专题02 静电场中的能量 专项训练 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

专题02 静电场中的能量 考点01电势能与电势 考点02 电势差、电势差与电场强度的关系 考点03 电容器问题 考点04 带电粒子在电场中的运动问题 考点01电势能与电势 1．下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　） A．由公式可知，导体的电阻率与导体的电阻成正比 B．由可知，电场中两点间的电势差与电场力做功成正比，与检验电荷电量成反比 C．由可知，越大，沿电场线方向电势降低得越快 D．由可知，电势能越大的地方，电势越高 2．如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,有A、B、C三点,A为两电荷连线的中心,B为连线上距A为d的一点,C为连线中垂线上距A也为d的一点,关于A、B、C三点的场强大小、电势高低的比较,正确的是 A．场强最大的是A点 B．场强最大的是C点 C．电势最低的是C点 D．电势最低的是B点 3．下图为某电场中的一根电场线，电场线上有A、B两点，一电子从A点运动到B点。下列说法正确的是（　　）    A．该电场线是客观存在的，与电子的运动轨迹重合。 B．电子在A点受的电场力一定比在B点受的电场大 C．A点的电势比B点的电势高，与电子本身无关 D．电子在A点的电势能比在B点的电势能大，由电场和电子共同决定 4．反天刀鱼生活在尼罗河，其身体分布着带电器官，这些器官能在鱼周围产生电场，电场线分布如图所示，A、B均为电场中的点。下列说法正确的是（　　） A．A点的电势小于B点的电势 B．A点的场强小于B点的场强 C．正电荷从A点移动到B点，电场力做正功 D．负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能 5．如图所示，为两个带等量正电荷的固定点电荷，竖直线为两点电荷连线的中垂线，O点为垂足，。现将一带正电液滴从A点由静止释放，液滴到达B点时的速度大小为v且能到达O点。重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．在中垂线上，O点的电势最低 B．液滴从A点运动到点的过程中机械能先增大后减小 C．液滴到达点时的速度大小为 D．液滴到达点时的速度大小为 6．真空中有一个静止的、带正电的点电荷，其周围的电场线分布如图所示，a、b、c是同一条电场线上的三个点，它们的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。关于φa、φb、φc，下列说法正确的是（　　） A． B．， C． D．， 7．如图所示，长为L的细线拴一个带电荷量为+q、质量为m小球，重力加速度为g，球处在竖直向上的匀强电场中，电场强度为E，小球能够在竖直平面内做圆周运动，则（　　） A．小球受到的电场力跟重力是一对平衡力 B．小球在最高点的速度一定不小于 C．小球运动到最高点时，电势能最小 D．小球运动到最低点时，机械能最大 8．如图所示为点电荷、形成的电场，下列说法正确的是（  ） A．带正电，带负电 B．的电荷量大于的电荷量 C．的左侧某点电场强度为零 D．连线上从到电势降低 9．如图所示，M、N两点处分别固定有两个等量正点电荷，O点为MN连线中点，点a、点b为MN连线上到O点距离相等的两点，点c、点d为MN连线的中垂线上到O点距离相等的两点。下列说法中正确的是（　　） A．c点和d点处的电场强度相同 B．b点比O点电势高 C．b、c两点间电势差Ubc等于d、a两点间电势差Uda D．把一个不计重力的带负电的微粒从d点由静止释放，它将沿dc方向运动到无穷远处 10．如图所示，在绝缘的斜面上方存在着水平向右的匀强电场，一带电金属块沿斜面滑下，已知金属块在滑下的过程中动能增加了，金属块克服摩擦力做功，重力做功，则以下判断正确的是（　　） A．金属块的电势能增加 B．金属块的机械能增加 C．金属块带负电荷 D．金属块克服电场力做功 考点02 电势差、电势差与电场强度的关系 11．下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　） A．由公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比 B．由公式可知，点电荷产生的电场中某点场强与场源电荷所带电荷量成正比 C．由公式可知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比 D．由公式可知，电场强度E的方向与电场力F的方向相同 12．如图，匀强电场中的点A 、 、 、 、 、 、 、 为立方体的8个顶点，已知 、 、 点的电势分别为 、 、 ，则A点的电势为（　　）    A．0 B．1V C．2V D．3V 13．如图所示，实线为三条电场线，从电场中M点以相同的速度方向射出、两个带电粒子，其仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。下列说法正确的是（　　） A．a的加速度将增加，b的加速度将减小 B．a一定带正电，b一定带负电 C．a的速度将增加，b的速度将增加 D．该电场的等差等势面为曲线且从左往右越来越稀疏 14．如图所示，在匀强电场中有O、A、B三点，OA=OB=5cm，其中O、A电势分别为0和5V，OA与OB的夹角为120°，A、B在同一条竖直线上。现有一不计重力的带电粒子从A点沿AO方向飞入电场，经过B点时的动能与在A点时相同，则下列说法正确的是（　　） A．该粒子带正电 B．粒子运动过程中，电场力一直做正功 C．粒子能运动到O点，且在O点时电势能为零 D．该电场的场强大小为200V/m，方向水平向左 15．如图所示，是一独立点电荷形成电场中的一条电场线，线段，则（　　） A．电场强度比较是 B．电势比较是 C．电势差比较是 D．检验电荷沿方向移动电场力做正功 16．有人认为在两个带电导体之间可以存在如图所示的静电场，它的电场线相互平行，间距不等。关于此“静电场”，下列说法正确的是（    ） A．该电场一定存在，是个特殊的匀强电场 B．该电场一定存在，可以通过两个匀强电场叠加产生 C．因为带电导体的位置与形状未知，所以该电场可能存在 D．通过试探电荷沿不同路径从图中a点移动到b点，电场力做功不同，可判断该电场不存在 17．关于静电场，下列结论普遍成立的是（　　） A．电场强度为零的地方，电势也为零 B．电场强度的方向与等势面处处垂直 C．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低 D．任一点的电场强度总是指向该点电势升高的方向 18．沿静电场中某直线建立x轴，该直线上的电场方向沿x轴，坐标轴正半轴上有A、B两点，A距坐标原点的距离为，B距坐标原点的距离为。规定沿x轴正方向为电场正方向，x轴上各点的电场强度E随x的变化关系如图所示。将一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子由O点静止释放，粒子在运动过程中只受静电力的作用，下列说法正确的有（　　） A．粒子从O到B先做加速运动，后做减速运动 B．OA两点间的电势差与AB两点间的电势差相等 C．粒子不可能到达B点 D．粒子到达A点时的速度大小为 19．如图所示，a、b、c、d、e 五点在同一直线上，b、c 两点间的距离等于 d、e 两点间的距离，在 a 点固定放置一个点电荷，带电荷量为＋Q。已知在＋Q 的电场中 b、c 两点间的电势差为 U，现将一个试探电荷＋q 从 d 点移动到 e 点。下列说法正确的是（　　） A．b 点电势低于 c 点电势 B．d、e 两点间的电势差为 U C．试探电荷的电势能增大 D．电场力对试探电荷做功小于 qU 20．如图，A、B、C、D为一匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，其中，AB＝2cm，，电场线与矩形所在平面平行。将q＝2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功WAB＝8.0×10－9J；将这个电荷从B点移到C点，电势能增加了ΔEpBC＝3.2×10－8J，则（　　） A．B点的电势为4V B．电场强度的方向由B指向C C．电场强度的大小为400V/m D．A和C之间的电势差UAC8V 考点03 电容器问题 21．物理学家们的科学发现推动了物理学的发展、人类的进步．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中正确的是（  ） A．法拉第通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量，进一步证实了电子的存在，揭示了电荷的非连续性 B．把电容器的电量Q和两极板间的电压U的比值定义为电容，是基于该比值的大小取决于电量Q和电压U，且它能反映电容器容纳电荷的本领 C．奥斯特由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象电本质 D．库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究 22．M、N两金属板竖直放置，使其带电，悬挂其中的带电小球P如图偏离竖直方向。下列哪一项措施会使OP悬线与竖直方向的夹角增大？（P球不与金属极板接触）（　　） A．增大MN两极板间的电势差 B．减小MN两极板的带电量 C．保持板间间距不变，将M、N板一起向右平移 D．保持板间间距不变，将M、N板一起向左平移 23．莱顿瓶是一种储存静电的装置，结构如图所示。玻璃瓶外面贴有一层金属箔，瓶内装食盐水，瓶口插一金属探针做电极，探针与内部的食盐水相连。下列操作可以提高这只莱顿瓶储存电荷本领的是（　　） A．从玻璃瓶中取出一些食盐水 B．往玻璃瓶中加入一些食盐水 C．把金属探针向上拔出一些 D．降低金属箔的高度 24．如图所示，为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地，M和N为两水平放置的平行金属板，当金属板带上一定电荷以后，两板间的一带电小球P处于静止状态。已知M板与b板用导线相连，N板接地，在以下方法中，能使P向下运动的是（　　） A．增大间的距离 B．减小间的距离 C．取出两极板间的电介质 D．换一块形状大小相同，介电常数更大的电介质 25．如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度升高时，材料竖直方向尺度增加，使板间距离减小，则（　　） A．极板所带电荷量减少 B．极板间电场强度不变 C．极板间电场强度变小 D．电容器电容变大 26．如图所示，电容器的A极板带正电，B极板带负电且接地，现将B极板水平向左移动x，则电容器的电容C和P点的电势φ随位移x变化的图像，正确的是（　　） A． B． C． D． 27．如图1所示为一电容式加速度传感器。其工作原理是：平行板电容器固定在车上，极板水平，俯视图为矩形的极板正对面积为S，长度为2L，极板间距为d，一厚度与极板间距相同、质量为m的电介质板通过劲度系数为k0的弹簧连接在车上，充好电后将两极板与电源断开。车的加速度不同，电介质板进入极板间的长度就不同，电容器的电容就会发生变化，引起电压变化。通过监测极板间电压可以测量车的加速度，如图2所示为电压与加速度的关系图线，图中、分别为电介质板未进入电容器和全部进入电容器时的加速度。已知图1中的电容器可分为左、右两部分：左侧为填充有电介质板的平行板电容器，其电容值记为，右侧为无电介质的平行板电容器，其电容值记为。整个电容器的等效电容为。空气的相对介电常数，电介质板的相对介电常数。在一平直公路上，汽车匀速运动时，电介质板刚好填充一半的极板长度，此时电容器极板间的电压为；汽车以某一加速度匀减速刹车时，电容器极板间的电压变为。忽略一切摩擦阻力。下列说法正确的是（    ） A．汽车刹车时，电容器的电容要比匀速行驶时的小 B．汽车刹车时，运动方向向左 C．汽车刹车的加速度大小为 D．电容器的带电量为 28．微信运动步数的测量是通过手机内的电容式加速度传感器实现的，其简化原理图如图所示，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板能上下运动，进而改变电容器的电容，将运动信号转化为电信号，图中R为定值电阻，则手机（　　） A．静止时，电容器两极板不带电 B．匀速运动时，电流表示数不为零 C．向前突然减速使N板向上移动，电流表中电流方向由a向b D．向前突然加速使N板向下移动，电容器两极板间电场强度不发生变化 29．两块竖直放置的平行正对的金属板构成一个平行板电容器。电容器左板接地，右板与静电计相连，在距离两板等距离的A点处有一个带电小球在静电力与细绳牵引下处于静止状态。若将左极板向右移动靠近A点后系统再次平衡，下列说法中正确的是（　　） A．若带电小球仍处在A点处不移动，小球所受静电力增加 B．带电小球的电势能减小 C．静电计指针偏角变大 D．细绳的拉力减小 考点04 带电粒子在电场中的运动问题 30．在下列四种情况中，a、b两点电场强度和电势都相同的是（　　） A．距离正点电荷等距离的a、b两点 B．带等量异种电荷的无限大平行金属板之间的a、b两点 C．静电平衡状态下的导体中的a、b两点（两点都在导体内部） D．等量异号电荷周围的电场，关于两电荷连线的中点对称的a、b两点 31．如图所示，电子以水平速度进入带电平行板中，则电子在平行板中运动属于下列哪种运动（　　） A．非匀加速曲线运动 B．匀速曲线运动 C．匀变速曲线运动 D．以上说法均不对 32．如图所示，电子在场中运动的初速度v有四种情况，电子的德布罗意波长变长的是（　　） A．   B．   C．   D．   33．下列四图表示真空中不计重力的带正电粒子分别以速度按如图所示的方向进入匀强电场或匀强磁场中，下列说法正确的是（　　） A．图甲中带电粒子做匀速直线运动 B．图乙中带电粒子做匀变速曲线运动 C．图丙中带电粒子在纸面所在的平面内做匀速圆周运动 D．图丁中带电粒子做匀加速直线运动 34．如图， 由高压电源给发射极和栅板加高电压U而形成一个辐向电场，促使电子从发射极逸出并加速从栅板射出，又会使空气电离出正离子和电子，电子也会加速从栅板射出。假设从发射极逸出一个电子a，电离得到的另一个电子b并刚好处于电场正中央，都由静止加速，已知电子质量为m，电量为e，下列计算电子射出栅板速度的答案正确的是（　　） A． B． C． D． 35．如图所示，在真空中离子P1、P2以相同速度从O点垂直场强方向射入匀强电场，经电场偏转后打在极板B上的C、D两点．已知P1电荷量为P2电荷量的3倍．GC=CD，则P1、P2离子的质量之比为（重力忽略不计）（　　） A．3：4 B．4：3 C．2：3 D．3：2 36．洛伦兹力演示仪由励磁线圈、电子枪、玻璃泡等组成，结构示意图如图所示。励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，当线圈中通有励磁电流I时，两线圈之间将产生垂直线圈平面的匀强磁场，其磁感应强度与I成正比，比例系数为k，方向垂直纸面向外。电子在电子枪中经加速电压U加速后形成高速电子束，若电子束垂直磁场方向，则可看到电子束径迹呈圆形，直径为D。下列说法正确的是（　　） A．励磁线圈中的电流方向沿逆时针方向 B．仅增大励磁线圈中的电流，电子做圆周运动的周期将变大 C．电子在磁场中运动时，洛伦兹力对电子做正功 D．电子的比荷 37．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞，如图所示。若质子的加速长度为x，质量为m，电荷量大小为e，质子由静止被加速到v，则加速匀强电场的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 38．沿电场线所在直线建立如图所示Ox轴，x轴上各点电势随x的变化规律如图所示，坐标点O、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，O点电势为零。带电量为-e的电子从O点由静止释放，仅受电场力作用，下列说法正确的是（　　） A．在0~区间内，电场方向始终指向x轴正方向 B．电子到达B点时动能为 C．电子从A运动到C，加速度先增大后减小 D．若在B点给电子一个沿x轴方向的初速度，电子一定会在AC间做往复运动 39．某空间内有高度为d、宽度足够宽、方向水平向左的匀强电场.当在该空间内建立如图所示的坐标系后，在x轴上的P点沿y轴正方向连续射入质量和电荷量均相同、且带电性质也相同的带电粒子(粒子重力不计)，由于粒子的入射速率v(v>0)不同，有的粒子将在电场中直接通过y轴，有的将穿出电场后再通过y轴.设粒子通过y轴时，离坐标原点的距离为h，从P到y轴所需的时间为t0，则 A．由题中条件可以判断出粒子的带电性质 B．对h≤d的粒子，h越大，t0越大 C．对h≤d的粒子，在时间t0内，电场力对粒子做的功不相等 D．对h≥d的粒子，h越大的粒子，电场力对粒子做的功越大 40．如图（a）所示，平行板电容器两极板A、B水平正对放置，极板长为L，板间距为d，A、B极板间所加电压如图（b）所示。一质量为m、电荷量为＋q的粒子在M点由静止释放，经过电压U加速后，在t＝0时刻从N点沿平行板电容器正中央进入，t＝T时刻，粒子恰好从极板边缘飞出。不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A．粒子从上极板边缘飞出 B．偏转电场对粒子所做的功为qU C．金属板的长和宽关系满足L＝2d D．若粒子在时刻进入偏转电场，则粒子将落在极板上 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．C 【详解】A．导体的电阻率是材料本身的特性，与电阻无关，A错误； B．电场中两点间的电势差由电场及空间中的两点距离决定与电场力做功和检验电荷电量无关，B错误； C．由可知，越大，沿电场线方向电势降低得越快，C正确； D．电势能越大的地方，电势不一定越高，还要看电荷的电性，D错误。 故选C。 2．D 【分析】由题意可知考查静电场中场强、电势大小比较．根据场强、电势特点分析可得． 【详解】AB．等量异种点电荷的电场,B点的电场线最密,C点的最疏,则场强最大的B点,场强最小的C点．故AB均错误． CD．两个电荷连线的中垂线是一条等势线,则A、C两点的电势相等，电场线是从正电荷出发到负电荷终至,所以A、B两点处于从左向右的电场线方向上,则，即电势最低的B点故C错误,D正确． 故选D 【点睛】电场线疏密表示场强大小，沿电场线方向电势逐渐降低． 3．C 【详解】A．电场线是为了形象描述电场而假想的线，实际不存在；一电子在A点如果速度方向不与AB共线，运动到B点，电场线与电子的运动轨迹不重合，故A错误； B．电场线的疏密程度反映了电场强度的大小，由于只有一根电场线，不能确定电场线的分布情况，故无法判断A、B两点的场强大小，所以电子在A点受的电场力不一定比在B点受的电场力大，故B错误； C．顺着电场线的方向电势逐渐降低，所以A点的电势比B点的电势高；电场中某点电势高低由电场自身决定，与电子本身无关，故C正确； D．由电势能可知，电子在A点的电势能比在B点的电势能小，由电场和电子共同决定，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】A．根据沿电场线方向电势降低，可知A点的电势小于B点的电势，故A正确； 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B处密，因此A点电场强度大于B点电场强度，故B错误； C．正电荷在电势高的地方电势能大，所以正电荷从A向B运动，电势能变大，电场力做负功，故C错误； D．负电荷在电势低的地方电势能大，所以负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，故D错误。 故选A。 5．C 【详解】A. 根据等量正电荷周围的电势分布可知，在中垂线上，O点的电势最高，选项A错误； B. 液滴从A点运动到点的过程中，电场力先做负功，后做正功，则机械能先减小后增大，选项B错误； C. 因B点和B′点的电势相同，则液滴在两点的电势能相同，则从B到B′由动能定理 解得液滴到达点时的速度大小为 选项C正确； D. 因A点和A′点的电势相同，则液滴在两点的电势能相同，则从A到A′由动能定理， 解得液滴到达A′点时的速度大小为 选项D错误。 故选C。 6．A 【详解】沿电场线方向电势降低，可知。 故选A。 7．C 【详解】A．小球能够在竖直平面内做圆周运动，重力与电场力反向，电场力大小可能等于重力，则小球在竖直平面内做匀速圆周运动；电场力大小也可能大于重力，则二者合力（称为等效重力）竖直向上，相当于重力方向向上，最高点为等效最低点，小球通过时速度最大；最低点为等效最高点，小球通过时速度最小；电场力大小还可能小于重力，则相当于重力方向不变，重力加速度减小；A错误； B．由A选项分析可知，小球可能以较小的速度（小于）在竖直平面内做匀速圆周运动，B错误； C．圆周上最高点电势最低，小球带正电，由知经过最高点时电势能最小，C正确； D．圆周上最低点电势最高，小球经过时电势能最大，由小球机械能与电势能之和不变可知，小球经过最低点时机械能最小，D错误。 故选C。 8．C 【详解】A. 由于不知道电场线的方向，所以不能判断两个点电荷的电性，故A错误． B. B电荷附近电场线比A电荷附近电场线密，B的电荷量大于A的电荷量，故B错误． C. 电场线从正电荷出发到负电荷终止，可知两个点电荷带异种电荷，A的电荷量小于B的电荷量，由电场的叠加原理知A的左侧某点电场强度可能为零，故C正确． D.由于电场线方向未知，所以不能判断电势如何变化，故D错误． 9．B 【详解】A．根据等量同种电荷的电场分布可知，点和点的电场强度大小相等方向相反，A错误； B．沿电场线方向电势降低可知，点电势比点电势高。B正确； C．由对称性可知、两点的电势相等，、两点的电势相等，所以，，C错误； D．在等量同种电荷连线的中垂线上，点的电场强度为零，电场强度方向由指向和由指向，带负电微粒从点由静止释放，则在电场力作用下向点加速运动，过点后做减速运动，到达点，速度为零，然后向点加速运动，由于对称性，带负电微粒将会在点上下两侧之间往复运动， D错误。 故选B。 10．A 【详解】ACD．根据动能定理可得 可得 解得 可知金属块克服电场力做功，金属块的电势能增加，由于电场力做负功，由图可知电场力与电场方向相同，金属块带正电荷，A正确，CD错误； B．由于 可知除了重力外，其他力对金属块做功，金属块的机械能减少，B错误。 故选A。 11．B 【详解】A．金属的电阻率与材料及温度有关，与导体的电阻无关，A错误； B．由公式可知，点电荷产生的电场中某点场强与场源电荷所带电荷量成正比，B正确； C．公式中的d指的是匀强电场中沿电场方向的距离，C错误； D．电场强度E的方向与正试探电荷所受电场力F的方向相同，D错误。 故选B。 12．A 【详解】由于电场为匀强电场，AD边与FG边平行且相等，则有 即 得 故选A。 13．C 【详解】A．电场线越密，电场强度越大，电场力越大，粒子的加速度越大，所以的加速度将减小，b的加速度将增加，故A错误； B．由于电场强度方向未知，所以无法判断电荷的正负，故B错误； C．粒子的轨迹向左弯曲，电场力向左，电场力对做正功，a的速度将增加；粒子b的轨迹向右弯曲，电场力向右，电场力对b做正功，b的速度将增加，故C正确； D．等势面与电场线垂直且电场线越密的地方等差等势面越密集，所以该电场的等差等势面为曲线且从左往右看越来越密集，故D错误。 故选C。 14．D 【详解】AB．粒子只受电场力作用，则粒子的动能和电势能之和守恒，因粒子在AB两点的动能相同，可知粒子在AB两点的电势能相等，即AB两点电势相同，则场强的方向垂直AB指向O，由粒子的运动轨迹可知，粒子带负电，从A到B电场力先做负功后做正功，选项AB错误； C．粒子从A点沿AO方向飞入电场受到的电场力方向垂直AB向右，则粒子不可能运动到O点，选项C错误； D．该电场强度大小为 方向水平向左，选项D正确。 故选D。 15．B 【详解】A．电场线的疏密表示电场的强弱，点电荷的电性不明确，所以场强大小不确定，A错误； B．沿电场线方向，电势降低，B正确； C．点电荷的电性不明确，所以AB和BC间的平均场强无法比较，所以电势差也无法比较，C错误； D．检验电荷的电性不明确，所以受力方向不明确，故无法确定做正功，D错误。 故选B。 16．D 【详解】A．电场线相互平行，说明电场中各点场强方向相同，而电场线间距不等说明电场中各点场强大小不是处处相等，不是匀强电场，故A错误； B．将两个匀强电场叠加，获得的电场仍为匀强电场，故B错误； C．如果存在这样的电场，根据等势面的特点，它的等势面应该如图所示 两点的电势差应该等于两点的电势差，即 从图中可以看出，两点的距离等于两点的距离，处的场强大于处的场强。根据，可得 所以这样的电场不可能存在，故C错误； D．如图所示 粒子沿两个不同的路径，从和从，电场力做功不相同，即电场力做功与路径有关，违背了静电场的基本性质，所以这样的电场不可能存在，故D正确。 故选D。 17．B 【详解】A．电场强度处处为零的地方，电势不一定为零，电场强度与电势无关，电势的零点是人为选取的，故A错误； B．在等势面上移动电荷不做功，电场强度的方向与等电势面处处垂直，故B正确； C．电场强度的大小逐渐减小，说明电场线逐渐变疏，但电场线的方向不能确定，所以电势不一定降低，故C错误； D．沿电场强度的方向，电势一定降低，电场强度总是指向该点电势降落最快的方向，故D错误。 故选B。 18．D 【详解】AC．从O到B，由题图可知电场方向一直沿x轴正方向，则粒子从O到B，粒子受到的电场力方向一直与运动方向相同，粒子一直做加速运动，故AC错误； B．根据图像和横坐标所围面积表示电势差，可知OA两点间的电势差大于AB两点间的电势差，故B错误； D．从O到A，根据动能定理可得 解得粒子到达A点时的速度大小为 故D正确。 故选D。 19．D 【详解】A．固定在a点的场源电荷为＋Q，则直线上电场线方向沿直线向右，沿着电场线电势逐渐降低，则b 点电势高于 c 点电势，故A错误； BD．点电荷周围的电场不是匀强电场，离场源越远场强越小，则d、e 两点间的电势差小于b、c 两点间的电势差 U，所以电场力对试探电荷做功小于 qU，故B错误，D正确； C．试探电荷＋q 从 d 点移动到 e 点的过程中，静电力做正功，电势能减小，故C错误； 故选D。 20．C 【详解】A．A、B两点之间的电势差 代入，解得 故A错误； B．B、C两点之间的电势差 代入，解得 即C点电势高，B点电势低，电场强度的方向不可能由B指向C，故B错误； C．在AC上取两点E、F，使AE=EF=FC，在BD上取两点G、H，使BG=GH=HD，连接FD、EH、AG，得到三个等势面，电势差均为4V，用相似三角形法可求得点B到AG的垂直距离为1cm，电势差为4V，则电场强度 故C正确； D．A和C之间的电势差 故D错误。 故选C。 21．D 【详解】A．密立根精确测定了元电荷的电荷量，故A错误； B．电容能反映电容器容纳电荷的本领，由电容器本身决定，与电量Q和电压U无关，故B错误； C．安培由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象的电本质，故C错误； D．库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究，并得出了电荷间作用的规律——库仑定律，故D正确。 故选D。 22．A 【详解】A．由题意知小球带正电，增大MN两极板间的电势差，极板间电场强度增大，小球受的电场力增大，OP悬线与竖直方向的夹角增大，故A正确； B．减小MN两极板的带电量，根据 可知，极板间电势差减小，电场强度减小，小球受的电场力减小，OP悬线与竖直方向的夹角减小，故B错误； CD．保持板间间距不变，将MN板一起平移，电势差不变，OP悬线与竖直方向的夹角不变，故CD错误。 故选A。 23．B 【详解】AB．往玻璃瓶中再加入一些食盐水，相对于增大了正对面积，根据电容决定式 可知，电容器的电容增大，提高这只莱顿瓶储存电荷的本领；往玻璃瓶中取出一些食盐水，相对于减小了正对面积，根据电容决定式 可知，电容器的电容减小，减小了这只莱顿瓶储存电荷的本领，故A错误，B正确； C．把金属探针向上拔出一些，不影响电容器的正对面积、板间距和电介质，根据电容的决定式 可知电容器的电容不变，这只莱顿瓶储存电荷的本领不变，故C错误； D．减小金属箔的高度，当金属箔的上沿低于盐水水面的高度时，相当于减小了极板之间的正对面积，电容减小，莱顿瓶储存电荷的本领减弱，故D错误。 故选 B。 24．D 【详解】电容器ab与平行金属板MN并联，M，b是等势面，因此、电压相等，即 Q总量不变，即 故 因此MN两板间的场强为 ① A．当增大ab间的距离，根据电容决定式可知电容减小，由①式可知MN板间的场强变强，P向上运动，故A错误； B．减小MN间的距离时，由①式可知MN板间的场强变强，P向上运动，故B错误； C．取出ab两极板间的电介质，电容减小，由①式可知MN板间的场强变强，P向上运动，故C错误； D．换一块形状大小相同，介电常数更大的电介质，电容增大，由①式可知MN板间的场强变弱，P向下运动，故D正确。 故选D。 25．D 【详解】AD，两极板间电压不变，材料温度升高时，材料竖直方向尺度增加，使板间距离减小，根据可知电容器的电容C变大，两极板间电压不变，根据可知极板所带电荷量变大，故A错误，D正确； BC，根据可知，极板间电场强度变大，故BC错误。 故选D。 26．C 【详解】AB．电容器的电容 其中为初始时极板的间距，当位移x增加时，电容非线性减小，故AB错误； CD．P点的电势为 为初始时P点到B极板间的距离，当电容器的电荷量保持不变时，电容器内的电场强度不随板间距的改变而改变，所以φ随x线性增加，故C正确，D错误。 故选C。 27．C 【详解】A．汽车匀速运动时，电介质板刚好填充一半的极板长度，此时电容器极板间的电压为；汽车以某一加速度匀减速刹车时，电容器极板间的电压变为，根据 由于电容器的电荷量不变，则汽车刹车时，电容器的电容要比匀速行驶时的大，故A错误； B．整个电容器的等效电容为 = 汽车刹车时，电容器的电容要比匀速行驶时的大，则弹簧长度变长，加速度向左，汽车运动方向向右，故B错误； CD．汽车匀速运动时，有 则 设汽车匀减速时弹簧形变的变化量为，加速度为a，根据牛顿第二定律可知 电容器极板间的电压变为，则有 解得 ；， 故C正确，D错误。 故选C。 28．C 【详解】A.静止时，电流表示数为零，但两极板与电源连接，带正、负电荷，故A错误； B.两极板与电源连接，电势差不变，匀速运动时，两极板间距离不变，电容不变，电荷量不变，则电流表示数为零，故B错误； C.向前突然减速使N板向上移动，极板间距离d减小，根据 知电容C增大，由 电荷量增大，电容器充电，则电流表中电流方向由a向b，故C正确； D.向前突然加速使N板向下移动，极板间距离d增大，电势差U不变，由 电容器两极板间电场强度减小，故D错误。 故选C。 29．B 【详解】ACD. 将左极板向右移动靠近A点后，板间距离减小，由电容的决定式 可得，电容增大，而电容器的电量不变； 由 可知，板间电压减小，则静电计指针偏角减小，C错误； 由 联立可得 可知电场强度不变，因此电场力不变，带电小球不动，绳子拉力不变，AD错误； B．由上可知电场强度不变，将左板向右移动，小球与负极板之间的电势差减小，故小球所在位置的电势减小，由图可知，小球带正电，根据电势能的公式 可知，电势能减小，B正确； 故选B。 30．C 【详解】A．甲图中，与正点电荷等距离的a、b两点，场强大小相等，但是方向不同；两点的电势相等，故A错误； B．带等量异种电荷的无限大平行金属板之间的a、b两点电场强度相同，b点电势比a点电势低，故B错误； C．处于静电平衡状态下的导体是等势体，内部场强处处为零，即a、b两点电场强度和电势都相同，故C正确； D．等量异号电荷周围的电场，关于两电荷连线的中点对称的a、b两点电场强度相同，b点电势比a点电势低，故D错误。 故选C。 31．C 【详解】电子在带电平行板中做类平抛运动，加速度恒定，故做匀变速曲线运动。 故选C。 32．B 【详解】A．德布罗意波长公式为 因此当电子速度减小时，动量减小，德布罗意波长变长。电子沿着电场线相反的方向做加速运动，动量增大，德布罗意波长变短，故A错误； B．电子沿着电场线方向做减速运动，动量减小，德布罗意波长变长，故B正确； CD．磁场对带电粒子不做功，不改变带电粒子速度大小，故德布罗意波长不变，故CD错误。 故选B。 33．B 【详解】A. 图甲中粒子受到水平向右的电场力，向右做匀加速直线运动，故A错误； B. 图乙中受到水平向右的电场力，做类平抛运动，属于匀变速曲线运动，故B正确； C. 图丙中粒子受到垂直纸面向外的洛伦兹力，在垂直纸面的平面内做匀速圆周运动，故C错误； D. 图丁中粒子平行磁场方向进入磁场，不受洛伦兹力，故粒子向右做匀速直线运动，故D错误。 故选B。 34．A 【详解】AB．对电子a，由发射极加速到栅板，由动能定理可得 解得 A正确，B错误； CD．若发射极到栅板间的电场是匀强电场，则有电场正中央到栅板的电势差等于，则对电子b，由动能定理可得 解得 由题图可知，发射极到栅板的辐向电场是非匀强电场，由电场线的疏密可知，发射极到栅板的电场强度逐渐减小，因此电场正中央到栅板的电势差小于，即有 CD错误。 故选A。 35．A 【详解】设任一离子的速度为v，电量为q，质量为m，加速为a，运动的时间为t，则加速度为：，离子运动的时间为：，由于GC=CD，所以飞行的时间之比 t1：t2=1：2，离子的偏转量：，因为P1带电量是P2的3倍，则P1、P2的质量之比：m1：m2= 3：4，故A正确，BCD错误． 36．A 【详解】A．由安培定则可知，励磁线圈中的电流方向沿逆时针方向，才可以产生垂直纸面向外的匀强磁场，A正确； B．电子做圆周运动的周期T=，仅增大励磁线圈中的电流，磁场的磁感应强度变大，电子做圆周运动的周期将变小，B错误； C．电子在磁场中运动时，洛伦兹力的方向与电子的速度方向垂直，洛伦兹力不做功，C错误； D．根据动能定理 根据洛伦兹力提供向心力 由题意知， 联立解得，D错误。 故选A。 37．A 【详解】加速质子过程中，由动能定理可得 解得加速匀强电场的电场强度大小为 故选A。 38．B 【详解】A．沿电场线方向电势降低，在0~区间内，电势先升高、再降低、再升高，则电场线方向没有始终指向x轴正方向，故A错误； B．根据动能定理 电子到达B点时动能为 故B正确； C．电势随x图像的斜率大小等于电场强度，电子加速度大小为 由图像可知，A、C间斜率先变小后变大，则加速度先变小后变大，故C错误； D．若在B点电子的初速度为沿+x轴方向，BC间电势升高，电场线方向由C指向B，电场力由B指向C，电子做加速运动；若在B点电子的初速度为沿-x轴方向，同理，电子也做加速运动。故电子不会再AC间做往复运动，故D错误。 故选B。 39．A 【详解】由题意可知，粒子向左偏，由电场线的方向，可确定电场力方向向左，因此粒子带正电，选项A正确；当h≤d的粒子时，粒子受到电场力一样，加速度也相同，因此运动时间也相等，由于粒子的速度不同，所以导致粒子的h不同，选项B错误；对h≤d的粒子，在时间t0内，沿电场力方向的位移相同，因此电场力做功相等，选项C错误；竖直分位移，则h越大的粒子，进入电场时的速率v也越大，通过电场时间t也越小，沿电场方向位移，就越小，电场力对粒子做的功越小，选项D错误；综上本题选A. 40．C 【详解】AD．因在时间内A板电势高，则粒子向下极板做匀加速运动；在时间内B板电势高，则粒子向下极板做匀减速运动，则最终粒子从下极板边缘飞出；同理，若粒子在时刻进入偏转电场，则粒子将从上极板边缘飞出，AD错误； B．偏转电场对粒子先做正功，后做负功，且二者相互抵消，对粒子所做的功为零，B错误； C．粒子在时间内加速向下运动的位移 由对称性可知，向下做匀减速时的位移也为y1，可知金属板的板间距 即 粒子在加速电场中 则在偏转电场中 可得长和宽关系满足，C正确。 故选C。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $