内容正文:
抢分猜押09 选择题:静电场(江苏专用)
重难解读
静电场是研究电荷间相互作用的物理场,其核心在于理解“场”的二重性:即力的性质(电场强度 E、库仑力F)与能的性质(电势φ、电势能Ep、电势差U)。
核心难点在于建立抽象物理量的空间图景。学生需熟练掌握等势面与电场线的几何关系,并能利用等效场思想处理带电粒子在复合场中的运动。关于电容器的充放电现象,重难点在于理解电容器的“隔直通交”特性及其充放电过程中电流 i、电荷量 Q与电压 u 随时间变化的动态趋势。掌握此处的关键是区分“电容 C”这一本质属性与“电量 Q、电压U”这些状态参量之间的决定与被决定关系,特别是在平行板电容器动态电路分析中,需准确判定电量不变(断开电源)或电压不变(保持连接)的前提条件。
命题预测
2026年高考,静电场的命题将更趋向于抽象图象的量化分析与现代科技元件的原理考查。图象类创新: 重点考查 φ-x、 E-x 或 Ep-x 图象的斜率与截距的物理意义。题目可能通过图象考查电荷分布规律或粒子运动的动力学特征。电容器应用: 结合触控屏技术、电容式传感器(如位移、压力传感器)或超级电容器的快速充放电特性,考查 Q-U 图象下的能量储存与转化。微观粒子加速与偏转: 将电场力的功与动能定理结合,考查示波器原理或喷墨打印技术中的电场控制逻辑,强调多过程的衔接与精度控制。
考点1 静电力的性质
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】D
4.(【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】A
8.【答案】B
9.【答案】A
10.【答案】C
考点2 静电能的性质
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】A
考点3 电容器的充、放电现象
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】B
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】A
5.【答案】A
6.(【答案】C
7.【答案】A
8.【答案】D
9.【答案】D
10.【答案】B
11.【答案】D
12.【答案】D
13.【答案】C
14.【答案】C
15.【答案】D
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抢分猜押09 选择题:静电场(江苏专用)
重难解读
静电场是研究电荷间相互作用的物理场,其核心在于理解“场”的二重性:即力的性质(电场强度 E、库仑力F)与能的性质(电势φ、电势能Ep、电势差U)。
核心难点在于建立抽象物理量的空间图景。学生需熟练掌握等势面与电场线的几何关系,并能利用等效场思想处理带电粒子在复合场中的运动。关于电容器的充放电现象,重难点在于理解电容器的“隔直通交”特性及其充放电过程中电流 i、电荷量 Q与电压 u 随时间变化的动态趋势。掌握此处的关键是区分“电容 C”这一本质属性与“电量 Q、电压U”这些状态参量之间的决定与被决定关系,特别是在平行板电容器动态电路分析中,需准确判定电量不变(断开电源)或电压不变(保持连接)的前提条件。
命题预测
2026年高考,静电场的命题将更趋向于抽象图象的量化分析与现代科技元件的原理考查。图象类创新: 重点考查 φ-x、 E-x 或 Ep-x 图象的斜率与截距的物理意义。题目可能通过图象考查电荷分布规律或粒子运动的动力学特征。电容器应用: 结合触控屏技术、电容式传感器(如位移、压力传感器)或超级电容器的快速充放电特性,考查 Q-U 图象下的能量储存与转化。微观粒子加速与偏转: 将电场力的功与动能定理结合,考查示波器原理或喷墨打印技术中的电场控制逻辑,强调多过程的衔接与精度控制。
考点1 静电力的性质
1.(2025·江苏南京·二模)如图,在一点电荷−Q附近有一不带电的球形导体处于静电平衡,其电势为φ1;现把球形导体左侧接地,达到静电平衡时断开接地并移走−Q后,其电势为φ2;下列说法正确的是( )
A.接地时电子从大地沿导线向导体移动
B.接地达到静电平衡后,导体左侧半球不带电
C.接地达到静电平衡后,导体左侧半球电荷量不变
D.φ1<φ2
2.(2025·江苏南京·一模)一个带正电的小球用绝缘细线悬挂于O点,在其右侧放置一个不带电的枕形导体时,小球将在细线与竖直方向成θ角处保持静止,如图所示。若将导体的A端接地,当重新平衡时,细线与竖直方向的夹角将( )
A.不变 B.变大 C.变为零 D.变小但不为零
3.如图所示,某不带电的金属球壳外的A点、球壳内的B点与球心O处于同一竖直线上,球壳外M、N两点关于AO对称,在A点固定一正点电荷Q,则( )
A.B点的电势高于O点的电势 B.Q在球心O处产生的场强为零
C.M、N两点的场强相同,电势也相同 D.若用导线将球壳接地,电子从大地流向球壳
4.(2025·江苏苏州·模拟预测)用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,移走玻璃棒,验电器内的两片金属箔张开,稳定后如图.比较图中a、b、c、d四点电场强度和电势大小,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2023·江苏镇江·三模)接地导体球壳外固定放置着一个点电荷,a、b为过点电荷与球壳球心连线上的两点,a点在点电荷左侧,b点在点电荷右侧,a、b两点到点电荷的距离相等,a、b点所在位置的电场线如图所示。下列说法正确的是( )
A.该点电荷带负电
B.a点的电场强度比b点的大
C.a点的电势大于b点的电势
D.导体球壳内的电场强度大于零
6.(2023·江苏南通·三模)如图所示为一带正电的金属球,a、b、c、d为过圆心O的同一直线上的点.则( )
A.a点电势比b点的低
B.a点场强比b点的大
C.c点电势比d点的低
D.c点场强比d点的大
7.(2023·江苏南通·二模)如图所示,把一块锌板连接在验电器上,并使锌板带负电,验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板,则( )
A.指针张角变小的过程中有电子离开锌板
B.锌板所带的电荷量一直变大
C.改用红光照射,指针张角也会变化
D.用其它金属板替换锌板,一定会发生光电效应
8.(2025·江苏宿迁·三模)如图所示,在光滑绝缘水平面上,三个完全相同带正电的小球A、B、C,通过不可伸长的绝缘细线a、b、c连接成正三角形,小球均处于静止状态,细线被拉直。剪断细线a,小球开始运动。则( )
A.剪断a前,a中张力大于B、C间的库仑力
B.剪断a瞬间,细线b、c中张力均变大
C.三个球运动至一直线时,整个系统电势能最大
D.球A经过B、C初始位置连线中点时的速度最大
9.(2026·江苏·一模)如图所示,金属导体棒原来不带电,现将一电荷q放置在其左侧某处,金属棒上感应电荷在其中心O处产生的场强大小为,电荷q在O处产生的场强大小为,则与的大小关系为( )
A. B.
C. D.不能确定
10.(2026·江苏·二模)如图所示,在立方体ABCD-A′B′C′D′的顶点A′和C处分别固定有等量异种的点电荷,一根无限长的光滑水平绝缘细杆与AB边重合。一带负电的小环套在细杆上,从A点开始向右运动,其经过A、B两点的动能分别为EkA和EkB。则( )
A.小环在A、B两点受到的电场力相同 B.小环经过A、B两点时的加速度不同
C.EkA>EkB D.小环一定能沿杆向右运动到无穷远处
考点2 静电能的性质
1.(2026·江苏南通·二模)如图所示,在平面内有一匀强电场,以坐标原点为圆心的圆,与坐标轴的交点分别为,在纸面内从点向各个方向以等大的速率射出电子,到达圆周上各处的电子中,电子到达点处的动能最大。则( )
A.电场线与轴平行
B.点电势大于点电势
C.在圆周上的各点中,点电势最高
D.到达圆周上处的电子速度相同
2.(2026·江苏镇江·一模)如图所示,在A、B处各固定一个带正电的点电荷、,且。O点为AB连线的中点。一带正电的粒子在M点由静止释放,最远可运动到N点,不计粒子的重力。下列说法正确的是( )
A.M点和N点电势相等 B.M点和N点关于O点对称
C.粒子在MN间做简谐运动 D.粒子在运动过程中机械能守恒
3.(2026·江苏·一模)下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘。取无穷远处电势为零,则坐标原点O处电势最高的是( )
A. B.
C. D.
4.(2026·江苏南通·一模)正六边形6个顶点各固定一个等量正点电荷,中心也固定一个点电荷,电荷附近的电场线分布如图所示,、、三点在以中心为圆心的圆上。则( )
A.中心处的点电荷带负电 B.、处电场强度相同
C.处的电势比处的低 D.处的电势比处的低
5.(2026·江苏苏州·模拟预测)根据粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线,实线表示一个粒子的运动轨迹。在粒子从运动到、再运动到的过程中,下列说法中正确的是( )
A.动能先增大,后减小
B.电势能先减小,后增大
C.电场力先做负功,后做正功,总功等于零
D.加速度先变小,后变大
6.(2025·江苏·模拟预测)如图所示,真空中正四面体的四个顶点处分别固定四个等量点电荷,A点为底边棱的中点,B点为右侧面的中心,C点为底面的中心,D点为正四面体的体心(到四个顶点的距离均相等)。下列说法正确的是( )
A.B点电势小于C点电势
B.取无穷远处电势为零,则D点电势大于零
C.一正电荷从A点运动到D点过程中,电场力做正功
D.若其中一对等量异种点电荷在D点产生的场强大小为E,则D点的合场强大小为
7.一带电粒子在只受电场力的作用下,在点电荷A和B的电场中从a运动到b,电场线和运动轨迹如图所示,则可推断( )
A.A、B带同种电荷 B.a点电势比b点高
C.粒子在a处的加速度比b处小 D.粒子在a处的电势能比b处小
8.(2025·江苏南通·一模)一个半径为r的金属球,以球心为坐标原点,向右为正方向建立坐标轴,现在坐标x0处放置一个+q电荷,下列关于坐标轴上0~x0区间的电场强度大小E和电势φ的图示可能正确的是( )
A. B.
C. D.
考点3 电容器的充、放电现象
1.(2026·江苏镇江·一模)如图所示,电路中和分别为电压传感器和电流传感器,R为定值电阻。电容器C充满电后,闭合开关S。传感器所测电压U和电流I的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(2026·江苏·一模)如图所示,两块平行金属板构成的电容器C置于不导电液体中,与线圈L组成振荡电路。先将开关S接a给电容器充电,再将开关S拨到b,下列说法中正确的是( )
A.开关从a拨到b瞬间,流过线圈L中的电流最大
B.开关拨到b之后,振荡电路中的磁场能一直增加
C.若不导电液体液面上升,则电容器的电容减小
D.若不导电液体液面上升,则电路的振荡频率减小
3.(2026·江苏南通·一模)如图所示,在观察电容器充、放电现象实验中,开关接1,经过时间电容器充电结束,电荷量为。将开关改接2,放电结束后增大的阻值,再将开关接1,经过时间电容器充电结束,电荷量为则( )
A. B. C. D.
4.(2026·江苏徐州·一模)如图所示电路中,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将开关S闭合,有一带电粒子静止在电容器中的P点,下列说法正确的是( )
A.仅将A板上移,P点电势升高
B.仅将A板上移,粒子仍保持静止不动
C.仅增大光敏电阻的光照强度,灯泡L将变暗
D.仅增大光敏电阻的光照强度的过程中,电阻R中有向下的电流
5.(2025·江苏南京·模拟预测)如图所示,两块彼此绝缘的金属板A、B水平平行放置并与一个电源相连,其中B板接地。开关S闭合后,在A、B两板间C点处有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.若将S断开,再将A板向左移动一小段位移,油滴向下运动
B.若将S断开,再将B板向下平移一小段位移,油滴的电势能变小
C.保持S闭合,再将A板向上平移一小段位移,C点电势升高
D.保持S闭合,再将B板向左移动一小段位移,电容器带电量增大
6.(2025·江苏南京·模拟预测)2024年8月我国科学家狄增峰团队成功研制出一种人造蓝宝石作为绝缘介质的晶圆,这种材料具有卓越的绝缘性能。如图所示,直流电源与一平行板电容器、理想二极管连接,电容器A板接地。闭合开关,电路稳定后,一带电油滴位于电容器中的P点恰好处于静止状态。下列说法错误的是( )
A.该带电油滴带负电
B.B板下移,油滴将继续保持静止状态
C.减小极板间的正对面积,P点处的电势升高
D.若两板间插入人造蓝宝石,则电容器的电容增大
7.(2025·江苏苏州·模拟预测)某同学用如图所示的电路做“观察电容器的充放电”实验。将开关先与“1”端闭合,对电容器进行充电,充电完毕后再将开关与“2”端闭合,电容器放电。传感器测得的电流I和电压U随时间t变化的图像,正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(2024·江苏盐城·模拟预测)电流传感器和计算机相连能画出电流随时间变化的图像。某同学在观察电容器的充放电现象时,按照图甲连接成如图乙所示电路。开始,开关接1;时,把开关改接2,得到电流传感器中的电流随时间变化的图像如图丙所示。该过程中电容器两端的电压随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
9.(2024·江苏·二模)如图所示,某同学用电流传感器探究电容器充电过程中对旁路的影响,t=0时刻闭合开关S,则能正确表示此后电阻R1中电流变化过程的图像是( )
A. B.
C. D.
1.(2025·江苏·高考真题)如图所示,平行金属板与电源连接。一点电荷由a点移动到b点的过程中,电场力做功为W。现将上、下两板分别向上、向下移动,使两板间距离增大为原来的2倍,再将该电荷由a移动到b的过程中,电场力做功为( )
A. B.W C. D.
2.(2024·江苏·高考真题)在静电场中的A、B两点放置试探电荷,其受到的静电力F与试探电荷的电荷量q的关系,分别如图中直线、所示。、两点的电场强度之比为( )
A. B. C. D.
3.(2022·江苏·高考真题)如图所示,正方形ABCD四个顶点各固定一个带正电的点电荷,电荷量相等,O是正方形的中心。现将A点的电荷沿OA的延长线向无穷远处移动,则( )
A.在移动过程中,O点电场强度变小
B.在移动过程中,C点的电荷所受静电力变大
C.在移动过程中,移动的电荷所受静电力做负功
D.当其移动到无穷远处时,O点的电势高于A点
4.(2021·江苏·高考真题)一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,O为球心,A、B为直径上的两点,,现垂直于将球面均分为左右两部分,C为截面上的一点,移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,则( )
A.O、C两点电势相等
B.A点的电场强度大于B点
C.沿直线从A到B电势先升高后降低
D.沿直线从A到B电场强度逐渐增大
5.(2025·贵州·高考真题)如图,M和N是在一直线上相距L的两点,A是MN的中点,直线外的B点与N点相距。在M、N两点分别固定等量的正点电荷q,选取无穷远处为零电势点,设A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB,电势分别为φA、φB,则( )
A.EA < EB,φA > φB B.EA < EB,φA < φB
C.EA > EB,φA > φB D.EA > EB,φA < φB
6.(2026·浙江·高考真题)手机电容式触摸屏的核心部件可简化为平行板电容器。当手指靠近触摸屏时,电容器两极板和手指间的电场线分布如图所示。下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度大于B点的电场强度
B.将一电子从A点移到B点,电子的电势能增大
C.极板上表面C点的电势等于下表面D点的电势
D.若电子在E点释放,仅受静电力作用将沿电场线ab运动
7.(2025·江西·高考真题)超级电容器可集成到太阳能发电系统中,通过超级电容器储存和释放能量,优化功率输出,提升电网稳定性。关于超级电容器储存能量过程中所带电荷量Q和两极板间电压U的变化,下列说法正确的是( )
A.Q增大,U增大 B.Q减小,U减小
C.Q减小,U增大 D.Q增大,U减小
8.(2025·浙江·高考真题)一束粒子撞击一静止的金原子核,它们的运动轨迹如图所示。图中虚线是以金原子核为圆心的圆。已知静电力常量,元电荷,金原子序数为79,不考虑粒子间的相互作用,则( )
A.沿轨迹1运动的粒子受到的库仑力先做正功,后做负功
B.沿轨迹2运动的粒子到达P时动能为零、电势能最大
C.位于图中虚线圆周上的3个粒子的电势能不相等
D.若粒子与金原子核距离为,则库仑力数量级为
9.(2025·甘肃·高考真题)如图,两极板不平行的电容器与直流电源相连,极板间形成非匀强电场,实线为电场线,虚线表示等势面。M、N点在同一等势面上,N、P点在同一电场线上。下列说法正确的是( )
A.M点的电势比P点的低 B.M点的电场强度比N点的小
C.负电荷从M点运动到P点,速度增大 D.负电荷从M点运动到P点,电场力做负功
10.(2025·四川·高考真题)如图所示,由长为R的直管ab和半径为R的半圆形弯管bcd、def组成的绝缘光滑管道固定于水平面内,管道间平滑连接。bcd圆心O点处固定一电荷量为Q(Q > 0)的带电小球。另一个电荷量为q(q > 0且q << Q)的带电小球以一定初速度从a点进入管道,沿管道运动后从f点离开。忽略空气阻力。则( )
A.小球在e点所受库仑力大于在b点所受库仑力
B.小球从c点到e点电势能先不变后减小
C.小球过f点的动能等于过d点的动能
D.小球过b点的速度大于过a点的速度
11.(2025·北京·高考真题)某小山坡的等高线如图,M表示山顶,是同一等高线上两点,分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下,不考虑阻力,则( )
A.小球沿运动的加速度比沿的大
B.小球分别运动到点时速度大小不同
C.若把等高线看成某静电场的等势线,则A点电场强度比B点大
D.若把等高线看成某静电场的等势线,则右侧电势比左侧降落得快
12.(2025·河北·高考真题)《汉书》记载“姑句家矛端生火”,表明古人很早就发现了尖端放电现象。若带电长矛尖端附近某条电场线如图,则四点中电势最高的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
13.(2025·河南·高考真题)如图,在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点,其电势分别为;a、b、c分别位于纸面内一等边三角形的顶点上。下列图中箭头表示a点电场的方向,则正确的是( )
A. B.
C. D.
14.(2025·云南·高考真题)某介电电泳实验使用非匀强电场,该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点分别位于电势为-2V、-1V、1V、2V的等势线上,则( )
A.a、b、c、d中a点电场强度最小
B.a、b、c、d中d点电场强度最大
C.一个电子从b点移动到c点电场力做功为2eV
D.一个电子从a点移动到d点电势能增加了4eV
15.(2025·广西·高考真题)用带电玻璃棒接触验电器的金属球,移走玻璃棒,验电器内的两片金属箔张开,稳定后如图。图中a、b、c、d四点电场强度最强的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
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抢分猜押09 选择题:静电场(江苏专用)
重难解读
静电场是研究电荷间相互作用的物理场,其核心在于理解“场”的二重性:即力的性质(电场强度 E、库仑力F)与能的性质(电势φ、电势能Ep、电势差U)。
核心难点在于建立抽象物理量的空间图景。学生需熟练掌握等势面与电场线的几何关系,并能利用等效场思想处理带电粒子在复合场中的运动。关于电容器的充放电现象,重难点在于理解电容器的“隔直通交”特性及其充放电过程中电流 i、电荷量 Q与电压 u 随时间变化的动态趋势。掌握此处的关键是区分“电容 C”这一本质属性与“电量 Q、电压U”这些状态参量之间的决定与被决定关系,特别是在平行板电容器动态电路分析中,需准确判定电量不变(断开电源)或电压不变(保持连接)的前提条件。
命题预测
2026年高考,静电场的命题将更趋向于抽象图象的量化分析与现代科技元件的原理考查。图象类创新: 重点考查 φ-x、 E-x 或 Ep-x 图象的斜率与截距的物理意义。题目可能通过图象考查电荷分布规律或粒子运动的动力学特征。电容器应用: 结合触控屏技术、电容式传感器(如位移、压力传感器)或超级电容器的快速充放电特性,考查 Q-U 图象下的能量储存与转化。微观粒子加速与偏转: 将电场力的功与动能定理结合,考查示波器原理或喷墨打印技术中的电场控制逻辑,强调多过程的衔接与精度控制。
考点1 静电力的性质
1.(2025·江苏南京·二模)如图,在一点电荷−Q附近有一不带电的球形导体处于静电平衡,其电势为φ1;现把球形导体左侧接地,达到静电平衡时断开接地并移走−Q后,其电势为φ2;下列说法正确的是( )
A.接地时电子从大地沿导线向导体移动
B.接地达到静电平衡后,导体左侧半球不带电
C.接地达到静电平衡后,导体左侧半球电荷量不变
D.φ1<φ2
【答案】D
【详解】A.导体处在负电荷的电场中,则电势低于大地的电势,则接地时电子从导体沿导线向大地移动,选项A错误;
BC.接地达到静电平衡后,导体所带电荷重新分配,导体左侧半球带正电,左侧半球电荷量发生改变,选项BC错误;
D.开始时导体处在负电荷的电场中,则电势低于大地的电势,φ1<0;断开开关并移走-Q后,导体球重新达到静电平衡,但是带正电,电势φ2>0,可知φ1<φ2
选项D正确。
故选D。
2.(2025·江苏南京·一模)一个带正电的小球用绝缘细线悬挂于O点,在其右侧放置一个不带电的枕形导体时,小球将在细线与竖直方向成θ角处保持静止,如图所示。若将导体的A端接地,当重新平衡时,细线与竖直方向的夹角将( )
A.不变 B.变大 C.变为零 D.变小但不为零
【答案】B
【详解】根据平衡可知
将导体的A端接地,负电荷会从大地运动到枕形导体上,A端带负电电量变大,则与球之间的吸引力F变大,细线与竖直方向的夹角变大。
故选B。
3.如图所示,某不带电的金属球壳外的A点、球壳内的B点与球心O处于同一竖直线上,球壳外M、N两点关于AO对称,在A点固定一正点电荷Q,则( )
A.B点的电势高于O点的电势 B.Q在球心O处产生的场强为零
C.M、N两点的场强相同,电势也相同 D.若用导线将球壳接地,电子从大地流向球壳
【答案】D
【详解】A.球壳在静电场中,处于静电平衡状态,为等势体,因此,点和点的电势相等,故A错误;
B.点电荷会产生电场,即点电荷在球心处产生的场强不为零,故B错误;
C.、两点关于对称,由正点电荷形成的场强可知,、两点的场强大小相等,方向不同,它们到点电荷的距离相等,它们的电势相等,故C错误;
D.当球壳不接地时,球壳上半部分感应出负电荷,下半部分感应出正电荷,若用导线将球壳接地,整个球壳为近端,大地为远端,整个球壳带负电,电子从大地流向球壳,故D正确。
故选D。
4.(2025·江苏苏州·模拟预测)用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,移走玻璃棒,验电器内的两片金属箔张开,稳定后如图.比较图中a、b、c、d四点电场强度和电势大小,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】AB.bc两点在金属杆的内部,则两点的场强均为零,在金属箔上的最下端电荷分布比金属球上更密集,且d点距离金属箔的下端较近,可知d点的场强比a点大,故,故AB错误;
CD.验电器带正电,bc两点在金属杆的内部,两点电势相等,根据顺电场线电势降低,故,故C错误,D正确。
故选 D。
5.(2023·江苏镇江·三模)接地导体球壳外固定放置着一个点电荷,a、b为过点电荷与球壳球心连线上的两点,a点在点电荷左侧,b点在点电荷右侧,a、b两点到点电荷的距离相等,a、b点所在位置的电场线如图所示。下列说法正确的是( )
A.该点电荷带负电
B.a点的电场强度比b点的大
C.a点的电势大于b点的电势
D.导体球壳内的电场强度大于零
【答案】C
【详解】A.电场线由正电荷出发,由a、b点所在位置的电场线方向可知该点电荷带正电,故A错误;
B.电场线分布如图
电场线越密,场强越大,所以a点的电场强度比b点的小,故B错误;
C.由电场线与等势面垂直,电场线由高等势面指向低等势面可知a点的电势大于b点的电势,故C正确;
D.由静电屏蔽可知,导体壳内的场强处处为零,故D错误。
故选C。
6.(2023·江苏南通·三模)如图所示为一带正电的金属球,a、b、c、d为过圆心O的同一直线上的点.则( )
A.a点电势比b点的低
B.a点场强比b点的大
C.c点电势比d点的低
D.c点场强比d点的大
【答案】A
【详解】根据静电平衡可知,带正电的金属球的电荷均匀分布在球的外表面,球的内部场强处处为零,整个金属球为等势体;金属球外部离金属球越远场强越小,电势越低,则有
故选A。
7.(2023·江苏南通·二模)如图所示,把一块锌板连接在验电器上,并使锌板带负电,验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板,则( )
A.指针张角变小的过程中有电子离开锌板
B.锌板所带的电荷量一直变大
C.改用红光照射,指针张角也会变化
D.用其它金属板替换锌板,一定会发生光电效应
【答案】A
【详解】AB.用紫外线灯照射锌板时,锌板发生光电效应,逸出电子,验电器所带负电荷逐渐被中和,因此验电器带电量减小,故验电器指针张角逐渐减小直至闭合,此时负电荷被完全中和,继续用紫外线照射锌板,验电器开始带上正电,随着照射时间的增加,锌板逸出的电子增加,锌板所带正电荷增加,带电量增加,验电器张角逐渐增大,故A正确,B错误;
CD.紫光的频率大于红光的频率,根据光电效应产生的条件,入射光的频率必须大于金属的截止频率才能发生光电效应,则可知频率大的光照射金属能够发生光电效应时,频率小的光不一定可以使该金属发生光电效应,若不能发生光电效应,则验电器指针的张角不会发生变化,故CD错误。
故选A。
8.(2025·江苏宿迁·三模)如图所示,在光滑绝缘水平面上,三个完全相同带正电的小球A、B、C,通过不可伸长的绝缘细线a、b、c连接成正三角形,小球均处于静止状态,细线被拉直。剪断细线a,小球开始运动。则( )
A.剪断a前,a中张力大于B、C间的库仑力
B.剪断a瞬间,细线b、c中张力均变大
C.三个球运动至一直线时,整个系统电势能最大
D.球A经过B、C初始位置连线中点时的速度最大
【答案】B
【详解】A.由受力分析可知,剪断前,中的张力等于、间的库仑力,中的张力等于、间的库仑力,A错误;
B.剪断瞬间,对B分析,受A对B的斥力、C对B的斥力以及细线c的拉力,则此时c的拉力
同理可知b中张力也变大,即剪断a瞬间,细线b、c中张力均变大,B正确;
C.系统初始时静止,剪断后开始运动,动能增加,电势能减小,所以电势能最大时是初始静止状态,C错误;
D.当三个小球在同一直线上时,动能最大,电势能最小,但此时B、C小球已经离开了初始位置,D错误。
故选B。
9.(2026·江苏·一模)如图所示,金属导体棒原来不带电,现将一电荷q放置在其左侧某处,金属棒上感应电荷在其中心O处产生的场强大小为,电荷q在O处产生的场强大小为,则与的大小关系为( )
A. B.
C. D.不能确定
【答案】A
【详解】由于导体棒处于静电平衡,导体棒的中心O处电场强度为零。导体棒上的感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度与正电荷在该处产生的电场强度等大、反向,即和的大小关系为
故选A。
10.(2026·江苏·二模)如图所示,在立方体ABCD-A′B′C′D′的顶点A′和C处分别固定有等量异种的点电荷,一根无限长的光滑水平绝缘细杆与AB边重合。一带负电的小环套在细杆上,从A点开始向右运动,其经过A、B两点的动能分别为EkA和EkB。则( )
A.小环在A、B两点受到的电场力相同 B.小环经过A、B两点时的加速度不同
C.EkA>EkB D.小环一定能沿杆向右运动到无穷远处
【答案】C
【详解】A.对小环受力分析,如图所示
根据矢量合成规律可知,、的合力方向与、的合力方向不在同一平面内,故小环在A、B两点受到的电场力方向不同,故A错误;
B.小环在A处的加速度为,方向沿BA方向,小环在B处的加速度为,方向沿BA方向,由库仑定律可知,故,且方向相同,B错误;
C.小环由A运动到B的过程中,电场力沿BA方向,故电场力做功,根据动能定理有,故,C正确;
D.不确定小环能否运动至电势最低点,无法确定小环能否沿杆向右运动到无穷远处,若较大,小环能够通过电势最低点,小环能沿杆向右运动到无穷远处,若较小,小环没有到达电势最低点时动能已经减为0,小环反向加速运动,小环不能沿杆向右运动到无穷远处,故D错误。
故选C。
考点2 静电能的性质
1.(2026·江苏南通·二模)如图所示,在平面内有一匀强电场,以坐标原点为圆心的圆,与坐标轴的交点分别为,在纸面内从点向各个方向以等大的速率射出电子,到达圆周上各处的电子中,电子到达点处的动能最大。则( )
A.电场线与轴平行
B.点电势大于点电势
C.在圆周上的各点中,点电势最高
D.到达圆周上处的电子速度相同
【答案】C
【详解】根据动能定理,电子初速率相等,到达点动能最大,说明从 到 电场力做功最多
由此可推得: 电子带负电,电场力沿 轴正方向,因此电场方向沿 轴负方向(向下),匀强电场中沿电场方向电势逐渐降低。
A.电场方向沿轴,电场线与轴平行,不是轴,A错误;
B.匀强电场中等势面垂直于电场,因此等势面平行于轴,、在同一等势面上,电势相等,B错误;
C.电场方向沿轴负方向,沿电场方向电势降低,圆周上点坐标最大,因此点电势最高,C正确;
D.速度是矢量,、电势相等,电子到达两点的速率相等,但速度方向不同,因此速度不同,D错误。
故选C 。
2.(2026·江苏镇江·一模)如图所示,在A、B处各固定一个带正电的点电荷、,且。O点为AB连线的中点。一带正电的粒子在M点由静止释放,最远可运动到N点,不计粒子的重力。下列说法正确的是( )
A.M点和N点电势相等 B.M点和N点关于O点对称
C.粒子在MN间做简谐运动 D.粒子在运动过程中机械能守恒
【答案】A
【详解】A.由动能定理
得
又
得
故A正确;
B.因为,且
M点和N点一定不关于O点对称,故B错误;
C.设带正电的粒子距、距离分别为、,设、两电荷间距离为。
得
该带正电的粒子所受的合力大小
不满足回复力大小与位移成正比的条件,故带电粒子在MN间不做简谐运动,故C错误;
D.粒子在运动过程中,有静电力做功,机械能不守恒,故D错误。
故选A。
3.(2026·江苏·一模)下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘。取无穷远处电势为零,则坐标原点O处电势最高的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.取无穷远处电势为零,根据电势公式,且电势是标量,可以代数相加,因此A选项中坐标原点的电势;
B.第一象限和第二象限都有带正电圆环,故坐标原点的电势;
C.第一象限和第二象限都有带正电圆环,第三象限有带负电圆环,故坐标原点的电势;
D.第一象限和第二象限都有带正电圆环,第三象限和第四象限都有带负电圆环,故坐标原点的电势。
故选B。
4.(2026·江苏南通·一模)正六边形6个顶点各固定一个等量正点电荷,中心也固定一个点电荷,电荷附近的电场线分布如图所示,、、三点在以中心为圆心的圆上。则( )
A.中心处的点电荷带负电 B.、处电场强度相同
C.处的电势比处的低 D.处的电势比处的低
【答案】C
【详解】A.电场线从正电荷出发,到负电荷终止。图中电场线从正六边形顶点的正电荷出发,没有汇向中心处的点电荷,说明中心处的点电荷带正电,故A错误;
B.电场强度是矢量,既有大小又有方向。根据电场线的分布和对称性可知,b、c两点电场强度的大小相等,但方向肯定不同,故B错误;
CD.根据电荷分布的对称性,、两点的电势相等,相较于a点,、两点更靠近正电荷,所以a处的电势比处的低,故C正确,D错误。
故选C。
5.(2026·江苏苏州·模拟预测)根据粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线,实线表示一个粒子的运动轨迹。在粒子从运动到、再运动到的过程中,下列说法中正确的是( )
A.动能先增大,后减小
B.电势能先减小,后增大
C.电场力先做负功,后做正功,总功等于零
D.加速度先变小,后变大
【答案】C
【详解】在粒子从运动到、再运动到的过程中,电场力先做负功,后做正功,因a、c两点在同一等势面上,可知总功等于零;根据动能定理,则粒子的动能先减小后增加;粒子受的库仑力先增加后减小,则加速度先增加后减小。
故选C。
6.(2025·江苏·模拟预测)如图所示,真空中正四面体的四个顶点处分别固定四个等量点电荷,A点为底边棱的中点,B点为右侧面的中心,C点为底面的中心,D点为正四面体的体心(到四个顶点的距离均相等)。下列说法正确的是( )
A.B点电势小于C点电势
B.取无穷远处电势为零,则D点电势大于零
C.一正电荷从A点运动到D点过程中,电场力做正功
D.若其中一对等量异种点电荷在D点产生的场强大小为E,则D点的合场强大小为
【答案】D
【详解】AB.根据对称性原理可知,空间中固定的四个点电荷在A、D两点的电势代数和为0,则A、D两点电势均为0,在B、C两点的电势代数和分别大于0和小于0,则B点电势高于C点电势,故AB错误;
C.由于A、D两点电势均为0,则一正电荷从A点运动到D点过程中,电场力不做功,故C错误;
D.若其中一对等量异种点电荷在D点产生的电场强度大小为E,则另外一对在D点产生的电场强度大小也是E,两者方向互相垂直,根据电场叠加原理可知,则D点的合场强大小为,故D正确。
故选D。
7.一带电粒子在只受电场力的作用下,在点电荷A和B的电场中从a运动到b,电场线和运动轨迹如图所示,则可推断( )
A.A、B带同种电荷 B.a点电势比b点高
C.粒子在a处的加速度比b处小 D.粒子在a处的电势能比b处小
【答案】C
【详解】A.根据电场线始于正电荷(无穷远处)止于无穷远处(负电荷)可知A、B带异种电荷,故A错误;
BD.从到过程,电场力做正功,电势能减小,则粒子在a处的电势能比b处大,由于不清楚带电粒子的电性,所以无法判断、两点电势的高低,故BD错误;
C.根据题图可知,点电场线密集,则点电场强度大,带电粒子在点所受电场力大,根据牛顿第二定律可知粒子在a处的加速度比b处小,故C正确。
故选C。
8.(2025·江苏南通·一模)一个半径为r的金属球,以球心为坐标原点,向右为正方向建立坐标轴,现在坐标x0处放置一个+q电荷,下列关于坐标轴上0~x0区间的电场强度大小E和电势φ的图示可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】AB.金属球被感应出负电荷会在靠近+q的一侧分布,球体内部由于静电屏蔽,电场为0,刚离开球面处场强并不大;但越靠近+q,场越强。一般会出现“先较小,后增大”的走势(可能在途中有轻微“波动”),但总体趋势是靠近+q时,E随距离减小而增大,故A正确,B错误;
CD.金属球表面必为等势面,故在 x = r(球面处)电势是一个常值;而在[0,r]区间电势恒定,在[r,x0]区间电势随x增加而上升,故CD错误。
故选A。
考点3 电容器的充、放电现象
1.(2026·江苏镇江·一模)如图所示,电路中和分别为电压传感器和电流传感器,R为定值电阻。电容器C充满电后,闭合开关S。传感器所测电压U和电流I的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】电路中测量定值电阻两端的电压,测量流过定值电阻的电流(电表均为理想电表),根据欧姆定律有
可得
所以传感器所测电压U和电流I呈线性关系,B正确。
故选B。
2.(2026·江苏·一模)如图所示,两块平行金属板构成的电容器C置于不导电液体中,与线圈L组成振荡电路。先将开关S接a给电容器充电,再将开关S拨到b,下列说法中正确的是( )
A.开关从a拨到b瞬间,流过线圈L中的电流最大
B.开关拨到b之后,振荡电路中的磁场能一直增加
C.若不导电液体液面上升,则电容器的电容减小
D.若不导电液体液面上升,则电路的振荡频率减小
【答案】D
【详解】A.开关从a拨到b,电容器开始放电,电路中电流从0开始增大,故这一瞬间,流过线圈L中的电流为0,故A错误;
B.开关拨到b之后,振荡电路中的电流增大,电场能转化为磁场能,磁场能增加,电容器放电完毕,磁场能最大;之后电容器反向充电,磁场能转化为电场能,磁场能减少。电场能和磁场能周期性的相互转化,故振荡电路中的磁场能不是一直增加,故B错误;
C.根据平行板电容器电容的决定式有,不导电液体液面上升时,电容器板间电介质增多,电容增大,故C错误;
D.LC回路振荡电流的频率为,由电容增大可知频率减小,故D正确。
故选D。
3.(2026·江苏南通·一模)如图所示,在观察电容器充、放电现象实验中,开关接1,经过时间电容器充电结束,电荷量为。将开关改接2,放电结束后增大的阻值,再将开关接1,经过时间电容器充电结束,电荷量为则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】 CD.电容器充电结束后,其两端的电压U等于电源的电动势E,根据电容器电荷量的计算公式 Q = CU,电容器的电容C和电源的电动势E在两次充电过程中都没有改变,所以两次充电结束后的电荷量相等,故CD错误;
AB.充电回路的总电阻越大,充电电流就越小,充电过程就越慢,所需时间就越长;在第二次充电前,增大了电阻R的阻值,导致充电回路的总电阻变大,由于两次充电需要充入的电荷量相同,而第二次充电时的平均充电电流更小,所以第二次充电所需的时间更长,因此,故A错误,B正确。
故选B。
4.(2026·江苏徐州·一模)如图所示电路中,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将开关S闭合,有一带电粒子静止在电容器中的P点,下列说法正确的是( )
A.仅将A板上移,P点电势升高
B.仅将A板上移,粒子仍保持静止不动
C.仅增大光敏电阻的光照强度,灯泡L将变暗
D.仅增大光敏电阻的光照强度的过程中,电阻R中有向下的电流
【答案】D
【详解】B.仅将板上移,电容器两端电压不变,距离d变大,根据
可知电场强度减小,电场力减小,粒子将向下运动,故B错误;
A.金属板接地,则
又
仅将板上移,电场强度减小,则都减小,故A错误;
C.由闭合电路欧姆定律可得
仅增大光敏电阻的光照强度,则减小,增大,灯泡L将变亮,故C错误;
D.电容器两端电压
仅增大光敏电阻的光照强度的过程中,则减小,增大,即U增大,根据
可知Q增大,电容器充电,电阻中有向下的电流,故D正确。
故选D。
5.(2025·江苏南京·模拟预测)如图所示,两块彼此绝缘的金属板A、B水平平行放置并与一个电源相连,其中B板接地。开关S闭合后,在A、B两板间C点处有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.若将S断开,再将A板向左移动一小段位移,油滴向下运动
B.若将S断开,再将B板向下平移一小段位移,油滴的电势能变小
C.保持S闭合,再将A板向上平移一小段位移,C点电势升高
D.保持S闭合,再将B板向左移动一小段位移,电容器带电量增大
【答案】B
【详解】A.若将S断开,则电容器所带电荷量不变,根据
可知,再将A板向左移动一小段位移,正对面积减小,板间场强增大,油滴受到的电场力增大,油滴向上运动,故A错误;
B.根据A选项可知
因此若将S断开,则不变,板间场强不变。根据场强与电势差间的关系可知
又因为B板接地,则,则变大,变大,变大。又因为油滴所受电场力竖直向上,而板间场强方向向下,故油滴带负电,油滴的电势能变小,故B正确;
C.保持S闭合,则电容器两极板间电势差不变,根据可知,若将A板向上平移一小段位移,板间场强减小。根据
可知减小、不变,则减小,C点电势降低,故C错误;
D.将B板向左移动一小段位移,根据可知,正对面积减小,电容器电容变小。保持S闭合,则电容器两极板间电势差不变,根据可知,电容器带电量减小,故D错误。
故选B。
6.(2025·江苏南京·模拟预测)2024年8月我国科学家狄增峰团队成功研制出一种人造蓝宝石作为绝缘介质的晶圆,这种材料具有卓越的绝缘性能。如图所示,直流电源与一平行板电容器、理想二极管连接,电容器A板接地。闭合开关,电路稳定后,一带电油滴位于电容器中的P点恰好处于静止状态。下列说法错误的是( )
A.该带电油滴带负电
B.B板下移,油滴将继续保持静止状态
C.减小极板间的正对面积,P点处的电势升高
D.若两板间插入人造蓝宝石,则电容器的电容增大
【答案】C
【详解】A.油滴受重力和电场力作用,处于平衡状态。重力方向竖直向下,电场力方向竖直向上,A板带正电荷,因此该带电油滴带负电,故A正确;
B.B板下移,d增大,由可知电容减小,由Q=CU可知,Q应减小,但由于二极管具有单向导电性,电容器不会放电,则Q实际不变,由可知电场强度不变,电场力不变,油滴将继续保持静止状态,故B正确;
C.减小极板间的正对面积,结合B选项分析可知,Q不变,由可知E增大,由U=Ed可知A板与P点之间的电势差增大,A板接地,电势始终为0,因此P点处的电势降低,故C错误;
D.两板间插入人造蓝宝石,εr增大,由可知电容增大,故D正确。
本题要求选择错误的选项,故选C。
7.(2025·江苏苏州·模拟预测)某同学用如图所示的电路做“观察电容器的充放电”实验。将开关先与“1”端闭合,对电容器进行充电,充电完毕后再将开关与“2”端闭合,电容器放电。传感器测得的电流I和电压U随时间t变化的图像,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB.充电过程中,电压U越来越大,且增加的越来越慢,切线斜率减小,放电过程中,电压U越来越小,且减小的越来越慢,切线斜率减小,故AB错误;
CD.充电过程中,电流I越来越小,且减小的越来越慢,放电过程中,电流I越来越小,且减小的越来越慢,切线斜率均越来越小,故C正确,D错误。
故选C。
8.(2024·江苏盐城·模拟预测)电流传感器和计算机相连能画出电流随时间变化的图像。某同学在观察电容器的充放电现象时,按照图甲连接成如图乙所示电路。开始,开关接1;时,把开关改接2,得到电流传感器中的电流随时间变化的图像如图丙所示。该过程中电容器两端的电压随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据图丙可知,开始,开关接1,电源对电容充电,充电电流逐渐变小,电容器两端的电压逐渐变大,并且电压的增大速度逐渐降低,故图线逐渐平缓;时,把开关改接2,电容放电,放电电流逐渐变小,容器两端的电压逐渐降低,并且降低的速度逐渐减小,故图线也逐渐平缓,故D正确,ABC错误;
故选D。
9.(2024·江苏·二模)如图所示,某同学用电流传感器探究电容器充电过程中对旁路的影响,t=0时刻闭合开关S,则能正确表示此后电阻R1中电流变化过程的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】闭合开关S瞬间,对电容器充电,通过R2的电流逐渐减小,则通过R1的电流逐渐增加,电容器充电结束,通过R1的电流达到最大,并保持不变。
故选B。
1.(2025·江苏·高考真题)如图所示,平行金属板与电源连接。一点电荷由a点移动到b点的过程中,电场力做功为W。现将上、下两板分别向上、向下移动,使两板间距离增大为原来的2倍,再将该电荷由a移动到b的过程中,电场力做功为( )
A. B.W C. D.
【答案】A
【详解】根据题意可知,电容器与电源保持连接,电容器两端电压不变,现将电容器两极板间距增大至原来的两倍,由公式可知,极板间电场强度变为原来的,则有可知,再把电荷由a移至b,则电场力做功变为原来的,即电场力做功为。
故选A。
2.(2024·江苏·高考真题)在静电场中的A、B两点放置试探电荷,其受到的静电力F与试探电荷的电荷量q的关系,分别如图中直线、所示。、两点的电场强度之比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设图像的横坐标单位长度电荷量为,纵坐标单位长度的力大小为根据
可知图像斜率表示电场强度,由图可知
可得
故选D。
3.(2022·江苏·高考真题)如图所示,正方形ABCD四个顶点各固定一个带正电的点电荷,电荷量相等,O是正方形的中心。现将A点的电荷沿OA的延长线向无穷远处移动,则( )
A.在移动过程中,O点电场强度变小
B.在移动过程中,C点的电荷所受静电力变大
C.在移动过程中,移动的电荷所受静电力做负功
D.当其移动到无穷远处时,O点的电势高于A点
【答案】D
【详解】A.O是等量同种电荷连线的中点,场强为0,将A处的正点电荷沿OA方向移至无穷远处,O点电场强度变大,故A不符合题意;
B.移动过程中,C点场强变小,正电荷所受静电力变小,故B错误;
C.A点电场方向沿OA方向,移动过程中,移动电荷所受静电力做正功,故C错误;
D.A点电场方向沿OA方向,沿电场线方向电势降低,移动到无穷远处时,O点的电势高于A点电势,故D正确。
故选D。
4.(2021·江苏·高考真题)一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,O为球心,A、B为直径上的两点,,现垂直于将球面均分为左右两部分,C为截面上的一点,移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,则( )
A.O、C两点电势相等
B.A点的电场强度大于B点
C.沿直线从A到B电势先升高后降低
D.沿直线从A到B电场强度逐渐增大
【答案】A
【详解】A.由于球壳内部的场强为零,补全以后可知在左右侧球壳在C点的合场强为零,因左右球壳的场强具有对称性,要想合场强为零只能是两部分球壳在C点的场强都是水平方向,则可以知道右侧球壳在C点的合场强水平向左,同理OC上其他点的场强都是水平向左,因此OC是等势线,故A正确;
BD.将题中半球壳补成一个完整的球壳,且带电均匀,设左、右半球在A点产生的电场强度大小分别为E1和E2;由题知,均匀带电球壳内部电场强度处处为零,则知
E1=E2
根据对称性,左右半球在B点产生的电场强度大小分别为E2和E1,且
E1=E2
在图示电场中,A的电场强度大小为E2,方向向左,B的电场强度大小为E1,方向向左,所以A点的电场强度与B点的电场强度相同,沿直线从A到B电场强度不可能逐渐增大,故BD错误;
C.根据电场的叠加原理可知,在AB连线上电场线方向向左,沿着电场线方向电势逐渐降低,则沿直线从A到B电势升高,故C错误;
故选A。
5.(2025·贵州·高考真题)如图,M和N是在一直线上相距L的两点,A是MN的中点,直线外的B点与N点相距。在M、N两点分别固定等量的正点电荷q,选取无穷远处为零电势点,设A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB,电势分别为φA、φB,则( )
A.EA < EB,φA > φB B.EA < EB,φA < φB
C.EA > EB,φA > φB D.EA > EB,φA < φB
【答案】A
【详解】根据,结合矢量合成可知,两电荷在A点产生场强等大反向,所以EA = 0
而两电荷在B点合场强不为零,所以EA < EB
等量同种点电荷的电场分布,如图所示
根据沿着电场线方向电势逐渐降低,可看出φA > φB。
故选A。
6.(2026·浙江·高考真题)手机电容式触摸屏的核心部件可简化为平行板电容器。当手指靠近触摸屏时,电容器两极板和手指间的电场线分布如图所示。下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度大于B点的电场强度
B.将一电子从A点移到B点,电子的电势能增大
C.极板上表面C点的电势等于下表面D点的电势
D.若电子在E点释放,仅受静电力作用将沿电场线ab运动
【答案】C
【详解】A.电场线越密的地方场强越大,电场线越疏的地方场强越小,由图可知,A点的电场强度小于B点的电场强度,故A错误;
B.顺着电场线电势逐渐降低,由图可知A点电势低于B点电势,根据可知将一电子从A点移到B点,电子的电势能减小,故B错误;
C.同一金属极板上,达到静电平衡后,电势处处相等,则极板上表面C点的电势等于下表面D点的电势,故C正确;
D.由于电场线ab是曲线,则若电子在E点释放,仅受静电力作用不可能沿电场线ab运动,故D错误。
故选C。
7.(2025·江西·高考真题)超级电容器可集成到太阳能发电系统中,通过超级电容器储存和释放能量,优化功率输出,提升电网稳定性。关于超级电容器储存能量过程中所带电荷量Q和两极板间电压U的变化,下列说法正确的是( )
A.Q增大,U增大 B.Q减小,U减小
C.Q减小,U增大 D.Q增大,U减小
【答案】A
【详解】超级电容器储存能量时处于充电过程,电荷量Q增加。根据电容公式,若电容C不变(由结构决定,题目未提及变化),则Q与U成正比。因此,Q增大时,U必然增大。
故选A。
8.(2025·浙江·高考真题)一束粒子撞击一静止的金原子核,它们的运动轨迹如图所示。图中虚线是以金原子核为圆心的圆。已知静电力常量,元电荷,金原子序数为79,不考虑粒子间的相互作用,则( )
A.沿轨迹1运动的粒子受到的库仑力先做正功,后做负功
B.沿轨迹2运动的粒子到达P时动能为零、电势能最大
C.位于图中虚线圆周上的3个粒子的电势能不相等
D.若粒子与金原子核距离为,则库仑力数量级为
【答案】D
【详解】A.沿轨迹1运动的粒子受到的库仑力先做负功,后做正功,A错误;
B.沿轨迹2运动的粒子因为做曲线运动,则到达P时动能不为零,因距离原子核最近,则电势能最大,B错误;
C.位于图中虚线圆周上各点的电势都相等,可知虚线圆周上的3个粒子的电势能相等,C错误;
D.若粒子与金原子核距离为,则根据库仑定律可知库仑力
即数量级为,D正确。
故选D。
9.(2025·甘肃·高考真题)如图,两极板不平行的电容器与直流电源相连,极板间形成非匀强电场,实线为电场线,虚线表示等势面。M、N点在同一等势面上,N、P点在同一电场线上。下列说法正确的是( )
A.M点的电势比P点的低 B.M点的电场强度比N点的小
C.负电荷从M点运动到P点,速度增大 D.负电荷从M点运动到P点,电场力做负功
【答案】D
【详解】A.MN两点电势相等,电场线由上到下,NP在同一电场线上,沿电场线电势逐渐降低,可知N点电势高于P点,可知M点电势高于P点,选项A错误;
B.M点电场线分布比N点密集,可知M点电场强度比N点大,选项B错误;
CD.负电荷从M点运动到P点,电势能增加,则电场力做负功,动能减小,速度减小,选项C错误,D正确;
故选D。
10.(2025·四川·高考真题)如图所示,由长为R的直管ab和半径为R的半圆形弯管bcd、def组成的绝缘光滑管道固定于水平面内,管道间平滑连接。bcd圆心O点处固定一电荷量为Q(Q > 0)的带电小球。另一个电荷量为q(q > 0且q << Q)的带电小球以一定初速度从a点进入管道,沿管道运动后从f点离开。忽略空气阻力。则( )
A.小球在e点所受库仑力大于在b点所受库仑力
B.小球从c点到e点电势能先不变后减小
C.小球过f点的动能等于过d点的动能
D.小球过b点的速度大于过a点的速度
【答案】B
【详解】A.小球所受库仑力
由于re > rb,则小球在e点所受库仑力小于在b点所受库仑力,故A错误;
B.点电荷在距其r处的电势为
由于c点到d点r不变,d点到e点r逐渐增大,则根据Ep = φq
可知小球从c点到d点电势能不变,从d点到e点电势能逐渐减小,故B正确;
C.由于rf > rd,根据选项B可知,小球的电势能Epd > Epf,根据能量守恒可知,小球过f点的动能大于过d点的动能,故C错误;
D.由于ra > rb,根据选项B可知,小球的电势能Epb > Epa,根据能量守恒可知,小球过a点的动能大于过b点的动能,则小球过b点的速度小于过a点的速度,故D错误。
故选B。
11.(2025·北京·高考真题)某小山坡的等高线如图,M表示山顶,是同一等高线上两点,分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下,不考虑阻力,则( )
A.小球沿运动的加速度比沿的大
B.小球分别运动到点时速度大小不同
C.若把等高线看成某静电场的等势线,则A点电场强度比B点大
D.若把等高线看成某静电场的等势线,则右侧电势比左侧降落得快
【答案】D
【详解】A.等高线越密集,坡面越陡,根据牛顿第二定律可得(为坡面与水平面夹角),MB对应的等高线更密集,坡面更陡,小球沿着MB运动时加速度比沿着MA运动时加速度大,A错误;
B.A、B在同一等高线,小球下落高度相同,根据机械能守恒,运动到A、B点时速度大小相同,B错误;
C.等势线越密集,电场强度越大,B处等势线更密集,A点电场强度比B点小,C错误;
D.等势线越密集,电势降落越快,右侧等势线更密集,右侧电势比左侧降落得快,D正确。
故选D。
12.(2025·河北·高考真题)《汉书》记载“姑句家矛端生火”,表明古人很早就发现了尖端放电现象。若带电长矛尖端附近某条电场线如图,则四点中电势最高的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
【答案】D
【详解】根据电场线的性质:沿电场线方向,电势逐渐降低。观察图中电场线,可判断电场线方向(假设从电势高处指向低处)。比较a、b、c、d四点,d点位于电场线“上游”,沿电场线方向电势依次降低,即d点电势高于c点,c点高于b点,b点高于a点。因此电势最高的是d点。
故选D。
13.(2025·河南·高考真题)如图,在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点,其电势分别为;a、b、c分别位于纸面内一等边三角形的顶点上。下列图中箭头表示a点电场的方向,则正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】
匀强电场中任意两点间的中点电势等于这两点的平均值,可知ac中点d的电势与b点相同,bd的连线为该匀强电场的等势面。电场线垂直于等势面且由高电势指向低电势,故电场线沿ac方向且由a指向c,C选项正确。
故选C。
14.(2025·云南·高考真题)某介电电泳实验使用非匀强电场,该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点分别位于电势为-2V、-1V、1V、2V的等势线上,则( )
A.a、b、c、d中a点电场强度最小
B.a、b、c、d中d点电场强度最大
C.一个电子从b点移动到c点电场力做功为2eV
D.一个电子从a点移动到d点电势能增加了4eV
【答案】C
【详解】AB.根据等势面越密集电场强度越大,可知a、b、c、d中a点电场强度最大,故AB错误;
C.一个电子从b点移动到c点电场力做功为Wbc = -eUbc = 2eV
故C正确;
D.一个电子从a点移动到d点电场力做功为Wad = -eUad = 4eV
由于电场力做正功电势能减小,则一个电子从a点移动到d点电势能减小了4eV,故D错误。
故选C。
15.(2025·广西·高考真题)用带电玻璃棒接触验电器的金属球,移走玻璃棒,验电器内的两片金属箔张开,稳定后如图。图中a、b、c、d四点电场强度最强的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
【答案】D
【详解】bc两点分别在金属外壳内部和金属杆的内部,则两点的场强均为零;在金属箔上的最下端电荷分布比金属球上更密集,且d点距离金箔的下端较近,可知d点的场强比a点大,则电场强度最大的点在d点。
故选D。
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