靜電場(chǎng)-2025年上海高考物理復(fù)習(xí)專練（解析版）

重難點(diǎn)09靜電場(chǎng)

<1

點(diǎn)備題趨勢(shì)

年度是否出題選擇型填空題計(jì)算題實(shí)驗(yàn)題

2024年VV

2025年（預(yù)）☆☆☆☆VV

（2025年預(yù)測(cè)的可能性僅供參考，每顆☆代表出題的可能性為20%,以此類推）

重難詮釋

◎

【思維導(dǎo)圖】

1.元電荷

a.摩擦起電

b.接觸起電

c.感應(yīng)起電

a.吸去計(jì)酢侖力

1.加速電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)：動(dòng)能定理

b.庫(kù)侖力矢量疊加

c.光滑平面帶電小球平衡

a.IE點(diǎn)電荷

b.負(fù)點(diǎn)電荷

c.等量同種電荷

靜電平衡d.等量異種電荷

2.靜電屏蔽

靜電的利用和防止

尖端放電

1.電勢(shì)和電勢(shì)能

4.閃電和避雷針

三等勢(shì)線

電勢(shì)和電勢(shì)能3.電場(chǎng)力做功

4.（p-x圖像

5.帶電苞子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

【高分技巧】

一、靜電現(xiàn)象

1.元電荷：最小的電荷量（電量單位），用e表示，e=1.60xlO-19Co

2.電荷守恒定律:

電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，電荷的總量保持不變。

3.感應(yīng)起電和接地:

二、庫(kù)侖定律

1.內(nèi)容：尸=丹變，靜電力常量上=9.0x1（）9N.m2/C2

2.等效法計(jì)算非點(diǎn)電荷庫(kù)侖力。

3.光滑平面帶電小球靜電平衡（兩大夾小，兩同夾異，遠(yuǎn)大近小）。

三、電場(chǎng)強(qiáng)度

F

1.定義式：E=：,比值定義法。

2.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度：E=f=居

3.兩個(gè)等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)特征

比較項(xiàng)目等量異種點(diǎn)電荷等量同種點(diǎn)電荷

電場(chǎng)線分布圖1

1

連線上中點(diǎn)。處的場(chǎng)強(qiáng)最小但不為零，指向負(fù)電荷為零

連線上的場(chǎng)強(qiáng)大小

先變小，再變大先變小，再變大

（從左到右）

沿中垂線

。點(diǎn)最大，向外逐漸減小。點(diǎn)最小，向外先變大后變小

由。點(diǎn)向外的場(chǎng)強(qiáng)大小

四、電勢(shì)和電勢(shì)能

1.靜電力做功：W=qElcos其中6為靜電力與位移方向之間的夾角。

靜電力做功的特點(diǎn)：只與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)。

3.電勢(shì)能：電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能的大小等于把它從這點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)靜電力做的功與漆;叼。。

零電勢(shì)能參考點(diǎn)的選擇原則上是任意的，但一般取無(wú)窮遠(yuǎn)處為0。

電勢(shì)能有正負(fù)，正負(fù)表示大小。

4.電勢(shì)：夕=與比值定義法。

q

電勢(shì)是電場(chǎng)中某點(diǎn)的性質(zhì)，因此與電荷無(wú)關(guān)，而電勢(shì)能的大小和正負(fù)與電荷有關(guān)。

5.電勢(shì)高低的判斷方法

(1)電場(chǎng)線法：沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低。(超重要！)

(2)場(chǎng)源電荷判斷法：離場(chǎng)源正電荷越近的點(diǎn)，電勢(shì)越高；離場(chǎng)源負(fù)電荷越近的點(diǎn)，電勢(shì)越低。

6.解題方法總結(jié)

五個(gè)公式四句話

①W=qElcos0

—

②WAB—EPAEPB①電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能降低

③巧②沿著電場(chǎng)線，電勢(shì)降低

③力指凹側(cè)指大V,大V大動(dòng)小勢(shì)能

=

④WAB—QUABq((pA—(PB)

④只有電場(chǎng)力做功，動(dòng)能和電勢(shì)能守恒

⑤E=d

7.圖像問(wèn)題

(1)電勢(shì)-位移圖像(。-無(wú))：斜率大小表示電場(chǎng)力大小，正負(fù)表示電場(chǎng)力方向。

(2)電場(chǎng)強(qiáng)度-位移圖像(E-x)：所圍面積表示電勢(shì)差。

(3)電勢(shì)能-位移圖像(EP-x圖像)：斜率表示電場(chǎng)力，方向由電荷和斜率正負(fù)判斷。

五、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

1.加速電場(chǎng)：動(dòng)能定理

qU=^mv2,則v

2.偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)

帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，軌跡如圖所示。

++++++

Y

0

⑴受力特點(diǎn)：忽略重力，粒子只受電場(chǎng)力，初速度W與電場(chǎng)力F垂直，屬于類平拋。

①沿初速度方向：速度為血的勻速直線運(yùn)動(dòng)，穿越兩極板的時(shí)間V

②垂直W的方向：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度。=需

⑵運(yùn)動(dòng)規(guī)律：X方向和y方向的關(guān)聯(lián)是t；電學(xué)和力學(xué)關(guān)聯(lián)是a

［速度:Vx-Vo

①初速度方向［位移:

qUI

Vy=at=md'^

②電場(chǎng)線方向

2

12]qUi

位移:y=2at'=2-md^

③離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度的偏轉(zhuǎn)角：tan。弋=怒!

④離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)位移與初速度方向的夾角：tan

六、電容器

1.電容器的充、放電電路

(1)充電：把開(kāi)關(guān)S接1,電源給電容器充電，電容器兩極所帶電荷量逐漸增大，電流表示數(shù)減小,

電壓表示數(shù)增大，當(dāng)電流表示數(shù)為0,電壓表示數(shù)不變時(shí)，電容器充電結(jié)束。

(2)放電：把開(kāi)關(guān)S接2,電容器對(duì)電阻R放電，電流表示數(shù)減小(電流方向和充電相反)，

電壓表示數(shù)減小，當(dāng)電流表示數(shù)為0,電壓表示數(shù)為0時(shí)放電結(jié)束。

2.電容定義式：C=號(hào)。

3.平行板電容器

(1)表達(dá)式：C=備。式中％為靜電力常量，&為介質(zhì)的介電常數(shù)。

(2)平行板電容器的兩類典型問(wèn)題

①平行板電容器始終連接在電源兩端：電勢(shì)差。不變。

②平行板電容器充電后，切斷與電源的連接：電荷量。保持不變。

(3)平行板電容器動(dòng)態(tài)分析的步驟和方法

三個(gè)公式：C=*E/和C扃

①明確電容器與電源連接情況，從而確定是電壓不變還是電荷量不變。

②由C=篇，根據(jù)&、S、d的變化確定C的變化。

③由c=3?角定。或U的變化。

④根據(jù)“卜好判斷E的變化。

七、導(dǎo)體的靜電平衡狀態(tài)

1.靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)：

(1)內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零(外部場(chǎng)強(qiáng)和感應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)疊加為0,通常據(jù)此間接計(jì)算感應(yīng)場(chǎng)強(qiáng))；

(2)表面處的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，方向跟導(dǎo)體表面垂直；

(3)因?yàn)閷?dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為0,表面場(chǎng)強(qiáng)與表面垂直，在導(dǎo)體內(nèi)移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功。

也就是說(shuō)，靜電平衡的導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，表面是一個(gè)等勢(shì)面。

2.導(dǎo)體上電荷的分布

(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部沒(méi)有凈電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。

(2)在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置電荷的密度(單位面積上的電荷量)越大，凹陷的位置幾乎沒(méi)有電荷。

3.求處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的方法

(1)先求出外電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E外的大小和方向。

(2)由于導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，則滿足靜電平衡條件Em=0。

(3)由E外+E感=0,求出感應(yīng)電場(chǎng)E感的大小和方向。

限時(shí)提升練

（建議練習(xí)時(shí)間：60分鐘）

一、單選題

1.如圖所示，兩根絕緣細(xì)線分別系住“6兩個(gè)帶電小球，懸掛在。點(diǎn)，當(dāng)兩個(gè)小球靜止時(shí)，它們處在同

一水平面上，兩細(xì)線與豎直方向間夾角分別為a、P，且a邙，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.兩球質(zhì)量一定有ma<mb

B.兩球帶電荷量一定有qa>qb

C.若將兩細(xì)線同時(shí)剪斷，則兩球一定同時(shí)落到同一水平地面上

D.若將兩細(xì)線同時(shí)剪斷，落地時(shí)，兩球水平位移的大小一定相等

【答案】C

【詳解】A.設(shè)庫(kù)侖力為F,由a、b的受力可知F=magtana,F=mbgtan0

因?yàn)閍<P，所以，ma>mb,故A錯(cuò)誤；

B.庫(kù)侖力是一對(duì)相互作用力，不能確定電量的大小，故B錯(cuò)誤；

CD,將兩細(xì)線同時(shí)剪斷，兩球在水平方向上，做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，由于受到的庫(kù)侖力力相同,

由于ma>mb,所以，a球加速度小于b球加速度，a球水平位移小于b球水平位移，則兩球同時(shí)落在同

一水平地面上時(shí)水平位移不相同，故C正確，D錯(cuò)誤。

2.A、B兩小球均帶正電荷，A球固定于P點(diǎn)正下方，B球用不可伸長(zhǎng)絕緣細(xì)線懸掛于。點(diǎn)，尸點(diǎn)位于O

點(diǎn)的正下方，。尸距離等于細(xì)線長(zhǎng)度，B球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為0。兩球均可看做點(diǎn)電荷,

且電荷量保持不變。現(xiàn)將A球緩慢向上移動(dòng)到P點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.細(xì)線對(duì)小球的拉力不可能大于重力B.細(xì)線對(duì)小球的拉力大小不變

C.A、B兩小球間的距離變大D.A、B兩小球間的靜電力逐漸減小

【答案】A

【詳解】AB.根據(jù)題意，對(duì)B球受力分析，如圖所示，根據(jù)相似三角形法可得

將A球緩慢向上移動(dòng)到尸點(diǎn)的過(guò)程中，場(chǎng)減小，〃不變，則B增大，即細(xì)線對(duì)小球的拉力增大,

由于h>l2所以mg>F2A正確，B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)庫(kù)侖定律可得耳=等所以等=駕獸將A球緩慢向上移動(dòng)到P點(diǎn)的過(guò)程中，h減

小，〃減小，則B增大，CD錯(cuò)誤。

故選Ao

3.在與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，建立如圖甲所示的直角坐標(biāo)系，a、b、c、d是該坐標(biāo)系中的4個(gè)點(diǎn)，已知

%=2V、（Pb=W、Q=3V；現(xiàn)有一電子以某一初速度從。點(diǎn)沿Od方向射入，則圖乙中abed區(qū)域內(nèi),

能大致反映電子運(yùn)動(dòng)軌跡的是（)

甲乙

A.①D.④

【答案】C

【詳解】已知念=2V、%=1V、線=3V,則兒中點(diǎn)0(0,0)的電勢(shì)為

%=巧"=2丫="

可知。。連線為等勢(shì)線，場(chǎng)強(qiáng)與等勢(shì)線垂直，即沿著方向斜向下，電子以某一初速度從。點(diǎn)沿Od方

向射入圖乙中"cd區(qū)域內(nèi)，電子的初速度方向與電場(chǎng)力方向在一條直線上，電子做直線運(yùn)動(dòng)，則能大

致反映電子運(yùn)動(dòng)軌跡的是③。

故選C。

4.如圖所示，在等量同種正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，。是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，C、。是連線中垂線上相對(duì)。

對(duì)稱的兩點(diǎn)，已知G4=AE=EO=OF=FB=OC=OZ),則()

?C

----十---?--.----十-

二

GEO\FB

A.點(diǎn)G的電場(chǎng)強(qiáng)度比點(diǎn)E的電場(chǎng)強(qiáng)度小

B.點(diǎn)E與點(diǎn)廠的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同

C.EO間的電勢(shì)差比EC間電勢(shì)差小

D.若有一負(fù)點(diǎn)電荷在C點(diǎn)由靜止釋放，負(fù)點(diǎn)電荷將在間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由c運(yùn)動(dòng)到。時(shí)加速度一定

先增大后減小

【答案】C

【詳解】A.設(shè)OC兩點(diǎn)間距離為3正點(diǎn)電荷所帶電荷量為4,點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為￡=4

「kqkq26kq

所以由電場(chǎng)疊加原理可得點(diǎn)G的電場(chǎng)強(qiáng)度￡°=zF+(5Z7=25^

「kqkq8kq

點(diǎn)E的電場(chǎng)強(qiáng)度盤(pán)=9一所■=§d所以點(diǎn)G的電場(chǎng)強(qiáng)度比點(diǎn)￡的電場(chǎng)強(qiáng)度大，故A錯(cuò)誤；

B.由等量同種電荷形成電場(chǎng)的對(duì)稱性規(guī)律可知，點(diǎn)E與點(diǎn)廠的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，故B錯(cuò)

誤；

C.在等量同種正電荷的連線上，連線中點(diǎn)電勢(shì)最低，兩點(diǎn)電荷的中垂線上該點(diǎn)的電勢(shì)最高，所以E。

間的電勢(shì)差比EC間電勢(shì)差小，故C正確；

D.等量同種正電荷連線的中垂線上從。點(diǎn)沿中垂線向兩邊電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小，所以負(fù)電荷由C運(yùn)

動(dòng)到。時(shí)加速度不一定先增大后減小，故D錯(cuò)誤；

故選C。

5.如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線表示等勢(shì)面，相鄰兩個(gè)等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，有一僅受電場(chǎng)力作用

的負(fù)電荷在等勢(shì)面右上某點(diǎn)的動(dòng)能為10J，運(yùn)動(dòng)至等勢(shì)面乙上的某一點(diǎn)時(shí)動(dòng)能變?yōu)?J,若取乙為零電勢(shì)

面，則此電荷的電勢(shì)能與動(dòng)能之和為（）

【答案】B

【詳解】負(fù)電荷從等勢(shì)面4運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面乙，根據(jù)動(dòng)能定理得WS1=Ekl-Ek3=2J-10J=-8J

設(shè)相鄰兩個(gè)等勢(shì)面之間的電勢(shì)差為U，則暝?=-2qU=-8J

設(shè)負(fù)電荷經(jīng)過(guò)乙零電勢(shì)面處的動(dòng)能為心，根據(jù)動(dòng)能定理得Wi2=Ea-Ek3

又W32=-qU^-4J

聯(lián)立解得：穌2=6J4零電勢(shì)面處的電勢(shì)能為零，在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電荷僅受電場(chǎng)力，電勢(shì)能和動(dòng)能之和

保持不變，故此電荷的電勢(shì)能與動(dòng)能之和為6J。

故選B。

6.空間中存在著一沿x軸方向的靜電場(chǎng)，在x軸上各點(diǎn)電勢(shì)和位置坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。-%如圖所示，其中土網(wǎng)

處的電勢(shì)最高，在-西~+再區(qū)域內(nèi)O點(diǎn)是電勢(shì)最低的點(diǎn)。下列分析正確的是（)

A.-x2~區(qū)間內(nèi)電場(chǎng)方向與％區(qū)間內(nèi)電場(chǎng)方向相同

B.在。~西區(qū)間內(nèi)，沿-x方向，電場(chǎng)強(qiáng)度一直減小

C.電子在4處的電勢(shì)能小于在9處的電勢(shì)能

D.若把一正電荷在-%處?kù)o止釋放，僅受電場(chǎng)力的作用，該電荷將在一再~+%之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低可知，-尤2~-X1區(qū)間內(nèi)電場(chǎng)方向沿-X方向，石~尤2區(qū)間內(nèi)電場(chǎng)方

向沿+X方向，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)*圖像的切線斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，可知在占區(qū)間內(nèi)，沿-x方向，電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小,

故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)耳=40，由圖可知4處的電勢(shì)高于迎處的電勢(shì)，但電子帶負(fù)電，所以電子在々處的電勢(shì)能小于

在x?處的電勢(shì)能，故C正確；

D.根據(jù)9-x圖像的切線斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，可知-為處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0,則把一正電荷在處?kù)o止釋

放，正電荷處于靜止?fàn)顟B(tài)，故D錯(cuò)誤。

故選C。

7.（24-25高二上?上海?階段練習(xí)）沿空間某直線建立x軸，該直線上的靜電場(chǎng)方向沿x軸，某點(diǎn)電勢(shì)的夕隨

位置x變化的圖像如圖所示，一電荷量為e帶負(fù)電的試探電荷，經(jīng)過(guò)超點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為1.5eV,速度沿x軸正

方向，若該電荷僅受電場(chǎng)力，則其將（)

A.在與處，電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到最大值B.經(jīng)過(guò)尤3點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為2.5eV

C.能通過(guò)飛點(diǎn)D.能通過(guò)七點(diǎn)

【答案】B

【詳解】A.9-x圖像上某點(diǎn)切線斜率的絕對(duì)值表示電場(chǎng)強(qiáng)度，根據(jù)圖像，在￡處，切線斜率為0，即

電場(chǎng)強(qiáng)度為0,故A錯(cuò)誤;

B.尤2到馬，根據(jù)動(dòng)能定理有-03）=紇3-4

解得Ek3=2.5eV故B正確;

CD.根據(jù)圖像可知，/與占位置的電勢(shì)均為%=TV

假設(shè)試探電荷能夠到達(dá)該位置，根據(jù)動(dòng)能定理有-e（0-%）=4-4

解得Ek=-0.5eV動(dòng)能不符合要求，可知假設(shè)不成立，即試探電荷不能夠通過(guò)/與看位置，故CD

錯(cuò)誤。

故選B。

8.（24-25高二上?上海?階段練習(xí)）空間存在豎直方向的電場(chǎng)，如圖甲，一帶正電的小球，在電場(chǎng)中從。點(diǎn)

由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，取。為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向下為x軸正方向，小球的機(jī)械能E與位移x的關(guān)系如圖

乙所示，不計(jì)空氣阻力，從。到看的過(guò)程中)

A.電場(chǎng)方向向下B.電場(chǎng)力變小C.電勢(shì)能變小D.電勢(shì)降低

【答案】B

【詳解】ACD.小球受到電場(chǎng)力與重力作用，小球的機(jī)械能不斷減小，說(shuō)明電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能不

斷增加，由小球帶正電，可知電場(chǎng)線方向沿豎直方向向上，則電勢(shì)不斷升高，故ACD錯(cuò)誤；

B.因AE=-Fx

則圖像斜率的絕對(duì)值反映電場(chǎng)力的大小，因圖像的斜率不斷減小，電場(chǎng)力不斷減小，故B正確。

故選B。

9.有一種利用電容器實(shí)現(xiàn)的輸液報(bào)警裝置，實(shí)物圖和電路圖分別如圖甲、乙所示。閉合開(kāi)關(guān)，電容器先充

電達(dá)到穩(wěn)定，當(dāng)藥液面降低時(shí)，電容器C的電容減小，蜂鳴器B就會(huì)因通過(guò)特定方向的電流而發(fā)出聲音。

則藥液面下降時(shí)（）

A.電容器的電量減少

C.電阻R的電壓始終為零D.蜂鳴器電流由a流向b

【答案】A

【詳解】AB.根據(jù)C=2

4兀kd

液面下降，極板之間的介電常數(shù)減小，則電容減小，根據(jù)C=g

開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定時(shí)，電容器兩端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，即液面下降穩(wěn)定后，電容器兩端電壓不變，所以電

容器的電量減少，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)圖示可知，電容器右側(cè)極板帶負(fù)電，結(jié)合上述，液面下降時(shí)，極板所帶電荷量減少，即右側(cè)

極板失去電子，電子從。向6運(yùn)動(dòng)，則蜂鳴器電流由b流向。，因?yàn)橛须娏髁鬟^(guò)電阻凡所以電壓不為

零,故CD錯(cuò)誤。

故選A?

10.由導(dǎo)電的多晶硅制成的電容加速度傳感器如圖甲所示，圖乙是其原理圖，位于中間的多晶硅懸臂梁分

別與頂層多晶硅、底層多晶硅組成兩個(gè)電容器G、當(dāng)電容器充電后處于斷路狀態(tài)，并且加速度向

上時(shí)，多晶硅懸臂梁的右側(cè)可發(fā)生如圖中虛線所示的彎曲形變，下列說(shuō)法正確的是（）

頂層多晶硅（上電極）

頂層多晶硅（上電極）

A.勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，G減小，c2增加

B.保持加速度恒定向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，G一直減小，c2一直增加

C.由靜止突然加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容器G兩板間電壓增大，電容器兩板間電壓減小

D.正在勻速向上運(yùn)動(dòng)的傳感器突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容器G兩板間場(chǎng)強(qiáng)減小，電容器C2兩板間場(chǎng)強(qiáng)增

大

【答案】C

【詳解】A.勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，多晶硅懸臂梁相對(duì)于頂層多晶硅和底層多晶硅位置不變，兩個(gè)電容C1、C2

不變，故A錯(cuò)誤；

B.保持加速度恒定向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，與加速度為零時(shí)相比，多晶硅懸臂梁的右側(cè)雖發(fā)生彎曲形變，但此時(shí)

多晶硅懸臂梁相對(duì)于頂層多晶硅和底層多晶硅位置不變，兩個(gè)電容G、C?不變，故B錯(cuò)誤；

C.由靜止突然加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，多晶硅懸臂梁的右側(cè)發(fā)生彎曲形變，多晶硅懸臂梁與頂層多晶硅距離

變大，多晶硅懸臂梁與底層多晶硅距離變小，由c=S

知G減小，G增加，因電荷量不變，根據(jù)t/=|

可知電容器G兩板間電壓增大，電容器G兩板間電壓減小，故c正確；

D.正在勻速向上運(yùn)動(dòng)的傳感器突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，多晶硅懸臂梁的右側(cè)發(fā)生彎曲形變，多晶硅懸臂梁與

頂層多晶硅距離變小，多晶硅懸臂梁與底層多晶硅距離變大，G增加，c?減小，根據(jù)

E.U廠。J兀kQ

dCsrS

可知，當(dāng)板間距變化時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，故D錯(cuò)誤。

故選Co

二、多選題

11.在一靜電場(chǎng)中平行于電場(chǎng)線方向建立X軸，無(wú)軸上各點(diǎn)電勢(shì)e隨坐標(biāo)X變化的關(guān)系如圖所示，x=處

電勢(shì)為2%,》=2無(wú)。處電勢(shì)為外。一帶電荷量絕對(duì)值為q的粒子從一七沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，結(jié)果粒子剛

好能運(yùn)動(dòng)到x=2%處，假設(shè)粒子僅受電場(chǎng)力作用，則（）

A.粒子一定帶正電

B.粒子的初動(dòng)能大小為

C.粒子沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能先增大后減小

D.粒子經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大

【答案】BD

【詳解】A.如果粒子帶正電，粒子在電場(chǎng)中一定先做減速運(yùn)動(dòng)后再做加速運(yùn)動(dòng)，因此粒子在x=2x0處

的速度不可能為零，故粒子一定帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)動(dòng)能定理可知q（2例-例）=0-線0

可得Eko=故B正確；

CD.粒子向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，粒子運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，原點(diǎn)右邊電場(chǎng)力做負(fù)功，因此粒

子電勢(shì)能先減小后增大，粒子經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選BDo

12.如圖所示為一帶正電粒子僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，其電勢(shì)能綜隨位移x變化的關(guān)系圖

像，已知電場(chǎng)方向沿x軸，0~%段為對(duì)稱曲線，飛段為直線，下列說(shuō)法正確的是（)

A.4處電場(chǎng)強(qiáng)度最大B.%~三段電場(chǎng)強(qiáng)度不變

C.。~三之間，4處的電勢(shì)最高D.4與馬處的電勢(shì)差大于％與覆處的電勢(shì)差

【答案】BC

【詳解】AB.耳-x圖像切線斜率的絕對(duì)值為此答=臂=澗

所以，丸-x圖像切線斜率的絕對(duì)值表示帶電粒子所受的電場(chǎng)力大小，結(jié)合題圖可知，毛處帶電粒子所

受電場(chǎng)力為零，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，％~X3段帶電粒子所受電場(chǎng)力大小不變，則電場(chǎng)強(qiáng)度大小不

變，又因帶電粒子由超處到七處電勢(shì)能減小，所以馬~￡段電場(chǎng)強(qiáng)度方向也不變，即馬段電場(chǎng)強(qiáng)

度不變，故A錯(cuò)誤，B正確；

C.因帶電粒子帶正電，所以其電勢(shì)能越大的位置電勢(shì)越高，帶電粒子在七處的電勢(shì)能最大，則七處的

電勢(shì)最高，故C正確；

D.由題圖可知，帶電粒子由4處到超處與由馬處到工3處的電勢(shì)能變化相等，所以，々與X?處的電勢(shì)

差等于X。與七處的電勢(shì)差，故D錯(cuò)誤。

故選BCo

13.心臟細(xì)胞興奮時(shí)，在細(xì)胞膜內(nèi)外產(chǎn)生等量異種電荷，將人體的心臟理想化為如圖甲所示的模型，當(dāng)心

臟細(xì)胞規(guī)律性興奮時(shí)，產(chǎn)生的電荷量為正常值，當(dāng)心臟發(fā)生房顫時(shí)產(chǎn)生的電荷量減少而不能達(dá)到所需

的電壓值，在沒(méi)有及時(shí)搶救的情況下，通?；颊邥?huì)在lOmin內(nèi)死亡。如圖乙，AED（自動(dòng)體外除顫器）

通過(guò)貼片產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)，使興奮無(wú)序的心肌細(xì)胞快速回歸到有序狀態(tài)，使心臟興奮時(shí)的電荷量恢復(fù)正常

值，實(shí)現(xiàn)搶救。下列說(shuō)法正確的是（）

A.貼片1為負(fù)極，貼片2為正極

B.實(shí)施搶救過(guò)程中，電子從人體的左側(cè)移動(dòng)到右側(cè)

C.實(shí)施搶救過(guò)程中，人體心臟的電場(chǎng)對(duì)移動(dòng)電荷做負(fù)功

D.搶救成功后，人體心臟的電場(chǎng)強(qiáng)度變?nèi)?/p>

【答案】BC

【詳解】A.當(dāng)心臟發(fā)生房顫時(shí)產(chǎn)生的電荷量減少而不能達(dá)到所需的電壓值，AED（自動(dòng)體外除顫器）

則在人體外加強(qiáng)電場(chǎng)，使心臟興奮時(shí)的電荷量恢復(fù)正常值，即必須在人體左側(cè)形成更多的正電荷，右

側(cè)形成更多的負(fù)電荷，貼片1為正極，貼片2為負(fù)極，A錯(cuò)誤；

B.實(shí)施搶救過(guò)程中，電子從人體的左側(cè)移動(dòng)到右側(cè)，B正確；

C.實(shí)施搶救過(guò)程中，人體心臟的電場(chǎng)對(duì)移動(dòng)電荷做負(fù)功，電荷移動(dòng)是外界電場(chǎng)做正功，C正確；

D.搶救成功后，人體心臟的電場(chǎng)強(qiáng)度變強(qiáng)，D錯(cuò)誤；

故選BCo

14.如圖所示，真空中有一個(gè)固定的點(diǎn)電荷，電荷量為+。圖中的虛線表示該點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的四個(gè)

等差等勢(shì)面。有兩個(gè)相等質(zhì)量的一價(jià)離子M、N（不計(jì)重力，也不計(jì)它們之間的相互作用力）先后從a

點(diǎn)以相同的速率V。射入該電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡分別為曲線印6和收c,其中p、q分別是它們離固定點(diǎn)電荷

最近的位置。下列說(shuō)法中正確的是（）

i浦i

……JC

A.M、N做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

B.M在p點(diǎn)的速率一定大于N在q點(diǎn)的速率

C.M在b點(diǎn)的電勢(shì)能一定等于N在c點(diǎn)的電勢(shì)能

D.M從p-b過(guò)程電勢(shì)能的增加量一定小于N從g-c過(guò)程電勢(shì)能的減少量

【答案】BD

【詳解】A.由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=k%

r

可知，離點(diǎn)電荷越近電場(chǎng)強(qiáng)度越大，再由牛頓第二定律再

mm

可知，離子M、N在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度先增大后減小，離子M、N做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.由題圖可判定M在從。到p運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，靜電力做正功，動(dòng)能增加，而N在從。到q運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，

靜電力做負(fù)功，動(dòng)能減小，所以M在p點(diǎn)的速率一定大于N在q點(diǎn)的速率，故B正確；

C.由題圖可知離子N受到固定點(diǎn)電荷的斥力，而離子M受到固定點(diǎn)電荷的引力，故兩離子的電性一

定不同，6,c兩點(diǎn)位于同一等勢(shì)面，b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，根據(jù)電勢(shì)能Ef=qcp

可知，M在6點(diǎn)的電勢(shì)能不等于N在c點(diǎn)的電勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；

D.由題圖可知q點(diǎn)離固定點(diǎn)電荷更近一些，N離子在從q向c運(yùn)動(dòng)過(guò)程中靜電力做正功的值大于離子

M從p向。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中靜電力做負(fù)功的值，故M從p到6過(guò)程電勢(shì)能的增加量一定小于N從q到c過(guò)

程電勢(shì)能的減少量，故D正確。

故選BD。

15.壓力傳感器在物理實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用非常廣泛，它是將壓力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，內(nèi)部簡(jiǎn)化原理圖如圖所示，電容

的兩個(gè)平行極板A、B分別與一個(gè)靈敏電流計(jì)和電源串聯(lián)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.若開(kāi)關(guān)閉合，增大待測(cè)壓力，電容器的電容減小

B.若開(kāi)關(guān)閉合，增大待測(cè)壓力，電流表中的電流方向向左

C.若將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)再增大壓力，電容器極板間的電壓減小

D.若將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)再增大壓力，電流表中的電流方向向右

【答案】BC

【詳解】A.當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電容器兩端的電壓不變，當(dāng)極板間距離減小時(shí)，根據(jù)平行板電容器決定式

C=泠,可知電容增大，故A錯(cuò)誤；

Ajika

B.根據(jù)電容的定義式C=5，電容增大，電荷量增大，電容需要充電，電流方向向左，故B正確；

CD.當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電容的電荷量不變，同上分析，電容增大，極板間電壓減小，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，沒(méi)有形

成閉合回路，此時(shí)電路中沒(méi)有電流，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選BCo

16.（24-25高二上?上海?期中）如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電小球從A點(diǎn)以豎直向上的初速度

開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)最高點(diǎn)8后回到與A在同一水平線上的C點(diǎn)，小球從A點(diǎn)到8點(diǎn)的過(guò)程中克服重力做功

2J,電場(chǎng)力做功3J,則（）

A.小球在8點(diǎn)的動(dòng)能比在A點(diǎn)多1JB.小球在B點(diǎn)的動(dòng)能為0J

C.小球在C點(diǎn)的動(dòng)能比在A點(diǎn)多12JD.小球在C點(diǎn)的動(dòng)能比在8點(diǎn)多9J

【答案】AC

【詳解】A.小球從A點(diǎn)到8點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有W^AB-WG=^Ek

解得AEk=lJ即粒子在B點(diǎn)的動(dòng)能比在A點(diǎn)多1J,故A正確；

B.小球在8點(diǎn)時(shí)速度方向水平向右，不為零，故動(dòng)能也不為零，故B錯(cuò)誤；

C.設(shè)小球在A點(diǎn)初速度為%，小球在豎直方向上只受重力，做加速度為g的勻變速運(yùn)動(dòng)，故從AfB

和C的時(shí)間相等，而水平方向只受到電場(chǎng)力作用，設(shè)從Af8的水平分位移為毛，從3fC的水

..X.1

平分位移為馬，則根據(jù)相同時(shí)間內(nèi)的位移比可知—=z

x23

則，電場(chǎng)力做功W8c=3%B=9J

所以，小球從A點(diǎn)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力共做功w=wBC+wAB=m

AC在同一水平線上，所以重力做功為零，即小球在C點(diǎn)的動(dòng)能比在A點(diǎn)多12J,故C正確；

D.結(jié)合AC選項(xiàng)可知，小球在C點(diǎn)的動(dòng)能比在2點(diǎn)多11J,故D錯(cuò)誤。

故選ACo

三、實(shí)驗(yàn)題

（2024?上海青浦?一模）萊頓瓶可看作電容器的原型，一個(gè)玻璃容器內(nèi)外包裹導(dǎo)電金屬箔作為極板，一

端接有金屬球的金屬棒通過(guò)金屬鏈與內(nèi)側(cè)金屬箔連接，但與外側(cè)金屬箔絕緣。從結(jié)構(gòu)和功能上來(lái)看，

萊頓瓶可視為一種早期的平行板電容器。

17.關(guān)于萊頓瓶，下列說(shuō)法正確的是（

A.充電電壓一定時(shí)，玻璃瓶瓶壁越薄，萊頓瓶能容納的電荷越多

B.瓶?jī)?nèi)外錫箔的厚度越厚，萊頓瓶容納電荷的本領(lǐng)越強(qiáng)

C.充電電壓越大，萊頓瓶容納電荷的本領(lǐng)越強(qiáng)

D.萊頓瓶的電容大小與玻璃瓶瓶壁的厚度無(wú)關(guān)

18.美國(guó)的科學(xué)家富蘭克林曾利用萊頓瓶收集雷電，若己知萊頓瓶的電容為2nF,測(cè)量出收集完畢時(shí)其兩端

的電壓為150V,則富蘭克林收集到的電量為C?（lnF=10-9F）

19.如圖為葛同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量萊頓瓶電容的實(shí)驗(yàn)電路。已知電源電動(dòng)勢(shì)E=10V,內(nèi)阻廠=1。,保護(hù)電阻&=4。,

R為滑動(dòng)變阻器，最大阻值為10。，定值電阻R/=1000Q。

（1）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到中間位置，閉合開(kāi)關(guān)S,微電流計(jì)測(cè)得萊頓瓶充電過(guò)程中的“圖像如圖所

示。充電完成后，萊頓瓶?jī)蓸O板間的電勢(shì)差為V,所帶電荷量約為C,電容約為Fo（結(jié)果

均保留兩位有效數(shù)字）

（2）閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，待電路穩(wěn)定后，&的最大電功率為—W。

20.理想的平行板電容器兩極板間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知兩極板間的電勢(shì)差U=10V,間距d=10cm,

極板長(zhǎng)度工=40cm,負(fù)極板接地。一帶電油滴恰能在電場(chǎng)中處于懸浮狀態(tài)。（不計(jì)空氣阻力，重力加速

度g=10m/s2）

m

(2)若兩極板間距增大為原來(lái)的2倍，該油滴從左側(cè)沿中心線射入兩板間，求油滴能從兩極板間射出的

初速度vo的最小值______m/so

【答案】17.A18.3x10-719.9.01.5x10-6?i8x10”均可1.7x10-7?2.0乂10-7均可

1620.-0.12

【解析】17.A.根據(jù)C=￡C=g解得Q=竽*

471kdU4兀kd

充電電壓一定時(shí)，玻璃瓶瓶壁越薄，d越小，萊頓瓶能容納的電荷。越多，A正確；

B.根據(jù)C=￡,瓶?jī)?nèi)外錫箔的厚度與電容大小無(wú)關(guān)，因此錫箔紙厚度增加，C不變，萊頓瓶容納

電荷的本領(lǐng)不變，B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)c=/,充電電壓與電容C大小無(wú)關(guān)，因此充電電壓升高，萊頓瓶容納電荷的本領(lǐng)不變，C

錯(cuò)誤；

D.根據(jù)C=/,萊頓瓶的電容大小與玻璃瓶瓶壁的厚度d有關(guān)，D錯(cuò)誤。

471kd

故選Ao

18.根據(jù)cj解得0=3x10-7c

E

19.⑴根據(jù)閉合電路歐姆定律得/=R+K,+「IA

萊頓瓶?jī)蓸O板間的電勢(shì)差為U=E-/r=9.0V

⑵所帶電荷量等于圖像所圍的面積e=20x|^0.2xl0-6x|^C=1.6xl0-6C

⑶電容為C=^-1.8X10-7F

E

[4]最大電流為4=^—=2A最大功率為匕=/：&=16W

N)+廠

20.[1]根據(jù)平衡條件得-q^-=mg

a

解得包=—01C/kg

m

[1]油滴做類平拋運(yùn)動(dòng)d=^at2

根據(jù)牛頓第二定律得mg-qE=maE；

2d

L

根據(jù)速度公式得t=一解得%=2m/s

%

四、解答題

21.如圖所示，空間中存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線系住一帶電小球，小球可以在豎直平

面內(nèi)繞。點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。圖中A、B、C為圓周上的三點(diǎn)，A點(diǎn)為軌跡最低點(diǎn)，8點(diǎn)與。點(diǎn)等高，C點(diǎn)

為軌跡最高點(diǎn)。某次在A點(diǎn)給小球水平向右的初速度％,小球在A點(diǎn)和B點(diǎn)速率相等，小球在C點(diǎn)時(shí)

細(xì)線拉力恰好為零。已知小球的電荷量為4（4>0）,質(zhì)量為機(jī)，重力加速度大小為g。

（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和小球在A點(diǎn)的初速度;

（2）當(dāng)小球到達(dá)C點(diǎn)瞬間燒斷細(xì)線，試判斷小球能否返回A點(diǎn)，請(qǐng)說(shuō)明理由。

【答案】（1）整，Q）能，見(jiàn)解析

q

【詳解】（1）小球自A到8,根據(jù)動(dòng)能定理有EqL-mgL=mv1-mv；

解得E言

小球在C點(diǎn)速度水平，細(xì)線拉力恰好為零，則重力提供向心力,

2__

有mg=解得v=y[gL

小球自A到C,根據(jù)動(dòng)能定理有-加8-2乙=3加曠2-3根說(shuō)

解得%=屈1

（2）小球在水平方向做勻變速運(yùn)動(dòng)，加速度?,=—

m

2v_2my[gL

小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)正下方某位置時(shí)用時(shí)

axEq

小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有y=：g產(chǎn)

解得y=2L故小球能返回A點(diǎn)。

22.（24-25高二上?上海徐匯?期中）帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

（1）如圖所示，一束粒子從。點(diǎn)沿水平方向射入平行板之間的電場(chǎng)后分成了〃、b、c、d四束，由此判斷

不帶電是,帶正電是（填寫(xiě)。、b、c、d）

（2）如圖所示，一個(gè)電子由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，又沿中心軸線從。點(diǎn)垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并從

偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出。已知電子質(zhì)量為機(jī)，電荷量大小為e,加速電場(chǎng)電壓為S，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓為4,極板

的長(zhǎng)度為L(zhǎng)板間距離為d（忽略電子所受重力，結(jié)果用題目給定的物理量表示）。求:

①電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速度%;

②從電場(chǎng)射出時(shí)沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離由-

③電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)過(guò)程中電勢(shì)能的改變量。

（3）如圖，質(zhì)量為“、電荷量為q的某帶正電粒子（重力不計(jì)，可視為質(zhì)點(diǎn)）從A處?kù)o止釋放，經(jīng)過(guò)電

壓為。（未知）、極板間距離為d的加速電場(chǎng)加速后，恰好沿圖中B位置進(jìn)入一種靜電分析器并沿虛線

運(yùn)動(dòng)，最終從C位置離開(kāi)靜電分析器。已知靜電分析器內(nèi)分布有輻向電場(chǎng)，其虛線處場(chǎng)強(qiáng)大小為綜，