专题02 静电场中的能量（期中真题汇编,广西专用）高二物理上学期

专题02 静电场中的能量 4大高频考点 1. 电势能和电势 2. 电势差与电场强度 3. 电容器的电容 4. 电场中的图像问题 考点1 电势能和电势 1.(2025-2026高二上·广西玉林八校·期中)如图所示，某次雷雨天气，带电云层和建筑物上的避雷针之间形成电场，图中虚线为该电场的三条等差等势线，实线为某带电粒子从A运动到B的轨迹，A、B为运动轨迹上的两点。带电粒子的重力不计，避雷针带负电。则（　　） A. 带电粒子带负电 B. 避雷针尖端附近电势较高 C. 带电粒子在A点的加速度小于在B点的加速度 D. 带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能 2.(2025-2026高二上·广西南宁第二中学·期中)将一正电荷从无限远处移入电场中的点，电势能减少了，若将另一等量的负电荷从无限远处移入电场中的点，电势能增加了，则下列说法正确的是（　　） A.  B.  C.  D.  3.(2025-2026高二上·广西壮族自治区来宾高中学-11月·期中)如图所示，真空中固定两等量同种正点电荷，AOB为两电荷连线的中垂线，其中A、B两点关于O点对称。一带负电粒子仅受电场力在直线AB之间往返运动，下列判断一定正确的是（　　） A. 从A到B过程中，电势先减小再增大 B. 在O点，带电粒子的速度最大，加速度为零 C. 从A到B过程中，电势能先增大再减小 D. A、B两点场强相同 4.(2025-2026高二上·广西来宾多校-11月·期中)如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用、分别表示a、b两点的电场强度大小，用、分别表示a、b两点的电势。下列结论一定正确的是（　　） A.  B.  C.  D.  5.(2025-2026高二上·广西南宁第三十三中学·期中)(多选)如图所示，三条虚线表示某点电荷电场的等势面，一带电粒子仅受电场力作用，沿实线路径运动，A、B、C、D、G是粒子运动轨迹与等势面的交点，则（　　） A. 带电粒子经过B、G两点时加速度大小相等 B. 产生电场的场源点电荷和运动的带电粒子电性相反 C. 带电粒子从C点到D点的过程中动能先减小后增大 D. 带电粒子从A点到G点的过程中电势能先减小后增大 6.(2025-2026高二上·广西南宁“4+N”联盟学校·期中)如图所示，OA为竖直绝缘墙面，A点固定电荷量为的小球，电荷量为的小球B通过轻绳与O点相连，小球B处于静止状态。已知，将小球A视为场源电荷，小球B视为试探电荷，若小球B的电荷量逐渐减小，则在B靠近A的过程中（　　） A. 小球B受到的静电力大小逐渐减小 B. 小球B所处位置的电场强度逐渐减小 C. 小球B所受绳子OB的拉力逐渐减小 D. 小球B所处位置的电势逐渐减小 7.(2025-2026高二上·广西南宁“4+N”联盟学校·期中)(多选)研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。则下列说法正确的是（　　） A. d、a两点的电势差 B. 负电荷从b点移到d点，电势能减小 C. a、b两点的电场强度相等 D. c、d两点的电场强度相同，从c到d的直线上电场强度先变大后变小 8.(2025-2026高二上·广西·期中)在一个电荷量为的点电荷电场中，以无穷远处电势为0，则任一点的电势与该点到点电荷的距离的关系为，式中为静电力常量。如图所示，在、两处固定电荷量为、的两个点电荷。MN是ab连线的中垂线，是中垂线上的一点。以下说法正确的是（　　） A. 若、均为正值，且，则从点沿PM方向至无穷远，电场强度一定一直减小 B. 若为正值，为负值，且，则点的电势小于零 C. 若为负值，为正值，且，则点场强方向指向MN的右侧 D. 若、均为负值，且，则点场强方向指向MN的右侧 9.(2025-2026高二上·广西·期中)(多选)如图所示，竖直放置的轻弹簧下端固定在地面，上端拴接一质量、电荷量的带正电小球。开始时小球处于静止状态。现在施加一竖直向下的匀强电场，电场强度，小球受到电场力作用开始运动，当小球向下运动到速度最大时撤去电场。已知弹簧劲度系数，重力加速度，弹簧一直处在弹性限度内，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球向下运动到速度最大时，弹簧的弹力大小等于16N B. 从小球开始运动到撤去电场时，电场力对小球做功为3.2J C. 小球从开始运动到再回到初位置的过程中机械能的增加为1.6J D. 小球再回到初始位置时速度大小为 10.(2025-2026高二上·广西壮族自治区来宾高中学-11月·期中)一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图中实线abc所示。图中虚线是同心圆弧，表示电场的等势面。粒子仅在电场力作用下运动，可以判断（　　） A. 此粒子一直受到静电吸引力作用 B. 粒子在b点的速率定大于在a点的速率 C. 粒子在a点和c点的速度相同 D. 粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能 考点2 电势差与电场强度 1.(2025-2026高二上·广西来宾多校-11月·期中)如图甲所示，空间内存在平行纸面的匀强电场（图中未画出），圆上各点和圆心的连线与的夹角记为，圆上各点的电势与的关系图像如图乙所示，已知圆的半径，则该匀强电场的电场强度大小为（　　）     A.  B.  C.  D.  2.(2025-2026高二上·广西玉林八校·期中)如图，A、B、C三点在匀强电场中，AC⊥BC ，∠CAB=37°， =10cm，把一个电量q= 1×10-5C的正电荷从A移到B，电场力不做功；从B移到C，电场力做功为-8×10-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是（　　） A. 800V/m，垂直AC向下 B. 800V/m，垂直AC向上 C. 10000V/m，垂直AB斜向下 D. 10000V/m，垂直BC斜向上 3.(2025-2026高二上·广西·期中)如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与一个圆周交于、两点，杆与水平面夹角为，点位于圆周的最低点，在圆心处有一固定的正点电荷。现有一质量为、电荷量为、套在杆上的带电小球（远小于圆心处正点电荷的带电量），由静止从点开始沿杆下滑。已知杆、两点间长度为2L，小球滑到点时的速度大小为，不计空气阻力，重力加速度为。求： （1）小球由到的过程中电场力做的功； （2）、两点的电势差 考点3 电容器的电容 1.(2025-2026高二上·广西南宁·期中)如图所示，两完全相同的金属板水平正对放置，构成一个平行板电容器，将两金属板分别与电源两极相连，把与电源负极相连的金属板接地。在两极板间的P点有一带电液滴恰好处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. 液滴可能带正电 B. 保持开关S闭合，将上极板向上平移少许，液滴将向上运动 C. 保持开关S断开，将上极板向上平移少许，液滴电势能不变 D. 保持开关S闭合，将下极板绕左端点顺时针旋转一小角度，液滴将向左下方运动 2.(2025-2026高二上·广西治区来宾·期中)(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·广西桂林十二县中学·期中)(多选)如图所示，平行板电容器两板A、B接于电池两极，用绝缘细线将一个带电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，小球平衡时，细线偏离竖直方向的夹角为。下列说法正确的是（　　） A. 将S断开，再将A板向左移少许，变大 B. 将S断开，再将A板向右移少许，变大 C. 保持S闭合，将B板向上移少许，不变 D. 保持S闭合，将B板向下移少许，不变 4.(2025-2026高二上·广西贵港港南区-11月·期中)指纹密码锁（图甲）是防盗门的核心配件，其内部电路如图乙，当手指的指纹一面与锁表面接触时，指纹上凸处和凹处分别与锁基板上的小极板形成正对面积相同的电容器。现使电容器的电压保持不变，手指挤压锁表面，指纹与小极板之间的距离变小，有关该过程下列说法错误的是（　　） A. 电容器处于放电状态 B. 电流从A流向B C. 电容器极板间的电场强度变大 D. 电容器电容变大 5.(2025-2026高二上·广西玉林八校·期中)(多选)如图所示，竖直放置的平行板电容器与电源相连，在两极板A、B之间用绝缘细线悬挂一带电小球，闭合开关S，小球静止时，细线与竖直方向的夹角为，则下列说法正确的是（　　） A. 小球带正电 B. 保持开关S闭合，仅将两极板间的距离增大，角将减小 C. 断开开关S，仅将两极板间的距离增大，角将减小 D. 断开开关S，仅将两极板间的正对面积减小，角将变大 6.(2025-2026高二上·广西南宁第三十三中学·期中)如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　） A. 减小，不变 B. 增大，增大 C. 增大，E增大 D. 减小，增大 7.(2025-2026高二上·广西壮族自治区来宾高中学-11月·期中)如图所示的平行金属板电容器的电容，极板A、B之间可以看成匀强电场，场强，极板间距离为L=5cm电场中c点到A极板、d点到B极板的距离均为0.5cm，B极板接地。求： （1）B极板所带电荷量Q： （2）d点处的电势； （3）将电荷量的负点电荷从d移到c，静电力所做的功。 考点4 电场中的图像问题 1.(2025-2026高二上·广西玉林八校·期中)(多选)x轴与电场中的某条电场线重合，x轴正方向上各点电势随x坐标变化的关系如图所示，段为曲线，段为直线。一带负电粒子只在静电力作用下沿x轴正方向由O点运动至位置，则（　　） A. 处电场强度最小 B. 段是匀强电场 C. 粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动 D. 处粒子电势能最小，段粒子的动能随x均匀减小 2.(2025-2026高二上·广西玉林陆川中学·期中)一带负电的粒子仅受电场力作用下在电场中做直线运动，v－t图象如图所示，、 时刻分别经过M、N两点，则下列判断正确的是（       ） A. 该电场可能是由某正点电荷形成的 B. 带电粒子从M点运动到N点的过程中，电势能逐渐增大 C. M点的电势低于N点的电 D. 带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力 3.(2025-2026高二上·广西贵港港南区-11月·期中)(多选)如图甲所示，A、B是电场中一条电场线上的两点，有一电子仅在静电力作用下以某一初速度从A点运动到B点，该过程中电势随位移x的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 可以判断出电场线的方向是由A到B B. A点的电场强度大小大于B点的电场强度大小 C. 该电子在A点的动能小于在B点的动能 D. 该电子在A点的电势能小于在B点的电势能 4.(2025-2026高二上·广西治区玉林·期中)(多选)绝缘的水平面上存在着沿水平方向的电场，带负电滑块（可视为质点）在水平面上不同位置所具有的电势能Ep如图甲所示，P点是图线最低点。现将滑块由x=1m处以v=2m/s的初速度沿x轴正方向运动（如图乙），滑块质量m=1kg、与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s²，则（　　） A. 电场中x=3m处的电势最低 B. 滑块沿x轴正方向运动过程中，速度先增加后减少 C. 滑块运动至x=3m处，速度大小为2m/s D. 滑块不可能到达x=4m处 5.(2025-2026高二上·广西南宁第二中学·期中)图甲为电荷均匀分布、半径为R的固定大圆环，A点在B点上方，B、C两点关于圆心O对称。以圆心O为坐标原点、竖直向上为x轴正方向建立坐标系（未画出），大圆环产生的电场的电场强度在x轴上的分布如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 沿A→B→O方向电势逐渐降低 B. 大圆环带正电，电场强度沿轴线向外先增大后减小 C. 若把带负电的点电荷依次放在B、C两点，则它所受电场力相同 D. 若把带负电的点电荷依次放在A、B两点，则它在B点具有的电势能比在A点的小 6.(2025-2026高二上·广西南宁第二中学·期中)(多选)某静电场的方向平行于x轴，其电势φ随x变化关系的位置坐标如图所示。一质量为、电荷量为的带负电粒子从x轴上m处由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴做往复运动，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　）     A. 在区域内电场强度大小为20V/m，方向沿x轴负方向 B. 在m区域内电场强度大小为5V/m，方向沿x轴正方向 C. 该粒子运动过程中经过处时速度最大 D. 该粒子运动过程中最大速度是m/s 7.(2025-2026高二上·广西壮族自治区来宾高中学-11月·期中)(多选)x轴上有两个不等量点电荷、，两电荷连线上各点电势随位置坐标变化的图像如图所示，图线与轴正交，交点处的纵坐标为，a、b为x轴上关于原点O对称的两个点，原点O处电势最低。正电子的质量为m，电荷量为e，取无穷远处电势为0，下列说法正确的是（　　） A. 、带同种电荷 B. 两电荷电量之比 C. 将一正电子从a点由静止释放，若经过O点时速度为，则a点电势 D. 将一正电子从b点由静止释放，则电场力先做正功后做负功，正电子经过O点后可以到达a点 8.(2025-2026高二上·广西南宁第三十三中学·期中)(多选)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能随位置x的变化关系如下图所示，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 B. 、、处电势、、的关系为 C. 粒子从O点向x运动过程中加速度先逐渐减小后逐渐增大到最后恒定 D. 粒子从向运动过程中电场力做负功 9.(2025-2026高二上·广西柳州第一中学·期中)在轴上有两点电荷和，如图所示为轴上各点电势随变化的关系，一点电荷仅在电场力作用下从点移动至点，则以下说法正确的是（        ） A. 和为等量异种电荷 B. 点电荷在点与点受到的电场力方向相同 C. 电场力先做负功后做正功 D. 电荷的电势能先变大后变小 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $学科网 》 考点1电势能和电势 1.【答案】C 2.【答案】D 3.【答案】B 4.【答案】D 5.【答案】AC 6.【答案】A 7.【答案】BCD 8.【答案】D 9.【答案】AC 10.【答案】D 》 考点2电势差与电场强度 1.【答案】B 2.【答案】C 3.【答案】(1)mgL 》 考点3电容器的电容 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题02静电场中的能量 (2)-mgL q 1/2 函学科网 1.【答案】C 2.【答案】BD 3.【答案】CD 4.【答案】A 5.【答案】BD 6.【答案】A 7.【答案】(1)1.2×102C 》 考点4电场中的图像问题 1.【答案】ABD 2.【答案】B 3.【答案】BC 4.【答案】BCD 5.【答案】A 6.【答案】AC 7.【答案】AC 8.【答案】BCD 9.【答案】B www.zxxk.com (2)-6V 2/2 让教与学更高效 3)-2.4×104J 专题02 静电场中的能量 4大高频考点 1. 电势能和电势 2. 电势差与电场强度 3. 电容器的电容 4. 电场中的图像问题 考点1 电势能和电势 1.(2025-2026高二上·广西玉林八校·期中)如图所示，某次雷雨天气，带电云层和建筑物上的避雷针之间形成电场，图中虚线为该电场的三条等差等势线，实线为某带电粒子从A运动到B的轨迹，A、B为运动轨迹上的两点。带电粒子的重力不计，避雷针带负电。则（　　） A. 带电粒子带负电 B. 避雷针尖端附近电势较高 C. 带电粒子在A点的加速度小于在B点的加速度 D. 带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能 【答案】C 【详解】A．根据带电粒子的运动轨迹可知，带电粒子受到指向曲线弯曲内侧的作用力，即带电粒子与带负电的避雷针之间为相互吸引力，带电粒子带正电，故A错误；B．避雷针带负电，带电云层和建筑物上的避雷针之间形成的电场中，电场线指向避雷针，沿着电场线的方向，电势降低，由此可知，避雷针尖端附近电势较低，故B错误；C．等差等势线越密集的位置，电场强度越强，由此可知，B点的电场强度大小大于A点的，由牛顿第二定律则带电粒子在B点的加速度大于在A点的加速度，故C正确；D．避雷针尖端附近电势较低，即，根据电势能与电势的关系，又因为粒子带正电，则带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能，故D错误。故选C。 2.(2025-2026高二上·广西南宁第二中学·期中)将一正电荷从无限远处移入电场中的点，电势能减少了，若将另一等量的负电荷从无限远处移入电场中的点，电势能增加了，则下列说法正确的是（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】D 【详解】将一正电荷从无限远处移入电场中的点，电势能减少了，可知电场力做正功，则有则有将另一等量的负电荷从无限远处移入电场中的点，电势能增加了，可知电场力做负功，则有则有联立可得则有故选D。 3.(2025-2026高二上·广西壮族自治区来宾高中学-11月·期中)如图所示，真空中固定两等量同种正点电荷，AOB为两电荷连线的中垂线，其中A、B两点关于O点对称。一带负电粒子仅受电场力在直线AB之间往返运动，下列判断一定正确的是（　　） A. 从A到B过程中，电势先减小再增大 B. 在O点，带电粒子的速度最大，加速度为零 C. 从A到B过程中，电势能先增大再减小 D. A、B两点场强相同 【答案】B 【详解】A．对于两等量正点电荷，中垂线上O点电势最高，从A到O电势增大，从O到B电势减小，因此电势先增大后减小，故A错误；B．由于O点电场强度为零，带负电粒子在O点所受电场力为零，加速度为零；同时O点电势最高，带负电粒子在O点电势能最小，根据能量守恒，动能最大，速度最大，故B正确；C．对于带负电粒子，电势能，与电势相反。从A到O，增大，减小；从O到B，减小，增大。因此电势能先减小后增大，故C错误；D．由于对称性，A、B两点电场强度大小相等，但方向相反（电场沿中垂线向外），因此场强不同，故D错误。故选B。 4.(2025-2026高二上·广西来宾多校-11月·期中)如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用、分别表示a、b两点的电场强度大小，用、分别表示a、b两点的电势。下列结论一定正确的是（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】D 【详解】AB．电场线疏密程度表示场强强弱，而一条电场线不能看出疏密，则无法判断场强的大小，故AB错误；CD．沿电场线方向电势降低，所以，故C错误，D正确。故选D。 5.(2025-2026高二上·广西南宁第三十三中学·期中)(多选)如图所示，三条虚线表示某点电荷电场的等势面，一带电粒子仅受电场力作用，沿实线路径运动，A、B、C、D、G是粒子运动轨迹与等势面的交点，则（　　） A. 带电粒子经过B、G两点时加速度大小相等 B. 产生电场的场源点电荷和运动的带电粒子电性相反 C. 带电粒子从C点到D点的过程中动能先减小后增大 D. 带电粒子从A点到G点的过程中电势能先减小后增大 【答案】AC 【详解】A．由于B、G两点的电势相等，结合点电荷的电场的特点可知，B与G点到点电荷的距离是相等的，所以B与G点的电场强度的大小也相等，则带电粒子经过B与G两点时受到的电场力的大小相等，故加速度大小相等，故A正确；B．根据电场线与等势面垂直且指向电势降低的方向，可知产生电场的点电荷带负电，由图可知，轨迹向下弯曲，则带电粒子所受的电场力方向向下，带电粒子受到排斥的作用，同种电荷相互排斥，故带电粒子带负电，故B错误；C．带电粒子受到了排斥力作用，则从C点到D点的过程中电场力先做负功，后做正功，带电粒子的动能先减小后增大，故C正确；D．带电粒子受到了排斥力作用，则从A点到G点的过程中电场力先做负功后做正功，带电粒子的电势能先增大后减小，故D错误。故选AC。 6.(2025-2026高二上·广西南宁“4+N”联盟学校·期中)如图所示，OA为竖直绝缘墙面，A点固定电荷量为的小球，电荷量为的小球B通过轻绳与O点相连，小球B处于静止状态。已知，将小球A视为场源电荷，小球B视为试探电荷，若小球B的电荷量逐渐减小，则在B靠近A的过程中（　　） A. 小球B受到的静电力大小逐渐减小 B. 小球B所处位置的电场强度逐渐减小 C. 小球B所受绳子OB的拉力逐渐减小 D. 小球B所处位置的电势逐渐减小 【答案】A 【详解】AC．对小球B受力分析，三个力构成首尾相连的三角形，如图所示 根据相似三角形可得由于重力不变，、不变，逐渐减小，则小球B受到的静电力大小逐渐减小，小球B所受绳子OB的拉力大小不变，故A正确，C错误；B．根据可知，变小，则小球B所处位置的电场强度逐渐增大，故B错误；D．在正电荷的电场中，越靠近场源电荷，电势越高，可知小球B所处位置的电势逐渐增大，故D错误。故选A。 7.(2025-2026高二上·广西南宁“4+N”联盟学校·期中)(多选)研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。则下列说法正确的是（　　） A. d、a两点的电势差 B. 负电荷从b点移到d点，电势能减小 C. a、b两点的电场强度相等 D. c、d两点的电场强度相同，从c到d的直线上电场强度先变大后变小 【答案】BCD 【详解】A．d、a两点的电势差为，故A错误；B．从b点移到d点，电势升高，负电荷的电势能减小，故B正确；C．题图中电势的分布情况相当于等量异种电荷，左侧为负电荷，右侧为正电荷，由对称性可知，a、b两点的电场强度等大同向，故C正确；D．c、d两点的电场强度相同，从c到d的直线上，等差等势面先密集后稀疏，电场强度先变大后变小，故D正确。故选BCD。 8.(2025-2026高二上·广西·期中)在一个电荷量为的点电荷电场中，以无穷远处电势为0，则任一点的电势与该点到点电荷的距离的关系为，式中为静电力常量。如图所示，在、两处固定电荷量为、的两个点电荷。MN是ab连线的中垂线，是中垂线上的一点。以下说法正确的是（　　） A. 若、均为正值，且，则从点沿PM方向至无穷远，电场强度一定一直减小 B. 若为正值，为负值，且，则点的电势小于零 C. 若为负值，为正值，且，则点场强方向指向MN的右侧 D. 若、均为负值，且，则点场强方向指向MN的右侧 【答案】D 【详解】A．若、均为正值，且，则从点沿PM方向至无穷远，电场强度可能一直减小也可能先增大后减小，故A错误；B．若为正值，为负值，且，设点到两电荷的距离均为，则点的电势大于零，故B错误；C．若为负值，为正值，且，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线方向，而a点电荷在Ｐ点的电场强度方向沿Pa连线方向，则合电场强度方向偏左，不论它们的电量大小关系，仍偏左，则点场强方向指向MN的左侧，故C错误；D．若、均为负值，且，b点电荷在P点的电场强度方向沿Pb连线方向，而a点电荷在Ｐ点的电场强度方向沿Pa连线方向，则合电场强度方向偏右，则点场强方向指向MN的右侧，故D正确。故选D。 9.(2025-2026高二上·广西·期中)(多选)如图所示，竖直放置的轻弹簧下端固定在地面，上端拴接一质量、电荷量的带正电小球。开始时小球处于静止状态。现在施加一竖直向下的匀强电场，电场强度，小球受到电场力作用开始运动，当小球向下运动到速度最大时撤去电场。已知弹簧劲度系数，重力加速度，弹簧一直处在弹性限度内，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球向下运动到速度最大时，弹簧的弹力大小等于16N B. 从小球开始运动到撤去电场时，电场力对小球做功为3.2J C. 小球从开始运动到再回到初位置的过程中机械能的增加为1.6J D. 小球再回到初始位置时速度大小为 【答案】AC 【详解】A．小球向下运动到速度最大时，根据平衡条件，弹簧的弹力大小等于重力与静电力的合力，即，故A正确。B．根据胡克定律，不加电场时，由平衡条件代入数据解得加电场时，由平衡条件代入数据解得小球运动过程中电场力对小球做功，故B错误。C．小球运动过程中电场力对小球做功，机械能增加，故小球从开始运动到再回到初位置的过程中机械能的增加为，故C正确。D．小球运动再次回到初始位置时，增加的机械能为动能代入数据解得，故D错误。故选AC。 10.(2025-2026高二上·广西壮族自治区来宾高中学-11月·期中)一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图中实线abc所示。图中虚线是同心圆弧，表示电场的等势面。粒子仅在电场力作用下运动，可以判断（　　） A. 此粒子一直受到静电吸引力作用 B. 粒子在b点的速率定大于在a点的速率 C. 粒子在a点和c点的速度相同 D. 粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能 【答案】D 【详解】A．曲线运动的合力指向曲线的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在a→b→c的过程中，一直受静电斥力作用，故A错误；B．根据动能定理，粒子由a到b，电场力做负功，动能减少，故粒子在b点的速率定小于在a点的速率，故B错误；C．c点和a点在同一个等势面上，电场力做功为零，动能不变，故它们的速度的大小相等，但是他们的速度的方向不同，故C错误；D．粒子由a到b，电场力做负功，所以粒子的电势能增加，所以b点的电势能一定大于在a点的电势能，故D正确。故选D。【点睛】关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向，然后结合静电力做功与电势能变化的关系以及动能定理判断电势能和动能的改变情况。 考点2 电势差与电场强度 1.(2025-2026高二上·广西来宾多校-11月·期中)如图甲所示，空间内存在平行纸面的匀强电场（图中未画出），圆上各点和圆心的连线与的夹角记为，圆上各点的电势与的关系图像如图乙所示，已知圆的半径，则该匀强电场的电场强度大小为（　　）     A.  B.  C.  D.  【答案】B 【详解】根据沿着电场线电势降低最快结合图乙可知电场线方向方向，该匀强电场的电场强度大小故选B。 2.(2025-2026高二上·广西玉林八校·期中)如图，A、B、C三点在匀强电场中，AC⊥BC ，∠CAB=37°， =10cm，把一个电量q= 1×10-5C的正电荷从A移到B，电场力不做功；从B移到C，电场力做功为-8×10-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是（　　） A. 800V/m，垂直AC向下 B. 800V/m，垂直AC向上 C. 10000V/m，垂直AB斜向下 D. 10000V/m，垂直BC斜向上 【答案】C 【详解】由题意，将正电荷从A移到B，电场力不做功，则A与B电势相等，AB连线是一条等势线。BC间电势差为所以B点的电势低。该匀强电场的场强大小为因为沿电场线方向电势降低，故场强方向垂直AB斜向下。故选C。 3.(2025-2026高二上·广西·期中)如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与一个圆周交于、两点，杆与水平面夹角为，点位于圆周的最低点，在圆心处有一固定的正点电荷。现有一质量为、电荷量为、套在杆上的带电小球（远小于圆心处正点电荷的带电量），由静止从点开始沿杆下滑。已知杆、两点间长度为2L，小球滑到点时的速度大小为，不计空气阻力，重力加速度为。求： （1）小球由到的过程中电场力做的功； （2）、两点的电势差 【答案】（1）     （2）      【讲解】(1) 小球由到的过程中由动能定理得又点的速度解得 (2) 由得由正点电荷周围电场可知，、两点电势相等，即又故 考点3 电容器的电容 1.(2025-2026高二上·广西南宁·期中)如图所示，两完全相同的金属板水平正对放置，构成一个平行板电容器，将两金属板分别与电源两极相连，把与电源负极相连的金属板接地。在两极板间的P点有一带电液滴恰好处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. 液滴可能带正电 B. 保持开关S闭合，将上极板向上平移少许，液滴将向上运动 C. 保持开关S断开，将上极板向上平移少许，液滴电势能不变 D. 保持开关S闭合，将下极板绕左端点顺时针旋转一小角度，液滴将向左下方运动 【答案】C 【详解】A．根据液滴受力平衡可知液滴所受电场力向上，两板间电场方向竖直向下，故液滴带负电，A错误；B．开关保持闭合，则两板间电势差U不变，将上极板向上平移少许，d变大，由，则电场强度E变小，所受电场力变小，液滴将向下运动，B错误；C．开关S断开，则极板所带电荷量Q不变，由，，解得，则电场强度E不变，P点电势不变，液滴电势能不变，C正确；D．开关S闭合，将下极板绕左端点顺时针旋转一小角度，两板间U不变，d变大，电场方向向左下方，液滴受电场力向右上方且小于重力，则合力向右下方，将向右下方运动，D错误。故选C。 2.(2025-2026高二上·广西治区来宾·期中)(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·广西桂林十二县中学·期中)(多选)如图所示，平行板电容器两板A、B接于电池两极，用绝缘细线将一个带电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，小球平衡时，细线偏离竖直方向的夹角为。下列说法正确的是（　　） A. 将S断开，再将A板向左移少许，变大 B. 将S断开，再将A板向右移少许，变大 C. 保持S闭合，将B板向上移少许，不变 D. 保持S闭合，将B板向下移少许，不变 【答案】CD 【详解】AB．将S断开，电容器两极板的电荷量Q不变，结合，，解得可见改变两极板间的距离d，极板间的电场强度E不变，小球受到的电场力不变，偏角不变，故AB错误；CD．保持S闭合，则两极板间的电势差不变，仅将B板上移或下移，改变的是两极板的正对面积S，而两极板间的距离d不变，根据可知，两极板间的电场强度E不变，小球受到的电场力不变，偏角不变，故CD正确。故选CD。 4.(2025-2026高二上·广西贵港港南区-11月·期中)指纹密码锁（图甲）是防盗门的核心配件，其内部电路如图乙，当手指的指纹一面与锁表面接触时，指纹上凸处和凹处分别与锁基板上的小极板形成正对面积相同的电容器。现使电容器的电压保持不变，手指挤压锁表面，指纹与小极板之间的距离变小，有关该过程下列说法错误的是（　　） A. 电容器处于放电状态 B. 电流从A流向B C. 电容器极板间的电场强度变大 D. 电容器电容变大 【答案】A 【详解】ABD．电容器两板间距d减小，由可知电容器的电容C增大；又因为两板电压U一定，根据可知电容器的带电量Q增加，电容器充电，则图中电流从A流向B，故A错误，符合题意，BD正确，不符合题意；C．根据可知电容器两金属片间的电场强度增大，故C正确，不符合题意。故选A。 5.(2025-2026高二上·广西玉林八校·期中)(多选)如图所示，竖直放置的平行板电容器与电源相连，在两极板A、B之间用绝缘细线悬挂一带电小球，闭合开关S，小球静止时，细线与竖直方向的夹角为，则下列说法正确的是（　　） A. 小球带正电 B. 保持开关S闭合，仅将两极板间的距离增大，角将减小 C. 断开开关S，仅将两极板间的距离增大，角将减小 D. 断开开关S，仅将两极板间的正对面积减小，角将变大 【答案】BD 【详解】A．由题图可知，A板带正电，B板带负电，形成方向水平向右的电场，小球向左偏，则说明小球带负电，故A错误；B．保持开关S闭合，仅将两极板间的距离适当增大，由可知，电场强度减小，小球所受静电力减小，则角将减小，故B正确；C．断开开关S，电容器的电荷量保持不变，由、和得则仅将两极板间的距离适当增大，电场强度不变，小球所受静电力不变，角将不变，故C错误；D．仅将两极板间的正对面积适当减小，电场强度变大，小球所受静电力变大，角将变大，故D正确。故选BD。 6.(2025-2026高二上·广西南宁第三十三中学·期中)如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　） A. 减小，不变 B. 增大，增大 C. 增大，E增大 D. 减小，增大 【答案】A 【详解】依题意，电容器电荷量保持不变，若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则两极板间距d减小，根据公式可知电容C变大，再根据可知Q一定，两板间电压减小，故θ减小；根据可知两板间电场强度E不变；P点与下板间的电势差为其中，E、dP不变，则可知不变，则根据可知Ep不变。故选A。 7.(2025-2026高二上·广西壮族自治区来宾高中学-11月·期中)如图所示的平行金属板电容器的电容，极板A、B之间可以看成匀强电场，场强，极板间距离为L=5cm电场中c点到A极板、d点到B极板的距离均为0.5cm，B极板接地。求： （1）B极板所带电荷量Q： （2）d点处的电势； （3）将电荷量的负点电荷从d移到c，静电力所做的功。 【答案】（1）     （2）     （3）      【讲解】(1) BA间的电势差为则B极板所带电荷量为 (2) B极板与d之间的电势差为由于B极板接地，电势为0，则有d点处的电势 (3) d、c之间的距离为d、c两点间的电势差为将电荷量的负点电荷从d移到c，静电力所做的功为 考点4 电场中的图像问题 1.(2025-2026高二上·广西玉林八校·期中)(多选)x轴与电场中的某条电场线重合，x轴正方向上各点电势随x坐标变化的关系如图所示，段为曲线，段为直线。一带负电粒子只在静电力作用下沿x轴正方向由O点运动至位置，则（　　） A. 处电场强度最小 B. 段是匀强电场 C. 粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动 D. 处粒子电势能最小，段粒子的动能随x均匀减小 【答案】ABD 【详解】A．在图像中，斜率表示电场强度，故处电场强度最小，为零，A正确；B．段斜率不变，电场强度不变，故是匀强电场，B正确；C．段电场强度变化，粒子受到的静电力变化，故粒子在段做变速运动，段电场强度不变，粒子受到的静电力不变，故在段做匀变速直线运动，C错误；D．处电势最高，粒子带负电，故粒子的电势能最小，段粒子受到的静电力恒定，静电力做功随x均匀变化，故动能随x均匀减小，D正确。故选ABD。 2.(2025-2026高二上·广西玉林陆川中学·期中)一带负电的粒子仅受电场力作用下在电场中做直线运动，v－t图象如图所示，、 时刻分别经过M、N两点，则下列判断正确的是（       ） A. 该电场可能是由某正点电荷形成的 B. 带电粒子从M点运动到N点的过程中，电势能逐渐增大 C. M点的电势低于N点的电 D. 带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力 【答案】B 【详解】由速度时间图象可知：粒子在电场中做匀减速直线运动，加速度是一个定值，所以电场力不变，场强不变，因此该电场是匀强电场，不可能是由某正点电荷形成的，故AD错误．由速度图象可知，带电粒子在从M点到N点的过程中，速度减小，动能减小，根据能量守恒定律可知，电势能逐渐增大，粒子的速度减小，所以带电粒子所受的电场力方向从N→M，而粒子带负电，则电场线方向从M→N，所以M点的电势高于N点的电势，故B正确，C错误；故选B.【点睛】由速度时间图象分析粒子速度的变化，根据能量守恒定律分析电势能的变化．粒子在电场中做匀减速直线运动，加速度是一个定值，所以电场力不变，是匀强电场． 3.(2025-2026高二上·广西贵港港南区-11月·期中)(多选)如图甲所示，A、B是电场中一条电场线上的两点，有一电子仅在静电力作用下以某一初速度从A点运动到B点，该过程中电势随位移x的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 可以判断出电场线的方向是由A到B B. A点的电场强度大小大于B点的电场强度大小 C. 该电子在A点的动能小于在B点的动能 D. 该电子在A点的电势能小于在B点的电势能 【答案】BC 【详解】A．沿电场线方向电势逐渐降低，故场强方向由B到A，故A错误；B．图像斜率表示的是场强，斜率变小，场强变小，故A点的电场强度大于B点的电场强度，故B正确；CD．电子带负电，电场力方向向右，故电子从A点运动到B点，电场力做正功，电势能减小，即该电子在A点的电势能大于在B点的电势能，故C正确，D错误。故选BC。 4.(2025-2026高二上·广西治区玉林·期中)(多选)绝缘的水平面上存在着沿水平方向的电场，带负电滑块（可视为质点）在水平面上不同位置所具有的电势能Ep如图甲所示，P点是图线最低点。现将滑块由x=1m处以v=2m/s的初速度沿x轴正方向运动（如图乙），滑块质量m=1kg、与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s²，则（　　） A. 电场中x=3m处的电势最低 B. 滑块沿x轴正方向运动过程中，速度先增加后减少 C. 滑块运动至x=3m处，速度大小为2m/s D. 滑块不可能到达x=4m处 【答案】BCD 【详解】A．滑块在x=3m处电势能最小，根据，且滑块带负电，可知x=3m处的电势最高，故A错误；C．滑块从x=1m处运动到x=3m处，根据功能关系可得解得滑块运动至x=3m处，速度大小为，故C正确；B．根据图像斜率的绝对值由题图可知，从x=1m处到x=3m处，滑块受到的电场力逐渐减小，且滑块从x=1m处运动到x=3m处，电场力做功等于克服摩擦力做功，所以电场力先大于摩擦力后小于摩擦力，则滑块沿x轴正方向运动过程中，合力先做正功，后做负功，根据动能定理可知，滑块的速度先增加后减少，故B正确；D．滑块在x=1m处的电势能与在x=4m处的电势能相等，滑块从x=1m处到x=4m处，需要克服摩擦力做功可知滑块不可能到达x=4m处，故D正确。故选BCD。 5.(2025-2026高二上·广西南宁第二中学·期中)图甲为电荷均匀分布、半径为R的固定大圆环，A点在B点上方，B、C两点关于圆心O对称。以圆心O为坐标原点、竖直向上为x轴正方向建立坐标系（未画出），大圆环产生的电场的电场强度在x轴上的分布如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 沿A→B→O方向电势逐渐降低 B. 大圆环带正电，电场强度沿轴线向外先增大后减小 C. 若把带负电的点电荷依次放在B、C两点，则它所受电场力相同 D. 若把带负电的点电荷依次放在A、B两点，则它在B点具有的电势能比在A点的小 【答案】A 【详解】A．根据题意可知，A点、B点均在x轴正方向上，由图乙可知B点电场强度方向为负值，说明电场强度的方向沿A→B→O方向，根据沿电场线方向电势逐渐降低，则沿A→B→O方向电势逐渐降低，故A正确；B．由图乙可知B点电场强度方向为负值，与规定正方向相反，说明电场强度的方向沿A→B→O方向；C点电场强度方向为正值，与规定正方向相同，说明电场强度的方向沿C→O方向，可得大圆环带负电，而电场强度沿轴线向外先增大后减小，故B错误；C．由图乙可知，在B、C两点电场强度大小相等、方向相反，根据若把带负电的点电荷依次放在B、C两点，则它所受电场力大小相同，方向相反，故C错误；D．根据A选项分析可知A点电势比B点高，由于负电荷在电势低的地方具有的电势能大，则它在B点具有的电势能比在A点的大，故D错误。故选A。 6.(2025-2026高二上·广西南宁第二中学·期中)(多选)某静电场的方向平行于x轴，其电势φ随x变化关系的位置坐标如图所示。一质量为、电荷量为的带负电粒子从x轴上m处由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴做往复运动，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　）     A. 在区域内电场强度大小为20V/m，方向沿x轴负方向 B. 在m区域内电场强度大小为5V/m，方向沿x轴正方向 C. 该粒子运动过程中经过处时速度最大 D. 该粒子运动过程中最大速度是m/s 【答案】AC 【详解】A．由图像的物理意义可知，在x轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场，在区域内电场强度大小方向沿x轴负方向，故A正确；B．在m范围电场强度大小方向沿x轴正方向，故B错误；C．粒子在区域内做加速运动，在m区域内做减速运动，故粒子经过处时速度最大，故C正确；D．由动能定理可得代入数值可得故D错误。故选AC。 7.(2025-2026高二上·广西壮族自治区来宾高中学-11月·期中)(多选)x轴上有两个不等量点电荷、，两电荷连线上各点电势随位置坐标变化的图像如图所示，图线与轴正交，交点处的纵坐标为，a、b为x轴上关于原点O对称的两个点，原点O处电势最低。正电子的质量为m，电荷量为e，取无穷远处电势为0，下列说法正确的是（　　） A. 、带同种电荷 B. 两电荷电量之比 C. 将一正电子从a点由静止释放，若经过O点时速度为，则a点电势 D. 将一正电子从b点由静止释放，则电场力先做正功后做负功，正电子经过O点后可以到达a点 【答案】AC 【详解】A．由图可知轴上的和之间的电势都大于零，故两个点电荷一定都是正电荷，故A正确；B．在处图像切线的斜率为零，则该点处的电场强度为零，有解得，故B错误；C．将一正电子从a点由静止释放，若经过O点时速度为，由动能定理可得可得，故C正确；D．将一正电子从点由静止释放初始动能为零，由于点电势大于点电势，正电子在点的电势能大于点电势能，根据能量守恒可知，不可能到达点，故D错误。故选AC。 8.(2025-2026高二上·广西南宁第三十三中学·期中)(多选)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能随位置x的变化关系如下图所示，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 B. 、、处电势、、的关系为 C. 粒子从O点向x运动过程中加速度先逐渐减小后逐渐增大到最后恒定 D. 粒子从向运动过程中电场力做负功 【答案】BCD 【详解】A．粒子在段，电势能减小，电场力做正功，电场力沿轴正方向。在段，电势能增大，电场力做负功，电场力沿轴负方向，故A错误；B．根据电势能与电势的关系，粒子带负电，，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有，故B正确；C．图像的斜率可知，图像的斜率表示电场力，因此，粒子从点向运动过程中电场力先减小后增大，最后恒定，则加速度也是先减小后增大，故C正确；D．粒子在段，电势能增大，电场力做负功，故D正确。故选BCD。 9.(2025-2026高二上·广西柳州第一中学·期中)在轴上有两点电荷和，如图所示为轴上各点电势随变化的关系，一点电荷仅在电场力作用下从点移动至点，则以下说法正确的是（        ） A. 和为等量异种电荷 B. 点电荷在点与点受到的电场力方向相同 C. 电场力先做负功后做正功 D. 电荷的电势能先变大后变小 【答案】B 【详解】A．靠近电势为正，说明带正电；靠近电势为负，说明带负电，可知和是异种电荷，等量异种电荷的电势零点在连线中点，由图像可知电势零点不在两电荷中点，因此A错误；B．沿正方向，电势减小，说明x轴上电场强度方向沿x轴正向，所以点电荷在点与点受到的电场力方向相同，故B正确；C．该点电荷从点到点所受电场力方向不变，因此电场力对该点电荷要么做正功，要么做负功，故C错误；D．根据功能关系知，电场力做功等于电势能的减少量，如果电场力做正功，则电势能减少，反之，则电势能增加，故D错误。故选B 。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $