第八章 第二讲　静电场中的能量-（课时作业）【导学教程】2024新教材新高考物理新编大一轮总复习（人教版）

一、单项选择题 1．医生用心电图检查仪为一位身高1.8 m的运动员体检，她把电极吸在身体5个不同的位置，如图所示。如果人体从头往脚的方向构成匀强电场，其中有两个点的电势差最大，约为500 μV，则电场强度约为(　　) A．278 μV/m　　　　　 B．500 μV/m C．1 000 μV/m D．1 250 μV/m 解析　A、E两点间的电势差最大，且A、E间的距离约为1 m，则E＝＝500 μV/m，故选项B正确。 答案　B 2．(2022·湖南卷)如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。移去a处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是(　　) A．电场强度方向垂直指向a，电势减小 B．电场强度方向垂直指向c，电势减小 C．电场强度方向垂直指向a，电势增大 D．电场强度方向垂直指向c，电势增大 解析　根据对称性可知，移去a处的绝缘棒后，电场强度方向垂直指向a，再根据电势的叠加原理，单个点电荷在距其r处的电势为φ＝k(取无穷远处电势为零)，现在撤去a处的绝缘棒后，q减小，则O点的电势减小。故选A。 答案　A 3．如图所示，虚线表示某电场中的三个等势面，a、a′、b、b′、c、c′为分布在等势面上的点。一带电粒子从a点运动到c点的过程中电场力做功为Wab，从a′点运动到c′点的过程中电场力做功为Wa′c′。下列说法正确的是(　　) A．c点的电场方向一定指向b点 B．a′点电势一定比c′点电势高 C．带电粒子从c点运动到c′点，电场力做功为0 D．|Wac|<|Wa′c′| 解析　带电粒子的电性和电场力做功的正负均未知，所以各等势面的电势高低无法判断，电场线的方向无法判断，故A、B错误；因为c和c′在同一个等势面上，电势差U＝0，根据电场力做功W＝qU，可知电场力对带电粒子做功为0，故C正确；根据题意可得a、c两点之间的电势差与a′、c′两点之间的电势差相等，根据电场力做功W＝qU可知|Wac|＝|Wa′c′|，故D错误。 答案　C 4．如图所示，直线上有O、a、b、c四点，a、b间的距离与b、c间的距离相等，在O点处固定一点电荷。已知b点电势高于c点电势。若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则(　　) A．两过程中电场力做的功相等 B．前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功 C．前一过程中，粒子电势能不断减小 D．后一过程中，粒子动能不断减小 解析　因b点电势高于c点电势，根据点电荷电场及其电势分布特点可知，O点固定的是正电荷。带负电荷的粒子移动过程中电场力做功W＝qU，分析知Ubc<Uab，则前一个过程中电场力做的功小于后一个过程中电场力做的功，选项A、B错误；两个过程中电场力均做正功，粒子的电势能减小，动能增加，故选项C正确，D错误。 答案　C 5．如图所示，虚线为位于O位置的点电荷形成电场中的等势面，已知三个等势面的电势差关系为φ1－φ2＝φ2－φ3，图中的实线为一带负电的粒子进入该电场后的运动轨迹，与等势面相交于图中的a、b、c、d四点，已知该粒子仅受电场力的作用，则下列说法正确的是(　　) A．该粒子只有在a、d两点的动能与电势能之和相等 B．场源电荷是正电荷 C．φ1>φ2>φ3 D．电场力对该粒子先做负功后做正功 解析　该粒子仅受电场力的作用，粒子的动能与电势能之和始终不变，故A项错误；据粒子轨迹可知，粒子受到场源电荷的排斥力，则场源电荷是负电荷，故B项错误；场源电荷是负电荷，电场线指向负电荷，则φ1<φ2<φ3，故C项错误；粒子受到场源电荷的排斥力，粒子运动方向先与排斥力成钝角后与排斥力成锐角，则电场力对该粒子先做负功后做正功，故D项正确。 答案　D 6．(2022·苏州三模)电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体成像。如图所示，某“静电透镜”区域的等差等势面为图中虚线，其中M、N两点电势φM>φN。现有一正电子束沿垂直虚线AB的方向进入“透镜”电场，仅在电场力的作用下穿过小孔CD。下列说法正确的是(　　) A．M点的电场强度小于N点的电场强度 B．正对N点射入“透镜”电场的正电子会经过N点 C．正对小孔CD中心射入“透镜”电场的正电子不会沿直线穿出小孔 D．该“透镜”电场对垂直虚线AB射入小孔CD的正电子束有发散作用 解析　因M点处的等差等势面比N点处的等差等势面密集，则M点处的电场线比N点处的电场线密集，故M点的电场强度大于N点的电场强度，选项A错误；因电场线与等势面垂直，故正对N点射入“透镜”电场的正电子受到的电场力的方向不总是指向N点，故正电子不会经过N点，选项B错误；电场线与等势面垂直，由图中对称性及力的合成法则可知，