专题02 静电场中的能量（期中真题汇编,河北专用）高二物理上学期

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】A 2.【答案】AC 3.【答案】C 4.【答案】(1)po mgL-q9y▣ (2)Ek=可 (3)VN=V▣ 考点2电势差 1.【答案】BC 2.【答案】c 3.【答案】1)PA=-200V:(2)UMM=-600V:3)E,=1.2×10J 考点3电势差与电场强度的关系 1.【答案】C 2.【答案】A 3.【答案】BD 4.【答案】AD 5.【答案】B 6.【答案】(1)-3V,-10V,4V,7V,-14V (2)35V▣vm,方向由C指向 113 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 考点4电容器的电容 1.【答案】C 2.【答案】BD 3.【答案】A 4.【答案】c 5.【答案】c 6.【答案】AD 7.【答案】c 8.【答案】ACD 】 考点5电场中的图像问题· 1.【答案】D 2.【答案】A 3.【答案】B 4.【答案】B 5.【答案】c 6.【答案】ABC 7.【答案】ABD 213 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 8.【答案】D 9.【答案】B 10.【答案】BD 3/3 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·河北雄安新区·期中)如图所示，A、B为一对等量异种点电荷连线上的两点，B为连线中点，C为连线中垂线上一点。则（　　） A. A点电势比B点的高 B. B点电势比C点的高 C. A点电场强度比B点的小 D. B点电场强度比C点的小 【答案】A 【详解】AB．根据等量异种电荷电势特点可知，A点靠近正电荷，其电势比B点的高，BC连线为等势线，则B点电势等于C点电势，故A正确，B错误；CD．根据等量异种电荷电场线分布特点及电场的矢量叠加可知，A点电场强度比B点的大，B点电场强度比C点的大，故CD错误；故选A。 2.(2025-2026高二上·河北保定六校联盟·期中)(多选)一带正电的粒子在电场中做直线运动的图像如图所示，、时刻分别经过M、N两点，已知运动过程中粒子仅受电场力作用，则下列判断正确的是（　　） A. 该电场为匀强电场 B. M点的电势高于N点的电势 C. 从M点运动到N点的过程中，电势能逐渐增大 D. 粒子在M点所受到的电场力大于在N点所受到的电场力 【答案】AC 【详解】AD．图像的斜率表示加速度，图像的斜率不变，则粒子的加速度恒定，根据牛顿第二定律可知，该电场为匀强电场，粒子在M点所受到的电场力等于在N点所受到的电场力。故A正确，D错误；BC．由图可知，粒子从M点运动到N点的过程中，速度逐渐减小，即粒子的动能逐渐减小，故粒子所受电场力做负功，粒子的电势能增大，根据由于粒子带正电，可知从M点运动到N点的过程电势逐渐升高，即M点的电势低于N点的电势。故B错误，C正确；故选AC。【点睛】图像的斜率表示加速度。结合牛顿第二定律分析场强情况。再根据速度的变化判断电势能的变化情况。 3.(2025-2026高二上·河北保定·期中)某带电体产生电场的等差等势面分布如图中实线所示，虚线是正点电荷仅在此电场作用下的运动轨迹，、点是正点电荷运动轨迹与等势面、的交点，下列说法正确的是（　　） A. 正点电荷经过点时的加速度大于经过点时的加速度 B. 正点电荷经过点时的动能大于经过点时的动能 C. 正点电荷经过点时的电势能大于经过点时的电势能 D. 沿虚线轨迹看，从点到点电场的电势逐渐增大 【答案】C 【详解】AD．等差等势面中，等势面越密，电场强度越大，粒子所受静电力越大，故点的电场强度小于点的电场强度，正电荷在点受到的电场力小于点受到的电场力，所以正点电荷经过点时的加速度小于经过点时的加速度，由图可以看出，正电荷电势先增大后减小，A错误，D错误；BC．由曲线运动中物体所受合力指向轨迹内侧知，正电荷所受静电力方向与电场强度方向相同，电场强度方向为，所以有，即由电势能可得由于只有电场力做功，电势能减小，所以动能增大，即，B错误，C正确。故选C。 4.(2025-2026高二上·河北张家口·期中)如图所示，与水平方向成角的固定光滑滑杆，滑杆正下方某位置固定带正电小球，小球与滑杆上点水平距离为，小球与点等高，滑杆上点与小球连线跟水平方向夹角为，点为中点，带正电小球套在滑杆上，由点无初速度释放，释放瞬间小球的加速度大小为，方向沿杆向下，小球质量为，电量为，小球在点的电势为，已知若无穷远处电势为零，则点电荷电势公式为（为点电荷电量，为距离点电荷的距离），重力加速度为，求： （1）小球在点与点的电势差； （2）小球电势能最大时的动能； （3）小球到达点时的速度大小。 【答案】（1）     （2）     （3）      【讲解】(1) 由几何关系可知，点、点距离小球距离分别为，   根据点电荷电势公式为   则点电势   小球在点与点的电势差 (2) 小球在点电势能最大，由能量守恒有   解得 (3) 由于点与点电势相同，小球到达点速度为，由动能定理有   解得 考点2 电势差 1.(2025-2026高二上·河北保定·期中)(多选)下列属于电势差的单位的是（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】BC 【详解】由可知，电势差的单位为由可知，电势差的单位为。故选BC。 2.(2025-2026高二上·河北名校·期中)如图所示，匀强电场中存在以A、B、C、D为顶点的长方形，AB的长度为8cm，BC的长度为6cm，将电荷量的点电荷由A点移到B点，静电力做功，再由B点移到C点，该点电荷克服静电力做功，取A点的电势为零，则下列说法正确的是（　　） A. D点电势为9 V B. C点电势为 C. 匀强电场的电场强度大小为250 V/m D. 匀强电场的电场强度大小为500 V/m 【答案】C 【详解】B．将电荷量的点电荷由A点移到B点，静电力做功，则有取A点的电势为零，则B点的电势为由B点移到C点，该点电荷克服静电力做功，则有可得C点电势为，故B错误；A．根据，可得D点电势为，故A错误；CD．沿BA方向的分场强大小为沿BC方向的分场强大小为则匀强电场的电场强度大小为，故C正确，D错误。故选C。 3.(2025-2026高二上·河北石家庄第二十四中学·期中)如图所示，在平行金属带电极板M、N电场中将电荷量为C的点电荷从A点移到M板，电场力做了8×10-4J的负功，把该点电荷从A点移到N板，电场力做了J正功，N板接地。求 （1）A点的电势φA； （2）M、N板间的电势差； （3）该电荷在M板的电势能。     【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】 （1）因为N板接地，所以该点电荷从A点移到N板，电场力做正功，所以UAN<0由W=Uq可得而故（2）结合（1）中分析可得（3）由于可得故该电荷在M板的电势能为 考点3 电势差与电场强度的关系 1.(2025-2026高二上·河北石家庄第一中学·期中)如图为某匀强电场的等势面分布图（等势面竖直分布），已知每两个相邻等势面相距2cm，则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为（　　） A. ，水平向左 B. ，竖直向上 C. ，水平向左 D. ，竖直向上 【答案】C 【详解】电场线与等势面（线）垂直，且由电势高的一端指向电势低的一端，可知，电场线水平向左，两个相邻等势面的电势差为则电场强度为故选C。 2.(2025-2026高二上·河北石家庄第二十四中学·期中)如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们分别是一个半径的圆上四个等分点和圆心。已知电场线与圆所在平面平行。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为2V/cm B. O点的电势为4V C. O点的场强方向指向a点 D. 电子从a点运动到O点，电场力做功为 【答案】A 【详解】ABC．圆心O的电势则O点和c点连线为等势线，则场强方向沿dO指向O点，电场强度的大小为选项A正确，BC错误；D．aO两点电势相等，可知电子从a点运动到O点，电场力做功为零，选项D错误。故选A。 3.(2025-2026高二上·河北张家口·期中)(多选)如图甲，平面直角坐标系处于匀强电场中，电场强度方向与坐标平面平行，点是轴上处的一点，是轴上处的一点，轴上至区域内的电势分布如图乙，将一个电荷量为的正点电荷从坐标原点沿轴正向移动到点，电场力做功。下列说法正确的是（　　） A. 轴上点的电势为 B. 点与点的电势差为 C. 电场强度的大小为 D. 将电子从点移到点，电势能增加 【答案】BD 【详解】C．由题图乙知，电场强度沿轴的分量，方向沿轴正向，大小依题意电场强度沿轴的分量，方向沿轴正向，大小为故该匀强电场的场强大小为，故C错误；AB．根据匀强电场电场强度与电势差的关系有且，可得根据匀强电场电场强度与电势差的关系有且，解得所以，故A错误，B正确；D．电子从点移到点电场力做功故其电势能增加，故D正确。故选BD。 4.(2025-2026高二上·河北邢台·期中联考)(多选)如图所示，A、B、C、D是圆心为O的圆上的四点，AC为圆的直径，其中，，，空间有一方向与圆所在平面平行的匀强电场（未画出），已知A点的电势为，B点的电势为，D点的电势为，下列说法正确的是（　　） A. O点的电势为 B. O点的电势为 C. 匀强电场的电场强度大小为 D. 匀强电场的电场强度大小为 【答案】AD 【详解】CD．匀强电场中平行等间距的两条线段的电势差相等，令AD中点J的电势为，则有解得则B、J连线为一条等势线，作出示意图如图所示 圆的半径，根据几何关系与正弦定理有其中利用三角函数规律解得则垂直于，由于沿电场线方向电势降低，因此电场方向由A指向C，则电场强度，C错误，D正确；AB．根据电场强度与电势差的关系有结合上述解得，A正确，B错误。故选AD。 5.(2025-2026高二上·河北保定·期中)如图所示，在匀强电场中，有边长的正方体，底面水平，电场方向与面平行。其中A点的电势，C点的电势，点的电势，把一质子源置于A点，自A点将大量质子先后沿各个方向以不同的速度射入电场（质子带正电，所带电荷量大小为e），则下列说法正确的是（　　） A. 从A点到达C点的质子，其动能增加了 B. 该电场强度的方向与竖直方向的夹角的正切值 C. 从A点到达点的质子，其电势能减少了 D. B点的电势 【答案】B 【详解】A．质子从A点到达C点电场力做功电场力做负功，电势能增加8eV，动能减少8eV，故A错误；B．由于质子在匀强电场中做负功，所以电场的方向如图所示。 质子从A点到达C点沿电场线方向的距离电场力做功质子从点到达C点沿电场线方向的距离电场力做功解得，故B正确；C．质子从A点到达点电场力做功电场力做负功，电势能增加4eV，故C错误；D．B点在面的投影点为AC中点，即电势为，故D错误。故选B。 6.(2025-2026高二上·河北石家庄第二中学·期中)先将一电荷量为C的点电荷从无穷远处移到电场中的A点，静电力做功6eV，再将该电荷由A点移到B点，静电力做功14eV，最后将该电荷由B点移到C点，静电力做功-28eV，以无穷远处为零电势点，已知e = C。 （1）求A、B、C三点电势及电势差、； （2）若A、B、C三点位于等腰直角三角形的三个顶点上，A点位于直角顶点，AB = AC = 0.2m，电场为匀强电场，且与等腰直角三角形所在平面平行，求场强的大小和方向。 【答案】（1），，4V，7V，     （2）V/m，方向由C指向B      【讲解】(1) 将一电荷量为C的点电荷从无穷远处移到电场中的A点，静电力做功6eV；由题意可知q= 2e，则故AB间电势差 = = 7V B点电势BC间电势差C点电势 = 4V (2) BC连线中点设为D，D点电势为B、C两点电势取平均，得因为，所以AD连线为等势线，由几何关系可知，且BC与AD垂直，所以BC为电场线，方向由C指向B。场强大小V/m 考点4 电容器的电容 1.(2025-2026高二上·河北石家庄第二十四中学·期中)如图所示，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。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U，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，保持电容器的带电量Q不变，下列说法正确的是（       ） A. 若将M板向下平移，保持两板间距d不变，静电计指针张角变小 B. 若将M板向右平移，静电计指针张角变大 C. 若在M、N之间插入云母板（），保持M、N两板位置不变，静电计指针张角变小 D. 该实验采用的研究方法是等效替代法 【答案】C 【详解】A．将M板向下平移，两极板正对面积减小，保持两板间距d不变，根据知，电容器的电容减小，根据知Q不变，极板间的电势差U增大，静电计指针张角变大，故A错误；B．将M板沿水平向右方向靠近N板，板间距离d变小，根据 知电容增大，根据可知由于Q不变，所以极板间的电势差U减小，静电计指针张角变小，故B错误；C．在M、N之间插入云母板（介电常数），根据 知电容增大，根据可知由于Q不变，所以电势差减小，静电计指针张角变小，故C正确；D．该实验采用的研究方法是控制变量法，故D错误。故选C。 2.(2025-2026高二上·河北邢台·期中联考)(多选)传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域，下列为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两板正对面积而引起电容变化的是（　　） A. 测位移　　B. 测液高 C. 测压力　　D. 测角度 【答案】BD 【详解】A．图1中通过改变介质的相对介电常数来改变电容大小，故A错误；B．图2中液面高度变化时，金属芯线和导电液体间的正对面积大小发生改变，从而改变电容大小，故B正确；C．图3通过改变极板间距来改变电容大小，故C错误；D．图4通过改变动片与定片的正对面积来改变电容大小，故D正确。故选BD。 3.(2025-2026高二上·河北石家庄正定中学·期中)反常膨胀是某些物质在温度变化时表现出与一般物质相反的体积变化特性，即热缩冷胀。某同学利用电容器设计了一款检测材料反常膨胀情况的仪器，原理如图所示，电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺寸变化而上下移动。已知两极板间电压不变。若加热器给材料加热，材料发生了反常膨胀，下列现象会发生的是（　　） A. 电容器带电量减小 B. 电容器带电量增加 C. 电容器两极板间场强不变 D. 电容器两极板间场强增大 【答案】A 【详解】AB．材料发生反常膨胀，发生收缩，电容器两极板之间的距离增大，根据电容决定式可知，电容减小。连接电源，电容器两极板的电压保持不变，根据电量减小，故A正确，B错误；CD．电容器两极板的电压保持不变，距离增大，根据场强与电压的关系可知，场强减小，故CD错误。故选A。 4.(2025-2026高二上·河北保定六校联盟·期中)两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m，带电油滴恰好静止在两极之间，如图所示，在其它条件不变的情况下，那么在下列的过程中（　　） A. 如果保持连接电源，将两极距离不变，非常缓慢地错开一些，电流计中电流从b流向a B. 如果保持连接电源，将A板上移，油滴将向上加速运动 C. 如果断开电源，A板上移，B板接地，油滴静止不动，油滴处电势不变 D. 如果断开电源，两板间接静电计，B板上移，静电计指针张角变大 【答案】C 【分析】【详解】A．将两极距离不变，非常缓慢地错开一些，根据可知，电容减小。由可知，A极板上的电荷量减少，则电流计中电流从a流向b。故A错误；B．如果保持连接电源，将A板上移，根据可知，电场强度减小，则合力向下，油滴将向下加速运动。故B错误；C．如果断开电源，A板上移，根据可得可知电场强度不变，则油滴静止不动。B板接地，小球到B板的距离不变，则油滴处电势不变。C正确；D．如果断开电源，两板间接静电计，B板上移，根据可知，电场强度不变，则两极板电势差减小，因此静电计指针张角变小。D错误。故选C。 5.(2025-2026高二上·河北张家口·期中)如图平行板电容器与电动势为的直流电源连接，下极板接地，闭合开关，稳定时一带电的油滴静止于两极板间的点，下列说法正确的是（　　） A. 油滴带正电 B. 若保持开关闭合，减小两板间的距离，则电容器电容增大，电流计中电流方向从流向 C. 若断开开关，减小两极板间的距离，则静电计指针张角减小，油滴仍然保持静止 D. 若断开开关，减小两极板正对面积，则静电计指针张角增大，油滴将向下加速运动 【答案】C 【详解】A．对油滴受力分析可知，油滴受到的电场力竖直向上，与板间场强方向相反，则油滴带负电，故A错误；B．若保持开关闭合，两极板间电势差保持不变，根据，可知减小两板间的距离，电容器的电容增大，由，可知电容器极板所带的电荷量增加，处于充电状态，电流计中电流是从流向，故B错误；C．若断开开关，两极板上电荷量保持不变，根据，可知减小两板间的距离，电容器的电容增大。由，可知电容器极板间电势差减小，静电计指针张角变小。根据，可知，极板间电场强度不变，油滴受到的电场力不变，处于静止状态，故C正确；D．同理，根据，若减小两板正对面积，电容器电容减小。由，两极板上电荷量保持不变，极板间电势差增大，静电计指针张角变大。根据，极板间电场强度增大，油滴受到的电场力增大，油滴将向上加速运动，故D错误。故选C。 6.(2025-2026高二上·河北雄安新区·期中)(多选)如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板与静电计连接，负极板接地，两板间有一个负试探电荷固定在点，正极板保持不动，将负极板缓慢向下平移一小段距离稳定后，下列说法正确的是（　　） A. 静电计指针张角变大 B. 点电势降低 C. 试探电荷的电势能增大 D. 试探电荷受到的电场力增大 【答案】AD 【详解】A．将负极板缓慢向下平移一小段距离稳定后，两极板正对面积减小，根据电容的决定式可知，电容减小，而电容器的电荷量保持不变，则根据公式Q=CU可知，U增大，因此静电计的指针夹角变大，故A正确；D．两板间电压增大，由可知，两板间的电场强度增大；由可知试探电荷受到的电场力增大，故D正确；B．由P点到负极板的电压，可知P点到负极板的电压增大，又，所以点电势升高，故B错误；C．试探电荷的电势能，由，升高，可知试探电荷的电势能减小，故C错误。故选AD。 7.(2025-2026高二上·河北名校·期中)如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可忽略。开关闭合时一带电的油滴静止于两极板间的P点，若断开开关K，将平行板电容器的下极板竖直向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（　　） A. 带电油滴带负电 B. 带电油滴受到的静电力增大 C. 静电计指针的张角变小 D. P点的电势降低 【答案】C 【详解】A．开关闭合时一带电油滴静止于两极板间的P点，则油滴受力平衡，有可知电场力竖直向上，由于上极板带负电，可知油滴带正电，故A错误；B．断开开关K，电容器两极板间电荷无法移动，则电荷量不变，极板的电荷量不变，由公式，，可知故电场强度不变，由可知电场力不变，所以带电油滴受到的静电力不变，故B错误；C．下极板竖直向上平移一段距离，极板间距变小，由可知电容器电容增大，两极板的电荷量不变，由于可知极板间的电势差减小，则静电计指针的张角变小，故C正确；D．由于下级板接地并连接电源正极故其中场强不变，P点到下极板的距离变小，则P点电势升高，故D错误。故选C。 8.(2025-2026高二上·河北沧州·期中)(多选)如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板同时接地，静电计指针的偏转角度表示电容器两极板间的电势差的大小，现保持两极板正对面积S不变，减小极板间距离d，直至左极板到竖直虚线位置，下列说法正确的是（　　） A. 极板带电量Q不变 B. 电容器电容C随d的减小而减小 C. 极间电场强度E不变 D. 电容器两端电压U随d的减小而减小 【答案】ACD 【详解】A．因为电容器负极板接地，正极板与静电计的金属球相连，二者之间保持开路状态，不会使电容器发生充放电，所以不变，选项A正确；B．根据平行板电容器的电容决定式，可知随的减小而增大，选项B错误；C．两极板间电场强度的大小为因为和S均不变，所以不变，选项C正确；D．根据可知随的减小而线性减小，选项D正确。故选ACD。 考点5 电场中的图像问题 1.(2025-2026高二上·河北邢台·期中联考)如图所示，两等量异种点电荷分别固定在正方体的B、D'两个顶点上，一个电子仅在电场力的作用下从A点运动到C'点的轨迹如图中的虚线所示，选无限远处电势为0，则当电子的速度最小时（　　） A. 电子的加速度最小 B. 电子具有的电势能为0 C. 电子的加速度指向D点 D. 电子具有的电势能大于0 【答案】D 【详解】AC．由电子的运动轨迹可知，电子受到的电场力指向轨迹内侧，所以B点固定的是负点电荷，D'点固定的是正点电荷，电子的速度最小时，在轨迹最凸出的点，结合等量异种电荷电场分布可知，此位置场强并非最小，加速度不是最小，方向不指向D点，选项AC错误；BD．电场力对电子先做负功后做正功，则当电子的速度最小时，电子具有的电势能最大，因为连线为等势线也是0势线，所以在A点电势能为零，则最大电势能大于0，选项B错误D正确。故选D。 2.(2025-2026高二上·河北保定·期中)空间中存在沿x轴方向的静电场，各点电势的变化规律如图中图像所示，电子以一定的初速度，仅受电场力作用，沿x轴从O点运动到处的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电子在处受电场力沿x轴正方向 B. 电子在处速度最小 C. 电子在处电势能最小 D. 处电势为零，电场强度也为零 【答案】A 【详解】A．在时，沿x轴正向电势逐渐升高，可知场强方向沿x轴负向，则电子在处受电场力沿x轴正方向，A正确；       B．在的区域，电场力一直对电子做正功，则动能一直增加，可知电子在处速度不是最小，B错误；C．在x1处电势最低，可知带负电的电子在x1处电势能最大，C错误；D．图像的斜率的绝对值等于场强大小，可知处电势为零，电场强度不为零，D错误。故选A。 3.(2025-2026高二上·河北沧州·期中)图中虚线为等势线，任意两条相邻等势线间电势差相等，一带负电粒子以一定初速度从M点射入电场，实践为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，M、N、P三点是实线与虚线的交点。下列说法正确的是（　　） A. M、P两点的电场强度相同 B. M、N、P三点中M点电势最低，P点电势最高 C. 带负电粒子从M点运动到P点过程中动能先增大后减小 D. 带负电粒子从M点运动到P点过程中电势能一直增大 【答案】B 【详解】A．根据等势线与电场线垂直，可知、两点的电场强度方向不同，故、两点的电场强度不同，选项A错误；B．带负电粒子仅在电场力作用下从点运动到点，由于合力方向指向轨迹的内侧，所受电场力方向与电场方向相反，电场力方向与等势线垂直，因此电场线方向整体从右侧指向左侧，又由沿电场线方向电势降低，可知各点电势高低关系为，选项B正确；CD．结合上述分析可知，从点到点的运动过程中，带负电粒子所受电场力做正功，电势能一直减小，动能一直增大，选项CD错误。故选B。 4.(2025-2026高二上·河北衡水·期中)如图所示，虚线是某一静电场的一簇等势线，图中实线是某一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，根据此图可作出正确判断的是（       ） A. 粒子的电性 B. 粒子在、两点电势能的大小 C. 、两点电势的高低 D. 粒子的运动方向 【答案】B 【详解】带电粒子的轨迹向左弯曲，说明带电粒子所受电场力偏左，又因为电场线与等势面垂直，所以带电粒子所受电场力向左上方，若粒子从运动到，则电场力做负功，电势能增大，；若粒子从运动到，则电场力做正功，电势能减小，，所以无论粒子的运动方向如何，粒子在点电势能均小于点电势能。而粒子的运动方向，电性，及电势的高低均无法判断。故选B。 5.(2025-2026高二上·河北石家庄第二十四中学·期中)如图所示，虚线、、是一静电场中的三个等差等势面，实线为一带正电的质点仅在静电力的作用下运动的轨迹，P、Q为轨迹上的两点，下列说法正确的是（　　） A. 点的电势大于点的电势 B. 该质点通过点的速度小于点的速度 C. 该质点通过点的电势能小于点的电势能 D. 该质点通过点的加速度大于点的加速度 【答案】C 【详解】A．带电质点所受的电场力指向轨迹内侧，且与等势面垂直，由于质点带正电，因此电场线指向右下方，而沿电场线电势降低，所以Q点的电势小于P点的电势，故A错误；BC．根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力对质点做正功，电势能减小，动能增加，所以P点的电势能大于Q点的电势能，P点的速度小于Q点的速度，故B错误，C正确；D．等差等势面密的地方电场线密，电场强度大，故P点的电场强度比Q点的大，质点所受的电场力大，根据牛顿第二定律，该质点通过Q点的加速度小于P点的加速度，故D错误。故选C。 6.(2025-2026高二上·河北石家庄第二十四中学·期中)(多选)点电荷A、B分别固定在轴上和处，规定无穷远处电势为零，轴正半轴部分区域电势与位置坐标的关系图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 点电荷A、B带异种电荷，且B的电荷量是A的9倍 B. 将一个带负电的点电荷从B点电荷右侧附近沿轴移到A点电荷左侧附近，电势能不断增大 C. 在处由静止释放一个带负电的粒子，粒子仅在电场力作用下会一直沿轴正方向运动 D. 从开始，沿轴正方向的电场强度逐渐增强 【答案】ABC 【详解】A．由于正的点电荷电场中电势为正，负的点电荷电场中电势为负，x轴正半轴部分区域的电势有正有负，说明点电荷A、B带异种电荷，且B带正电，A带负电，由于处场强为零，即得到，故A正确；B．将一个带负电的点电荷从B点电荷附近沿x轴移到A点电荷附近，带负电的点电荷受电场力向左，电场力一直做负功，电势能一直增大，故B正确；C．在处由静止释放一个带负电的粒子，沿电场线方向电势逐渐降低，可得电场线在左侧，电场线向左，粒子先受到向右的电场力做加速运动，到右侧，电场线向右，粒子受到向左的电场力，粒子做减速运动，一直到无穷远，故C正确；D．图像的斜率表示电场强度，由于无穷远处电势为零，所以从x轴上从开始，电势不断减小，直至最后趋于零，可知图像的切线斜率先变大后变小，电场强度先变大后变小，故D错误。故选ABC。 7.(2025-2026高二上·河北保定六校联盟·期中)(多选)点电荷甲、乙分别固定在轴上的处和坐标原点处，当时，轴上各点的电场强度随变化的图像如图所示，取轴正方向为电场强度的正方向。已知处的电场强度为0，处图像斜率为0，则下列说法正确的是（　　） A. 点电荷甲带正电，点电荷乙带负电 B. 点电荷甲、乙带的电荷量的比值为 C. 点电荷甲、乙带的电荷量的比值为 D. 将带正电的试探电荷沿轴从处移到处，电场力做正功 【答案】ABD 【详解】A．轴上内，电场强度沿轴负方向，说明点电荷乙带负电，处电场强度为0，说明点电荷甲带正电，故A正确；BC．设点电荷甲、乙带的电荷量分别为、，则有解得故B正确，C错误；D．将带正电的试探电荷沿轴从处移至处，由于电场强度方向为正，因此试探电荷受到的电场力方向与位移方向相同，电场力做正功，故D正确。故选ABD。 8.(2025-2026高二上·河北石家庄第二中学·期中)真空中存在一静电场，静电场方向与x轴平行，现将一电荷量为q（q>0）、质量为m的粒子自O点以一定初速度释放，仅在电场力的作用下粒子沿x轴运动，粒子电势能随位置变化关系如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子先做加速运动后做减速运动 B. 粒子将在O点和之间做往复运动 C. 处的电场强度大小为 D. 处的电势为 【答案】D 【详解】A．粒子电势能先增大后减小，说明粒子动能先减小后增大，粒子应先做减速运动后做加速运动，故A错误；B．从O点到处，电势能整体变化量为零，所以O点的速度和的速度相同，由于粒子初速度不为零，所以到处的速度也不为零，会继续向前运动，所以不是在O点和点之间做往复运动，故B错误；C．图像的斜率表示电场力，处的电场力为所以处的电场强度大小为，故C错误；D．根据图像可得处的根据，代入解得，故D正确。故选D。 9.(2025-2026高二上·河北张家口·期中)在不同湿度条件下，人体周围产生的静电电位有所不同。在干燥的季节，人体静电可达几千伏甚至几万伏。如图是人体带上静电时周围的等差等势线分布情形，下列说法正确的是（　　） A. 点电势低于点电势 B. 点电场强度大于点的电场强度 C. 把一电子从点移动到点电场力做正功 D. 负试探电荷在点的电势能小于在点的电势能 【答案】B 【详解】A．由于点和点在同一等势面上，点电势等于点电势，故A错误；B．等差等势面越密集的地方，电场线越密集，电场强度越大，由题图可知点电场强度大于点的电场强度，故B正确；C．把负电荷从高电势的地方移动到低电势的地方电场力做负功，故C错误；D．点电势高于点，负电荷在电势高处电势能越小，则负试探电荷在点的电势能大于在点的电势能，故D错误。故选B。 10.(2025-2026高二上·河北名校·期中)(多选)在x轴的坐标原点固定一电荷量绝对值为q的点电荷A，在处固定另一点电荷B，两者所在区域为真空，在两者连线上某点的电场强度E与该点位置的关系如图所示。选取x轴正方向为电场强度的正方向，无限远处电势为零，则下列说法正确的是（　　） A. 点电荷A、B分别带正电和负电 B. A、B所带电荷量的绝对值之比为 C. 处电势最高且为零 D. 电子沿x轴从 移动到 过程中电势能先增加后减少 【答案】BD 【详解】A．取x轴正方向为电场强度的正方向，由题图可知，点电荷A、B连线间的场强方向分别由点电荷A、B指向处，可知点电荷A、B均带正电，故A错误；B．设在处固定另一点电荷的电荷量为，在处场强为0，可得解得A、B所带电荷量的绝对值之比为，故B正确；C．取无限远处电势为零，根据沿电场方向电势逐渐降低，可知从处到无限远处电势逐渐降低，则处电势大于零，故C错误；D．由题图可知，电子沿x轴从 移动到 过程中，电场力先做负功后做正功，则电势能先增加后减少，故D正确。故选BD。 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·河北雄安新区·期中)如图所示，A、B为一对等量异种点电荷连线上的两点，B为连线中点，C为连线中垂线上一点。则（　　） A. A点电势比B点的高 B. B点电势比C点的高 C. A点电场强度比B点的小 D. B点电场强度比C点的小 2.(2025-2026高二上·河北保定六校联盟·期中)(多选)一带正电的粒子在电场中做直线运动的图像如图所示，、时刻分别经过M、N两点，已知运动过程中粒子仅受电场力作用，则下列判断正确的是（　　） A. 该电场为匀强电场 B. M点的电势高于N点的电势 C. 从M点运动到N点的过程中，电势能逐渐增大 D. 粒子在M点所受到的电场力大于在N点所受到的电场力 3.(2025-2026高二上·河北保定·期中)某带电体产生电场的等差等势面分布如图中实线所示，虚线是正点电荷仅在此电场作用下的运动轨迹，、点是正点电荷运动轨迹与等势面、的交点，下列说法正确的是（　　） A. 正点电荷经过点时的加速度大于经过点时的加速度 B. 正点电荷经过点时的动能大于经过点时的动能 C. 正点电荷经过点时的电势能大于经过点时的电势能 D. 沿虚线轨迹看，从点到点电场的电势逐渐增大 4.(2025-2026高二上·河北张家口·期中)如图所示，与水平方向成角的固定光滑滑杆，滑杆正下方某位置固定带正电小球，小球与滑杆上点水平距离为，小球与点等高，滑杆上点与小球连线跟水平方向夹角为，点为中点，带正电小球套在滑杆上，由点无初速度释放，释放瞬间小球的加速度大小为，方向沿杆向下，小球质量为，电量为，小球在点的电势为，已知若无穷远处电势为零，则点电荷电势公式为（为点电荷电量，为距离点电荷的距离），重力加速度为，求： （1）小球在点与点的电势差； （2）小球电势能最大时的动能； （3）小球到达点时的速度大小。 考点2 电势差 1.(2025-2026高二上·河北保定·期中)(多选)下列属于电势差的单位的是（　　） A.  B.  C.  D.  2.(2025-2026高二上·河北名校·期中)如图所示，匀强电场中存在以A、B、C、D为顶点的长方形，AB的长度为8cm，BC的长度为6cm，将电荷量的点电荷由A点移到B点，静电力做功，再由B点移到C点，该点电荷克服静电力做功，取A点的电势为零，则下列说法正确的是（　　） A. D点电势为9 V B. C点电势为 C. 匀强电场的电场强度大小为250 V/m D. 匀强电场的电场强度大小为500 V/m 3.(2025-2026高二上·河北石家庄第二十四中学·期中)如图所示，在平行金属带电极板M、N电场中将电荷量为C的点电荷从A点移到M板，电场力做了8×10-4J的负功，把该点电荷从A点移到N板，电场力做了J正功，N板接地。求 （1）A点的电势φA； （2）M、N板间的电势差； （3）该电荷在M板的电势能。     考点3 电势差与电场强度的关系 1.(2025-2026高二上·河北石家庄第一中学·期中)如图为某匀强电场的等势面分布图（等势面竖直分布），已知每两个相邻等势面相距2cm，则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为（　　） A. ，水平向左 B. ，竖直向上 C. ，水平向左 D. ，竖直向上 2.(2025-2026高二上·河北石家庄第二十四中学·期中)如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们分别是一个半径的圆上四个等分点和圆心。已知电场线与圆所在平面平行。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为2V/cm B. O点的电势为4V C. O点的场强方向指向a点 D. 电子从a点运动到O点，电场力做功为 3.(2025-2026高二上·河北张家口·期中)(多选)如图甲，平面直角坐标系处于匀强电场中，电场强度方向与坐标平面平行，点是轴上处的一点，是轴上处的一点，轴上至区域内的电势分布如图乙，将一个电荷量为的正点电荷从坐标原点沿轴正向移动到点，电场力做功。下列说法正确的是（　　） A. 轴上点的电势为 B. 点与点的电势差为 C. 电场强度的大小为 D. 将电子从点移到点，电势能增加 4.(2025-2026高二上·河北邢台·期中联考)(多选)如图所示，A、B、C、D是圆心为O的圆上的四点，AC为圆的直径，其中，，，空间有一方向与圆所在平面平行的匀强电场（未画出），已知A点的电势为，B点的电势为，D点的电势为，下列说法正确的是（　　） A. O点的电势为 B. O点的电势为 C. 匀强电场的电场强度大小为 D. 匀强电场的电场强度大小为 5.(2025-2026高二上·河北保定·期中)如图所示，在匀强电场中，有边长的正方体，底面水平，电场方向与面平行。其中A点的电势，C点的电势，点的电势，把一质子源置于A点，自A点将大量质子先后沿各个方向以不同的速度射入电场（质子带正电，所带电荷量大小为e），则下列说法正确的是（　　） A. 从A点到达C点的质子，其动能增加了 B. 该电场强度的方向与竖直方向的夹角的正切值 C. 从A点到达点的质子，其电势能减少了 D. B点的电势 6.(2025-2026高二上·河北石家庄第二中学·期中)先将一电荷量为C的点电荷从无穷远处移到电场中的A点，静电力做功6eV，再将该电荷由A点移到B点，静电力做功14eV，最后将该电荷由B点移到C点，静电力做功-28eV，以无穷远处为零电势点，已知e = C。 （1）求A、B、C三点电势及电势差、； （2）若A、B、C三点位于等腰直角三角形的三个顶点上，A点位于直角顶点，AB = AC = 0.2m，电场为匀强电场，且与等腰直角三角形所在平面平行，求场强的大小和方向。 考点4 电容器的电容 1.(2025-2026高二上·河北石家庄第二十四中学·期中)如图所示，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。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U，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，保持电容器的带电量Q不变，下列说法正确的是（       ） A. 若将M板向下平移，保持两板间距d不变，静电计指针张角变小 B. 若将M板向右平移，静电计指针张角变大 C. 若在M、N之间插入云母板（），保持M、N两板位置不变，静电计指针张角变小 D. 该实验采用的研究方法是等效替代法 2.(2025-2026高二上·河北邢台·期中联考)(多选)传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域，下列为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两板正对面积而引起电容变化的是（　　） A. 测位移　　B. 测液高 C. 测压力　　D. 测角度 3.(2025-2026高二上·河北石家庄正定中学·期中)反常膨胀是某些物质在温度变化时表现出与一般物质相反的体积变化特性，即热缩冷胀。某同学利用电容器设计了一款检测材料反常膨胀情况的仪器，原理如图所示，电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺寸变化而上下移动。已知两极板间电压不变。若加热器给材料加热，材料发生了反常膨胀，下列现象会发生的是（　　） A. 电容器带电量减小 B. 电容器带电量增加 C. 电容器两极板间场强不变 D. 电容器两极板间场强增大 4.(2025-2026高二上·河北保定六校联盟·期中)两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m，带电油滴恰好静止在两极之间，如图所示，在其它条件不变的情况下，那么在下列的过程中（　　） A. 如果保持连接电源，将两极距离不变，非常缓慢地错开一些，电流计中电流从b流向a B. 如果保持连接电源，将A板上移，油滴将向上加速运动 C. 如果断开电源，A板上移，B板接地，油滴静止不动，油滴处电势不变 D. 如果断开电源，两板间接静电计，B板上移，静电计指针张角变大 5.(2025-2026高二上·河北张家口·期中)如图平行板电容器与电动势为的直流电源连接，下极板接地，闭合开关，稳定时一带电的油滴静止于两极板间的点，下列说法正确的是（　　） A. 油滴带正电 B. 若保持开关闭合，减小两板间的距离，则电容器电容增大，电流计中电流方向从流向 C. 若断开开关，减小两极板间的距离，则静电计指针张角减小，油滴仍然保持静止 D. 若断开开关，减小两极板正对面积，则静电计指针张角增大，油滴将向下加速运动 6.(2025-2026高二上·河北雄安新区·期中)(多选)如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板与静电计连接，负极板接地，两板间有一个负试探电荷固定在点，正极板保持不动，将负极板缓慢向下平移一小段距离稳定后，下列说法正确的是（　　） A. 静电计指针张角变大 B. 点电势降低 C. 试探电荷的电势能增大 D. 试探电荷受到的电场力增大 7.(2025-2026高二上·河北名校·期中)如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可忽略。开关闭合时一带电的油滴静止于两极板间的P点，若断开开关K，将平行板电容器的下极板竖直向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（　　） A. 带电油滴带负电 B. 带电油滴受到的静电力增大 C. 静电计指针的张角变小 D. P点的电势降低 8.(2025-2026高二上·河北沧州·期中)(多选)如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板同时接地，静电计指针的偏转角度表示电容器两极板间的电势差的大小，现保持两极板正对面积S不变，减小极板间距离d，直至左极板到竖直虚线位置，下列说法正确的是（　　） A. 极板带电量Q不变 B. 电容器电容C随d的减小而减小 C. 极间电场强度E不变 D. 电容器两端电压U随d的减小而减小 考点5 电场中的图像问题 1.(2025-2026高二上·河北邢台·期中联考)如图所示，两等量异种点电荷分别固定在正方体的B、D'两个顶点上，一个电子仅在电场力的作用下从A点运动到C'点的轨迹如图中的虚线所示，选无限远处电势为0，则当电子的速度最小时（　　） A. 电子的加速度最小 B. 电子具有的电势能为0 C. 电子的加速度指向D点 D. 电子具有的电势能大于0 2.(2025-2026高二上·河北保定·期中)空间中存在沿x轴方向的静电场，各点电势的变化规律如图中图像所示，电子以一定的初速度，仅受电场力作用，沿x轴从O点运动到处的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电子在处受电场力沿x轴正方向 B. 电子在处速度最小 C. 电子在处电势能最小 D. 处电势为零，电场强度也为零 3.(2025-2026高二上·河北沧州·期中)图中虚线为等势线，任意两条相邻等势线间电势差相等，一带负电粒子以一定初速度从M点射入电场，实践为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，M、N、P三点是实线与虚线的交点。下列说法正确的是（　　） A. M、P两点的电场强度相同 B. M、N、P三点中M点电势最低，P点电势最高 C. 带负电粒子从M点运动到P点过程中动能先增大后减小 D. 带负电粒子从M点运动到P点过程中电势能一直增大 4.(2025-2026高二上·河北衡水·期中)如图所示，虚线是某一静电场的一簇等势线，图中实线是某一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，根据此图可作出正确判断的是（       ） A. 粒子的电性 B. 粒子在、两点电势能的大小 C. 、两点电势的高低 D. 粒子的运动方向 5.(2025-2026高二上·河北石家庄第二十四中学·期中)如图所示，虚线、、是一静电场中的三个等差等势面，实线为一带正电的质点仅在静电力的作用下运动的轨迹，P、Q为轨迹上的两点，下列说法正确的是（　　） A. 点的电势大于点的电势 B. 该质点通过点的速度小于点的速度 C. 该质点通过点的电势能小于点的电势能 D. 该质点通过点的加速度大于点的加速度 6.(2025-2026高二上·河北石家庄第二十四中学·期中)(多选)点电荷A、B分别固定在轴上和处，规定无穷远处电势为零，轴正半轴部分区域电势与位置坐标的关系图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 点电荷A、B带异种电荷，且B的电荷量是A的9倍 B. 将一个带负电的点电荷从B点电荷右侧附近沿轴移到A点电荷左侧附近，电势能不断增大 C. 在处由静止释放一个带负电的粒子，粒子仅在电场力作用下会一直沿轴正方向运动 D. 从开始，沿轴正方向的电场强度逐渐增强 7.(2025-2026高二上·河北保定六校联盟·期中)(多选)点电荷甲、乙分别固定在轴上的处和坐标原点处，当时，轴上各点的电场强度随变化的图像如图所示，取轴正方向为电场强度的正方向。已知处的电场强度为0，处图像斜率为0，则下列说法正确的是（　　） A. 点电荷甲带正电，点电荷乙带负电 B. 点电荷甲、乙带的电荷量的比值为 C. 点电荷甲、乙带的电荷量的比值为 D. 将带正电的试探电荷沿轴从处移到处，电场力做正功 8.(2025-2026高二上·河北石家庄第二中学·期中)真空中存在一静电场，静电场方向与x轴平行，现将一电荷量为q（q>0）、质量为m的粒子自O点以一定初速度释放，仅在电场力的作用下粒子沿x轴运动，粒子电势能随位置变化关系如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子先做加速运动后做减速运动 B. 粒子将在O点和之间做往复运动 C. 处的电场强度大小为 D. 处的电势为 9.(2025-2026高二上·河北张家口·期中)在不同湿度条件下，人体周围产生的静电电位有所不同。在干燥的季节，人体静电可达几千伏甚至几万伏。如图是人体带上静电时周围的等差等势线分布情形，下列说法正确的是（　　） A. 点电势低于点电势 B. 点电场强度大于点的电场强度 C. 把一电子从点移动到点电场力做正功 D. 负试探电荷在点的电势能小于在点的电势能 10.(2025-2026高二上·河北名校·期中)(多选)在x轴的坐标原点固定一电荷量绝对值为q的点电荷A，在处固定另一点电荷B，两者所在区域为真空，在两者连线上某点的电场强度E与该点位置的关系如图所示。选取x轴正方向为电场强度的正方向，无限远处电势为零，则下列说法正确的是（　　） A. 点电荷A、B分别带正电和负电 B. A、B所带电荷量的绝对值之比为 C. 处电势最高且为零 D. 电子沿x轴从 移动到 过程中电势能先增加后减少 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $