第十章 静电场中的能量-新情境同步提升练（人教版2019高中物理必修第三册）

第十章 静电场中的能量 情境分类 一、 生活情境类 二、科技创新类 三、学习探究情境类 四、综合解决问题类 情境详情 一、 生活情境类 1. 在湖南某地，电工站在高压直流输电线的A供电线附近作业，头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A供电线的电势，虚线表示电工周围某一截面上的等差等势线，c、d、e、f是等势线上的四个点。以下说法正确的是（　　） A．在c、d、e三点中，d点的电场强度最大 B．在c、d、e、f四点中，c点的电势最高 C．将电子由d点移到e点电场力所做的功大于将电子由e点移到f点电场力所做的功 D．将电子在f点由静止释放，它的电势能将增大 2. 如图所示是一种电容式键盘，键盘上每个键子下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这样两块金属片就组成一个小电容器．该电容器的电容可用公式计算，其中为一常量，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离。连接电源，按下某个键时，与之相连的电子线路就给出与该键相关的信号，此时该电容器的（    ） A．电容不变 B．极板所带的电荷量变大 C．极板间的电压变小 D．极板间的场强不变 3. 如图为静电喷印原理的简图，在喷嘴和收集板之间施加高压电源后，电场分布如图中虚线所示.喷嘴处的液滴受到各方面力的共同作用形成泰勒锥，当电场力增大到某一值时，液滴从泰勒锥尖端射出形成带电雾滴，落在收集板上，则此过程中雾滴（　　） A．动能减小 B．速度不变 C．电势能减小 D．加速度增大 4. 中国象棋的棋盘呈长方形，由九条竖线和十条横线相交组成，共有九十个交叉点，开局时红方和黑方各子的位置如图所示，现将电荷量为（）的两个点电荷分别固定在红方的“俥”位置，再将电荷量为（）的两个点电荷分别固定在黑方的左右“車”位置，点电荷在棋盘网格线所在的平面内，下列说法正确的是（　　） A．“將”所在位置与“帥”所在位置的电场强度大小相等方向不同 B．棋盘中间“卒”与棋盘中间“兵”所在位置的电势相同 C．电子在棋盘左侧“傌”所在位置的电势能小于在棋盘右侧“馬”所在位置的电势能 D．一质子沿直线从红方正中间“兵”所在位置运动到黑方正中间“卒”所在位置，此过程中静电力始终不做功 二、科技创新类 5. 利用静电纺丝技术制备纳米纤维材料是近年来材料领域的重要技术。如图所示，初始时无电场，喷嘴处的球形液滴保持静止；随着高压电场逐渐增强，液滴带上正电荷且由球形变为圆锥形（即“泰勒锥”）；当电压增至某个临界值时（假设此后电压保持不变），液滴从尖端喷出，在非匀强电场的作用下向下方运动，M、N为直线路径上的两点。以下说法正确的是（　　） A．喷嘴处的球形液滴在无电场的情况下只受重力 B．液滴从M到N的过程做匀加速直线运动 C．液滴从M到N的过程电场力做负功 D．液滴向下做螺旋运动时电势能减小 6. 图甲所示的是由导电的多晶硅制成的电容加速度传感器。图乙是其原理图，传感器可以看成由两个电容C1、C2组成，当传感器有沿着箭头方向的加速度时，多晶硅悬臂梁的右侧可发生弯曲形变。下列对这个传感器描述正确的是（　　） A．匀速向上运动时，C1减小，C2增加 B．匀速向下运动时，C1减小，C2增加 C．由静止突然加速向上运动时，C1减小，C2增加 D．正在匀速向上运动的传感器突然停止运动时，C1减小，C2增加 7. 1861年，英国科学家开尔文发明了一种滴水起电机，实验装置如图1所示，滴水装置左右相同的两管口形成的水滴分别穿过距管口较近的铝环A、B后滴进铝筒C、D，铝环A用导线与铝筒D相连，铝环B用导线与铝筒C相连，导线之间彼此绝缘，整个装置与外界绝缘。由于某种偶然的原因，C筒带上微量的负电荷，则与之相连的B环也带有负电荷，由于静电感应B环上方即将滴落的水滴下端会带正电荷，上端带负电荷，如图3所示。水滴在落下瞬间，正负电荷分离，如图2所示，带正电荷的水滴落下滴入D筒。随着水滴的下落，两铝筒间的电势差不断增大。为了研究问题方便，假设每滴水滴质量相同，忽略筒内液面高度的变化，下列说法正确的是（　　） A．起电过程中，A环带负电 B．水滴下落到筒内的时间恒定 C．每滴水穿过B后，做匀加速运动落入D D．在起电的过程中，每滴水下落后增加的电势能越来越大 8. 电鳗被称为“水中的高压线”，电鳗体内从头到尾都有一些类似小型电池的细胞，这些细胞就像许多叠在一起的叠层电池，这些“电池”串联起来后，电鳗的头和尾之间就产生了很高的电压，此时电鳗的头和尾的周围空间产生类似于等量异种点电荷（O为两点电荷连线的中点）的强电场。如图所示，虚线为该电场的等势线，实线ABCD 是以O点为中心的正方形，点A 和D在同一等势线上，点B 和C在另一等势线上。则下列