两点间的电势差为1 VD.电荷只在电场力的作用下，由静止开始从一点移到另一点，电场力做的功等于电荷减少的电势能答案：CD解析：不少同学在做该题时，往往错选A、B.出错的原因是对U定义的理解肤浅，应注意U=为定义式，不存在正反比关系；电势差的大小取决于电场本身，与检验电荷q无关，故A错.电势差与电场力的功是两个本质不同的物理概念，不能用“是”来表示它们之间的关系.对B选项可说成“二者在数值上相等”.5.有一电场的电场线分布如图所示，场中A、B两点的电场强度和电势分别用EA、EB和A、B表示，则有（ ） A.EA大于EB，A高于B B.EA大于EB，A低于BC.EA小于EB，A高于B D.EA小于EB，A低于B答案：D解析：由于B处电场线密度大于A处电场线密度，所以EA23 B.213 C.231 D.321答案：A 解析：由于两电荷等量异号，因此在与两点电荷距离相等的位置，电势大小相等、符号相反，叠加后电势为零（选无穷远处为零势能面），如题图所示，以OO为界，左侧电势大于零，右侧电势小于零，所以，A选项正确. 9.两带电小球，电荷量分别为+q和-q，固定在一长度为L的绝缘杆两端.置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示.若此杆绕过垂直于杆的轴转过180，则在此过程中电场力做功为（ ）A.0 B.qEL C.2qEL D.qEL答案：C解析：杆顺时针移动时电场力对两个电荷均做正功，所以W总=W1+W2，由于电场力做功和路径无关，可有：W1=qU=qEL,W2=qU=qEL，所以W总=2qEL，因此正确选项为C.10.将带电荷量为610-6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做功310-5 J，再将电荷从B移到C，电场力做功1.210-5 J，则A、C间的电势差为_V，电荷从A移到B再从B移到C的过程中电势能变化了_J.答案：3 1.810-5解析：把负电荷从A点移到B点，克服电场力做功310-5 J，所以有：|UAB|=|=| V=5 V从A点移到B点时，电场力做负功，所以有：UAB=5 V，所以电场线从A指向B，如图所示，同理有：|UBC|=|=| V=2 V电场力对负电荷做正功，所以有：UBC=-2 VUAC=UAB+UBC=5 V+（-2） V=3 V，所以从A移到B再从B移到C的过程中电场力做功为WAC=UACq=3（-610-6） J=-1.810-5 J.在此过程中电场力做负功，所以电势能增加了1.810-5 J.11.如图所示，在光滑绝缘平面上有A、B两小球，带同种电荷，相距无穷远，A的质量为m，且静止；B的质量为4m，以速度v正对着A运动，求A、B系统具有最大电势能时的速度分别是多大？系统的最大电势能是多大？答案： 解析：A、B的速度相等时，A、B靠得最近，电场力做负功最多，电势能最大，由动量守恒定律有4mv=(m+4m)v所以v=v系统减少的动能全部转化成了电势能，取无穷远处的电势能为零，此时的最大电势能为Ep=4mv2-5mv2=mv2. 拓展应用跳一跳，够得着！ 12.如图所示，在两点电荷+Q1和-Q2连线的延长线上有a、b、c三点，测得Eb=0.现将一个检验电荷+q从a点经b移到c点，在此过程中检验电荷的电势能变化情况是（ ）A.不断增加 B.不断减少 C.先增加后减少 D.先减少后增加答案：C解析：因题干指出Eb=0，即+Q1和-Q2两点电荷在b点处产生的场强的矢量和为零.由于E=，可确定Q1|Q2|.判明b点右方的场强方向.方法一：设想c较b较远，这样Q1和Q2相当于靠在一起（与c对两点电荷的距离相比）.因Q1Q2,故c点的合场强必向右，则b点左方的合场强向左 方法二：设ab间距为x，Q1、Q2距b分别为r1和r2，则因Eb=0，故= 对a点：= 解有=,即a点场强方向向左，这样+q从ab电场力做负功，从bc电场力做正功，故电势能先增加后减少，C选项正确.13.（经典回放）如图所示，A、B两点各放有电荷量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB.将一正电荷从C点沿直线移到D点，则（ ）A.电场力一直做正功 B.电场力先做正功再做负功C.电场力一直做负功 D.电场力先做负功再做正功答案：B 解析：由于A、B均带正电，在AB连线上必有一点合场强为零.设该点距A点距离为x，AB距离为L.由k=k可得x=(-1)L，处于C、D之间，所以将一正电荷从C点沿直线移到D点的过程中，电场力先做正功再做负功，故B正确.14.假设NaCl蒸气中存在由Na+和Cl-靠静电相互作用构成的NaCl分子，若取Na+与Cl-相距无限远时其电势能为零，一个NaCl分子的电势能为-6.1 eV.已知使一个中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子而形成Na+所需要的能量（电离能）为5.1 eV，使一个中性氯原子（Cl）结合一个电子形成氯离子（Cl-）所放出的能量（亲和能）为3.8 eV，由此可以算出，在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子（Na）和中性氯原子（Cl）的过程中，外界供给的总能量等于_eV.（eV为能量单位：1 eV=1.610-19 J）答案：4.8解析：将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子和中性氯原子要经过如下三个过程：将NaCl分解成相距无限远的Na+和Cl-（即电离）；Cl-分解为一个中性氯原子和一个电子；电子跟Na+结合成中性钠原子.同时要弄清以上三个过程的能量转化关系.NaCl变成Na+和Cl-的过程，电势能由-6.1 eV变成0 eV，电势能增加了6.1 eV，电场力做负功，需外界提供6.1 eV能量；Na+变成Na过程，吸收一电子，电场力做正功，放出5.1 eV能量；Cl-变成Cl过程失去一个电子，电场力做负功，需要吸收3.8 eV能量.因此外界供给的总能量为：E=(6.1+3.8-5.1) eV=4.8 eV.