高中物理人教专题5.3 “电场与磁场”（解析版）.docx

第五部分 创新应用考法新情境试题集锦
专题5.3 “电场与磁场”
一．选择题
1.(2022·辽宁省县级重点高中协作体一模)口罩中使用的熔喷布经驻极处理后，对空气的过滤增加静电吸附功能．驻极处理装置如图所示，针状电极与平板电极分别接高压直流电源正负极，针尖附近的空气被电离后，带电粒子在静电力作用下运动，熔喷布捕获带电粒子带有静电，平板电极表面为等势面，熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计，不计带电粒子的重力，下列说法正确的是(　　)
A．针状电极上，针尖附近的电场较弱
B．熔喷布上表面因捕获带电粒子将带负电
C．沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，其加速度逐渐减小
D．两电极相距越远，熔喷布捕获的带电粒子速度越大
【答案】　C
【解析】　导体尖端的电荷特别密集，所以电场强度比较大，沿着远离尖端的地方电场强度逐渐减小，静电力减小，加速度也减小，故C正确，A错误；空气受电场影响被电离产生带电粒子，电场线方向从正极指向负极，带正电的粒子沿电场线方向运动被熔喷布捕获而使熔喷布带正电，故B错误；带电粒子的运动速度由动能定理可知速度的大小与合外力做功有关，即与静电力做功有关，根据W＝Uq可知，静电力做功只与电势差有关，和运动距离无关，故D错误．
2.(多选)(2022·辽宁铁岭市六校高三期末)计算机键盘每个键下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，这组金属片组成一个可变的平行板电容器，如图所示．当键被按下，此电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测到这个键被按下，从而给出相应的信号．已知金属片的正对面积为50 mm2，键未被按下时两金属片间的距离为0.6 mm，当键被按下时两金属片间的距离为0.3 mm，假设金属片的正对面积及两端的电压始终保持不变，此时(　　)
A．金属片间的电场强度保持不变
B．金属片间的电场强度变为原来的两倍
C．金属片上的电荷量变为原来的一半
D．金属片上的电荷量变为原来的两倍
【答案】　BD
【解析】　根据E＝，电压不变，距离减小为原来的一半，则电场强度变为原来的两倍，A错误，B正确；根据C＝，C＝，联立解得Q＝，电压不变，距离减小为原来的一半，则金属片上的电荷量变为原来的两倍，C错误，D正确．
3.(2022·辽宁葫芦岛市高三期末)在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业．为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服(如图甲所示)．图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，其头顶上方有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势面，c、d、e、f是不同等势面上的四个点，以下说法中正确的是(　　)
A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强
B．连接c、d、e、f四点，则此线一定为电场线
C．电工全身穿上用金属丝线编织的衣服，静电感应使体内电势保持为零
D．电工全身穿上用金属丝线编织的衣服，静电屏蔽使体内电场强度保持为零
【答案】　D
【解析】　根据等势面的分布疏密，可判断出f点的电场最强，故A错误；电场线与等势面垂直，从题图中不能确定c、d、e、f四点的连线恰好垂直于各等势面，所以该连线不一定是电场线，故B错误；电工全身穿上用金属丝线编织的衣服，静电屏蔽使体内电场强度保持为零，故C错误，D正确．
4.(2022·广东佛山市普通高中高三期末)雷电击中地面或高压输电线掉落到地面时，都会在以落地点为中心的一定区域内的地面上形成一个强电流场，如果有人站在这个区域内，双脚间会存在一定的电势差，叫作“跨步电压”．如图所示，一条电势远高于地面的高压直流输电线掉落在地面上的O点，若O点附近地质结构分布均匀，则在地面以O为圆心的同心圆为一系列的等势线．图中O、A、B、C在同一直线上，BD是过B点圆的切线，AB＝BC＝BD，电线落地时恰好有人单脚着地站在B点，则以下说法正确的是(　　)
A．图中A、B、C三点中C点电势最高
B．地面上电子由O向C定向移动
C．为了安全，人应该沿BD方向迈大步快速脱离
D．A、B、C、D四点间电势差大小关系为UAB>UBC>UBD
【答案】　D
【解析】　电线掉落的O点电势最高，沿着电场线方向电势逐渐降低，故有φO>φA>φB>φD>φC，则C点电势最低，故A错误；电子受静电力从低电势向高电势定向移动形成电流，则地面上电子由C向O定向移动，故B错误；为了安全，人应该单脚跳，这样才不会在人体形成电势差，而不能迈步走动，故C错误；AB＝BC，且AB段的电场强度大于BC段的电场强度，由U＝Ed，有UAB>UBC，而φD>φC，则有UBC>UBD，故D正确．
5.(多选)(2022·湖南常