人教版2019年高中物理 电动势、静电力、非静电力综合专题练习(含答案)
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B．在电源外部电路中，负电荷在电场力作用下由电源的负极流向正极
C．在电源内部电路中，正电荷在非静电力作用下由电源的负极流向正极
D．在电池中，是化学作用使化学能转化为电势能
解析：选BCD电源内部和外部电场都是由正极指向负极，故A错。在外电路中负电荷在电场力作用下向正极移动，电场力做正功将电势能转化为其他形式的能；在电源内部非静电力做功将正电荷从负极搬运到正极，将其他形式的能转化为电势能，电池中的非静电力是化学作用，故B、C、D正确。
D．将1 C的电荷由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 J的功
解析：选A电动势大小表示电池中通过1 C的电荷量电池将其他形式的能量转化为电势能的大小，并非表示电池内部储存的能量大小，故选项A正确，C错误；电动势大小等于电池接入电路前两极之间的电压大小，故选项B错误；电动势为1.5 V，表示电池内部非静电力将1 C的电子由电源正极移送到负极过程中所做功的大小，故选项D错误。
2．合作探究——议一议
(1)电源中，非静电力的作用是什么？
提示：在电源中，非静电力做功，把一定数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，使电荷的电势能增加，从而把其他形式的能转化为电势能。
(2)对于不同型号的干电池，其电动势一般都为1.5 V，这说明了什么？
提示：电动势是描述电源属性的物理量，其大小决定于非静电力做功的性质，与电池体积无关，不同型号干电池只是容量不同。
D．3 000 mAh表示该电池能提供的电能
解析：选B4.35 V为充电电压，不是该电池的电动势，故A错误；该电池充满电后以100 mA的电流工作时，可连续工作时间t＝ ＝30 h，故B正确；11.4 Wh为电池的充电电能，不是该电池的电量，故C错误；mAh为电量的单位，所以3 000 mAh表示该电池能提供的电量，故D错误。
【对静电和非静电力的理解】
1．静电力即电场力，是静止带电体之间的作用力，如每一对静止的点电荷之间的静电力均可以用库仑定律去求解。
2．非静电力：除静电力之外，对电荷的运动起促进或阻碍作用的力，常见的有化学力、洛伦兹力、涡旋电场力等。
(1)如图所示，在电源外部的电路里，自由电荷在电场力作用下移动，电场力做正功，电势能转化为其他形式的能；在电源内部自由电荷移动的方向与受到的电场力方向相反，移送电荷的不再是电场力，叫做“非静电力”。非静电力做功将电荷“移送”到电势能高的电极，增加电势能(消耗其他形式的能)。所以可以说：电源是通过非静电力做功，将其他形式的能转化为电能的装置。
(4)电动势的大小：等于在电源的内部从负极到正极移送单位正电荷非静电力做功的数值。一定要注意必须是“单位正电荷”，而不是“任意电荷”。
2．电动势和电压(即电势差)的区别与联系
电压U
电动势E
物理意义
电场力做功，电能转化为其他形式的能的本领，表征电场的性质
非静电力做功，其他形式的能转化为电能的本领，表征电源的性质
【对电势的理解】
1．概念理解
(1)在不同电源中，非静电力做功的本领不同，即把相同数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力做功的多少不同，电动势大小也不同。
(2)电动势E是标量，为了研究问题方便，规定电动势的方向为电源内部电流方向，即沿电源由负极指向正极。
(3)公式E＝ 是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W和q无关，是由电源自身的性质决定的。
D．在电源外部，从正极到负极电势逐渐提高
解析：选B电源是把其他形式的能转化为电能的装置。在电源内部，非静电力做功将电荷“移送”到电势能高的电极，增加电势能。在电源外部电场力做功，正极电势高于负极电势。电源提供的电能E电＝qE，既与电动势E有关，又与电荷量q有关，B选项正确。
2．以下说法中正确的是()
人教版2019年高中物理电动势、静电力、非静电力综合专题练习（含答案）
学生姓名：年级：老师：
上课日期：时间：课次：
一、电源在电路中的作用
1．非静电力
(1)定义：非静电力是指电源把正电荷(负电荷)从负极(正极)搬运到正极(负极)的过程中做功的力，这种非静电力做的功，使电荷的电势能增加。
(2)在电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能。
(2)n个相同的电池串联时，其总电动势E总＝nE，总内电阻r总＝nr。
【理解强化】
1．一节干电池的电动势为1.5 V，这表示()
A．电池中每通过1 C的电荷量，该电池能将1.5 J的化学能转变成电势能
B．该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5 V
C．该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V的电池存储的电能多
定义式
U＝ ，W为电场力做的功
E＝ ，W为非静电力做的功
单位
伏特(V)
伏特(V)
联系
电动势等于电源未接入电路时两极间的电压值
[典例][多选]如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是()
A．该电池放电时能输出的总电荷量为1 800 C
B．该电池的电动势为3.6 V
C．若电池以10 mA的电流工作，可用50小时
解析：选ACD由电流方向我们可以知道电源的正极为A，负极为B，首先选出C项。哪种金属失去电子即为该电池的负极，由于锌的化学性质活泼，因此，锌板为负极，所以A为铜板，B为锌板，可选出A项。在反应过程中，电池将化学能转化为电能。
4．如图为电源和导线内移送电荷的情况。则将单位正电荷沿闭合回路移动一周所释放的能量大小决定于()
A．电路中每通过1 C电荷量，太阳能电池把0.6 J的太阳能转变为电能
B．无论接不接入外电路，太阳能电池两极间的电压都为0.6 V
C．太阳能电池在1 s内将0.6 J的太阳能转变为电能
D．太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)将化学能转化为电能的本领小
解析：选AD根据电动势的定义式E＝ ，得：W＝qE＝1×0.6 J＝0.6 J，即非静电力对电荷做功为0.6 J，则电路中每通过1 C电荷量，太阳能电池把0.6 J的太阳能转变为电能，由于不知道1 s内流过电池的电量，故A正确，C错误。不接入外电路时，太阳能电池两极间的电压等于电动势，为0.6 V；如果接入电路，则太阳能电池两端的电压，即路端电压小于0.6 V，故B错误。太阳能电池的电动势小于一节干电池的电动势，则太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池将化学能转化为电能的本领小，故D正确。
2．第56届日本电池大会上华为发布了5分钟即可充满3 000 mAh电池50%电量的快充技术成果，引起业界广泛关注。如图是华为某智能手机电池上的信息，支持低压大电流充电，则()
A．4.35 V表示该电池的电动势
B．该电池充满电后以100 mA的电流工作时，可连续工作30小时
C．11.4 Wh表示该电池能提供的电量
A．电源电动势
B．电路中电流的大小
C．电源的内阻
D．电源的容量
解析：选A移送电荷一周所释放的能量，就是电源提供给它的电势能，数值等于电源内部非静电力做功的数值，即W＝Eq。题干中限定了单位正电荷，可见W的数值只取决于E，故A正确，B、C、D错误。
5．[多选]太阳能电池已经越来越多地应用于我们生活中，有些太阳帽前安装的小风扇就是靠太阳能电池供电的。可以测得某太阳能电池可产生0.6 V的电动势，这表示()
2．关于电池的容量，下列说法中正确的是()
A．电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量
B．对同一种电池，体积越大容量越小
C．电池的容量表示电池放电时能输出的电能
D．电池容量的单位是法拉
解析：选A电池的容量表示电池放电时输出的总电荷量，A对，C错；同一种电池，体积大容量大，B错；电池容量的单位有A·h、mA·h等，法拉是电容的单位，D错。
6．一台发电机用0.5 A的电流向外输电，在1 min内将180 J的机械能转化为电能，则发电机的电动势为()
A．6 VB．360 V
C．120 VD．12 V
解析：选A1 min内流出的电荷量为q，由q＝It得：q＝0.5×60 C＝30 C，根据E＝ 得：E＝ V＝6 V，所以A正确。
7．下列关于电池的说法正确的是()
(1)在电源内部，电荷移动过程中，电场力做负功，电荷电势能增加。(√)
(2)在电源内部，电荷移动过程中，非静电力做正功，电荷电势能减少。(×)
(3)所有的电源，均是将化学能转化为电能的装置。(×)
(4)电动势在数值上等于一秒内非静电力所做的功。(×)
(5)电动势相同的电池，内阻也一定相同。(×)
(6)容量越大的电池，储存的化学能越多。(×)
解析：选AD电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量，电动势E由电源本身决定，跟外电路无关，A、D正确。电动势不是电压，电动势对应非静电力做功而不是电场力做功，B、C错误。
【能力提升】
1．[多选]关于电源的说法正确的是()
A．电源外部存在着由正极指向负极的电场，内部存在着由负极指向正极的电场
2．电源
(1)定义：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
(2)不同的电源，非静电力做功的本领不同，这是由电源本身性质决定的。
二、电源的电动势和内阻
1．电动势
(1)物理意义：反映电源非静电力做功的本领的大小。
(2)大小：在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。即E＝ 。
3．[多选]关于电动势和电压，下列说法正确的是()
A．电动势E是由电源本身决定的，跟外电路无关
B．电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样
C．电动势不是电压，但它数值上等于将1 C电荷在电源内从负极运送到正极电场力做功的大小
D．电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量
A．在外电路和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断地定向移动形成电流
C．在电源内部电路中，正电荷在非静电力作用下由电源的负极流向正极
D．在电池中，是化学作用使化学能转化为电势能
解析：选BCD电源内部和外部电场都是由正极指向负极，故A错。在外电路中负电荷在电场力作用下向正极移动，电场力做正功将电势能转化为其他形式的能；在电源内部非静电力做功将正电荷从负极搬运到正极，将其他形式的能转化为电势能，电池中的非静电力是化学作用，故B、C、D正确。
D．将1 C的电荷由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 J的功
解析：选A电动势大小表示电池中通过1 C的电荷量电池将其他形式的能量转化为电势能的大小，并非表示电池内部储存的能量大小，故选项A正确，C错误；电动势大小等于电池接入电路前两极之间的电压大小，故选项B错误；电动势为1.5 V，表示电池内部非静电力将1 C的电子由电源正极移送到负极过程中所做功的大小，故选项D错误。
2．合作探究——议一议
(1)电源中，非静电力的作用是什么？
提示：在电源中，非静电力做功，把一定数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，使电荷的电势能增加，从而把其他形式的能转化为电势能。
(2)对于不同型号的干电池，其电动势一般都为1.5 V，这说明了什么？
提示：电动势是描述电源属性的物理量，其大小决定于非静电力做功的性质，与电池体积无关，不同型号干电池只是容量不同。
D．3 000 mAh表示该电池能提供的电能
解析：选B4.35 V为充电电压，不是该电池的电动势，故A错误；该电池充满电后以100 mA的电流工作时，可连续工作时间t＝ ＝30 h，故B正确；11.4 Wh为电池的充电电能，不是该电池的电量，故C错误；mAh为电量的单位，所以3 000 mAh表示该电池能提供的电量，故D错误。
【对静电和非静电力的理解】
1．静电力即电场力，是静止带电体之间的作用力，如每一对静止的点电荷之间的静电力均可以用库仑定律去求解。
2．非静电力：除静电力之外，对电荷的运动起促进或阻碍作用的力，常见的有化学力、洛伦兹力、涡旋电场力等。
(1)如图所示，在电源外部的电路里，自由电荷在电场力作用下移动，电场力做正功，电势能转化为其他形式的能；在电源内部自由电荷移动的方向与受到的电场力方向相反，移送电荷的不再是电场力，叫做“非静电力”。非静电力做功将电荷“移送”到电势能高的电极，增加电势能(消耗其他形式的能)。所以可以说：电源是通过非静电力做功，将其他形式的能转化为电能的装置。
(4)电动势的大小：等于在电源的内部从负极到正极移送单位正电荷非静电力做功的数值。一定要注意必须是“单位正电荷”，而不是“任意电荷”。
2．电动势和电压(即电势差)的区别与联系
电压U
电动势E
物理意义
电场力做功，电能转化为其他形式的能的本领，表征电场的性质
非静电力做功，其他形式的能转化为电能的本领，表征电源的性质
【对电势的理解】
1．概念理解
(1)在不同电源中，非静电力做功的本领不同，即把相同数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力做功的多少不同，电动势大小也不同。
(2)电动势E是标量，为了研究问题方便，规定电动势的方向为电源内部电流方向，即沿电源由负极指向正极。
(3)公式E＝ 是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W和q无关，是由电源自身的性质决定的。
D．在电源外部，从正极到负极电势逐渐提高
解析：选B电源是把其他形式的能转化为电能的装置。在电源内部，非静电力做功将电荷“移送”到电势能高的电极，增加电势能。在电源外部电场力做功，正极电势高于负极电势。电源提供的电能E电＝qE，既与电动势E有关，又与电荷量q有关，B选项正确。
2．以下说法中正确的是()
人教版2019年高中物理电动势、静电力、非静电力综合专题练习（含答案）
学生姓名：年级：老师：
上课日期：时间：课次：
一、电源在电路中的作用
1．非静电力
(1)定义：非静电力是指电源把正电荷(负电荷)从负极(正极)搬运到正极(负极)的过程中做功的力，这种非静电力做的功，使电荷的电势能增加。
(2)在电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能。
(2)n个相同的电池串联时，其总电动势E总＝nE，总内电阻r总＝nr。
【理解强化】
1．一节干电池的电动势为1.5 V，这表示()
A．电池中每通过1 C的电荷量，该电池能将1.5 J的化学能转变成电势能
B．该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5 V
C．该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V的电池存储的电能多
定义式
U＝ ，W为电场力做的功
E＝ ，W为非静电力做的功
单位
伏特(V)
伏特(V)
联系
电动势等于电源未接入电路时两极间的电压值
[典例][多选]如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是()
A．该电池放电时能输出的总电荷量为1 800 C
B．该电池的电动势为3.6 V
C．若电池以10 mA的电流工作，可用50小时
解析：选ACD由电流方向我们可以知道电源的正极为A，负极为B，首先选出C项。哪种金属失去电子即为该电池的负极，由于锌的化学性质活泼，因此，锌板为负极，所以A为铜板，B为锌板，可选出A项。在反应过程中，电池将化学能转化为电能。
4．如图为电源和导线内移送电荷的情况。则将单位正电荷沿闭合回路移动一周所释放的能量大小决定于()
A．电路中每通过1 C电荷量，太阳能电池把0.6 J的太阳能转变为电能
B．无论接不接入外电路，太阳能电池两极间的电压都为0.6 V
C．太阳能电池在1 s内将0.6 J的太阳能转变为电能
D．太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)将化学能转化为电能的本领小
解析：选AD根据电动势的定义式E＝ ，得：W＝qE＝1×0.6 J＝0.6 J，即非静电力对电荷做功为0.6 J，则电路中每通过1 C电荷量，太阳能电池把0.6 J的太阳能转变为电能，由于不知道1 s内流过电池的电量，故A正确，C错误。不接入外电路时，太阳能电池两极间的电压等于电动势，为0.6 V；如果接入电路，则太阳能电池两端的电压，即路端电压小于0.6 V，故B错误。太阳能电池的电动势小于一节干电池的电动势，则太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池将化学能转化为电能的本领小，故D正确。
2．第56届日本电池大会上华为发布了5分钟即可充满3 000 mAh电池50%电量的快充技术成果，引起业界广泛关注。如图是华为某智能手机电池上的信息，支持低压大电流充电，则()
A．4.35 V表示该电池的电动势
B．该电池充满电后以100 mA的电流工作时，可连续工作30小时
C．11.4 Wh表示该电池能提供的电量
A．电源电动势
B．电路中电流的大小
C．电源的内阻
D．电源的容量
解析：选A移送电荷一周所释放的能量，就是电源提供给它的电势能，数值等于电源内部非静电力做功的数值，即W＝Eq。题干中限定了单位正电荷，可见W的数值只取决于E，故A正确，B、C、D错误。
5．[多选]太阳能电池已经越来越多地应用于我们生活中，有些太阳帽前安装的小风扇就是靠太阳能电池供电的。可以测得某太阳能电池可产生0.6 V的电动势，这表示()
2．关于电池的容量，下列说法中正确的是()
A．电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量
B．对同一种电池，体积越大容量越小
C．电池的容量表示电池放电时能输出的电能
D．电池容量的单位是法拉
解析：选A电池的容量表示电池放电时输出的总电荷量，A对，C错；同一种电池，体积大容量大，B错；电池容量的单位有A·h、mA·h等，法拉是电容的单位，D错。
6．一台发电机用0.5 A的电流向外输电，在1 min内将180 J的机械能转化为电能，则发电机的电动势为()
A．6 VB．360 V
C．120 VD．12 V
解析：选A1 min内流出的电荷量为q，由q＝It得：q＝0.5×60 C＝30 C，根据E＝ 得：E＝ V＝6 V，所以A正确。
7．下列关于电池的说法正确的是()
(1)在电源内部，电荷移动过程中，电场力做负功，电荷电势能增加。(√)
(2)在电源内部，电荷移动过程中，非静电力做正功，电荷电势能减少。(×)
(3)所有的电源，均是将化学能转化为电能的装置。(×)
(4)电动势在数值上等于一秒内非静电力所做的功。(×)
(5)电动势相同的电池，内阻也一定相同。(×)
(6)容量越大的电池，储存的化学能越多。(×)
解析：选AD电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量，电动势E由电源本身决定，跟外电路无关，A、D正确。电动势不是电压，电动势对应非静电力做功而不是电场力做功，B、C错误。
【能力提升】
1．[多选]关于电源的说法正确的是()
A．电源外部存在着由正极指向负极的电场，内部存在着由负极指向正极的电场
2．电源
(1)定义：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
(2)不同的电源，非静电力做功的本领不同，这是由电源本身性质决定的。
二、电源的电动势和内阻
1．电动势
(1)物理意义：反映电源非静电力做功的本领的大小。
(2)大小：在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。即E＝ 。
3．[多选]关于电动势和电压，下列说法正确的是()
A．电动势E是由电源本身决定的，跟外电路无关
B．电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样
C．电动势不是电压，但它数值上等于将1 C电荷在电源内从负极运送到正极电场力做功的大小
D．电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量
A．在外电路和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断地定向移动形成电流
