2025版高考物理一轮复习第7章静电场第2讲电势电势差训练含解析.docVIP

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第2讲电势电势差

学问巩固练习

1．一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示．容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是()

A．A点的电场强度比B点的大

B．小球表面的电势比容器内表面的低

C．B点的电场强度方向与该处内表面垂直

D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同

【答案】C

【解析】由图可知，B点的电场线比A点的密集，所以B点的电场强度比A点的大，A错误；沿着电场线电势降低，小球表面的电势比容器内表面高，B错误；电场线的方向与等势面垂直，所以B点的电场强度与该处内表面垂直，C正确；由于A、B两点在同一等势面上，因此电场力不做功，D错误．

2．(2024年南昌质检)如图所示，一个电荷量为－Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点．另一个电荷量为＋q、质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，运动到B点时速度为v，且为运动过程中速度的最小值．已知点电荷乙受到的阻力大小恒为f，AB间距离为L0，静电力常量为k，则下列说法正确的是()

A．点电荷乙从A点向甲运动的过程中，加速度渐渐增大

B．点电荷乙从A点向甲运动的过程中，其电势能先增大再减小

C．OB间的距离为eq\r(\f(kQq,f))

D．在点电荷甲形成的电场中，AB间电势差UAB＝eq\f(fL0＋\f(1,2)mv2,q)

【答案】C

【解析】点电荷乙从A点向甲运动的过程中，受向左的静电力和向右的摩擦力的作用，两球靠近过程中库仑力渐渐增大，小球先减速后加速，所以加速度先减小后增大，A错误；在小球向左运动过程中电场力始终做正功，因此电势能始终减小，B错误；当速度最小时有f＝F库＝keq\f(Qq,r2)，解得r＝eq\r(\f(kQq,f))，C正确；点电荷从A运动至B过程中，依据动能定理有UABq－fL0＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，解得UAB＝eq\f(fL0＋\f(1,2)mv2－\f(1,2)mv\o\al(2,0),q)，D错误．

3．如图所示，用细丝线悬挂的带有正电荷的小球，质量为m，处在水平向右的匀强电场中，在电场作用下，小球由最低点起先运动，经过b点后还可以再向右摇摆．如用ΔE1表示重力势能的增量，用ΔE2表示电势能的增量，用ΔE表示二者之和(ΔE＝ΔE1＋ΔE2)，则在小球由a摆到b这一过程中，下列关系式正确的是()

A．ΔE1＜0，ΔE2＜0，ΔE＜0

B．ΔE1＞0，ΔE2＜0，ΔE＝0

C．ΔE1＞0，ΔE2＜0，ΔE＜0

D．ΔE1＞0，ΔE2＜0，ΔE＞0

【答案】C

【解析】小球由最低点起先向右摇摆，克服重力做功，其重力势能增大，重力势能的增量为正值，即ΔE1＞0.电场力方向水平向右，电荷沿电场力方向发生了位移，电场力做正功，电势能减小，电势能的增量为负值，即ΔE2＜0.由题知，小球从a到b的过程中，动能增加，依据能量守恒定律可知，重力势能与电势能之和减小，则两者增量之和为负值，即ΔE＜0.所以，ΔE1＞0，ΔE2＜0，ΔE＜0.故C正确．

4．(2024年南京调研)两个等量点电荷M、N固定在x轴上，其产生的电场在两者连线之间的场强E随x的改变关系如图所示，规定x轴正方向为场强的正方向．下列推断正确的是()

A．M、N为异种电荷，两者连线上x2处电势最低

B．M、N为异种电荷，两者连线上从M到N的电势始终降低

C．M、N为同种电荷，两者连线上x2处电势最低

D．M、N为同种电荷，两者连线上从M到N的电势先降低后上升

【答案】B

【解析】MN的中点x2处场强不为零，依据题意知M、N为等量电荷，故可知M、N为等量异种电荷，且M为正电荷，可知x轴上电场沿MN方向，依据电势沿电场方向渐渐降低，故B正确，A、C、D错误．

5．(2024年河北名校质检)如图所示，在真空中，－Q1、＋Q2为固定在x轴上A、B两点的电荷且Q1＝4Q2，eq\x\to(AB)＝eq\x\to(BP)＝L，a、b、c为P点两侧的三点，且aP＝Pb＝bc＝eq\f(L,2)，取无限远电势为零，下说法正确的是()

A．将＋q沿x轴从a移至b点，其电势能先增大后减小

B．b、c两点电势关系φbφc

C．P点电场强度为零，电势也为零

D．a、c两点电场关系EaEc

【答案】D

【解析】某点的电场强度是正电荷Q2和负电荷Q1在该处产生的电场的叠加，是合场强，依据点电荷的场强公式E＝keq\f(Q,r2)可知，－Q1和＋Q2在P点产生的电场方向相反，合场强EP＝eq\f(kQ2,L2)－eq\f(kQ1,?2L?2)＝0，可知P两侧电场方向指向P，取无