第九、十章 静电场中的能量 高考真题演练-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册作业与测评word（人教版2019）

第九、十章　高考真题演练 一、选择题 1．(2022·湖南高考)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 答案　A 解析　四根绝缘棒均匀带有等量正电荷，将其等分为极多个电荷量相等的点电荷，根据电场强度的叠加原理及对称性可知，移去a处的绝缘棒后，b、d处绝缘棒产生的电场在O点处的合场强为零，而c处绝缘棒产生的电场在O点处的场强垂直指向a，则O点处电场强度方向垂直指向a；由于电势是标量，叠加遵循代数加减法则，每根绝缘棒产生的电场在O点处的电势均大于零(取无穷远处电势为零)，可知移去a处的绝缘棒后，O点处的电势减小。故A正确。 2．(2022·浙江1月选考)某种气体—电子放大器的局部结构是由两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜构成，其上存在等间距小孔，其中相邻两孔截面上的电场线和等势线的分布如图所示。下列说法正确的是(　　) A．a点所在的线是等势线 B．b点的电场强度比c点大 C．b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大 D．将电荷沿图中的线从d→e→f→g移动时电场力做功为零 答案　C 解析　平行金属薄膜上各点电势相等，是等势面，而等势线与电场线互相垂直，分析可知a点所在的线是电场线，故A错误；b点附近的电场线比c点附近的电场线稀疏，则Eb<Ec，故B错误；设a所在电场线分别交b、c所在等势线于b′、c′，则Ub′c′＝Ubc，又|Uac|<|Ub′c′|，则|Uac|<|Ubc|，即b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大，故C正确；由图知d、e在一条等势线上，f、g在另一条等势线上，而将电荷沿图中的线从e→f移动时，电场力做功不为零，则将电荷沿图中的线从d→e→f→g移动时电场力做功不为零，故D错误。 3．(2022·福建高考)平时我们所处的地球表面，实际上存在场强大小为100 V/m的电场，可将其视为匀强电场，在地面立一金属杆后空间中的等势面如图所示。空间中存在a、b、c三点，其中a点位于金属杆正上方，b、c等高。则下列说法正确的是(　　) A．b、c两点的电势差Ubc＝0 B．a点场强大小大于100 V/m C．a点场强方向水平向右 D．a点的电势低于c点 答案　B 解析　由图可知，b、c两点的电势差为Ubc＝φb－φc＝200 V－300 V＝－100 V，故A错误；由图可知，远离金属杆的区域的电场近似为匀强电场，其场强大小为E0＝＝100 V/m，而a点处等差等势面比远离金属杆区域的等差等势面密集，由等差等势面越密集的地方电场强度越大，可知a点场强大小大于100 V/m，故B正确；根据场强方向始终垂直于等势面，指向电势降低的方向，可知a点的场强方向竖直向下，故C错误；由图可知，a点与c点在同一等势面上，电势均为300 V，故D错误。 4．(2021·广东高考)如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面。在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点。不计液滴重力。下列说法正确的是(　　) A．a点的电势比b点的低 B．a点的电场强度比b点的小 C．液滴在a点的加速度比在b点的小 D．液滴在a点的电势能比在b点的大 答案　D 解析　高压电源左侧为正极，则发射极与吸极间所加强电场的场强向右，而沿着电场线电势逐渐降低，可知φa>φb，故A错误；等差等势面的疏密反映场强的大小，由图可知a处的等势面较密，则Ea>Eb，故B错误；液滴的重力不计，根据牛顿第二定律可知，液滴的加速度为a＝，因Ea>Eb，可得aa>ab，故C错误；液滴在静电力作用下向右加速，则静电力做正功，动能增大，电势能减少，即Epa>Epb，故D正确。 5．(2021·浙江6月选考)某书中有如图所示的图，用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线和等势面，其中a、b是同一条实线上的两点，c是另一条实线上的一点，d是导体尖角右侧表面附近的一点。下列说法正确的是(　　) A．实线表示电场线 B．离d点最近的导体表面电荷密度最大 C．“<”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同 D．电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零 答案　D 解析　处于静电平衡的导体是个等势体，导体表面为等势面，由于电场线方向总是与等势面垂直，所以实线不表示电场线，而是表示等势面，A错误；根据等势面的疏密表示电场的强弱，由题图可知，d点的电场最弱，所以离d点最近的导体表面电荷密度最小，B错误；由电场强度方向总