第十章静电场中的能量 单元卷 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 高中物理第十章静电场中的能量单元复习卷，聚焦电场强度、电势、电容器等核心知识，通过科技情境与图像分析提升科学思维与物理观念。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|13题|不等量异种电荷电场线分布、介电电泳等势面分析、电容器动态变化|结合电容式触摸屏原理（科技情境），考查电场线疏密与场强关系（物理观念）| |多选题|7题|E-x图像、电势能-x图像、匀强电场电势差计算|通过电势能随位置变化图像（科学推理），综合分析粒子运动与能量转化（科学思维）|

第十章静电场中的能量重点题型提升练 一、单选题 1.一对不等量异种点电荷的电场线分布图如图所示，左侧点电荷电荷量为，右侧点电荷电荷量为，P、Q两点关于两点电荷连线对称。下列说法正确的是(    ) A. P、Q两点的电场强度相同 B. M点的电场强度小于N点的电场强度 C. 在两点电荷连线上，中点处的电场强度最小 D. 在M点由静止释放一个正的试探电荷，试探电荷不会沿电场线通过P点 2.某介电电泳实验使用非匀强电场，该电场的等势面分布如图所示。a、b、c、d四点分别位于电势为、、1 V、2 V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点静电力做功为2 eV D. 一个电子从a点移动到d点电势能增加了4 eV 3.如图所示的各电场中，A、B两点场强相同的是    A. 甲图中与点电荷等距的A、B两点 B. 乙图中两等量同种点电荷连线上对称的A、B两点 C. 丙图中两等量异种点电荷连线上对称的A、B两点 D. 丁图中非匀强电场的A、B两点 4.如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受静电力作用的带电粒子的运动轨迹。粒子先经过M点，再经过N点。可以判定    A. 粒子在M点受到的静电力大小大于在N点受到的静电力大小 B. M点的电势高于N点的电势 C. 粒子带负电 D. 粒子在N点的电势能大于在M点的电势能 5.图中两个较靠近的等量异种点电荷的电场有4个点a、b、c、d；4个点的场强分别是、、、。4个点的电势分别是、、、；以下说法确的是(    ) A. B. C. D. 6.某静电场的电场线如图所示，A、B是同一条电场线上的两个点，其电场强度大小分别为EA、EB，电势分别为A、B。则下列说法中正确的是(    ) A. EA>EB ，A>B B. EA>EB ，A<B C. EA<EB ，A>B D. EA<EB ，A<B 7.如图所示，孤立的负点电荷电场中的一条电场线上有 M、 N两点，箭头代表电场的方向，则下列说法正确的是(    ) A. M点的电势比N点的低 B. M点的电场强度大小一定比N点的小 C. 电子在M点的电势能比在N点的小 D. 电子在M点受到的静电力大小一定比在N点的小 8.A、B、C三个点电荷周围的电场线和等势线分布如图中实线所示，虚线为一电子只受静电力作用的运动轨迹，M、N是电子运动轨迹上的两点，下列说法正确的是     A. 点电荷A带负电 B. M、N两点的电场强度大小 C. M、N两点的电势高低 D. 电子从M点运动到N点，电势能增大 9.关于静电场，下列结论普遍成立的是(    ) A. 电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 B. 匀强电场中任意两点之间的电势差只与场强有关 C. 在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向 D. 在电场强度越大的地方，电荷的电势能也越大 10.如图所示，平行板电容器与直流电源连接，电源负极接地.初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一个带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态.下列说法正确的是(    ) A. 带电油滴带正电 B. 电路稳定后，断开开关，下极板上移一小段但未到P点，带电油滴保持静止 C. 保持开关闭合，上极板上移一小段，P点电势升高 D. 保持开关闭合，上极板下移一小段但未到P点，带电油滴将向下运动 11.图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验，保持电荷量不变，当极板间距减小时，静电计指针张角减小，则(    ) A. 极板间电势差增大 B. 电容器的电容减小 C. 极板间电场强度减小 D. 电容器储存能量减小 12.如图所示，平行板电容器与恒压直流电源连接，下极板接地。一带电油滴静止于P点。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则   A. 电容器的电容增大 B. 电容器两极板的电荷量增大 C. 油滴在P点的电势能增大 D. 带电油滴将向上运动 13.手机触摸屏多数采用的是电容式触摸屏，其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上、下两极板A、B分别接在一恒压直流电源的两端，上极板A为两端固定的可动电极，下极板B为固定电极。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，从而改变电容器的电容。当压力F增大时(    ) A. 电容器所带电荷量不变 B. 电容器放电 C. 极板间的电场强度减小 D. 灵敏电流计中有从b到a的电流 二、多选题 14.如图为探究平行板电容器电容的影响因素的实验装置。下列说法正确的是(    ) A. 静电计指针张角变大表明电容器两极板间电势差增大 B. 静电计指针张角变大表明电容器两极板间电势差减小 C. 只增加极板所带电荷量，静电计指针张角变大，但电容器电容不变 D. 只增加极板所带电荷量，静电计指针张角变大，表明电容器电容增大 15.有一电场在x轴上各点的电场强度分布如图所示。现将一带正电的粒子不计重力从O点静止释放，仅在静电力的作用下，带电粒子沿x轴运动，则关于该电场在x轴上各点的电势、带电粒子的动能、电势能以及动能与电势能之和随x变化的图像，正确的是 A. B. C. D. 16.沿电场中某条直线电场线的方向建立x轴，该电场线上各点的电场强度E随x的变化规律如图所示.将一个带电粒子从位置由静止释放，粒子仅在电场力的作用下由坐标位置运动到原点O的过程中，下列说法正确的是(    ) A. 该粒子带正电 B. 粒子先加速后减速运动 C. 粒子的电势能一直减小 D. 坐标原点O和位置的电势差 17.电场的某条电场线是一条直线，这条电场线上依次有 O、A、B、C四个点，相邻两点间距离均为d，以O点为坐标原点，沿电场强度方向建立x轴正方向，该电场线上各点电场强度E 随x的变化规律如图所示。一个带电荷量为的粒子，从O点由静止释放，仅受静电力作用。则(    ) A. 若O点的电势为零，则A点的电势为 B. 粒子从O到A做初速度为零的匀加速直线运动 C. 粒子在OA段电势能减少量小于BC段电势能减少量 D. 粒子运动到B点时动能为 18.一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内A点和B点的位置如图所示。电荷量为、和的三个试探电荷先后分别置于O点、A点和B点时，电势能均为。下列说法正确的是     A. OA 中点的电势为零 B. 电场的方向与x轴正方向成角 C. 电场强度的大小为 D. 电场强度的大小为 19.一带正电的粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位置x的变化关系如图所示，其中段是对称的曲线，段是直线，则下列判断正确的是(    ) A. 粒子从O点向运动过程中加速度逐渐减小 B. 粒子从向运动过程电场力做正功 C. 、、处电势、、的关系为 D. 粒子在段所受电场力沿x轴负方向，段所受电场力沿x轴正方向 20.某一沿x轴方向的静电场，其电势在x轴上的分布情况如图所示，B、C是x轴上的两点。一负电荷仅在电场力的作用下从B点运动到C点，该负电荷在(    ) A. O点的速度最大 B. B点受到的电场力小于在C点受到的电场力 C. B点时的电势能小于在C点时的电势能 D. B点时的动能小于在C点时的动能 答案和解析 1.【答案】D  【解析】根据题图及对称性可知，P、Q两点的电场强度大小相同，但是方向不同，故P、Q两点的电场强度不相同，故A错误点处的电场线比N点处的电场线密集，则M点的电场强度大于N点的电场强度，故B错误;由电场线分布可知，在两点电荷连线上，中点处的电场线不是最稀疏的，则电场强度不是最小，故C错误;因MP之间的电场线是曲线，则在M点由静止释放一个正的试探电荷不会沿电场线通过P点，故D正确。 2.【答案】C  【解析】略 3.【答案】C  【解析】A、根据点电荷电场的分布特点，可知甲图中与点电荷等距的A、B两点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误； B、根据等量同种点电荷电场的分布特点，可知乙图中两等量同种点电荷连线上对称的A、B两点的电场强度大小相等，方向相反，故B错误； C、根据等量异种点电荷电场的分布特点，可知丙图中两等量异种点电荷连线上对称的A、B两点电场强度相同，故C正确； D、根据电场线的疏密表示电场强度的强弱，可知丁图中非匀强电场的A、B两点的电场强度不相同，故D错误。 故选C。 4.【答案】B  【解析】略 5.【答案】A  【解析】A.因a点电场线较b点密集，则，故A正确； B.因c点电场线较d点密集，可知，故B错误； 沿电场线电势降低，可知，，故CD错误。 故选A。 【分析】两个等量异号的点电荷连线的中垂线上中点的场强最大，在两个电荷连线上，中点的场强最小，根据电场线的疏密进行分析；沿着电场线的方向电势逐渐降低。 等量同种、等量异种电荷周围的电场分布情况是考查的重点，要结合电场强度、电势、电势能等概念充分理解等量同种、等量异种电荷周围的电场特点。 6.【答案】A  【解析】解：根据电场线的特点可知，电场线越密电场强度越大，故EA>EB， 根据电场线的特点可知，沿着电场线的方向，电势越来越低，故A>B，故A正确，BCD错误。 故选：A。 根据电场线的疏密表示电场强度的大小判断三点电场强度关系，沿着电场线的方向，电势越来越低。 本题的关键要掌握电场线的两个物理意义：电场线的疏密表示电场强度的大小、沿着电场线电势降低。 7.【答案】A  【解析】沿电场线方向电势逐渐降低，所以M点的电势比N点的低，根据，可知电子在M点的电势能比在N点的大，故A正确，C错误；依题意，孤立的负点电荷位于M点的左侧，根据点电荷电场线分布特点，可知M点的电场线较密集，N点的电场线较稀疏，即M点的电场强度大小一定比N点的大，根据可知电子在M点受到的静电力大小一定比在N点的大，故B、D错误。 8.【答案】D  【解析】根据电子的运动轨迹，结合电子轨迹要夹在合力和速度之间，且合力指向轨迹凹的一侧，可判断点电荷A带正电，故A错误;电场线的疏密表示电场强度的大小，由图可判断，故B错误;根据沿电场线方向电势逐渐降低，由图可知，故C错误;电子从M点运动到N点，根据，电场力对电子做负功，电子的电势能增大，故D正确. 9.【答案】C  【解析】电势与电场强度没有直接关系，所以电场强度大的地方电势不一定高，电场强度小的地方电势不一定低，故A错误;由公式可知，两点之间的电势差与场强和两点间沿电场线方向的距离都有关，故B错误;在正电荷或负电荷产生的静电场中，电场线都是直线，场强方向都指向电势降低最快的方向，故C正确;根据电势能的公式可知，电势能的大小与电场强度的大小无关，故D错误. 10.【答案】B  【解析】电容器上极板与电源正极连接，上极板带正电，电场强度方向向下，油滴处于平衡，所受电场力方向向上，与电场方向相反，则油滴带负电，故A错误;电路稳定后，断开开关，电容器极板所带电荷量不变，根据，，解得，当下极板上移一小段但未到P点，电场强度不变，电场力不变，则带电油滴保持静止，故B正确;保持开关闭合，上极板上移一小段，极板间距增大，结合上述可知，电场强度减小，令P到下极板间距为，则，可知，P点电势降低，故C错误;保持开关闭合，上极板下移一小段，极板间距减小，结合上述可知，电场强度增大，电场力增大，则带电油滴将向上运动，故D错误. 11.【答案】D  【解析】根据，可得当极板间距减小时电容增大，由于电容器的电荷量不变，故极板间电势差减小，故AB错误; C.根据得，故极板间电场强度不变，故C错误； D.移动极板的过程中静电力做正功，故电容器储存能量减小，故 D正确。 12.【答案】C  【解析】A.根据可知，将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，d变大，则C减小，A错误； B.根据 CU可知，C变小，U不变，则电容器两极板的电荷量减小，B错误； C.根据可知U不变，d变大，则E减小，P点与下极板间电势差减小，P点电势降低，又由于电场线方向竖直向下，带电油滴静止于P点，则说明油滴带负电，根据 可知油滴在P点的电势能增大，C正确； D.开始时油滴静止，向上的电场力等于重力；由于电场强度减小，则油滴受到的电场力减小，则油滴将向下运动，D错误。 故选C。 13.【答案】D  【解析】根据，当压力F增大时，d减小，可知电容器的电容增大，又因电容器与电源相连接，则电容器两极板间的电势差不变，根据，可知电容器所带电荷量增加，电容器充电，故A、B错误; 当压力F增大时，d减小，电容器两极板间的电势差不变，根据，可知极板间的电场强度增大，故C错误; 由上述分析知，电容器充电，灵敏电流计中有从 b到a的电流，故 D正确。 14.【答案】AC  【解析】静电计指针张角变大表明电容器两极板间电势差增大，故A正确，B错误;只增加极板所带电荷量Q，根据平行板电容器电容的决定式可知，电容器的电容不变，根据电容的定义式可知，电容器两极板间电势差U变大，则静电计指针张角变大，故C正确，D错误。 15.【答案】BD  【解析】带正电的粒子不计重力从O点静止释放，仅在静电力的作用下，带电粒子沿x轴运动，则静电力方向沿x轴正方向，电场线方向沿x轴正方向。沿电场线方向电势降低，A错误；静电力做正功，动能增加，电势能减小，C错误；由图像斜率绝对值表示静电力大小，斜率正负代表静电力方向，由题图可知，电场强度先减小后增大，方向一直为正方向，静电力先减小后增大，一直为正方向，与题中电场强度沿x轴变化一致，B正确；由于仅受静电力作用，，动能与电势能之和不变，D正确。 16.【答案】CD  【解析】由题图知电场方向一直沿x轴正方向，而该带电粒子由坐标位置从静止向x轴负方向运动，所以该粒子带负电，电场力方向一直与速度方向相同，电场力一直对粒子做正功，粒子速度一直增大，电势能一直减小， A、B错误，C正确; 图线与x轴所围成的面积表示电势差，则，D正确. 17.【答案】AD  【解析】由于沿电场强度方向建立x轴正方向，题图中给出的电场强度均为正值，表明O、C两个点之间的电场方向一直沿x轴正方向，因，粒子从O到A做初速度为零、加速度变大的变加速直线运动，故B错误; 图像中，图像与横轴所围几何图形的面积表示电势差，则有，沿电场线方向电势降低，故，解得，故A正确; 由以上分析，结合题图可知，，根据，可知OA段静电力做的正功大于BC段静电力做的正功，即粒子在OA段电势能减少量大于BC段电势能减少量，故C错误; OB段静电力做功为，根据动能定理有，解得，故D正确。 18.【答案】AD  【解析】略 19.【答案】AC  【解析】由题分析，可知图像的切线斜率，由题图可知，从O点到图像的切线斜率的大小不断减小，故电场力不断减小，所以加速度不断减小，故A正确。粒子从向运动过程中电势能增大，故电场力做负功，故B错误。 由题图可知，根据，粒子带正电，可知，故C正确。由题图可知，根据，可得，根据电场线方向由高电势指向低电势，可知粒子在段电场线方向向右，此段过程粒子所受电场力沿 x轴正方向;同理，在段有，可知粒子在段电场线方向向左，此段过程粒子所受电场力沿x轴负方向，故 D错误。 20.【答案】AC  【解析】【分析】 根据图像直接看出电势的高低，结合电性判断电势能的大小情况，且图像的斜率表示场强的大小，判断出电场力的大小情况。 常规的图像的考查，熟悉物理量的推导关系，尤其要注意斜率表达的是电场强度的大小 【解答】A、由图可知，O点的电势最高，负电荷在此处的电势能最小，根据能量守恒可知此处动能最大，速度最大，故A正确 B、图线切线斜率表示该点的电场强度的大小，B点的切线斜率大于C点的切线斜率，可知B点的电场强度大于C点的电场强度，负电荷在B点所受的电场力大于在C点的电场力，故B错误； CD、由图可知，B点的电势大于C点的电势，根据可知，负电荷在B点的电势能小于在C点的电势能，故负电荷在B点时的动能大于在C点时的动能，故C正确D错误； 第1页，共12页 学科网（北京）股份有限公司 $