第九章 课时作业(24) 静电场中的能量（Word练习）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

课时作业(24)　静电场中的能量 [基础应用] 1．如图所示，小明同学在坐飞机的时候发现机翼末端边缘有一条条针一样的装置，此装置作用是(　　) A．防止闪电击中飞机，起到避雷针的作用 B．加强电磁通讯信号，起到天线的作用 C．通过尖端放电使云层中的电荷消失 D．释放飞机表面的静电 D　解析：飞机在飞行时与大气摩擦在表面产生静电，因此需要采用尖端放电的原理释放静电． 2．(2021·全国乙卷)如图(a)所示，在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷．由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图(b)中的虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等．若将一正试探电荷先后放于M点和N点，该试探电荷受到的静电力大小分别为FM和FN，相应的电势能分别为EpM和EpN，则(　　) A．FM<FN，EpM>EpN B．FM>FN，EpM>EpN C．FM<FN，EpM<EpN D．FM>FN，EpM<EpN A　解析：由图中等势面的疏密程度可知EM<EN，根据F＝qE可知FM<FN，图中电场线是由金属板指向负电荷，若将该试探电荷从M点移到N点，静电力做正功，电势能减小，即EpM>EpN，故选A. 3．(2021·北京房山一模)如图所示为电子束焊接机，图中带箭头的虚线代表电场线，B、C是电场中两点．K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d，在两极之间加上高压U，有一电子在K极由静止被加速．若不考虑电子重力，元电荷为e，则下列说法正确的是(　　) A．A、K之间的电场强度均为 B．B点电势大于C点电势 C．B点电场强度大于C点电场强度 D．电子由K到A的电势能减少了eU D　解析：A、K之间建立的是非匀强电场，公式U＝Ed不适用，因此A、K之间的电场强度不等于，故A错误；B、C所在等势面为一条条和电场线垂直的圆弧，如图所示： 根据沿电场线方向电势降低，可知B点电势小于C点电势，故B错误；电场线的疏密程度表示电场强度大小，从图中可知B点所在位置的电场线较疏，C点所在位置的电场线较密，故B点的电场强度小于C点的电场强度，故C错误；电子由K到A，受到的静电力方向和电场方向相反，即由K指向A，和运动方向一致，所以静电力做正功，电势能减小，根据动能定理可得|ΔEp|＝ΔEk＝Ue，故D正确． 4．(多选)(2021·全国甲卷)某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则(　　) A．一正电荷从b点运动到e点，静电力做正功 B．一电子从a点运动到d点，静电力做功为4eV C．b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右 D. a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大 BD　解析：由图像可知φb＝φe，则正电荷从b点运动到e点，静电力不做功，故A错误；由图像可知φa＝3 V，φd＝7 V，根据静电力做功与电势能的变化关系有Wad ＝ Epa－Epd＝ (φa－φd)·(－e) ＝ 4eV，故B正确；沿电场线方向电势逐渐降低，则b点处的场强方向向左，故C错误；由于电场线与等势面处处垂直，则可画出电场线分布如下图所示， 由图可看出，b点电场线最密集，则b点处的场强最大，故D正确． 5．(多选)(2021·河北石家庄二中模拟)两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是(　　) A．带正电 B．速度先变大后变小 C．电势能先变大后变小 D．经过b点和d点时的速度大小相同 CD　解析：根据两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面的特点可得，正电荷在上方，负电荷在下方；从粒子运动轨迹看出，轨迹向上弯曲，可知带电粒子受到了向上的力的作用，所以粒子带负电，A错误；粒子从a到c到e的过程中静电力先做负功后做正功，速度先减后增，电势能先增大后减小，B错误，C正确；因为bd两点在同一等势面上，所以在b、d两点的电势能相同，所以经过b点和d点时的速度大小相同，D正确． 6．(多选)(2020·江苏卷)如图所示，绝缘轻杆的两端固定带有等量异种电荷的小球(不计重力).开始时，两小球分别静止在A、B位置．现外加一匀强电场E，在静电力作用下，小球绕轻杆中点O转到水平位置，取O点的电势为0，则下列说法正确的有(　　) A．电场E中A点电势低于B点 B．转动中两小球的电势能始终相等 C．该过程静电力对两小球均做负功 D．该过程两小球的总电势能增加 AB　解析：沿电场线的方向电势降低，可知A点的电势低于B点，A正确；由于O点的电势为零，故由对称性可知，两小球所在位置的电势值总是一对相反数，且A点处的电势为负值，B点处的电势为正值，故转动中两小球的电势能始终相等，B正确；该过程静电力对两小球均做正功，两小球的总电