专题02 静电场中的能量（期中真题汇编,陕晋青宁专用）高二物理上学期

专题02 静电场中的能量 5大高频考点 1. 电势能和电势 2. 电势差 3. 电势差与电场强度的关系 4. 电容器的电容 5. 电场中的图像问题 考点1 电势能和电势 1.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)(多选)静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置。如图，一电子在电场中仅受电场力的作用，实线描绘出了其运动轨迹，虚线表示等势线，各等势线关于轴对称，分别是轨迹与等势线的交点。已知电子在经过点时动能为，各等势线的电势高低标注在图中，则（　　） A. 、两点的电场强度相同 B. 电子从到运动时，电场力做负功 C. 电子从到运动时，电势能逐渐增加 D. 电子在经过等势线点时的动能为 【答案】CD 【详解】A．各等势面关于y轴对称，疏密相同，所以电场线疏密也相同，a、d两点的电场强度大小相等；根据等势线与电场线垂直，可知a、d两点的电场强度方向不同，故a、d两点的电场强度不同，故A错误；B．根据负电荷在电势低处电势能大，电子在a处的电势能大于电子在b处的电势能，故电子从a到b运动时，电势能减小，则电场力做正功，故B错误；C．根据负电荷在电势低处电势能大，可知电子从c到d运动时，电势能逐渐增大，故C正确；D．a、d两点的电势相等，故从a到d电场力做功为0，所以电子在经过等势线d点时的动能为60eV，故D正确。故选CD。 2.(2025-2026高二上·青海西宁大通县第二中学·期中)如图所示，一电场的电场线分布关于轴对称，、、是轴上的三个点，且。点在轴右侧，。则下列说法正确的是（　　） A. 同一负电荷在点的电势能比点的电势能大 B. 同一负电荷在点的电势能比点的电势能小 C. 、两点间的电势差大于、两点间的电势差 D. 、两点间的电势差等于、两点间的电势差 【答案】B 【详解】AB．电场线与等势面垂直，则若过M点做等势面则必交于P点的下面，则M点电势高于P点，则同一负电荷在点的电势能比点的电势能小，选项A错误，B正确；CD．电场线越密集则场强越大，则、两点间的平均场强小于、两点间的平均场强，根据U=Ed可知，、两点间的电势差小于、两点间的电势差，选项CD错误。故选B。 3.(2025-2026高二上·陕西榆林·期中)在地面上插入一对电极M和N，将两个电极与直流电源相连，大地中形成恒定电流和恒定电场。恒定电场的基本性质与静电场相同，其电场线分布如图，P、Q是电场中的两点，E、F是电极M和N连线的中垂线上的两点。下列说法正确的是（　　） A. P点场强比Q点场强大 B. P点电势比Q点电势高 C. P点电子的电势能比Q点电子的电势能大 D. 正电荷在E点的电势能比在F点的电势能小 【答案】B 【详解】A．根据图中电场线的疏密程度可知，P点场强比Q点场强小，故A错误；BC．根据沿电场方向电势逐渐降低可知，P点电势比Q点电势高；根据，由于电子带负电，所以P点电子的电势能比Q点电子的电势能小，故B正确，C错误；D．由题图可知，E点和F点处于同一等势面上，所以正电荷在E点的电势能等于在F点的电势能，故D错误。故选B。 4.(2025-2026高二上·甘肃兰州西北中学·期中)如图，是锐角三角形最大的内角，电荷量为的点电荷固定在点。下列说法正确的是（　　） A. 沿边，从点到N点，电场强度的大小逐渐增大 B. 沿边，从点到N点，电势先增大后减小 C. 正电荷在点的电势能比其在N点的电势能小 D. 将正电荷从点移动到N点，电场力所做的总功为负 【答案】B 【详解】A．如图所示 以点为圆心，长为半径做圆，是最大内角，所以边最大，沿边由到，各点到点的距离先变小后变大，由点电荷场强决定式得各点场强先变大后变小，故A错误；B．由正点电荷电场线分布特点，且沿电场线方向电势逐渐降低，沿边由到，各点到点的距离先变小后变大，所以各点电势先增大后减小，故B正确；C．对B选项的分析可知，由电势能可知正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大，故C错误；D．正电荷从M点移动到N点，电势能降低，则电场力所做总功为正，故D错误。故选B。 5.(2025-2026高二上·陕西西安铁一中学·期中)(多选)在如图所示的4种情况中，a、b两点的场强相同，电势不同的是（） A. 带电平行板电容器两极板间的a、b两点　　B.  离点电荷等距的a、b两点 C. 达到静电平衡时导体内部的a、b两点　　D. 两个等量异种电荷连线上，与连线中点O等距的a、b两点 【答案】AD 【分析】电势是标量，电场强度是矢量，标量只要大小相等，标量就相等，而矢量，大小、方向均相同，矢量才相同．根据电场线的分布判断．【详解】a、b处于匀强电场中，场强相同，电势不同，沿着电场线电势逐渐降低，a点电势高于b点电势，即a、b两点电势不等，故A正确；a、b处于同一等势面上，电势相等，而电场强度方向不同，故电场强度不同，故B错误．处于静电平衡状态下的金属内部a，b两点，电场强度均为零，整个导体是等势体，电势相等，故C错误；根据电场线的分布情况可知a、b 两点场强相同，a、b间的电场线从正电荷到负电荷，沿着电场线电势逐渐降低，故a、b两点电势不等，故D正确；故选AD．【点睛】对于典型的电场的电场线分布要掌握，抓住特点，有助于解答关于电场强度、电势高低判断的问题． 6.(2025-2026高二上·陕西西安铁一中学·期中)反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场，如图为反天刀周围的电场线分布示意图，A、B、C为电场中的点，下列说法正确的是（　　） A. 头部带负电 B. A点电场强度大于C点电场强度 C. C点电势大于B点电势 D. 正电荷从C向A运动，其电势能变大 【答案】B 【分析】【详解】A．电场线从正电荷到负电荷，由电场线的分布可知，头部带正电，A错误；B．电场线的疏密程度表示电场强度大小，因此A处的电场线比C处密，因此A点电场强度大于C点电场强度，B正确；C．沿电场线方向电势降低的方向，所以C点电势小于B的电势，C错误；D．正电荷在电势高的地方电势能大，所以正电荷从C向A运动，电场力做正功，其电势能变小，D错误。故选B。 7.(2025-2026高二上·青海西宁第二中学·期中)在轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，一带负电的试探电荷在两电荷连线上的电势能EP随变化关系如图所示，其中A、B两点电势能为零，D段中C点电势能最大，则 A. q1是负电荷，是正电荷且q1 >q2 B. BC间场强方向沿轴负方向 C. C点的电场强度大于A点的电场强度 D. 将一正点电荷从B点移到D点，电场力先做负功后做正功 【答案】A 【详解】A.由知A点的电势为零，越靠近O点电势越低，越靠近P点电势越高，所以O点的电荷带负电，P点电荷带正电，由图知C点场强为零，根据和电场叠加原理，可以得到q1> q2，故A正确；B.负点电荷从B到C点，电势能增大，根据可知电势能减小，由于沿着电场线电势降低，则有BC间场强方向沿x轴正方向，故B错误；C.图象的斜率为C点的电场强度小于A点的电场强度，故C错误；D.因为BC间电场强度方向沿x轴正方向，CD间电场强度方向沿x轴负方向，则将一正点电荷从B点移到D点，电场力先做正功后做负功，故D错误． 8.(2025-2026高二上·青海西宁第二中学·期中)如图（a），电鲶遇到危险时，可产生数百伏的电压。如图（b）所示，若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，为电鲶身体的中点，且为鱼身长的一半，下列说法正确的是（　　） A. 从头到尾点的电场强度最大 B. 点电势高于点电势 C. 若将一正电荷放入电鲶体内，则它在点具有电势能小于它在点具有电势能 D. 若电鲶头尾部间产生的电压时，间的电压为 【答案】C 【详解】A．根据等量异种点电荷的电场分布的特点可知，两点电荷附近的电场强度最大，两点电荷连线的中点O点，电场强度最小，而在两点电荷连线的中垂线上，O点的场强才是最大，故A错误； BC．沿电场线的方向是电势降低的方向，故点电势低于点电势，正电荷在电势高的地方具有的电势能大，因此若将一正电荷放入电鲶体内，则它在点具有电势能小于它在点具有电势能，故B错误，C正确；D．根据等量异种点电荷的电场分布规律可知A、B间的电场线比A点到鱼尾或B点到鱼头的电场线稀疏，则平均场强也较小，故AB之间电压小于200V，故D错误。故选C。 9.(2025-2026高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期中)研究表明，蜜蜂是通过静电吸附的方式采集花粉。如图是蜜蜂靠近花朵柱头时形成的电场情况（蜜蜂和柱头用正负点电荷代替），不考虑花粉颗粒的重力。则（　　） A. 蜜蜂和柱头带电荷量相同 B. N点处的场强大于M点处场强 C. 带负电的花粉颗粒在N点的电势能高于在M点的电势能 D. 带负电的花粉颗粒在N点由静止开始能够运动到M点 【答案】C 【详解】A．根据电场线的疏密程度可知，蜜蜂和柱头带的电荷量不相同，故A错误；B．根据电场线的疏密程度可知，N点处的场强小于M点处场强，故B错误；C．根据可知，负电荷在电势低的地方具有的电势能大，在电势高的地方电势能小，由图可知，M点的电势高于N点的电势，因此带负电的花粉在N点的电势能高于在M点的电势能，故C正确；D．带负电的花粉颗粒在N点由静止开始运动时，将沿在N点的受力方向运动，无法运动到M点，故D错误。故选C。 10.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)如图所示，两个等量正点电荷分别位于A、B两点，连线的中点为O，一半径为R，圆心在O点的圆位于水平面内，该圆与连线的交点分别为a、b，为该圆的直径且与垂直。下列说法正确的是（　　） A. a点的电势小于b点的电势 B. 同一试探电荷在c、d两点受到的电场力大小相等、方向相同 C. 带负电的试探电荷可能仅在电场力作用下沿圆弧做匀速圆周运动 D. 将带负电的试探电荷从a点沿直线移动到b点，电势能先增大后减小 【答案】D 【分析】【详解】AB．由等量正点电荷电场强度和电势的对称性可知，a、b两点电势相同，c、d两点电场强度等大反向，选项A错误，B错误；C．在圆弧上，电场强度大小有变化，故带负电的试探电荷不可以仅在电场力作用下沿圆弧做匀速圆周运动，选项C错误；D．将试探负电荷从a点沿直线移动到b点，电势能先增大后减小，选项D正确。故选D。 考点2 电势差 1.(2025-2026高二上·宁夏回族自治区银川一中·期中)如图所示，虚线为匀强电场中的一组等势线，相邻两等势线间的距离相等、电势差也相等，实线AB为一电子在电场中的运动轨迹。已知电子在等势线上具有动能8eV，它从A运动到B的过程中克服电场力做功6eV。令，电子重力不计。则下列说法正确的是（　　） A. 电场方向水平向左 B. 当该电子的电势能为4eV时，其动能大小为4eV C. 电子在B点的电势能为 D.  【答案】B 【详解】A．电子从A运动到B的过程中克服电场力做功，，，，所以 电场方向由高电势指向低电势，所以电场方向水平向右，A错误；B．，电子在等势线上具有的电势能为零，已知电子在等势线上具有动能8eV，所以电子的动能与电势能之和为8eV，运动过程中只有静电力做功，其动能与电势能之和不变。当该电子的电势能为4eV时，其动能大小为4eV，B正确；C．电子从A运动到B的过程中克服电场力做功6eV，电势能增加6eV，原来在 A处时，电势能为零，现在B点的电势能为6eV，C错误；D．因电场方向水平向右，沿电场方向电势降低，，D错误。故选B 。 2.(2025-2026高二上·青海西宁大通县第二中学·期中)如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷。a、b是AB连线上两点，其中Aa=Bb=，a、b两点电势相等，O为AB连线的中点。一质量为m带电量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能E0从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的3倍，到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求： (1)小滑块与水平面间的动摩擦因数μ； (2)Ob两点间的电势差UOb； (3)小滑块运动的总路程s。 【答案】(1)；(2)；(3)。 【详解】(1)由Aa=Bb=，O为AB连线的中点得：a、b关于O点对称，则 设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f，对于滑块从a→b过程，由动能定理得：而f=μmg，联立得： (2)对于滑块从O→b过程，由动能定理得：得(3)对于小滑块从a开始运动到最终在O点停下的整个过程，由动能定理得：而联立得 考点3 电势差与电场强度的关系 1.(2025-2026高二上·甘肃兰州西北中学·期中)(多选)如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点的电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行。下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度大小为10V/m B. 通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线 C. 匀强电场的电场强度方向为由C指向A D. 将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将增加 【答案】BC 【详解】A．B、A间的电势差为UBA=1V，且UBA=EdABcos30°可得电场强度为故A错误；B．连接AC，根据匀强电场的性质可知，AC中点G电势为2V，与B电势相等，则EB连线必为一条等势线，由正六边形对称性，CD平行于EB，而匀强电场的等势面平行，则CD直线也是一条等势线，同理，AF的直线也为等势线，故B正确；C．由几何知识得知，，EB是等势线，则CA连线必为一条电场线，而且电场强度的方向由C指向A，故C正确；D．由上得知，E的电势为2V，D点与C点的电势相等为3V，则电子从E点移到D点电场力做正功，而且为电势能将减小，而不是增加，故D错误。故选BC。 2.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)在匀强电场中有一直角三角形ABC，∠A=60°，AB=10cm，电场线平行于三 角形所在平面，A、B、C三点的电势分别为2V、4V、10V。下列关于该电场强度的说法正确的是（　　） A. 电场强度沿B到A方向 B. 电场强度沿A到C方向 C. 电场强度大小为40V/m D. 电场强度大小为 【答案】C 【详解】过B作AC的垂线交于D点，如图所示 则有则有可知BD连线为等势线，所以电场强度沿C到A方向；场强大小为故选C。 3.(2025-2026高二上·青海西宁大通县第二中学·期中)关于电场的性质，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度为零的地方，电势也为零 B. 电场强度越大的地方电势一定越高 C. 电场强度的方向就是电势降落最快的方向 D. 根据公式可知，在匀强电场中、间的距离越大，电势差就越大 【答案】C 【分析】【详解】A．电场强度为零的地方，电势不一定为零，例如在等量正电荷连线的中点处，选项A错误；B．电场强度越大的地方电势不一定越高，例如在距离负点电荷越近的地方，选项B错误；C．电场强度的方向就是电势降落最快的方向，选项C正确；D．根据公式可知，在匀强电场中、间的沿电场线方向的距离越大，电势差就越大，选项D错误。故选C。 4.(2025-2026高二上·青海西宁第二中学·期中)如图所示，一等腰梯形ABCD处于匀强电场中，电场强度方向平行于等腰梯形所在平面，已知，，，A、D、C三点的电势分别为1V、4V、7V。下列说法正确的是（　　） A. B点的电势为10V B. 一质子在梯形区域内的电势能不一定大于零 C. 一电子从D点移到AB的中点，电场力做正功 D. 电场强度大小为2V/m 【答案】D 【详解】AD．取AB中点为F，由几何关系可知四边形AFCD为平行四边形，故故即DF为4V的等势线，作出电场线如图 所以B点的电势为电场强度大小为故A错误，D正确；B．如图可知，在梯形区域内BC电势最高为7V，A点电势最低为1V，根据可知一质子在梯形区域内的电势能一定大于零，故B错误；C．因为所以一电子从D点移到AB的中点，电场力做不做功，故C错误。故选D。 5.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)如图所示，竖直平面内的正方形，边水平，边竖直，为正方形中心。有一平行于正方形所在平面的匀强电场（未画出），使点、、的电势分别为、、，已知正方形的边长为，下列说法正确的是（　　） A. 、两点的电势差 B. 该匀强电场的电场强度大小为，方向由指向 C. 若将一电子从点移动到点电场力做的功为 D. 若在此空间由静止释放一带电小球，小球会沿着电场线运动 【答案】B 【详解】A．匀强电场中，A、O、C三点共线且则，故A错误；B．的中点F的电势为则为等势面，因，则电场强度方向由D指向A，大小为，故B正确；C．因，则，若将一电子从点移动到点电场力做的功为，故C错误；D．若在此空间由静止释放一带电小球，小球受竖直向下的重力和水平方向的电场力，合力与电场线不共线，故小球不会沿着电场线运动，故D错误。故选B。 6.(2025-2026高二上·甘肃张掖中学-11月·期中)如图所示，圆的圆心为O、半径，直径AB与直径CD间的夹角为60°，匀强电场与圆所在的平面平行（图中未画出），A、B、C三点的电势分别为2V、8V、2V，下列说法正确的是（　　） A. O点的电势为8V B. 圆周上A点电势最低 C. 匀强电场的电场强度的大小为 D. 将一电子从O点移动到D点，电子克服电场力做的功为3eV 【答案】C 【详解】A．O点为直径AB的中点，则有UAO=UOB即解得故A错误；Ｂ．A、C两点电势相等，则AC是一条等势线，等势线与电场线垂直，可知，过圆心与AC垂直的电场线与圆的交点为圆上电势最高的点和电势最低的点，根据沿着电场线方向电势降低可知，圆周上AC弧的中点电势最低，故B正确；Ｄ．根据UCO=UOD=-3V将一电子从O点移动到D点，电场力做的功为W=-eUOD=3eV故D错误；Ｃ．根据匀强电场中电场强度与电势差的关系有解得故C正确。故选C。 7.(2025-2026高二上·宁夏回族自治区银川一中·期中)如图所示，空间有一匀强电场，其方向与等边三角形ABC所在的平面平行，分别为AB、AC、BC的中点，O点为三角形的中心。三角形的边长，B点的电势为0。现将一个电荷量的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做的功，再从B点移到C点，静电力做了的功。 （1）求A、B之间的电势差。 （2）求电场强度E的大小。（要求画出作图过程） 【答案】（1）8V     （2）200V/m      【讲解】(1) 根据可得 (2) 由于B点电势为零，联立解得因为M为AB中点，则M点的电势因为，解得连接CM，可知CM为等势线，如图 由于CM垂直AB，则AB为电场线，则场强 8.(2025-2026高二上·陕西榆林·期中)如图所示，在匀强电场中，有边长为20cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，O点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为，，，电子电荷量为，求： （1）匀强电场的电场强度； （2）将电子由A点移到C点，电子的电势能变化量； （3）在三角形ABC外接圆的圆周上，电势最低点的电势。 【答案】（1），方向为由C指向A     （2）电势能减小     （3）      【讲解】(1) 取AC中点为D，则则BD为等势面，由于电场线与等势线垂直及沿电场线方向电势降低可知电场强度的方向为由C指向A，如图所示 电场强度大小为 (2) 将电子由A点移到C点，电子所受电场力做功为根据功能关系可得即电子的电势能减小 (3) 根据几何关系可得所以三角形ABC外接圆的半径为外接圆上F点切线与BD平行，则F点的电势最低，所以 考点4 电容器的电容 1.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)如图，两块相互靠近彼此绝缘的平行金属板组成平行板电容器，极板N与静电计金属球相连，极板M和静电计的外壳均接地。在两板相距为d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器的带电荷量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变小的是（　　） A. 仅将M板向下平移 B. 仅将M板向左平移 C. 仅将M板向上平移 D. 仅在M、N之间插入云母板（介电常数大于1） 【答案】D 【详解】由题意，电容器所带电量Q保持不变，静电计指针张角变小，板间电势差U变小，由可知，电容C应变大，根据可知，应增大正对面积，减小板间距离、或增大电介质A．仅将M板向下平移，正对面积减小，故A错误；B．仅将M板向左平移，板间距离增大，故B错误；C．仅将M板向上平移，正对面积减小，故C错误；D．仅在M、N之间插入云母板，介电常数增大，故D正确。故选D。 2.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)如图所示为自动体外除颤仪（AED），其工作原理是通过电容器对患者胸部的两个电极放电，刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。某次模拟治疗时，该除颤仪的电容器电容为50μF，充电后电容器的电压为6.0kV，电容器在一定时间内放电至两极板间的电压为0。下列说法正确的是（　　） A. 本次放电有0.3C的电荷量通过人体组织 B. 放电过程中电容器两极板间的电压保持不变 C. 如果电容器放掉一半的电荷量，电容器的电容变为25μF D. 电容器所带的电荷量是两个极板所带电荷量的绝对值之和 【答案】A 【详解】A．本次放电通过人体组织的电荷量Q=CU=50×10−6×6×103C=0.3C，故A正确；B．放电过程中电容器所带电量减小，电容不变，根据Q=CU可知两极板间的电压减小，故B错误；C．电容器的电容由电容器本身决定，与电容器带电量无关，故C错误；D．电容器所带的电荷量是指电容器一个极板所带电荷量的绝对值，故D错误。故选A。 3.(2025-2026高二上·青海海南藏族自治州高中学·期中)如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，M极板带正电，N极板带负电，正极板固定且与静电计连接，静电计是测量电压变化的实验器材，可动极板与静电计外壳均接地，规定大地的电势为零，两极板间有一个固定点A。下列说法正确的是（　　） A. N极板的电势低于静电计外壳的电势 B. 静电计指针偏角的大小反映了平行板电容器所带电荷量的多少 C. 把有机玻璃板插入极板间，静电计指针的张角会减小 D. 把N极板向左平移，A点与N板间电势差不变，A点的电势升高 【答案】C 【详解】A．N极板与静电计外壳均接地，电势一定相等且均为0，故A错误；B．因为电容器两极板间的电势差等于指针所指示的电势差，所以静电计指针偏角的变化表征了电容器两极板间电势差的变化，故B错误；C．根据，把有机玻璃板插入极板间，可知电容器的电容增大，电容器极板上的电荷量可认为保持不变，则容器两极板间的电势差减小，静电计指针的张角会减小，故C正确；D．根据把N极板向左平移，可知板间场强不变，根据由于间距变大，则A点与N板间电势差变大，A点电势升高，故D错误。故选C。 4.(2025-2026高二上·宁夏回族自治区银川一中·期中)如图，平行板电容器与一直流电源连接，下极板接地，静电计金属球与电容器上极板连接，静电计开始时所带电荷量很少，可忽略。开关闭合，稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点。若断开开关，将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（       ） A. 带电油滴向下运动 B. 静电计指针的张角保持不变 C. 点电势变小 D. 带电油滴的电势能变小 【答案】D 【详解】B．若断开开关K，由于静电计所带电荷量很少，可忽略不计，故可认为电容器所带电荷量保持不变，将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离，根据，由于变大，可知电容器电容变小，电容器极板间电压增大，静电计指针的张角变大，故B错误；A．根据可知板间电场强度不变，带电油滴受力保持不变，带电油滴仍保持静止状态，故A错误；CD．根据由于板间电场强度不变，P点与下极板距离变大，又下极板接地，电势为零，可知P点电势变大；根据受力平衡可知，带电油滴受到的电场力竖直向上，则带电油滴带负电，根据，可知带电油滴在P点电势能变小，故C错误，D正确。故选D。 5.(2025-2026高二上·陕西汉中十校·期中)(多选)如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差，现使板带电，则下列判断正确的是（　　） A. 增大两极板间的距离，静电计指针张角变大 B. 将A板稍微上移，静电计指针张角变大 C. 若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大 D. 若将A板稍微下移，则静电计指针张角变为零 【答案】AB 【详解】A．增大两极板间的距离，根据可知电容减小，由于静电计所带电荷量很小，可认为电容器所带电荷量保持不变，根据，可知板间电势差增大，则静电计指针张角变大，故A正确；BD．将A板稍微上移或者下移，根据可知电容减小，根据，可知板间电势差增大，则静电计指针张角变大，故B正确，D错误；C．若将玻璃板插入两板之间，根据可知电容增大，根据，可知板间电势差减小，则静电计指针张角变小，故C错误。故选AB。 6.(2025-2026高二上·陕西西安部分中学·期中)电容器是一种重要的电学元件，它能够储存电荷。电容器储存电荷的特性用电容表征。如图所示，在研究电容器充、放电的实验中，使开关S掷向1端，电源E对电容器C充电。关于电容器，下列说法正确的是（　　） A. 电容器所带的电荷量越多，电容就越大 B. 电容器所带电荷量为0时，电容就为0 C. 电容器所带电荷量减小为原来一半时，两极板间的电压就变为原来的2倍 D. 电容器的电容在数值上等于两极板间的电压为1 V时电容器需要带的电荷量 【答案】D 【详解】AB．电容器的电容是由电容器本身的内部结构决定的，与电容器带电量无关，选项AB错误；C．根据可知，电容器电容不变，当电容器所带电荷量减小为原来一半时，两极板间的电压就变为原来的一半，选项C错误；D．根据可知，电容器的电容在数值上等于两极板间的电压为1 V时电容器需要带的电荷量，选项D正确。故选D。 7.(2025-2026高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期中)如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为Q，板间距离为d，上极板与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板正中间P点有一个静止的带电油滴，现将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，下列说法正确的是（　　） A. 油滴带正电 B. P点的电势不变 C. 油滴向上运动 D. 静电计指针张角不变 【答案】B 【详解】A．根据受力平衡可知，油滴的电场力方向向上，极板间电场向下，电场力与电场方向相反，故油滴带负电，故A错误；BCD．根据电容的决定式联立得出可知电场强度与极板间的距离无关，所以场强不变，所以油滴的电场力不变，不会运动，P点与下极板间的距离不变，由知P点的电势不变，由若将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，则电势差变小，静电力张角变小，故B正确，CD错误。故选B。 8.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)(多选)研究平行板电容器电容的决定因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 用带电玻璃棒与电容器板接触，能使不带电的电容器带电 B. 静电计带电后，电荷在小球、金属杆、金属箔片上均匀分布 C. 实验中，若仅将电容器板向上平移，静电计指针的张角将变小 D. 实验中，若仅将电容器板向左平移，静电计指针的张角将变大 【答案】AD 【详解】A．用带电玻璃棒与电容器a板接触，a板会带上与玻璃棒上电荷相同种类的电荷，由于静电感应，在b板上将感应出异种电荷，从而使不带电的电容器带电，故A正确；B．静电计带电后，电荷主要分布在小球、金属杆、金属箔片的外表面，并非均匀分布，故B错误；C．实验中，若仅将电容器板向上平移，则两极板的正对面积减小，根据可知，电容减小，而电容器所带电荷量不变，根据可知，两极板间的电势差增大，则静电计指针的张角将变大，故C错误；D．实验中，若仅将电容器板向左平移，则两极板间的距离增大，根据可知，电容减小，而电容器所带电荷量不变，根据可知，两极板间的电势差增大，则静电计指针的张角将变大，故D正确。故选AD。 9.(2025-2026高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期中)夏季常有闪电，某次两团乌云放电持续时间t=0.1s，中和的电荷量Q=1.5×104C。两团乌云之间的距离d=30.0m，电势差U=3×107V，放电后电势差变为0。已知两团乌云放电前可看作平行板电容器，乌云之间的电场可以视为匀强电场。求∶ （1）闪电时的平均电流I； （2）两团乌云构成的电容器的电容C； （3）放电前两团乌云间匀强电场的电场强度大小E。 【答案】（1） 1.5×105A；（2） 5×10-4F；（3） 1×106V/m 【详解】 （1）由电流的定义式解得I=1.5×105A （2）由电容的定义式解得C=5×10-4F （3）由匀强电场中的电场强度与电势差的关系解得E=1×106V/m 10.(2025-2026高二上·青海西宁第二中学·期中)如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。 （1）使用静电计的目的是观察电容器两极板间的　　　　　　　　　（选填“电容”“电势差”或“电荷量”）变化情况。 （2）在实验中观察到的现象是_________。（填正确答案前的标号） A. 将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小 B. 向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大 C. 将左极板右移，静电计指针的张角变小 D. 将左极板拿走，静电计指针的张角变为零 （3）某兴趣小组用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，然后接出引线，如图乙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。为增大该电容器的电容，下列方法可行的有__________。（填正确答案前的标号） A. 增大电容纸的厚度 B. 同时减小锡箔纸和电容纸的面积 C. 增大锡箔纸的厚度 D. 减小电容纸的厚度 （4）同学们用同一电路分别给两个不同的电容器充电，充电时通过传感器的电流I随时间t变化的图像如图丙中①、②所示，其中①对应电容器C1的充电过程，②对应电容器C2的充电过程，则两电容器中电容较大的是　　　　　　　　　　（选填“C1”或“C2”）。 【答案】（1）电势差     （2）C     （3）D     （4）C2      【讲解】(1) 使用静电计的目的是观察电容器两极板间的电势差变化情况。 (2) A．将左极板向上移动一段距离，则两板正对面积减小，根据可知，电容器的电容C减小，根据，可认为电容器所带电荷量Q一定，则U变大，即静电计指针的张角变大，故A错误；B．向两板间插入陶瓷片时，根据可知，C变大，根据可知，Q一定，则U变小，静电计指针的张角变小，故B错误；C．将左极板右移，根据可知，C变大，根据可知，Q一定，则U变小，静电计指针的张角变小，故C正确；D．把左极板拿走，相当于增大d，根据可知，则C变小，根据可知，U变大，所以静电计指针的张角变大，故D错误。故选C。 (3) 由平行板电容器电容决定式A．增大电容纸的厚度，d增大，故电容减小，故A错误；B．同时减小锡箔纸和电容纸的面积，S减小，故电容减小，故B错误；C．增大锡箔纸的厚度，对电容无影响，故C错误；D．减小电容纸的厚度，d减小，故电容增大，故D正确。故选D。 (4) 用同一电路分别给两个不同的电容器充电，则充电完成后，两电容器两端电压相同，由于图像与横轴围成的面积表示带电量，由图可知图线②对应的电荷量较大，根据可知，两电容器中电容较大的是C2。 考点5 电场中的图像问题 1.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)如图所示，实线是某电场的电场线，、、是电场中的三点，则下列说法不正确的是（　　） A. 、、三点的电场强度的大小关系为 B. 、、三点的电势的高低关系为 C. 同一试探电荷在、、三点受到的电场力的大小关系为 D. 同一试探电荷在、、三点的电势能的大小关系为 【答案】D 【详解】AC．电场线越密集的位置电场强度越大，由图可知，B点的电场线最密集，C点的电场线最稀疏，故根据可知，同一试探电荷在、、三点受到的电场力的大小关系为，故AC正确，不符合题意；BD．沿着电场线方向，电势逐渐降低，所以、、三点电势关系为根据可知，若试探电荷为正电荷，则若试探电荷为负电荷，则，故B正确，不符合题意，D错误，符合题意。故选D。 2.(2025-2026高二上·陕西咸阳·期中)沿空间某直线建立轴，该直线上的静电场方向与轴平行，其电势随位置变化的图像如图所示，一电荷量为带负电的试探电荷，经过点时动能为1.5eV，速度沿轴正方向。若该电荷仅受电场力，则下列说法正确的是（　　） A. 试探电荷能通过点 B. 处试探电荷的动能为0.5eV C. 从到电场力对试探电荷一直做正功 D. 在、两个位置中，处试探电荷的电势能大 【答案】C 【详解】A．根据图像可知，位置的电势为假设试探电荷能够到达该位置，根据动能定理有解得动能不符合要求，可知假设不成立，即试探电荷不能够通过位置，故A错误；B．到，根据动能定理有解得，故B正确；C．根据沿着电场方向，电势逐渐降低，可知在x2 ~ x3区域试探电荷受到沿x轴正方向的静电力，位移也沿x轴正方向，所以电场力对试探电荷一直做正功，故C正确；D．根据负电荷的电势能的表达式根据图像可知所以在、两个位置中，处试探电荷的电势能大，故D错误。故选C。 3.(2025-2026高二上·甘肃张掖中学-11月·期中)一带负电的微粒只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中0~x1段是曲线，x1~x2段是平行于x轴的直线，x2~x3段是倾斜直线，则下列说法正确的是 A. 0~x1段电势逐渐升高 B. 0~x1段微粒的加速度逐渐减小 C. x2~x3段电场强度减小 D. x2处的电势比x3处的电势高 【答案】B 【详解】A．电势能，由于粒子带负电，0~x1段电势能变大，所以电势变小，A错误B．根据电场力做功与电势能关系：，图像斜率代表场强大小，0~x1段图像斜率变小，场强变小，受力减小，加速度逐渐变小，B正确C．x2~x3段斜率为0，场强为零，C错误D．x2到x3，电势能减小，粒子带负电，所以电势增大，D错误 4.(2025-2026高二上·宁夏回族自治区银川一中·期中)(多选)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，仅在电场力的作用下，沿x轴正方向运动，则关于该电场在x轴上各点的电势φ、带电粒子的动能Ek、电势能Ep以及动能与电势能之和E0随x变化的图像，正确的是（　　） A. 　　B.  C. 　　D.  【答案】BD 【详解】A．带正电的粒子（不计重力）从O点静止释放，仅在电场力的作用下，带电粒子沿x轴运动，则电场力方向沿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；B．由图可知，场强先减小后增大，由Ek − x图像斜率大小代表电场力大小，斜率正负代表电场力方向，方向一直为正方向，电场力先减小后增大，一直为正方向，与题中电场强度沿x轴变化一致，B正确；C．Ep − x斜率代表电场力，所以斜率应该先减小后增大，C错误；D．由能量守恒动能与电势能之和E0不变，D正确。故选BD。 5.(2025-2026高二上·陕西汉中十校·期中)某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电荷 B. M点的电场强度比N点的大 C. 粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 【答案】C 【详解】A．根据粒子所受电场力指向曲线轨迹的凹侧可知，带电粒子带正电，故A错误；B．等差等势面越密集的地方场强越大，故M点的电场强度比N点的小，故B错误；CD．粒子带正电，因为M点的电势大于N点的电势，故粒子在M点的电势能大于在N点的电势能；由于带电粒子仅在电场作用下运动，电势能与动能总和不变，故可知当电势能最大时动能最小，故粒子在运动轨迹上到达最大电势处时动能最小，故C正确，D错误。故选C。 6.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)(多选)微波器件的核心之一是反射式速调管，它利用电子束在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理可简化为带电粒子在静电场中做往返运动。已知静电场的方向平行于轴，其电势随的分布如图所示。一质量为、带电荷量为的粒子从点由静止释放向右运动，在运动过程中仅受电场力作用，图中，均为已知量，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子做匀变速直线运动 B. 在区域内电场强度的大小为，方向沿轴负方向 C. 粒子在运动过程中的最大速度为 D. 粒子从点运动到点的时间为 【答案】BD 【详解】A．图像斜率的绝对值表示电场强度大小，沿着电场线方向电势降低，由图可知，区域内和区域内电场强度大小不同，电场强度方向相反，粒子在这两个区域所受电场力的大小和方向均不同，则加速度不同，故粒子的运动不是匀变速直线运动，故A错误；B．在区域内电场强度的大小为由A到O电势升高，则电场强度方向沿轴负方向，故B正确；C．粒子运动到O点时速度最大，根据动能定理有其中解得，故C错误；D．粒子从点运动到点的过程是初速度为零的匀加速直线运动，从点运动到点的过程是匀减速直线运动，因故粒子运动到点时速度恰好为零，粒子从点运动到点的时间为粒子从点运动到点的时间为故粒子从点运动到点的时间为，故D正确。故选BD。 7.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)兰山三台阁作为皋兰山主要地标建筑，是来兰州游客必备打卡之地，是欣赏兰山日出、“兰哈顿”夜景及兰山烟雨的绝佳之地，其顶部有避雷针。图甲为兰山三台阁，图乙为避雷针周围的等势面分布情况，电场中有、、三点，则下列说法不正确的是（       ） A. 、两点电势差 B. 点的场强小于点的场强 C. 电子从运动到，电场力不做功 D. 电子在点的电势能小于其在点的电势能 【答案】D 【详解】A．由图可知，、两点电势差，故A正确，不符合题意；B．因点比点等势面密集，可知电场线密集，则点的场强大小比点的小，故B正确，不符合题意；C．、两点在同一条等势线上，所以电子从到，电场力不做功，故C正确，不符合题意；D．因点的电势比点的低，可知电子在点的电势能大于其在点的电势能，故D错误，符合题意。故选D。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 静电场中的能量 5大高频考点 1. 电势能和电势 2. 电势差 3. 电势差与电场强度的关系 4. 电容器的电容 5. 电场中的图像问题 考点1 电势能和电势 1.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)(多选)静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置。如图，一电子在电场中仅受电场力的作用，实线描绘出了其运动轨迹，虚线表示等势线，各等势线关于轴对称，分别是轨迹与等势线的交点。已知电子在经过点时动能为，各等势线的电势高低标注在图中，则（　　） A. 、两点的电场强度相同 B. 电子从到运动时，电场力做负功 C. 电子从到运动时，电势能逐渐增加 D. 电子在经过等势线点时的动能为 2.(2025-2026高二上·青海西宁大通县第二中学·期中)如图所示，一电场的电场线分布关于轴对称，、、是轴上的三个点，且。点在轴右侧，。则下列说法正确的是（　　） A. 同一负电荷在点的电势能比点的电势能大 B. 同一负电荷在点的电势能比点的电势能小 C. 、两点间的电势差大于、两点间的电势差 D. 、两点间的电势差等于、两点间的电势差 3.(2025-2026高二上·陕西榆林·期中)在地面上插入一对电极M和N，将两个电极与直流电源相连，大地中形成恒定电流和恒定电场。恒定电场的基本性质与静电场相同，其电场线分布如图，P、Q是电场中的两点，E、F是电极M和N连线的中垂线上的两点。下列说法正确的是（　　） A. P点场强比Q点场强大 B. P点电势比Q点电势高 C. P点电子的电势能比Q点电子的电势能大 D. 正电荷在E点的电势能比在F点的电势能小 4.(2025-2026高二上·甘肃兰州西北中学·期中)如图，是锐角三角形最大的内角，电荷量为的点电荷固定在点。下列说法正确的是（　　） A. 沿边，从点到N点，电场强度的大小逐渐增大 B. 沿边，从点到N点，电势先增大后减小 C. 正电荷在点的电势能比其在N点的电势能小 D. 将正电荷从点移动到N点，电场力所做的总功为负 5.(2025-2026高二上·陕西西安铁一中学·期中)(多选)在如图所示的4种情况中，a、b两点的场强相同，电势不同的是（） A. 带电平行板电容器两极板间的a、b两点　　B.  离点电荷等距的a、b两点 C. 达到静电平衡时导体内部的a、b两点　　D. 两个等量异种电荷连线上，与连线中点O等距的a、b两点 6.(2025-2026高二上·陕西西安铁一中学·期中)反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场，如图为反天刀周围的电场线分布示意图，A、B、C为电场中的点，下列说法正确的是（　　） A. 头部带负电 B. A点电场强度大于C点电场强度 C. C点电势大于B点电势 D. 正电荷从C向A运动，其电势能变大 7.(2025-2026高二上·青海西宁第二中学·期中)在轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，一带负电的试探电荷在两电荷连线上的电势能EP随变化关系如图所示，其中A、B两点电势能为零，D段中C点电势能最大，则 A. q1是负电荷，是正电荷且q1 >q2 B. BC间场强方向沿轴负方向 C. C点的电场强度大于A点的电场强度 D. 将一正点电荷从B点移到D点，电场力先做负功后做正功 8.(2025-2026高二上·青海西宁第二中学·期中)如图（a），电鲶遇到危险时，可产生数百伏的电压。如图（b）所示，若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，为电鲶身体的中点，且为鱼身长的一半，下列说法正确的是（　　） A. 从头到尾点的电场强度最大 B. 点电势高于点电势 C. 若将一正电荷放入电鲶体内，则它在点具有电势能小于它在点具有电势能 D. 若电鲶头尾部间产生的电压时，间的电压为 9.(2025-2026高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期中)研究表明，蜜蜂是通过静电吸附的方式采集花粉。如图是蜜蜂靠近花朵柱头时形成的电场情况（蜜蜂和柱头用正负点电荷代替），不考虑花粉颗粒的重力。则（　　） A. 蜜蜂和柱头带电荷量相同 B. N点处的场强大于M点处场强 C. 带负电的花粉颗粒在N点的电势能高于在M点的电势能 D. 带负电的花粉颗粒在N点由静止开始能够运动到M点 10.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)如图所示，两个等量正点电荷分别位于A、B两点，连线的中点为O，一半径为R，圆心在O点的圆位于水平面内，该圆与连线的交点分别为a、b，为该圆的直径且与垂直。下列说法正确的是（　　） A. a点的电势小于b点的电势 B. 同一试探电荷在c、d两点受到的电场力大小相等、方向相同 C. 带负电的试探电荷可能仅在电场力作用下沿圆弧做匀速圆周运动 D. 将带负电的试探电荷从a点沿直线移动到b点，电势能先增大后减小 考点2 电势差 1.(2025-2026高二上·宁夏回族自治区银川一中·期中)如图所示，虚线为匀强电场中的一组等势线，相邻两等势线间的距离相等、电势差也相等，实线AB为一电子在电场中的运动轨迹。已知电子在等势线上具有动能8eV，它从A运动到B的过程中克服电场力做功6eV。令，电子重力不计。则下列说法正确的是（　　） A. 电场方向水平向左 B. 当该电子的电势能为4eV时，其动能大小为4eV C. 电子在B点的电势能为 D.  2.(2025-2026高二上·青海西宁大通县第二中学·期中)如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷。a、b是AB连线上两点，其中Aa=Bb=，a、b两点电势相等，O为AB连线的中点。一质量为m带电量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能E0从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的3倍，到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求： (1)小滑块与水平面间的动摩擦因数μ； (2)Ob两点间的电势差UOb； (3)小滑块运动的总路程s。 考点3 电势差与电场强度的关系 1.(2025-2026高二上·甘肃兰州西北中学·期中)(多选)如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点的电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行。下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度大小为10V/m B. 通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线 C. 匀强电场的电场强度方向为由C指向A D. 将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将增加 2.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)在匀强电场中有一直角三角形ABC，∠A=60°，AB=10cm，电场线平行于三 角形所在平面，A、B、C三点的电势分别为2V、4V、10V。下列关于该电场强度的说法正确的是（　　） A. 电场强度沿B到A方向 B. 电场强度沿A到C方向 C. 电场强度大小为40V/m D. 电场强度大小为 3.(2025-2026高二上·青海西宁大通县第二中学·期中)关于电场的性质，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度为零的地方，电势也为零 B. 电场强度越大的地方电势一定越高 C. 电场强度的方向就是电势降落最快的方向 D. 根据公式可知，在匀强电场中、间的距离越大，电势差就越大 4.(2025-2026高二上·青海西宁第二中学·期中)如图所示，一等腰梯形ABCD处于匀强电场中，电场强度方向平行于等腰梯形所在平面，已知，，，A、D、C三点的电势分别为1V、4V、7V。下列说法正确的是（　　） A. B点的电势为10V B. 一质子在梯形区域内的电势能不一定大于零 C. 一电子从D点移到AB的中点，电场力做正功 D. 电场强度大小为2V/m 5.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)如图所示，竖直平面内的正方形，边水平，边竖直，为正方形中心。有一平行于正方形所在平面的匀强电场（未画出），使点、、的电势分别为、、，已知正方形的边长为，下列说法正确的是（　　） A. 、两点的电势差 B. 该匀强电场的电场强度大小为，方向由指向 C. 若将一电子从点移动到点电场力做的功为 D. 若在此空间由静止释放一带电小球，小球会沿着电场线运动 6.(2025-2026高二上·甘肃张掖中学-11月·期中)如图所示，圆的圆心为O、半径，直径AB与直径CD间的夹角为60°，匀强电场与圆所在的平面平行（图中未画出），A、B、C三点的电势分别为2V、8V、2V，下列说法正确的是（　　） A. O点的电势为8V B. 圆周上A点电势最低 C. 匀强电场的电场强度的大小为 D. 将一电子从O点移动到D点，电子克服电场力做的功为3eV 7.(2025-2026高二上·宁夏回族自治区银川一中·期中)如图所示，空间有一匀强电场，其方向与等边三角形ABC所在的平面平行，分别为AB、AC、BC的中点，O点为三角形的中心。三角形的边长，B点的电势为0。现将一个电荷量的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做的功，再从B点移到C点，静电力做了的功。 （1）求A、B之间的电势差。 （2）求电场强度E的大小。（要求画出作图过程） 8.(2025-2026高二上·陕西榆林·期中)如图所示，在匀强电场中，有边长为20cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，O点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为，，，电子电荷量为，求： （1）匀强电场的电场强度； （2）将电子由A点移到C点，电子的电势能变化量； （3）在三角形ABC外接圆的圆周上，电势最低点的电势。 考点4 电容器的电容 1.(2025-2026高二上·宁夏银川第九中学·期中)如图，两块相互靠近彼此绝缘的平行金属板组成平行板电容器，极板N与静电计金属球相连，极板M和静电计的外壳均接地。在两板相距为d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器的带电荷量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变小的是（　　） A. 仅将M板向下平移 B. 仅将M板向左平移 C. 仅将M板向上平移 D. 仅在M、N之间插入云母板（介电常数大于1） 2.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)如图所示为自动体外除颤仪（AED），其工作原理是通过电容器对患者胸部的两个电极放电，刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。某次模拟治疗时，该除颤仪的电容器电容为50μF，充电后电容器的电压为6.0kV，电容器在一定时间内放电至两极板间的电压为0。下列说法正确的是（　　） A. 本次放电有0.3C的电荷量通过人体组织 B. 放电过程中电容器两极板间的电压保持不变 C. 如果电容器放掉一半的电荷量，电容器的电容变为25μF D. 电容器所带的电荷量是两个极板所带电荷量的绝对值之和 3.(2025-2026高二上·青海海南藏族自治州高中学·期中)如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，M极板带正电，N极板带负电，正极板固定且与静电计连接，静电计是测量电压变化的实验器材，可动极板与静电计外壳均接地，规定大地的电势为零，两极板间有一个固定点A。下列说法正确的是（　　） A. N极板的电势低于静电计外壳的电势 B. 静电计指针偏角的大小反映了平行板电容器所带电荷量的多少 C. 把有机玻璃板插入极板间，静电计指针的张角会减小 D. 把N极板向左平移，A点与N板间电势差不变，A点的电势升高 4.(2025-2026高二上·宁夏回族自治区银川一中·期中)如图，平行板电容器与一直流电源连接，下极板接地，静电计金属球与电容器上极板连接，静电计开始时所带电荷量很少，可忽略。开关闭合，稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点。若断开开关，将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（       ） A. 带电油滴向下运动 B. 静电计指针的张角保持不变 C. 点电势变小 D. 带电油滴的电势能变小 5.(2025-2026高二上·陕西汉中十校·期中)(多选)如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差，现使板带电，则下列判断正确的是（　　） A. 增大两极板间的距离，静电计指针张角变大 B. 将A板稍微上移，静电计指针张角变大 C. 若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大 D. 若将A板稍微下移，则静电计指针张角变为零 6.(2025-2026高二上·陕西西安部分中学·期中)电容器是一种重要的电学元件，它能够储存电荷。电容器储存电荷的特性用电容表征。如图所示，在研究电容器充、放电的实验中，使开关S掷向1端，电源E对电容器C充电。关于电容器，下列说法正确的是（　　） A. 电容器所带的电荷量越多，电容就越大 B. 电容器所带电荷量为0时，电容就为0 C. 电容器所带电荷量减小为原来一半时，两极板间的电压就变为原来的2倍 D. 电容器的电容在数值上等于两极板间的电压为1 V时电容器需要带的电荷量 7.(2025-2026高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期中)如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为Q，板间距离为d，上极板与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板正中间P点有一个静止的带电油滴，现将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，下列说法正确的是（　　） A. 油滴带正电 B. P点的电势不变 C. 油滴向上运动 D. 静电计指针张角不变 8.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)(多选)研究平行板电容器电容的决定因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 用带电玻璃棒与电容器板接触，能使不带电的电容器带电 B. 静电计带电后，电荷在小球、金属杆、金属箔片上均匀分布 C. 实验中，若仅将电容器板向上平移，静电计指针的张角将变小 D. 实验中，若仅将电容器板向左平移，静电计指针的张角将变大 9.(2025-2026高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期中)夏季常有闪电，某次两团乌云放电持续时间t=0.1s，中和的电荷量Q=1.5×104C。两团乌云之间的距离d=30.0m，电势差U=3×107V，放电后电势差变为0。已知两团乌云放电前可看作平行板电容器，乌云之间的电场可以视为匀强电场。求∶ （1）闪电时的平均电流I； （2）两团乌云构成的电容器的电容C； （3）放电前两团乌云间匀强电场的电场强度大小E。 10.(2025-2026高二上·青海西宁第二中学·期中)如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。 （1）使用静电计的目的是观察电容器两极板间的　　　　　　　　　（选填“电容”“电势差”或“电荷量”）变化情况。 （2）在实验中观察到的现象是_________。（填正确答案前的标号） A. 将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小 B. 向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大 C. 将左极板右移，静电计指针的张角变小 D. 将左极板拿走，静电计指针的张角变为零 （3）某兴趣小组用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，然后接出引线，如图乙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。为增大该电容器的电容，下列方法可行的有__________。（填正确答案前的标号） A. 增大电容纸的厚度 B. 同时减小锡箔纸和电容纸的面积 C. 增大锡箔纸的厚度 D. 减小电容纸的厚度 （4）同学们用同一电路分别给两个不同的电容器充电，充电时通过传感器的电流I随时间t变化的图像如图丙中①、②所示，其中①对应电容器C1的充电过程，②对应电容器C2的充电过程，则两电容器中电容较大的是　　　　　　　　　　（选填“C1”或“C2”）。 考点5 电场中的图像问题 1.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)如图所示，实线是某电场的电场线，、、是电场中的三点，则下列说法不正确的是（　　） A. 、、三点的电场强度的大小关系为 B. 、、三点的电势的高低关系为 C. 同一试探电荷在、、三点受到的电场力的大小关系为 D. 同一试探电荷在、、三点的电势能的大小关系为 2.(2025-2026高二上·陕西咸阳·期中)沿空间某直线建立轴，该直线上的静电场方向与轴平行，其电势随位置变化的图像如图所示，一电荷量为带负电的试探电荷，经过点时动能为1.5eV，速度沿轴正方向。若该电荷仅受电场力，则下列说法正确的是（　　） A. 试探电荷能通过点 B. 处试探电荷的动能为0.5eV C. 从到电场力对试探电荷一直做正功 D. 在、两个位置中，处试探电荷的电势能大 3.(2025-2026高二上·甘肃张掖中学-11月·期中)一带负电的微粒只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中0~x1段是曲线，x1~x2段是平行于x轴的直线，x2~x3段是倾斜直线，则下列说法正确的是 A. 0~x1段电势逐渐升高 B. 0~x1段微粒的加速度逐渐减小 C. x2~x3段电场强度减小 D. x2处的电势比x3处的电势高 4.(2025-2026高二上·宁夏回族自治区银川一中·期中)(多选)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，仅在电场力的作用下，沿x轴正方向运动，则关于该电场在x轴上各点的电势φ、带电粒子的动能Ek、电势能Ep以及动能与电势能之和E0随x变化的图像，正确的是（　　） A. 　　B. C. 　　D.  5.(2025-2026高二上·陕西汉中十校·期中)某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电荷 B. M点的电场强度比N点的大 C. 粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 6.(2025-2026高二上·陕西安康-11月·期中)(多选)微波器件的核心之一是反射式速调管，它利用电子束在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理可简化为带电粒子在静电场中做往返运动。已知静电场的方向平行于轴，其电势随的分布如图所示。一质量为、带电荷量为的粒子从点由静止释放向右运动，在运动过程中仅受电场力作用，图中，均为已知量，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子做匀变速直线运动 B. 在区域内电场强度的大小为，方向沿轴负方向 C. 粒子在运动过程中的最大速度为 D. 粒子从点运动到点的时间为 7.(2025-2026高二上·甘肃兰州多校·期中)兰山三台阁作为皋兰山主要地标建筑，是来兰州游客必备打卡之地，是欣赏兰山日出、“兰哈顿”夜景及兰山烟雨的绝佳之地，其顶部有避雷针。图甲为兰山三台阁，图乙为避雷针周围的等势面分布情况，电场中有、、三点，则下列说法不正确的是（       ） A. 、两点电势差 B. 点的场强小于点的场强 C. 电子从运动到，电场力不做功 D. 电子在点的电势能小于其在点的电势能 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题02静电场中的能量 考点1电势能和电势 1.【答案】CD 2.【答案】B 3.【答案】B 4.【答案】B 5.【答案】AD 6.【答案】B 7.【答案】A 8.【答案】c 9.【答案】c 10.【答案】D 》 考点2电势差 1.【答案】B 2E0 2.【答案】(1)μ= mg:(206 55,s=. 2 4 考点3电势差与电场强度的关系 1.【答案】BC 1/3 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 2.【答案】c 3.【答案】C 4.【答案】D 5.【答案】B 6.【答案】c 7.【答案】(1)8V (2)200Vm 8.【答案】(1)20V/m,方向为由C指向A (2)电势能减小6.4×1019J (3) 考点4电容器的电容 1.【答案】D 2.【答案】A 3.【答案】C 4.【答案】D 5.【答案】AB 6.【答案】D 7.【答案】B 8.【答案】AD 213 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 9.【答案】(1)1.5X10A;(2)5×10℉；(3)1×10Vm 10.【答案】(1)电势差 (2)C (3)D (4)C2 考点5电场中的图像问题 1.【答案】D 2.【答案】c 3.【答案】B 4.【答案】BD 5.【答案】C 6.【答案】BD 7.【答案】D 3/3