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(3)电势能、电势、电势差——2023-2024学年高二物理人教版(2019)寒假温故知新
1.法拉第笼是一个由金属编织成的笼子,笼体与大地连通。如图为某次演示中体验者进入笼子后,关闭笼门,操作员通过放电杆将78763 V高压直流电靠近笼子,当放电杆尖端距笼体很近时,出现放电火花。放电杆靠近但未放电前关于法拉第笼,下列说法正确的是( )
A.笼子外表面电荷均匀分布
B.若将高压放电杆放在笼子里面,笼子外面的人也是安全的
C.笼子里面的人是安全的是因为感应电荷在笼子内部形成的场强处处为0
D.上述情景下,将某一带电物体放在笼子外的电势能大于放在笼子内的电势能
2.如图所示,一粗糙绝缘水平木板与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合。带正电的小木块(可视为质点,且不影响原电场)以足够大的初速度滑上木板,并自左端运动到右端,在此过程中( )
A.小物块先做减速后做加速运动
B.运动过程中小物块的电势能先减小,后增大
C.运动过程中小物块受到的摩擦力先增大,后减小
D.运动过程中小物块机械能守恒
3.如图甲所示为人体的细胞膜模型图,由磷脂双分子层组成,双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位)。现研究某小块厚度均匀的细胞膜,厚度为d,膜内的电场可看作匀强电场,简化模型如图乙所示。初速度可视为零的一价氯离子仅在电场力的作用下,从图乙中的A点运动到B点,下列说法正确的是( )
A.A点电势高于B点电势
B.氯离子的电势能增大
C.氯离子的加速度变大
D.若膜电位不变,当d增大时,氯离子进入细胞内的速度不变
4.两个电量大小分别为和的点电荷分别固定在x轴上两处,x轴上两电荷间各点电势φ随坐标x变化的关系图象如图所示,已知图象在处的切线与x轴平行,则下列说法中错误的是( )
A.
B.x轴上各点场强方向均沿x轴正方向
C.x轴上从处到处,电场强度先变小后变大
D.将一负试探电荷沿x轴从处到处,电势能先减小后增大
5.我国的特高压直流输电在高端制造领域是领先世界的一张“名片”,特别适合远距离输电.若直流高压线掉到地上时,它就会向大地输入电流,并且以高压线与大地接触的那个位置为圆心,形成一簇簇如图所示的等差等势线,其形状为同心圆,是等势线上的四点,当人走在地面上时,如果形成跨步电压就会导致两脚有电势差而发生触电事故,则( )
A.电势的大小为
B.场强的大小为
C.人从B沿着圆弧走到D会发生触电
D.间距离等于间距离的2倍
6.电荷量为q的电荷在电场中由A点移到B点时,电场力做功W,由此可算出两点间的电势差为U,若让电荷量为2q的电荷在电场中由A点移到B点,则( )
A.电场力做功仍为W B.电场力做功为
C.两点间的电势差仍为U D.两点间的电势差为
7.如图所示,O、M、N为一负点电荷电场中一条电场线上的三点,M为ON的中点。O、N两点的电势分别为,,则( )
A.M点的电势为-6V
B.M、N两点的电势差大于O、M两点的电势差
C.O点的电场强度一定比N点的电场强度大
D.一正点电荷从O点沿直线移到N点的过程中,电场力做负功
8.如图所示为某一不规则带电体及其电场中的两条电场线,已知,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
9.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能随位移x变化的关系如图所示,其中段是关于直线对称的曲线,段是直线,其中,则下列说法正确的是( )
A.段的电场强度逐渐增大
B.处电势的关系为
C.粒子在段做匀变速运动,段做匀速直线运动
D.与两点间的电势差等于与两点间的电势差
10.如图所示,带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若只受电场力,则下列判断中正确的是( )
A.若粒子是从A到B,则粒子带正电;若粒子是从B到A,则粒子带负电
B.带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能
C.若粒子是从B运动到A,则其速度减小
D.粒子从B运动到A,机械能守恒
11.如图所示,光滑绝缘水平面上两点固定着等量异种点电荷。一质量为m、电荷量为的试探电荷在M点由静止释放。试探电荷经过连线中点O时速度为,经过与M点关于O点对称的N点时速度为,设无穷远处电势为零,下列说法中正确的是( )
A.试探电荷从M点运动到N点做匀加速运动
B.试探电荷在两点受到的电场力大小相等,方向相反
C.两点的电势差
D.试探电荷在N点具有的电势能为
12.如图所示的匀强电场E的区域内,由作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面垂直,下列说法正确的是( )
A.两点间电势差与两点间电势差相等
B.带正电的粒子从A点沿路径移到点,静电力做负功
C.带负电的粒子从A点沿路径移到点,电势能增加
D.带电粒子从A点移到点,沿对角线与沿路径静电力做功不相