内容正文:
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考点1电势能和电势
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】AD
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】AD
8.【答案】C
9.【答案】AD
10.【答案】D
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考点2电势差与电场强度
1.【答案】BC
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】B
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专题02静电场中的能量
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5.【答案】c
6.【答案】(1)2.0×103V:(2)2.0×105J
7.【答案】(1)匀强电场强度E=50V1m,方向向右:
(2)250V
(3)
2×106J
8.【答案】(1)4.0V
(2)2V/cm,方向与竖直方向夹角为60口°。
考点3电容器的电容
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】AD
5.【答案】AD
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】A
9.【答案】B
考点4电场中的图像问题
1.【答案】A
2.【答案】BD
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3.【答案】c
4.【答案】BC
5.【答案】A
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】c
10.【答案】B
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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·江西定南中学·期中)图中实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。A、B两点处电场强度大小分别为EA、EB,电势分别为φA、φB。下列说法正确的是( )
A. 该电场可能是负点电荷产生的
B. 正电荷在A点由静止释放,将始终沿A点所在的那条电场线运动
C. 一点电荷在A点的电势能一定小于在B点的电势能
D. 同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力大
【答案】D
【详解】A.由于点电荷的电场线为直线,所以该电场不可能是负点电荷产生的,故A错误;B.正电荷在A点由静止释放,沿电场线的切线方向运动,所以不会将始终沿A点所在的那条电场线运动,故B错误;C.由于沿电场线方向电势降低,所以A点电势低于B点电势,所以正点电荷在A点的电势能小于B点电势能,而负点电荷在A点的电势能大于B点电势能,故C错误;D.由图可知,A点电场线较B点密,所以同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力大,故D正确;故选D。
2.(2025-2026高二上·江西萍乡·期中)“场离子显微镜”的金属钨针尖处于球形真空玻璃泡的球心O,玻璃泡内壁有一层均匀导电膜;在钨针和导电膜间加上高电压后,玻璃泡上半部分的电场可视为位于O点处正点电荷形成的电场,如图所示。a、b、c、d、O为同一平面上的5个点,abc是一段以O为圆心的圆弧,d为Ob的中点,则下列说法正确的是( )
A. a、b、c三点的场强、电势均相同
B. O、b、d点电势关系满足
C. O、b、d点电势关系满足
D. O、b、d点电势关系满足
【答案】C
【详解】A.玻璃泡上半部分的电场可视为位于O点处正点电荷形成的电场,a、b、c三点位于以O点为圆心的圆弧上,到O点的距离相等,因此电势相同。但场强是矢量,方向沿半径向外,a、b、c三点的场强方向不同,故场强不相同,故A错误;BC.距离O点越近场强越大,则Od间的平均场强大于db间的平均场强,d为Ob的中点,,则根据,有即又所以O、b、d点电势关系满足,B错误,C正确;D.同理可得O、b、d点电势关系满足,故D错误。故选C。
3.(2025-2026高二上·江西萍乡·期中)如图所示,AB是点电荷电场中同一条电场线上的两点,把点电荷为的试探电荷从无穷远移到A点,静电力做的功为;把点电荷为的试探电荷从无穷远移到B点,静电力做的功为,下列说法正确的是( )
A. 场源电荷是正电荷,位于A的左侧
B. 场源电荷是正电荷,位于B的右侧
C. 场源电荷是负电荷,位于A的左侧
D. 场源电荷是负电荷,位于B的右侧
【答案】C
【详解】由于则由于则可知可知场源电荷是负电荷,位于A的左侧。故选C。
4.(2025-2026高二上·江西南昌南昌县莲塘第一中学·期中)(多选)某中学生助手在研究心脏电性质时,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( )
A. a、b两点的电场强度相同
B. c、d两点的电场强度不相同
C. a、b两点的电势差Uab=3mV
D. 从c到d的直线上电场强度先变大后变小
【答案】AD
【详解】A.该瞬时电势分布图可等效为等量异种电荷产生的,等量异种电荷的电场线分布如图 a、b为两电荷连线上对称的两点,所以a、b两点的电场强度大小、方向相同,故A正确;B.c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点,c、d两点的电场强度大小与方向也相同,故B错误:C.a、b两点的电势差故C错误;D.根据等势线的密程度可判断出从c到d的直线上电场强度先变大后变小,故D正确。故选AD。
5.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)国庆假期的南昌水族馆之旅中,小王同学偶然关注到电鲶,随即对这种生物产生了浓厚兴趣。如图(a)。所示,他查阅资料发现电鲶遇到危险时,可产生数百伏的电压,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,如图(b)所示,其中正电荷集中在头部,负电荷集中在尾部,O为电鲶身体的中点,且AB为鱼身长的一半,下列说法正确的是( )
A. 从头到尾O点的电场强度最大
B. A点电势高于B点电势
C. 若将一负电荷放入电鲶体内,则它在A点具有电势能小于它在B点具有电势能
D. 若电鲶头尾部间产生380V的电压时,AB间的电压小于190V
【答案】D
【详解】A.将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场,两点电荷连线的中点O点,电场强度最小,故A错误;BC.沿电场线的方向是电势降低的方向,故A点电势低于B点电势,负电荷在电势高的地方具有的电势能小,因此若将一负电荷放入电鲶体内,则它在A点具有电势能高于它在B点具有电势能,故BC错误;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,电鲶头尾部间产生380V的电压,根据U=Ed可知AB之间电压小于190V,故D正确。故选D。
6.(2025-2026高二上·江西南昌江西师范大学附属中学·期中)一种电子透镜的部分电场分布如图所示,虚线为等差等势面。电子枪发射的电子仅在静电力作用下的运动轨迹如图中实线所示,电子依次经过、、三个点,则( )
A. 从到,电子的速率逐渐增大
B. 从到,电子的电势能逐渐减小
C. 从到,电子的加速度逐渐增大
D. 从到,电子受到的电场力逐渐减小
【答案】C
【详解】AB.电场线和等势线垂直,可知从到c点的电场方向约为水平方向,且电场力指向轨迹内侧,故电场力水平向左,电子从a点运动到b点电场力做负功,由功能关系知,其动能减小,速率减小,电势能增大,故AB错误;CD.根据等差等势面越密集的地方场强越大,由,,加速度越大,电场力越大,故C正确,D错误。故选C。
7.(2025-2026高二上·江西景德镇一中·期中)(多选)如图所示,虚线是某匀强电场中的5个平行且等距的等势面,一电子经过时的动能为,从到的过程中克服电场力所做的功为,已知等势面的电势为,下列说法正确的是( )
A. 等势面的电势为零
B. 该电子一定可以到达等势面
C. 该电子经过等势面时,其电势能为
D. 该电子经过等势面时的速率是经过等势面时的倍
【答案】AD
【详解】A.电子的电荷量为,电子由到,有解得可知电场线垂直等势面向右,因等势面间距相等,故相邻两等势面之间电势差相等,为,所以等势面的电势分别为、、、、,故A正确;B.因电子的速度方向未知,则该电子不一定能到达等势面,故B错误;C.电子经过等势面时,电势能为故C错误;D.电子从到的过程中克服电场力做功为,则电子从到的过程中克服电场力做功为,根据动能定理得,电子到达等势面时的动能为到达等势面时的动能为,则电子经过等势面时的速率是经过等势面时的倍,故D正确。故选AD。
8.(2025-2026高二上·江西赣州十八·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。
9.(2025-2026高二上·江西·期中)(多选)反天刀鱼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,反天刀鱼周围的电场线分布如图所示,A、B为电场中的两点,下列说法正确的是( )
A. 反天刀鱼周围的电场类似于等量异种点电荷形成的电场
B. 试探电荷在A点受到的电场力方向一定沿电场线向左
C. 试探电荷在B点的电势能一定大于在A点的电势能
D. B点的电势高于A点的电势
【答案】AD
【详解】A.由等量异种点电荷形成的电场的特点可知,反天刀鱼周围的电场类似于等量异种点电荷形成的电场,故A正确;B.A点的场强方向向右,则正的试探电荷在A点受到的电场力方向一定水平向右,负的试探电荷在A点受到的电场力方向一定水平向左,故B错误;CD.电场线起始于正电荷,终止于负电荷,离正电荷越近,电势越高,可知B点的电势高于A点的电势;正试探电荷在电势高的地方,电势能大,负试探电荷在电势低的地方电势能大,由于试探电荷的电性未知,所以试探电荷在A、B点的电势能大小关系未知,故C错误,D正确。故选AD。
10.(2025-2026高二上·江西南昌第十中学·期中)细胞电转染的原理简化如图所示,两带电的平行金属板间,由于细胞的存在形成如图所示的电场。其中实线为电场线,关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA进入细胞膜的轨迹,M、N为轨迹上的两点,P点与N关于y轴对称,下列说法正确的是( )
A. DNA分子可能带正电
B. N、P两点的电场强度相同
C. M点的电势与N点的电势相等
D. DNA分子在M点的电势能比在N点大
【答案】D
【详解】A.由DNA分子的运动轨迹可知DNA分子受到指向曲线凹侧的电场力,且电场力方向与电场线方向相反,所以DNA分子带负电,故A错误;B.N、P两点的电场强度方向沿该点处电场线的切线方向,方向不相同,故N、P两点的电场强度不同,故B错误;C.沿着电场线电势降低,故M点的电势低于N点的电势,故C错误;D.由轨迹可知,DNA分子由M向N运动的过程电场力做正功,电势能减小,故DNA分子在M点的电势能比在N点大,故D正确。故选D。
考点2 电势差与电场强度
1.(2025-2026高二上·江西赣州十八·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·江西临川第一中学·期中)熔喷布是一种过滤材料,广泛应用于医疗、卫生、环保等领域,熔喷布经过静电驻极处理后,其纤维表面形成持久的静电场,可以持续吸附空气中的微小颗粒,提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示,b为ac的中点,bd连线平行于平板电极,下列说法正确的是( )
A. a点电场强度比c点的小
B. b、d两点在同一等势面上
C. a、b两点间电势差等于b、c两点间电势差
D. 某带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大
【答案】D
【详解】A.a点电场线比c点更密集,因此a点电场强度比c点的大,故A错误;B.由图可知,bd连线垂直于b点所在的电场线,并不垂直于d点的电场线,由于电场线和等势面是垂直的,因此b、d两点不在同一等势面上,故B错误;C.由于b为ac的中点,且a、b两点间的平均场强大于b、c两点间的平均场强,由U=Ed可知a、b两点间电势差不等于b、c两点间电势差,故C错误;D.将带负电颗粒由a点移动到c点,电场力做正功,因此带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大,故D正确。故选D。
3.(2025-2026高二上·江西·期中)在心电图检查中,医生将电极放在人体表面的特定位置,测量两点间的电势差,从而记录心脏电活动。假设人体表面某微小区域可视为匀强电场,沿电场线方向测得相距为2cm的两点间的电势差为0.1mV。则该区域的电场强度大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】根据匀强电场中电场强度大小与电势差的关系代入数据解得故选D。
4.(2025-2026高二上·江西赣州十八·期中)下列对于各物理量间的关系说法正确的是( )
A. 导体的电阻与导体两端电压成正比
B. 电容器的电容与电容器的电荷量无关
C. 匀强电场中两点相距越远,电势差的绝对值越大
D. 场源电荷在某点处产生的电场强度大小与场源电荷的电荷量无关
【答案】B
【详解】A.导体的电阻由材料、长度和横截面积决定,与电压无关,故A错误;B.电容器的电容由结构(如极板面积、间距、电介质)决定,与电荷量无关,故B正确;C.匀强电场的电势差为,匀强电场中两点相距越远,两点沿场强方向的距离不一定越大,所以电势差的绝对值不一定越大,故C错误;D.根据点电荷场强公式可知,场源电荷在某点处产生的电场强度大小与场源电荷的电荷量Q成正比,故D错误。故选B。
5.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)如图所示,一半径为1m的圆处在平行于圆面的匀强电场中,AB为圆的直径,C为图上一点,AB与AC夹角为60°,A点电势为2V,圆心O的电势为4V,C点电势为6V,则( )
A. 匀强电场方向平行于BC
B. B点电势小于6V
C. 圆周上电势最高点的电势为8V
D. 匀强电场的电场强度大小为2V/m
【答案】C
【详解】A.因AC中点的电势为可知O点与AC中点连线为等势线,则匀强电场方向沿CA方向,A错误;B.根据可得B点电势,B错误;C.过O点做AC的平行线交圆周于D点,圆周上电势最高点的点在D点,根据可得,C正确;D.匀强电场的电场强度大小为,D错误。故选C。
6.(2025-2026高二上·江西定南中学·期中)如图所示,在匀强电场中,A、B为同一条电场线上的两点。已知电场的电场强度大小,A、B两点之间的距离。
(1)求A、B两点之间的电势差UAB;
(2)将电荷量的试探电荷沿电场线由A点移至B点,求在此过程中静电力对试探电荷所做的功W。
【答案】(1);(2)
【分析】【详解】
(1)A、B两点间的电势差(2)静电力所做的功
7.(2025-2026高二上·江西南昌第十中学·期中)如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,,其中ab沿电场线方向,bc和电场线方向成角,电荷量为的正电荷从a移到b静电力做功为, 求:
(1)匀强电场强度E
(2)b、c两点间的电势差;
(3)若b点的电势为300V,则该正电荷在c点电势能。
【答案】(1)匀强电场强度,方向向右; (2) (3)
【讲解】(1) 匀强电场强度,方向向右;
(2) b、c两点间的电势差
(3) 解得该正电荷在c点电势能
8.(2025-2026高二上·江西南昌第二中学·期中)如图A、B、C、D为一匀强电场中的四个点,其中AB=4cm,AC=4cm,电场线与矩形所在平面平行。已知将的正电荷从A点移到B点,电场力做功; =-16V ,设A点电势为零。求:
(1)AB两点的电势差;
(2)匀强电场的电场强度大小和方向。
【答案】(1)4.0V (2)2V/cm,方向与竖直方向夹角为。
【讲解】(1) 根据题意可知AB两点的电势差
(2) 由于A点电势为零,则解得由于可知将电场强度沿CA方向、AB方向正交分解,且随着电场线方向电势降低,故场强分量方向如图 可知,则匀强电场的电场强度大小设E方向与竖直方向夹角为,则可知可知场强方向与竖直方向夹角为。
考点3 电容器的电容
1.(2025-2026高二上·江西临川第一中学·期中)电容器是一种重要的电学元件。两个彼此绝缘又相距很近的导体,就构成一个简单的电容器,它能储存电荷。电容器储存电荷的特性可以用电容C来表征。某电容器在充电过程中,其电容C与所带电荷量Q之间的关系,下列图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】【详解】电容器充电时,所带电荷量逐渐增大,但电容与所储存电荷量的多少无关,是不变的,ABD错误,C正确。故选C。
2.(2025-2026高二上·江西南昌第十中学·期中)计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片,与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片,这组金属片组成一个可变电容器。当连接电源不断电,按下某个键时,与之相连的电子线路就给出该键相应的信号,当按下该键时,电容器的( )
A. 极板间的电压变大
B. 电容变小
C. 极板的电量变大
D. 极板间的场强变小
【答案】C
【详解】A.因电容器与电源连接,则电势差不变,故A错误;B.当按键被按下时,两极板间的距离减小,根据电容的决定式可知电容增大,故B错误;C.根据可知,电荷量变大,故C正确;D.依据极板间距变小,因不变,则变大,故D错误。故选C。
3.(2025-2026高二上·江西南昌中学三经路校区·期中)下列所示电子器件中,哪个选项是电容器( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.图中电子器件是验电器,故A错误;B.图中电子器件是电容器,故B正确;C.图中电子器件是示波管,故C错误;D.图中电子器件是库仑扭秤,故D错误。故选B。
4.(2025-2026高二上·江西南昌中学·期中)(多选)如图所示,一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内,当开关闭合,小球静止时,悬线与竖直方向的夹角为,则( )
A. 当开关闭合时,若减小平行板间的距离,则夹角增大
B. 当开关闭合时,若减小平行板间的距离,则夹角减小
C. 当开关断开时,若减小平行板间的距离,则夹角增大
D. 当开关断开时,若增大平行板间的距离,则夹角不变
【答案】AD
【详解】AB.对小球分析可知当开关闭合时,U一定,若减小平行板间的距离,根据可知,场强变大,则夹角增大,选项A正确,B错误;CD.当开关断开时,Q一定,则可得可知若减小平行板间的距离,则E不变,则夹角不变,选项C错误,D正确。故选AD。
5.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)(多选)如图所示为某次心脏除颤器的模拟治疗,该心脏除颤器的电容器充电后的电压为2.0kV,电容器电容为。若电容器在一定时间内放电至两极板间电势差为0,在此过程中,共释放了0.04C的电荷,则下列说法正确的是( )
A. 电容器两极板之间电势差与电荷量成正比
B. 电容器在充电后的电容为,放电后的电容为0
C. 电容器在放电过程中产生的电流大小是恒定不变的
D. 电容器充电后,单个极板所携带的电荷量为0.04C
【答案】AD
【详解】A.由电容器电容的定义式可知,电容器两极板之间的电势差U与电荷量Q成正比,故A正确;B.电容是电容器的固有属性,不会因放电而电容变为0,充电和放电后电容均为,故B错误;C.电容器在放电过程中,随着两极板间电势差逐渐减小为0,产生的电流大小也逐渐减小为0,所以电容器在放电过程中产生的电流大小不是恒定不变的,故C错误;D.由电容器电容的定义式可知,电容器充电后单个极板所携带的电荷量为,故D正确。故选AD。
6.(2025-2026高二上·江西南昌第二中学·期中)某学校的科学兴趣小组利用所学知识设计了一个电容式压力传感器,如图所示。将电容器可动电极(上极板)与静电计连接,下极板固定,上极板在压力作用下会向下移动,引起电容的变化,压力越大,移动距离越大(设两电极始终不接触),上极板带正电且电荷量保持不变,为极板间的一点。在上极板受到的压力变大时,下列说法正确的是( )
A. 静电计指针张角变大,P点的电势不变
B. 静电计指针张角变大,P点的电势变大
C. 静电计指针张角变小,P点的电势变小
D. 静电计指针张角变小,P点的电势不变
【答案】D
【详解】上极板受到的压力变大时,d变小,电容变大,Q一定,根据Q=CU可知极板间电压U变小,静电计指针张角变小;根据可知则电场强度不变,P点和固定电极的距离不变,则P点电势不变。故选D。
7.(2025-2026高二上·江西南昌江西师范大学附属中学·期中)在如图所示电路中,蓄电池的电动势,内阻,电阻,已知电路中的电流公式为:,电容的平行板电容器水平放置且下极板接地。一带电油滴位于板间正中央点且恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 上极板所带电荷量为
B. 上极板所带电荷量为
C. 若将下极板缓慢上移少许,点的电势降低
D. 若将下极板缓慢上移少许,油滴将向下移动
【答案】C
【详解】AB.电阻两端的电压为电阻与电容器并联,电阻两端的电压等于电容器两端电压。则电容器上极板所带的电荷量为故AB错误;C.若将下极板上移,则板间距离减小,此时电容器的电压不变,由匀强电场公式场强增大,上极板到点间的电势差增大,则点到下极板间的电势差减小,点的电势降低,故C正确;D.由油滴受力可知,油滴受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力,则将下极板上移,场强增大,油滴向上的电场力大于向下的重力,故油滴将向上运动,故D错误。故选C。
8.(2025-2026高二上·江西·期中)监测大气电场强度在科学研究、灾害预警等领域具有重要意义。低空大气与地球表面可视为平行板电容器(空气的相对介电常数近似取1),电场分布如图所示。若该电场视为匀强电场且电场强度,地球半径,静电力常量。则地球表面带电量(单位:C)的数量级为( )
A. 105
B. 106
C. 107
D. 108
【答案】A
【详解】低空大气与地球表面可视为平行板电容器,根据电容的计算表达式有其中,解得C故选A。
9.(2025-2026高二上·江西南昌中学三经路校区·期中)如图所示,、闭合时,一质量为m、电荷量为q的带电液滴,静止在平行板电容器的M、N两金属板间。现保持闭合,将断开,然后将N板向下平移到图中虚线位置,下列说法正确的是( )
A. 电容器电容增大
B. 两板间场强不变
C. 液滴将向下运动
D. 液滴电势能增加
【答案】B
【详解】A.根据N板向下平移,极板间距增大,电容器电容减小,故A错误;B.保持闭合,将断开,电容器极板所带电荷量一定,根据,解得极板间距增大,则两板间场强不变,故B正确;C.结合上述,两板间场强不变,液滴所受电场力不变,液滴仍然处于静止状态,故C错误;D.电容器下极板接地,下极板电势为0,结合上述可知,电场强度不变,令液滴所在位置到下极板间距为,则有N板向下平移,增大,电场强度方向向下,电场力方向向上,液滴带负电,根据可知,液滴电势能减小,故D错误。故选B。
考点4 电场中的图像问题
1.(2025-2026高二上·江西赣州十八·期中)某电场的电场线如图所示,O、N是电场中的两点,以O为坐标原点,O、N点所在直线为x轴且以水平向右为x轴正方向。带正电的粒子从O点以水平向右的初速度开始运动,粒子仅受电场力。该粒子的动能与粒子所在位置x的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据题意可知电场力做正功,动能在增加,根据动能定理,有由此可知Ek-x的斜率表示qE,由图像可知粒子从O到N电场强度不断减小,电场力不断减小,Ek-x的斜率不断减小,故选A。
2.(2025-2026高二上·江西南昌南昌县莲塘第一中学·期中)(多选)如图甲所示,真空中x轴原点O处固定一电荷量为Q的正点电荷a,另一试探电荷b以初动能自位置沿x轴负方向运动,该过程试探电荷b的动能图像如图乙所示。已知静电力常量为k,选无穷远处电势为0,与点电荷a距离r处的电势,粒子仅受电场力作用,下列说法正确的是( )
A. 试探电荷b带负电
B. 沿x轴正方向电势逐渐降低
C. 试探电荷b在处的电势能大于在处的电势能
D. 若仅将a的电荷量变为4Q,则试探电荷b速度减为0时的位置坐标是
【答案】BD
【详解】AC.由题图可知,试探电荷b由运动到的过程中,动能减小,电势能增大,试探电荷b带正电,故AC错误;B.沿着电场线方向电势降低,故B正确;D.根据能量守恒定律可得若仅将a的电荷量变为4Q,试探电荷b的速度减为0时,则有解得,故D正确。故选BD。
3.(2025-2026高二上·江西南昌江西师范大学附属中学·期中)在轴上和处固定两个等量异种点电荷,其连线上电场中电势随变化的图像如图所示,电子仅受静电力作用下,从处由静止释放,沿轴负方向运动,则下列说法正确的是( )
A. 从到过程中,电势能先增大后减小
B. 和处的电场强度方向相反
C. 处的电场强度大于在处的电场强度
D. 电子从到过程中,加速度先增大后减小
【答案】C
【详解】A.由图可知,从到过程中,电势逐渐增大,电子带负电荷,即,根据电势能表达式可知其电势能逐渐减小,故A错误;B.根据图像中图线上各点切线斜率表示电场强度,可知和处的电场强度方向相同,故B错误;C.同理可知,处的电场强度大于在处的电场强度,故C正确;D.由图可知,从到过程中,图线上各点切线斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大,根据牛顿第二定律,可知其加速度先减小后增大,故D错误。故选C。
4.(2025-2026高二上·江西定南中学·期中)(多选)某静电场中的x轴正半轴上的电势随x变化的图像如图所示。一电荷量大小为q的点电荷,从坐标原点处以某一速度出发,仅在电场力作用下沿x轴正方向运动到x=5x0处时速度刚好为零,则该电荷沿x轴正方向运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 点电荷带正电
B. 点电荷的加速度先减小后增大
C. 电场力先做正功后做负功
D. 点电荷在O点的动能大于qφ0
【答案】BC
【详解】A.设点电荷在O点的动能为,根据题意,点电荷从O点运动到x=5x0处时速度刚好为零,根据动能定理可得可知电场力对电荷做功,由于O点与x=5x0处的电势差为根据电场力做功与电势差的关系可知,点电荷带负电,故A错误;B.根据图像的切线斜率表示电场强度,可知该电荷沿x轴正方向运动过程中,场强先变小后变大,点电荷受到的电场力先变小后变大,则点电荷的加速度先减小后增大,故B正确;C.从图像上可以看出,电势先增大后减小,则负电荷的电势能先减小后增大,根据功能关系可以,电场力先做正功后做负功,故C正确;D.点电荷从O点运动到x=5x0处,根据动能定理可得解得点电荷在O点的动能大小为,故D错误。故选BC。
5.(2025-2026高二上·江西·期中)如图,在坐标系的轴正半轴上S点固定一个带正电的点电荷,取无穷远处电势为0,则轴上各点的电势随变化的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】越靠近正电荷,电势越高,可知O点电势最高,随变化的图像斜率代表电场强度,O点电场强度最大,向两边逐渐减小。故选A。
6.(2025-2026高二上·江西南昌第十中学·期中)如图所示,两点电荷分别固定在、两点,沿轴方向各点的电势随位置坐标的变化规律如图,、两点的纵坐标值相同,点为图像的最低点。下列说法正确的是( )
A. 间电场的方向沿轴的正方向
B. 点的场强大于点的场强
C. 两点电荷为同种电荷
D. 、两点的点电荷所带电荷量大小相等
【答案】B
【详解】A.沿电场线电势逐渐降低,由a到c电势先降低后升高,可知间电场的方向先沿轴的正方向,后沿x轴负方向,A错误;B.因图像的斜率等于场强,可知点的场强大于点的场强,B正确;C.根据电荷周围的电势分布可知,两点电荷为异种电荷,C错误;D.因b点是最低点,可知b点场强为零,根据可知,点的点电荷带电荷量大小大于O点的点电荷带电量大小,D错误。故选B。
7.(2025-2026高二上·江西临川第一中学·期中)如图甲所示,轴上固定两个点电荷A和B,电荷A固定在原点,电荷B固定在处,通过电势传感器测出轴上各点电势,并描绘出图像,如图乙所示。已知图线与轴的交点坐标为和,处的图线的切线平行于轴,取无穷远处电势为零时,点电荷的电势公式,其中为静电力常量,为场源点电荷的电荷量,为某点距场源点电荷的距离,下列不正确的是( )
A. 两电荷为异种电荷
B. 两电荷量大小之比为
C. 交点坐标、
D. 在轴上的区域内静止释放一负电荷,该电荷只在电场力作用下一定不能向左穿过位置
【答案】C
【详解】A.根据图像,电荷A周围的电势为正值,所以电荷A带正电;电荷B周围的电势为负值,所以电荷B带负电,两电荷为异种电荷,故A正确,不符合题意;B.处的图线的切线平行于x轴,该处的电场强度等于零,有解得,故B正确,不符合题意;C.由题图可知,、处的电势为零,根据,有,又解得,,故C错误,符合题意;D.在x轴上x>3L的区域内,沿x轴正方向电势逐渐降低,电场强度沿x轴正方向,若在x轴上x>3L的区域内无初速度释放一负电荷,负电荷所受电场力先向左后向右,负电荷将向左先加速后减速,当所处位置的电势与释放点相等时,速度减为零,此后在该点(内的某点)与释放点之间做往复运动,故D正确,不符合题意。故选C。
8.(2025-2026高二上·江西南昌江西师范大学附属中学·期中)如图甲所示,光滑的绝缘水平桌面上静止着一松软的不可伸长的带电绳,总电荷量为(q>0),绳上的电荷和绳的质量都均匀分布,绳的两端分别固定在M、N两点的绝缘钉上,绳NP段的长度为总长度的。若在空间中加上垂直于M、N连线且与桌面平行的匀强电场,电场强度大小为E,带电绳静止时如图乙所示,此时绳上P点的张力大小为,则此时处于M点的绝缘钉受到的绳的拉力大小为( )
A.
B.
C.
D. qE
【答案】D
【详解】绳上取一点Q,使得绳QM段的长度为总长度的,根据对称性可知Q点拉力等于P点拉力,对PQ整体分析可知,沿电场方向有解得根据题意绳上P点的张力大小为,则再对PN段分析可知解得故选D。
9.(2025-2026高二上·江西南昌第十中学·期中)如图甲所示,带电的物块P固定在光滑绝缘水平面上,时刻将另一带电物块Q从与物块P距离为d处由静止释放,物块Q在时间内的速度v随时间 t 变化的图像及时刻和时刻该图像的切线如图乙中所示,图乙中v0和t0为已知。若两物块均可视为点电荷,带电量的数值相等,物块Q的质量为m,静电力常量为k,两物块带电量始终不变。下列说法正确的是( )
A. 两物块带异号电荷
B. 2t0时刻 P、Q相距4d
C. 两物块的带电量为
D. 0~2t0时间内P、Q组成的系统减小的电势能为
【答案】C
【详解】A.物块Q由静止释放后速度逐渐增大,根据图像斜率表示加速度可知,Q的加速度逐渐减小。由于水平面光滑,Q仅受库仑力作用,由牛顿第二定律及库仑定律可知,加速度减小意味着库仑力减小,两物块间距离增大,故库仑力为斥力,两物块带同种电荷,A错误;B.设两物块带电量为,初始距离初始加速度由图像可知,时刻切线斜率为时刻切线斜率为由得解得则,B错误;C.由初始加速度解得,C正确;D.由能量守恒定律,系统减小的电势能等于Q增加的动能。Q的末速度为,动能增量故系统减小的电势能为,D错误。故选C。
10.(2025-2026高二上·江西景德镇一中·期中)一带负电的粒子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,其中段是对称的曲线,段是直线,则下列说法正确的是( )
A. 在段,处的电场强度最小但不等于零
B. 、、处电势、、的关系为
C. 粒子在段速度v随x均匀减小
D. 如果将该粒子的电性改为正电,则该电荷在处的电势能最小
【答案】B
【详解】A.根据电势能与电势的关系式,以及场强与电势的关系式,可得电场力即在图像中,图像切线的斜率等于电场力;在图中段中,处的切线斜率为零,则处的电场力为零,可知电场强度为零,故A错误;B.根据电势能与电势的关系式可得,粒子带负电,且即带负电的粒子电势能越大的位置处电势越低,所以有故B正确;C.由题可知段图像的斜率不变,场强不变,则粒子受到的电场力不变,所以粒子做匀变速直线运动,故C错误;D.由上述分析可知,处电势最高,根据可知,如果该粒子带正电,则该电荷在处的电势能最大,故D错误。故选B。
试卷第1页,共3页
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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·江西定南中学·期中)图中实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。A、B两点处电场强度大小分别为EA、EB,电势分别为φA、φB。下列说法正确的是( )
A. 该电场可能是负点电荷产生的
B. 正电荷在A点由静止释放,将始终沿A点所在的那条电场线运动
C. 一点电荷在A点的电势能一定小于在B点的电势能
D. 同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力大
2.(2025-2026高二上·江西萍乡·期中)“场离子显微镜”的金属钨针尖处于球形真空玻璃泡的球心O,玻璃泡内壁有一层均匀导电膜;在钨针和导电膜间加上高电压后,玻璃泡上半部分的电场可视为位于O点处正点电荷形成的电场,如图所示。a、b、c、d、O为同一平面上的5个点,abc是一段以O为圆心的圆弧,d为Ob的中点,则下列说法正确的是( )
A. a、b、c三点的场强、电势均相同
B. O、b、d点电势关系满足
C. O、b、d点电势关系满足
D. O、b、d点电势关系满足
3.(2025-2026高二上·江西萍乡·期中)如图所示,AB是点电荷电场中同一条电场线上的两点,把点电荷为的试探电荷从无穷远移到A点,静电力做的功为;把点电荷为的试探电荷从无穷远移到B点,静电力做的功为,下列说法正确的是( )
A. 场源电荷是正电荷,位于A的左侧
B. 场源电荷是正电荷,位于B的右侧
C. 场源电荷是负电荷,位于A的左侧
D. 场源电荷是负电荷,位于B的右侧
4.(2025-2026高二上·江西南昌南昌县莲塘第一中学·期中)(多选)某中学生助手在研究心脏电性质时,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( )
A. a、b两点的电场强度相同
B. c、d两点的电场强度不相同
C. a、b两点的电势差Uab=3mV
D. 从c到d的直线上电场强度先变大后变小
5.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)国庆假期的南昌水族馆之旅中,小王同学偶然关注到电鲶,随即对这种生物产生了浓厚兴趣。如图(a)。所示,他查阅资料发现电鲶遇到危险时,可产生数百伏的电压,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,如图(b)所示,其中正电荷集中在头部,负电荷集中在尾部,O为电鲶身体的中点,且AB为鱼身长的一半,下列说法正确的是( )
A. 从头到尾O点的电场强度最大
B. A点电势高于B点电势
C. 若将一负电荷放入电鲶体内,则它在A点具有电势能小于它在B点具有电势能
D. 若电鲶头尾部间产生380V的电压时,AB间的电压小于190V
6.(2025-2026高二上·江西南昌江西师范大学附属中学·期中)一种电子透镜的部分电场分布如图所示,虚线为等差等势面。电子枪发射的电子仅在静电力作用下的运动轨迹如图中实线所示,电子依次经过、、三个点,则( )
A. 从到,电子的速率逐渐增大
B. 从到,电子的电势能逐渐减小
C. 从到,电子的加速度逐渐增大
D. 从到,电子受到的电场力逐渐减小
7.(2025-2026高二上·江西景德镇一中·期中)(多选)如图所示,虚线是某匀强电场中的5个平行且等距的等势面,一电子经过时的动能为,从到的过程中克服电场力所做的功为,已知等势面的电势为,下列说法正确的是( )
A. 等势面的电势为零
B. 该电子一定可以到达等势面
C. 该电子经过等势面时,其电势能为
D. 该电子经过等势面时的速率是经过等势面时的倍
8.(2025-2026高二上·江西赣州十八·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
9.(2025-2026高二上·江西·期中)(多选)反天刀鱼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,反天刀鱼周围的电场线分布如图所示,A、B为电场中的两点,下列说法正确的是( )
A. 反天刀鱼周围的电场类似于等量异种点电荷形成的电场
B. 试探电荷在A点受到的电场力方向一定沿电场线向左
C. 试探电荷在B点的电势能一定大于在A点的电势能
D. B点的电势高于A点的电势
10.(2025-2026高二上·江西南昌第十中学·期中)细胞电转染的原理简化如图所示,两带电的平行金属板间,由于细胞的存在形成如图所示的电场。其中实线为电场线,关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA进入细胞膜的轨迹,M、N为轨迹上的两点,P点与N关于y轴对称,下列说法正确的是( )
A. DNA分子可能带正电
B. N、P两点的电场强度相同
C. M点的电势与N点的电势相等
D. DNA分子在M点的电势能比在N点大
考点2 电势差与电场强度
1.(2025-2026高二上·江西赣州十八·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·江西临川第一中学·期中)熔喷布是一种过滤材料,广泛应用于医疗、卫生、环保等领域,熔喷布经过静电驻极处理后,其纤维表面形成持久的静电场,可以持续吸附空气中的微小颗粒,提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示,b为ac的中点,bd连线平行于平板电极,下列说法正确的是( )
A. a点电场强度比c点的小
B. b、d两点在同一等势面上
C. a、b两点间电势差等于b、c两点间电势差
D. 某带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大
3.(2025-2026高二上·江西·期中)在心电图检查中,医生将电极放在人体表面的特定位置,测量两点间的电势差,从而记录心脏电活动。假设人体表面某微小区域可视为匀强电场,沿电场线方向测得相距为2cm的两点间的电势差为0.1mV。则该区域的电场强度大小为( )
A.
B.
C.
D.
4.(2025-2026高二上·江西赣州十八·期中)下列对于各物理量间的关系说法正确的是( )
A. 导体的电阻与导体两端电压成正比
B. 电容器的电容与电容器的电荷量无关
C. 匀强电场中两点相距越远,电势差的绝对值越大
D. 场源电荷在某点处产生的电场强度大小与场源电荷的电荷量无关
5.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)如图所示,一半径为1m的圆处在平行于圆面的匀强电场中,AB为圆的直径,C为图上一点,AB与AC夹角为60°,A点电势为2V,圆心O的电势为4V,C点电势为6V,则( )
A. 匀强电场方向平行于BC
B. B点电势小于6V
C. 圆周上电势最高点的电势为8V
D. 匀强电场的电场强度大小为2V/m
6.(2025-2026高二上·江西定南中学·期中)如图所示,在匀强电场中,A、B为同一条电场线上的两点。已知电场的电场强度大小,A、B两点之间的距离。
(1)求A、B两点之间的电势差UAB;
(2)将电荷量的试探电荷沿电场线由A点移至B点,求在此过程中静电力对试探电荷所做的功W。
7.(2025-2026高二上·江西南昌第十中学·期中)如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,,其中ab沿电场线方向,bc和电场线方向成角,电荷量为的正电荷从a移到b静电力做功为, 求:
(1)匀强电场强度E
(2)b、c两点间的电势差;
(3)若b点的电势为300V,则该正电荷在c点电势能。
8.(2025-2026高二上·江西南昌第二中学·期中)如图A、B、C、D为一匀强电场中的四个点,其中AB=4cm,AC=4cm,电场线与矩形所在平面平行。已知将的正电荷从A点移到B点,电场力做功; =-16V ,设A点电势为零。求:
(1)AB两点的电势差;
(2)匀强电场的电场强度大小和方向。
考点3 电容器的电容
1.(2025-2026高二上·江西临川第一中学·期中)电容器是一种重要的电学元件。两个彼此绝缘又相距很近的导体,就构成一个简单的电容器,它能储存电荷。电容器储存电荷的特性可以用电容C来表征。某电容器在充电过程中,其电容C与所带电荷量Q之间的关系,下列图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025-2026高二上·江西南昌第十中学·期中)计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片,与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片,这组金属片组成一个可变电容器。当连接电源不断电,按下某个键时,与之相连的电子线路就给出该键相应的信号,当按下该键时,电容器的( )
A. 极板间的电压变大
B. 电容变小
C. 极板的电量变大
D. 极板间的场强变小
3.(2025-2026高二上·江西南昌中学三经路校区·期中)下列所示电子器件中,哪个选项是电容器( )
A. B.
C. D.
4.(2025-2026高二上·江西南昌中学·期中)(多选)如图所示,一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内,当开关闭合,小球静止时,悬线与竖直方向的夹角为,则( )
A. 当开关闭合时,若减小平行板间的距离,则夹角增大
B. 当开关闭合时,若减小平行板间的距离,则夹角减小
C. 当开关断开时,若减小平行板间的距离,则夹角增大
D. 当开关断开时,若增大平行板间的距离,则夹角不变
5.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)(多选)如图所示为某次心脏除颤器的模拟治疗,该心脏除颤器的电容器充电后的电压为2.0kV,电容器电容为。若电容器在一定时间内放电至两极板间电势差为0,在此过程中,共释放了0.04C的电荷,则下列说法正确的是( )
A. 电容器两极板之间电势差与电荷量成正比
B. 电容器在充电后的电容为,放电后的电容为0
C. 电容器在放电过程中产生的电流大小是恒定不变的
D. 电容器充电后,单个极板所携带的电荷量为0.04C
6.(2025-2026高二上·江西南昌第二中学·期中)某学校的科学兴趣小组利用所学知识设计了一个电容式压力传感器,如图所示。将电容器可动电极(上极板)与静电计连接,下极板固定,上极板在压力作用下会向下移动,引起电容的变化,压力越大,移动距离越大(设两电极始终不接触),上极板带正电且电荷量保持不变,为极板间的一点。在上极板受到的压力变大时,下列说法正确的是( )
A. 静电计指针张角变大,P点的电势不变
B. 静电计指针张角变大,P点的电势变大
C. 静电计指针张角变小,P点的电势变小
D. 静电计指针张角变小,P点的电势不变
7.(2025-2026高二上·江西南昌江西师范大学附属中学·期中)在如图所示电路中,蓄电池的电动势,内阻,电阻,已知电路中的电流公式为:,电容的平行板电容器水平放置且下极板接地。一带电油滴位于板间正中央点且恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 上极板所带电荷量为
B. 上极板所带电荷量为
C. 若将下极板缓慢上移少许,点的电势降低
D. 若将下极板缓慢上移少许,油滴将向下移动
8.(2025-2026高二上·江西·期中)监测大气电场强度在科学研究、灾害预警等领域具有重要意义。低空大气与地球表面可视为平行板电容器(空气的相对介电常数近似取1),电场分布如图所示。若该电场视为匀强电场且电场强度,地球半径,静电力常量。则地球表面带电量(单位:C)的数量级为( )
A. 105
B. 106
C. 107
D. 108
9.(2025-2026高二上·江西南昌中学三经路校区·期中)如图所示,、闭合时,一质量为m、电荷量为q的带电液滴,静止在平行板电容器的M、N两金属板间。现保持闭合,将断开,然后将N板向下平移到图中虚线位置,下列说法正确的是( )
A. 电容器电容增大
B. 两板间场强不变
C. 液滴将向下运动
D. 液滴电势能增加
考点4 电场中的图像问题
1.(2025-2026高二上·江西赣州十八·期中)某电场的电场线如图所示,O、N是电场中的两点,以O为坐标原点,O、N点所在直线为x轴且以水平向右为x轴正方向。带正电的粒子从O点以水平向右的初速度开始运动,粒子仅受电场力。该粒子的动能与粒子所在位置x的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025-2026高二上·江西南昌南昌县莲塘第一中学·期中)(多选)如图甲所示,真空中x轴原点O处固定一电荷量为Q的正点电荷a,另一试探电荷b以初动能自位置沿x轴负方向运动,该过程试探电荷b的动能图像如图乙所示。已知静电力常量为k,选无穷远处电势为0,与点电荷a距离r处的电势,粒子仅受电场力作用,下列说法正确的是( )
A. 试探电荷b带负电
B. 沿x轴正方向电势逐渐降低
C. 试探电荷b在处的电势能大于在处的电势能
D. 若仅将a的电荷量变为4Q,则试探电荷b速度减为0时的位置坐标是
3.(2025-2026高二上·江西南昌江西师范大学附属中学·期中)在轴上和处固定两个等量异种点电荷,其连线上电场中电势随变化的图像如图所示,电子仅受静电力作用下,从处由静止释放,沿轴负方向运动,则下列说法正确的是( )
A. 从到过程中,电势能先增大后减小
B. 和处的电场强度方向相反
C. 处的电场强度大于在处的电场强度
D. 电子从到过程中,加速度先增大后减小
4.(2025-2026高二上·江西定南中学·期中)(多选)某静电场中的x轴正半轴上的电势随x变化的图像如图所示。一电荷量大小为q的点电荷,从坐标原点处以某一速度出发,仅在电场力作用下沿x轴正方向运动到x=5x0处时速度刚好为零,则该电荷沿x轴正方向运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 点电荷带正电
B. 点电荷的加速度先减小后增大
C. 电场力先做正功后做负功
D. 点电荷在O点的动能大于qφ0
5.(2025-2026高二上·江西·期中)如图,在坐标系的轴正半轴上S点固定一个带正电的点电荷,取无穷远处电势为0,则轴上各点的电势随变化的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2025-2026高二上·江西南昌第十中学·期中)如图所示,两点电荷分别固定在、两点,沿轴方向各点的电势随位置坐标的变化规律如图,、两点的纵坐标值相同,点为图像的最低点。下列说法正确的是( )
A. 间电场的方向沿轴的正方向
B. 点的场强大于点的场强
C. 两点电荷为同种电荷
D. 、两点的点电荷所带电荷量大小相等
7.(2025-2026高二上·江西临川第一中学·期中)如图甲所示,轴上固定两个点电荷A和B,电荷A固定在原点,电荷B固定在处,通过电势传感器测出轴上各点电势,并描绘出图像,如图乙所示。已知图线与轴的交点坐标为和,处的图线的切线平行于轴,取无穷远处电势为零时,点电荷的电势公式,其中为静电力常量,为场源点电荷的电荷量,为某点距场源点电荷的距离,下列不正确的是( )
A. 两电荷为异种电荷
B. 两电荷量大小之比为
C. 交点坐标、
D. 在轴上的区域内静止释放一负电荷,该电荷只在电场力作用下一定不能向左穿过位置
8.(2025-2026高二上·江西南昌江西师范大学附属中学·期中)如图甲所示,光滑的绝缘水平桌面上静止着一松软的不可伸长的带电绳,总电荷量为(q>0),绳上的电荷和绳的质量都均匀分布,绳的两端分别固定在M、N两点的绝缘钉上,绳NP段的长度为总长度的。若在空间中加上垂直于M、N连线且与桌面平行的匀强电场,电场强度大小为E,带电绳静止时如图乙所示,此时绳上P点的张力大小为,则此时处于M点的绝缘钉受到的绳的拉力大小为( )
A.
B.
C.
D. qE
9.(2025-2026高二上·江西南昌第十中学·期中)如图甲所示,带电的物块P固定在光滑绝缘水平面上,时刻将另一带电物块Q从与物块P距离为d处由静止释放,物块Q在时间内的速度v随时间 t 变化的图像及时刻和时刻该图像的切线如图乙中所示,图乙中v0和t0为已知。若两物块均可视为点电荷,带电量的数值相等,物块Q的质量为m,静电力常量为k,两物块带电量始终不变。下列说法正确的是( )
A. 两物块带异号电荷
B. 2t0时刻 P、Q相距4d
C. 两物块的带电量为
D. 0~2t0时间内P、Q组成的系统减小的电势能为
10.(2025-2026高二上·江西景德镇一中·期中)一带负电的粒子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,其中段是对称的曲线,段是直线,则下列说法正确的是( )
A. 在段,处的电场强度最小但不等于零
B. 、、处电势、、的关系为
C. 粒子在段速度v随x均匀减小
D. 如果将该粒子的电性改为正电,则该电荷在处的电势能最小
试卷第1页,共3页
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