专题跟踪检测(十八) 电场与磁场中的STSE问题（Word练习）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（老教材）

专题跟踪检测（十八） 电场与磁场中的STSE问题 1.在生产纸张等绝缘材料过程中，为了实时监控材料的厚度，流水线上设置了传感器装置，其简化结构如图所示，M、N为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在直流恒压电源的两极上。已知电流从a向b流过电流表时，电流表指针偏向a端。某次纸张从平行极板间穿过的过程中，发现电流表指针偏向b端，下列判断正确的是(　 ) A．极板上的电荷量不变 B．极板上的电荷量变小 C．电容器的电容变大 D．电容器的电容不变 解析：选B　电流表指针偏向b端，说明电流从b向a流过电流表，而电容器上极板与正极相连，所以电容器放电，极板电荷量变小，故A错误，B正确；电容器与恒压电源相连，两极板间电势差U不变，而Q减小，根据C＝可知电容器的电容C减小，故C、D错误。 2．(2023·四川南充质检)如图a所示为某大楼楼顶上安装的避雷针，避雷针是利用尖端放电原理保护建筑物等避免雷击的一种设施。避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图b所示，下列说法正确的是(　 ) A．同一带负电的雨滴在M点的电势能大于在N点的电势能 B．同一带负电的雨滴从M到N过程中电场力做负功 C．N点周围的等势面比M点周围的等势面稀疏 D．N点的电势低于M点的电势 解析：选A　沿电场线方向电势逐渐降低，故N点的电势高于M点的电势，D错误；根据电势能的表达式Ep＝qφ，N点的电势高于M点的电势，故同一带负电的雨滴在M点的电势能大于在N点的电势能，A正确；同一带负电的雨滴从M到N过程中，负电荷逆电场线方向运动，电场力做正功，B错误；等势面的密集程度反应电场强度的大小，N点的电场线比M点电场线更密集，N点的电场强度比M点电场电场强度大，故N点周围的等势面比M点周围的等势面密集，C错误。 3．(多选)如图为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图。当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化，进而能测出电容的变化，最后就能探测到物体位移的变化，若静电计上的指针偏角为θ，则被测物体(　 ) A．向左移动时，θ增大　　 B．向右移动时，θ增大 C．向左移动时，θ减小 D．向右移动时，θ减小 解析：选BC　由公式C＝可知，当被测物体带动电介质板向左移动时，导致两极板间电介质增加，则电容C增大，由公式C＝可知，电荷量Q不变时，U减小，则θ减小，故A错误，C正确；由公式C＝可知，当被测物体带动电介质板向右移动时，导致两极板间电介质减少，则电容C减小，由公式C＝可知，电荷量Q不变时，U增大，则θ增大，故B正确，D错误。 4.如图所示，将一铝质薄圆管竖直放在表面绝缘的台秤上，圆管的电阻率为ρ，高度为h，半径为R，厚度为d(d远小于R)。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小B＝kt(k>0)均匀变化的磁场中。则从t＝0时刻开始，下列说法正确的是(　 ) A．从上向下看，圆管中的感应电流为顺时针方向 B．圆管中的感应电动势大小为2πkhR C．圆管中的感应电流大小为 D．台秤的读数会随时间推移而增大 解析：选C　根据楞次定律可知，从上向下看，圆管中的感应电流为逆时针方向，故A错误；根据法拉第电磁感应定律可知，圆管中的感应电动势大小为E＝＝S＝πR2k，故B错误；根据电阻定律可知，圆管在沿感应电动势方向的电阻为R＝ρ，根据闭合电路欧姆定律可知，圆管中的感应电流大小为I＝＝，故C正确；根据对称性以及左手定则可知，圆管所受合安培力为零，台秤的读数始终不变，故D错误。 5．(2023·四川攀枝花模拟)如图为一个电磁泵从血库里向外抽血的结构示意图，长方体导管的左、右表面绝缘，上、下表面为导体，管长为a、内壁高为b、宽为L且内壁光滑。将导管放在垂直左、右表面向右的匀强磁场中，由于充满导管的血浆中带有正、负离子，将上、下表面和电源接通，电路中会形成大小为I的电流，导管的前后两侧便会产生压强差p，从而将血浆抽出，其中v为血浆流动方向。若血浆的电阻率为ρ，匀强磁场的磁感应强度为B，则下列判断正确的是(　 ) A．此装置中血浆的等效电阻R＝ρ B．磁感应强度强弱不影响血浆的外抽速度 C．血浆中正负离子偏转方向相反 D．前后两侧的压强差p＝ 解析：选D　导体长度为b，横截面积为aL，由电阻定律可得此装置中血浆的等效电阻为R＝ρ，故A错误；根据洛伦兹力与电场力平衡，则有qvB＝q，解得U＝Bav，当增大磁感应强度B时，则前后表面的电势差U增大，导致电场力增大，则会加快血浆的外抽速度，故B错误；根据左手定则可知，血浆中正负离子偏转方向相同，均沿图中v的方向，选项C错误；由压强公式可得p＝＝＝，故D正确。 6.离子推进器是新一代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中P处注入，在A处电