河北辛集中学2026届高三物理一轮复习专题系列练习-专题二 电场能的性质

**基本信息** 聚焦静电场能性质，通过高考真题构建概念关联网络，强化科学推理与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电场性质关系|5题（河南/湖南等高考真题）|多选项概念辨析、定量计算|场强-电势差-电势能概念链，从定义式推导到矢量合成| |电容器问题|2题（甘肃模拟/黑吉辽蒙高考真题）|动态分析、实际应用|电容决定式与定义式联动，结合受力分析判断电势差变化| |电场图像问题|4题（福建二模/安徽一模等）|图像信息提取、运动过程分析|E-x图面积与电势差关系，v-t图斜率与电场力关联，深化能量观念|

高三物理专题二答案 专题二电场能的性质 1.【答案】C 【详解】 a 2V 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C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 c方向且由a指向c,C选项正确。 2. 【答案】AD 【详解】A.根据题意可知O点、A点和B点 0。=p0,=-卫pB=， 的电势分别为' 9, 故0A中点的电势为9=%+94=0 2 故A正确： B.如图，设N点为AB的三等分点，同理易知 N点电势为0，连接MN为一条等势线，过A点 做W的垂线，可知电场线沿该垂线方向，指 向右下方，由AM=AW可知∠NMA=45°，故 第1页共5页 电场的方向与x轴正方向成45°角，故B错误： CD.电场强度的大小为 E= 22E。 2dc0s450 gd 故C错误，D正确。 B(d,d) OM A(d,0)x 3 【答案】B 【详解】A.在直线MN上，左边正电荷在M 点右侧电场强度水平向右，右边负电荷在线段 MN区间的电场强度水平向右，根据电场的叠 加可知MN间的电场强度水平向右，沿着电场 线电势逐渐降低，可知P点电势高于电势为零 的等势面，S处于电势为零的等势面上，则S电 势为零；则P点电势高于S点电势，故A错误； C.由于正电荷的电荷量大于负电荷电荷量， 可知在直线N上在N左侧电场强度不可能为 零，在N右侧，设MN距离为L,根据 k.2g k.q (L+d)2(d)2 可知除无穷远处外，直线N电场强度为零的 点只有一个，故C错误： D.由A选项分析可知：T点电势为零，电势 低于P电势，则正试探电荷90在T点的电势能 低于在P的电势能，将正试探电荷9从T点移 到P点，电势能增大，静电力做负功，故D错 误； B.设电势为零的等势面的半径为R,与线段 N交于A点，设AN距离为x,MW距离为L, 如图所示 2q 0 M 根据点电荷的电势 p-k 结合电势的叠加原理A、S满足 k·29=g L-x x, k.2q kq L+2R-x 2R-x 解得 3,R=2 3 第2页共5页 由于电场强度方向垂直等势面，可知T点的场 强方向必过等势面的圆心，O点电势 %,=:29但-3测 .LL 2L L 33 可知 Pr>Po 可知T点电场方向指向O点，故B正确。 4. 【答案】C 【详解】A.沿着电场线的方向电势降低，根 据正点电荷产生的电场特点可知若 PMPN 则M点到电荷Q的距离比N点的近，故A错误； B.电场线的疏密程度表示电场强度的大小， 根据正点电荷产生的电场特点可知若 EM<EN 则M点到电荷Q的距离比N点的远，故B错误； C.若把带负电的试探电荷从M点移到N点， 电场力做正功，则是逆着电场线运动，电势增 加，故有 PM<ON 故C正确： D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点， 电场力做负功，则是逆着电场线运动；根据正 点电荷产生的电场特点可知 EM<EN 故D错误。故选C。 5. 【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 Wic =-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。 2Eq 入0 2mg 6. 【答案】A 【详解】电容器电容为20F,充电至4.0kV的 电压，根据 C= U 第3页共5页 可得 Q=CU=8.0×10-2C 所以该电容器通过患者的人体组织完成一次放 电的总电荷量为8.0×10C。 故选A。 7.【答案】D 【详解】根据公式Q=CU和电容的决定式 C=6S 4πkd 可得U=4rd ES 根据题意F较小时易被压缩，故可知当F较小 时，随着F的增大，在减小，且减小的越来 越慢，与电源断开后Q不变，故此时极板间的 电势差U在减小，且减小的越来越慢；当F增 大到一定程度时，再增大F后，d基本不变， 故此时U保持不变，结合图像，最符合情境的 是D选项。 故选D。 8.【答案】BD X=Xo 【详解】A.粒子从X=0运动到=的过程 中，电场强度越来越大，根据牛顿第二定律 a= m可知加速度逐渐增大，A错误； B.粒子从x=0运动到 X=Xo 的过程中，电场 W=qU 力做功为 又0=∑a W=45B正确： 可得 c.根据思图可知粒子从x=0至-2过程电 场强度一直为正，根据牛顿第二定律可知粒子 =2x 一直被加速，即粒子运动到 处的速度最 大，C错误： D.根据B选项分析，由几何关系结合动能定 理有9S+g(S,+S,)=2m昭 解得 m D正确。故选BD。 9.【答案】B 【详解】A.根据牛顿第二定律，在A处有 u(mg-gE)=ma 在0处有u(E,9-mg)=ma 而A处和O处的加速度大小相等，解得 第4页共5页 E=2mg-E。 9 故A错误； B.圆环在AO与BO之间的受力情况对称相同， 即圆环在AO与BO之间所受的摩擦力情况相同， 由于AO=BO=L 则摩擦力在两段做功相同，根据动能定理有 1 3= 解得 2% 故B正确： C.根据图乙可知，t时刻加速度为0，则有 Eg=mg 可得6-写+E 2 而AO之间的电场强度不是随AO之间的距离均 匀减小，所以时刻不是AO的中间位置，故C 错误； D.AB所在直线是等势面，圆环从A处运动到 B处的过程中，电势能不变，故D错误。故选 B。 10.【答案】D 【详解】A.PO段电场强度逐渐减小，由牛顿 第二定律9E-∫=ma 故物块先做加速度逐渐减小的加速运动，当 gE=f 时，加速度为0，速度最大 之后电场力小于摩擦力，由牛顿第二定律 f-gE=ma ，物块开始做加速度逐渐增大的减 速运动，O点电场力为0，摩擦力不为0，故加 速度不为0，A错误： F电x-=△Ex B.物块加速阶段，由动能定理 Ek-x 由于电场力逐渐减小，故 图像斜率逐渐 减小，同理物块减速阶段B(一图像斜率逐渐 增大，B错误； C.PO段电场力做正功电势能减小，OQ段电 场力做负功，电势能增大，故电势能先减小后 增大，C错误； E总=Ek+E。>0 D.取无穷远电势能为0，则 △E总=- 由能量守恒 E总一x ,即 图像斜率小 于O,恒定不变，D正确。故选D。 11.【答案】D 【详解】A.根据 。=gp 又因为试探电荷带负电，所以两电荷间的电势 沿着x轴的负方向降低，即电场线沿x轴的负 第5页共5页 方向，即甲带负电，乙带正电，故A错误： B.因为试探电荷运动到B点时电势能最大， k4=k2 2 即B点的电场强度为零，即OBp8 9=492 解得 故B错误： C.由B分析可知，B点的电场强度为零，则 P、B之间的电场方向沿着x轴正方向，故C错 误； D.设试探电荷的质量为m,电荷量为4，则试 探电荷在A点时，根据牛顿第二定律 k99+k992=ma TOA 2 2 TPA 在C点时，根据牛顿第二定律 k 992-k99=mac 2 联立，解得ac=g故D正确。河北辛集中学2023级高三物理专题系列 静电场 专题二电场能的性质 【场强、电势、电势差、电场力功、电势能关系】 1.(2025河南高考真题)如图，在与纸面平行的匀强电场中有4、b、c三点，其电势 分别为 6V、4V、2V; 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 6V 4V 2V 第1页共9页 (多选)2.(2025湖南高考真题)一匀强电场的方向平行于x0平面，平面内A点和 B点的位置如图所示。电荷量为+9-9和+29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，（但，>0）。下列说法正确的是() A.OA中点的电势为零 -----tB(d,3d0 B.电场的方向与x轴正方向成60°角 0 A(d,0) Ep C.电场强度的大小为9d 22E。 D.电场强度的大小为qd 3.(2022河北高考真题)如图，真空中电荷量为29和-q(9>0)的两个点电荷分别位于 M点与N点，形成一个以W延长线上O点为球心，电势为零的等势面（取无穷处电势 为零)，P为MW连线上的一点，S为等势面与直线MW的交点，T为等势面上的一点， 下列说法正确的是() 第2页共9页 T 2q q M A.P点电势低于S点电势 B.T点电场强度方向指向O点 C.除无穷远处外，W直线上还存在两个电场强度为零的点 D.将正试探电荷9o从T点移到P点，静电力做正功 4.(2023湖北高考真题)在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为 %、,电场强度大小分别为、B,。下列说法正确的是() A.若PM>N,则M点到电荷Q的距离比W点的远 B.若EM<EN,则M点到电荷Q的距离比N点的近 C.若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则”< D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则EM>EN 5.(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、一1V、 0Y.1V、2V的等势线上，则() 第3页共9页 2 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2V D.一个电子从a点移动到d点电势能增加了4eV 【电容器问题】 6.(2024甘肃模拟预测)截至2024年8月，北京市重点公共场所已配置AED近7000 台，AED又称自动体外除颤器，是一种便携式的医疗设备，其工作原理是通过一个充 电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动， 某自动体外除颤器的电容器电容为20μF,充电至4.0V的电压。如果让该电容器通过 患者的人体组织完成一次放电，那么这次放电通过人体组织的总电荷量为() 第4页共9页 A.8.0×102CB.8.0×108℃ C.2.0×108C D.2.0×10C 7.(2025黑吉辽蒙卷高考真题)如图，某压力传感器中平行板电容器内的绝缘弹性结 构是模仿犰徐设计的，逐渐增大施加于两极板压力F的过程中，F较小时弹性结构易被 压缩，极板间距d容易减小：F较大时弹性结构闭合，难以减小。将该电容器充电后 断开电源，极板间电势差U与F的关系曲线可能正确的是() 【电场中的图像问题】 (多选)8.(2025福建二模)如图所示，某静电场中x轴正半轴上0~2x区间内电场 第5页共9页 强度沿x轴正向分布如图所示，图中浅灰色阴影部分面积为S，深灰色阴影部分面积为 S,S=25,。一个质量为m电荷量为的带正电的粒子在坐标原点处由静止释放，粒 子仅在电场力作用下从静止开始沿x轴正向运动，关于粒子在x=0至x=2x之间的运动， 下列说法正确的是（) 个E 3E0 A.从x=0到x=x的过程中，加速度逐渐减小 S S2 B.从x=0到x=的过程中，电场力做功为9S Eo Xo 2x0 C.粒子在x=x处的速度最大 D.粒子的最大速度为Vm 9.(2025安徽一模)如图甲所示，两等量异种点电荷位于同一竖直线上，在两点电荷 连线的中垂线上放置一粗糙水平横杆，质量为m、电荷量为十q的圆环（可视为质点) 可沿横杆滑动。0时刻，圆环自A处以初速度向右运动，此后圆环运动的一t图像 如图乙所示，=0时刻和2时刻图线斜率相同，和时刻图线斜率均为0，已知圆环2 时刻运动至O点，继续向右运动至B点停下，且A、B关于两电荷连线中点O对称。 第6页共9页 若O处场强为E,且圆环运动过程中电量始终不变，重力加速度为8，则下列说法正 确的是（) -0 AV 0 m.tg o A B t ⊕+Q 甲 乙 A.A处的场强大小为 E=E,-2m B.圆环运动到O处速度为2% C.t时刻圆环恰好运动到AO的中点 D.圆环从A处运动到B处的过程中，电势能先增加后减小 10.(2025四川二模)如图所示，在粗糙绝缘水平地面上关于O点对称的M、N两点分 别固定两个相同的正点电荷，在MO连线上的P点静止释放一个带正电的绝缘小物块 (可视为点电荷)后，小物块向右运动至最右端Q点位于ON间未画出)。以O点为原 点沿水平地面向右建立x轴，取无穷远处为零势能点。小物块加速度、动能E、电势 能E,、动能和电势能之和E总随x轴坐标变化正确的是（) 第7页共9页 (D M P B D 产X 11.(2025山东一模)x轴上O、P两点分别固定点电荷甲、乙，电荷量的绝对值分别 为9。一个带负电的试探电荷沿着x轴运动时，在O、P之间的电势能E随x变化 关系如图所示，在P点右侧，运动到B点时电势能最大。已知OP=PB,A点为O、P 之间的中点，C点为P、B之间的中点，试探电荷运动到A点时加速度大小为a。若试 探电荷仅受静电力的作用，下列判断正确的是() 甲 A.点电荷甲带正电，点电荷乙带负电B.两个点电荷的电荷量满足9=24， 第8页共9页 C.P、B之间的电场方向沿着x轴负方向 D.试探电荷运动到C点时加速度大小为g 第9页共9页