2025年人教版高中物理精講精練必修3專題強(qiáng)化01：靜電場(chǎng)中能量題型歸納 解析版

專題強(qiáng)化01：靜電場(chǎng)中能量題型歸納【題型歸納】題型一：電勢(shì)能綜合的問(wèn)題1．（24-25高二上·全國(guó)）下列關(guān)于電荷的電勢(shì)能的說(shuō)法正確的是（）A．電荷在電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方，電勢(shì)能一定大B．電荷在電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)能一定為零C．只在靜電力的作用下，電荷的電勢(shì)能一定減小D．只在靜電力的作用下，電荷的電勢(shì)能可能增大，也可能減小【答案】D【詳解】AB．電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)能無(wú)關(guān)，電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方，電勢(shì)能不一定大，電荷在電場(chǎng)強(qiáng)度是零的地方，電勢(shì)能不一定是零，電勢(shì)能有相對(duì)性，可人為規(guī)定零電勢(shì)能面，AB錯(cuò)誤；CD．只在靜電力作用下，若電荷從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，靜電力做正功電勢(shì)能減小，若電荷在靜電力作用下在電場(chǎng)中做減速運(yùn)動(dòng)，則靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2．（23-24高一下·山東淄博·期末）某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，以下說(shuō)法正確的是（

）A．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)B．c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C．若將一試探電荷＋q由b點(diǎn)釋放，僅在電場(chǎng)力作用下，它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)D．若在b點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷＋Q，將一試探電荷＋q由c點(diǎn)移至d點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)能增大【答案】D【詳解】A．沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)。故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電場(chǎng)線疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小，可知c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。故B錯(cuò)誤；C．若將一試探電荷＋q由b點(diǎn)釋放，因受力方向沿電場(chǎng)線的切線，僅在電場(chǎng)力作用下，它不能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)。故C錯(cuò)誤；D．若在b點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷＋Q，疊加后電勢(shì)仍然是d點(diǎn)高于c點(diǎn)，將一試探電荷＋q由c點(diǎn)移至d點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)可知其電勢(shì)能增大。故D正確。故選D。3．（22-23高一下·江蘇南京·期末）兩個(gè)點(diǎn)電荷和固定在x軸上O、D兩點(diǎn)，兩者之間連線上各點(diǎn)電勢(shì)高低如圖中曲線所示（），取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，由圖可知（）A．B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．為負(fù)電荷，為正電荷C．電子從D點(diǎn)移到B點(diǎn)電勢(shì)降低，電勢(shì)能也降低D．將電子沿x軸從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力一直做負(fù)功【答案】B【詳解】A．根據(jù)可知圖像的切線斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，則B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，故A錯(cuò)誤；B．因取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，所以靠近負(fù)點(diǎn)電荷處的電勢(shì)為負(fù)，靠近正點(diǎn)電荷處的電勢(shì)為正，結(jié)合題圖可知，為負(fù)電荷，為正電荷，故B正確；C．由圖像可知，從D到B電勢(shì)降低，根據(jù)，由于電子帶負(fù)電，則電子從D點(diǎn)移到B點(diǎn)，電勢(shì)能增加，故C錯(cuò)誤；D．將電子沿x軸從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電勢(shì)一直升高，電子的電勢(shì)能一直減小，電場(chǎng)力一直做正功，故D錯(cuò)誤。故選B。題型二：電勢(shì)的綜合問(wèn)題4．（23-24高二上·山西陽(yáng)泉·期中）關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等電勢(shì)面平行B．電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)也為零C．隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢(shì)也逐漸降低D．任意一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向【答案】D【詳解】A．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等電勢(shì)面垂直，故A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)不一定為零，例如在等量同種電荷的連線的中點(diǎn)位置，故B錯(cuò)誤；C．隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢(shì)不一定逐漸降低，例如在遠(yuǎn)離負(fù)點(diǎn)電荷的過(guò)程中，故C錯(cuò)誤；D．任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向，故D正確。故選D。5．（23-24高二上·廣東·期中）如圖所示，a、b、c、d、e、f是以O(shè)為球心的球面上的點(diǎn)，平面aecf與平面bedf垂直，分別在a、c兩點(diǎn)處固定等量正點(diǎn)電荷。下列說(shuō)法正確的是（）

A．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B．電子在O點(diǎn)的電勢(shì)能大于在e點(diǎn)的電勢(shì)能C．b、d、e、f四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同D．b、d、e、f四點(diǎn)的電勢(shì)相等【答案】D【詳解】A．O點(diǎn)是等量正點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度為0，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．在等量正點(diǎn)電荷連線的中垂線上，O點(diǎn)電勢(shì)最高，電子帶負(fù)電，故電子在O點(diǎn)的電勢(shì)能小于在e點(diǎn)的電勢(shì)能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．由電場(chǎng)疊加可知，b、d、e、f四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．由電勢(shì)疊加可知，b、d、e、f四點(diǎn)的電勢(shì)相等，D項(xiàng)正確。故選D。6．（24-25高二上·福建三明·開(kāi)學(xué)考試）在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷，其電場(chǎng)中電勢(shì)φ在x軸正半軸上分布如圖所示。下列說(shuō)法正確的有（

）A．處的電勢(shì)最低、電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．電量大于的電量C．為同種電荷D．電量為q的正檢驗(yàn)電荷從移到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為【答案】A【詳解】A．由圖可知處的電勢(shì)最低，圖像的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，處圖像的斜率為零，則處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故A正確；BC．根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，且處的電勢(shì)最低，則左側(cè)電場(chǎng)方向向右，右側(cè)電場(chǎng)方向向左，說(shuō)明只能是異種電荷，且為正電荷，為負(fù)電荷；處場(chǎng)強(qiáng)為0，且距離較遠(yuǎn)，由電場(chǎng)的疊加原理可得，電量大于的電量，故BC錯(cuò)誤；D．電量為q的正檢驗(yàn)電荷從移到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)升高，電場(chǎng)力做負(fù)功，電場(chǎng)力做功為故D錯(cuò)誤。故選A。題型三：常見(jiàn)的電場(chǎng)分布問(wèn)題7．（22-23高二下·湖北武漢·期末）如圖所示，兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷分別位于、點(diǎn)，A為的中點(diǎn)，以為球心，為半徑作球面，直徑AB、CD、MN兩兩垂直。下列說(shuō)法正確的是（）

A．A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)小B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大C．C、D、M、N四個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)相等D．C、D、M、N四個(gè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同【答案】C【詳解】A．若僅存在的正點(diǎn)電荷，在A點(diǎn)的電勢(shì)與B點(diǎn)電勢(shì)的相等，若僅存在的正點(diǎn)電荷，在A點(diǎn)的電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì)，電勢(shì)為標(biāo)量，故兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷周?chē)腁點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)高，A錯(cuò)誤；B．兩等量同種電荷的連線的中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0，故A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小，B錯(cuò)誤；C．若僅存在的正點(diǎn)電荷，C、D、M、N四個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)相等，若僅存在的正點(diǎn)電荷，C、D、M、N四個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)也相等，故兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷周?chē)腃、D、M、N四個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)相等，C正確；D．C、D、M、N四個(gè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，故電場(chǎng)強(qiáng)度不同，D錯(cuò)誤。故選C。8．（23-24高二上·安徽蚌埠·期末）如圖，真空中固定兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷、，圖中O是兩電荷連線的中點(diǎn)，a、b兩點(diǎn)與的距離相等，c、d是兩電荷連線的中垂線上的兩點(diǎn)，構(gòu)成一個(gè)等腰三角形，則下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)均相同B．c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相同、電場(chǎng)強(qiáng)度不相同C．將電子由b移到c的過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功D．電子在b點(diǎn)的電勢(shì)能比在O點(diǎn)的電勢(shì)能大【答案】C【詳解】AB．由等量異號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)可知a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同，大小也不同，c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同。由等量異號(hào)點(diǎn)電荷等勢(shì)線的分布特點(diǎn)可知a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)，c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相同。故AB錯(cuò)誤；C．由等量異號(hào)點(diǎn)電荷等勢(shì)線的分布特點(diǎn)可知b點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)，故將電子由b移到c的過(guò)程中電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力做負(fù)功。故C正確；D．b點(diǎn)的電勢(shì)高于O點(diǎn)，故電子在b點(diǎn)的電勢(shì)能比在O點(diǎn)的電勢(shì)能小。故D錯(cuò)誤。故選C。9．（23-24高二上·廣東中山·期末）如圖所示，真空中有一對(duì)等量同種正點(diǎn)電荷A、B，O為AB的中點(diǎn)，P、Q為AB連線上兩點(diǎn)，且P、Q到O的距離相等，M、N為AB連線中垂線上兩點(diǎn)，且M、N到O的距離相等。以距離點(diǎn)電荷無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)也為零B．M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反C．從O點(diǎn)沿著中垂線向上延伸到無(wú)窮遠(yuǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增大D．P、Q兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度也相同【答案】B【詳解】A．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，距離點(diǎn)電荷無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)點(diǎn)，在AB連線中垂線上O點(diǎn)電勢(shì)最高，不為零，故A錯(cuò)誤；B．M、N為AB連線中垂線上兩點(diǎn)，且M、N到O的距離相等，M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，故B正確；C．從O點(diǎn)沿著中垂線向上延伸到無(wú)窮遠(yuǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度先逐漸增大再逐漸減小，故C錯(cuò)誤；D．P、Q兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，故D錯(cuò)誤。故選B。題型四：電勢(shì)差的綜合問(wèn)題10．（23-24高二上·天津·期中）如圖，，三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知，，，把一個(gè)電荷量的正電荷從移到，電場(chǎng)力的做功為零；從移到，電場(chǎng)力做功為，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向是（）A．，垂直向左 B．，垂直向右C．，垂直斜向上 D．，垂直斜向下【答案】D【詳解】把一個(gè)正電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為零，可知為等勢(shì)面，從移到，電場(chǎng)力做功為，則間的電勢(shì)差為根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，可知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直AB斜向下，該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為故選D。11．（23-24高二上·四川眉山·期末）如圖，平面直角坐標(biāo)系xoy中有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，ABC構(gòu)成正三角形，A點(diǎn)坐標(biāo)為，C點(diǎn)坐標(biāo)為。將電量為的試探電荷從A點(diǎn)移到B、C兩點(diǎn)，靜電力做功分別為、，以下說(shuō)法正確的是（

）A．A、C兩點(diǎn)電勢(shì)差為B．y軸上所有點(diǎn)電勢(shì)都相等C．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為250N/CD．將電量為正電荷有B點(diǎn)移到C點(diǎn)電勢(shì)能減少【答案】B【詳解】A．A、C兩點(diǎn)電勢(shì)差為故A錯(cuò)誤；B．A、B兩點(diǎn)電勢(shì)差為則可知y軸為等勢(shì)線，故y軸上所有點(diǎn)電勢(shì)都相等，故B正確；C．由上述分析可知，電場(chǎng)線方向?yàn)榉较?，該勻?qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為故C錯(cuò)誤；D．將電量為正電荷有B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為根據(jù)功能關(guān)系，將電量為正電荷有B點(diǎn)移到C點(diǎn)電勢(shì)能增加，故D錯(cuò)誤。故選B。12．（23-24高二上·黑龍江哈爾濱·期末）如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中等腰直角三角形ABC，，D為AB邊中點(diǎn)，電場(chǎng)方向與所在平面平行，規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)為0；將電荷量的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做了的功，再將電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力又做了的功，則（）A．B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差B．點(diǎn)電荷q在D點(diǎn)具有的電勢(shì)能為C．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向垂直于CD連線指向B點(diǎn)D．將繞B點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，無(wú)論轉(zhuǎn)過(guò)多大的角度，A、C兩點(diǎn)電勢(shì)都不會(huì)相等【答案】B【詳解】AB．由題意，根據(jù)公式則有規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)為0，則在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿著同一方向距離相等的任何兩點(diǎn)間電勢(shì)差相等，則可得故點(diǎn)電荷q在D點(diǎn)具有的電勢(shì)能為故A錯(cuò)誤，B正確；C．因，故連接CD，則CD為一條等勢(shì)面，過(guò)B作CD垂線則為一條電場(chǎng)線，如圖所示由幾何關(guān)系得則根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低可知，電場(chǎng)方向?yàn)榇怪庇贑D連線指向B點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D．將繞B點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)到AC與電場(chǎng)線垂直時(shí)，此時(shí)A、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等，故D錯(cuò)誤。故選B。題型五：等勢(shì)面的綜合問(wèn)題13．（24-25高二上）在研究心臟電性質(zhì)時(shí)，當(dāng)興奮在心肌傳播，在人體的體表可以測(cè)出與之對(duì)應(yīng)的電勢(shì)變化，可等效為兩等量電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)。如圖是人體表面的瞬時(shí)電勢(shì)分布圖，圖中實(shí)線為等差等勢(shì)面，標(biāo)在等勢(shì)面上的數(shù)值分別表示該等勢(shì)面的電勢(shì)，a、b、c、d為等勢(shì)面上的點(diǎn)，a、b為兩電荷連線上對(duì)稱的兩點(diǎn)，c、d為兩電荷連線中垂線上對(duì)稱的兩點(diǎn)。則下列說(shuō)法正確的是（）A．負(fù)電荷從b點(diǎn)移到d點(diǎn)，電勢(shì)能增大B．d、a兩點(diǎn)的電勢(shì)差C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等大反向D．c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同，從c到d的直線上電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小【答案】D【詳解】A．從b點(diǎn)移到d點(diǎn)，電勢(shì)升高，負(fù)電荷電勢(shì)能減小，故A錯(cuò)誤；B．d、a兩點(diǎn)的電勢(shì)差為故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電勢(shì)的分布情況可知，此電場(chǎng)電勢(shì)的分布情況相當(dāng)于等量異種電荷，左側(cè)為負(fù)電荷，右側(cè)為正電荷，由對(duì)稱性可知，a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等大、同向，故C錯(cuò)誤；D．c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同，從c到d的直線上，等差等勢(shì)面先密集后稀疏，電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小，故D正確。故選D。14．（24-25高二上·甘肅蘭州）某帶電體產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖中實(shí)線所示，虛線是一帶電粒子僅在此電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N分別是運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面b、a的交點(diǎn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．粒子帶負(fù)電荷 B．M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的小C．粒子在運(yùn)動(dòng)軌跡上存在動(dòng)能最小的點(diǎn) D．粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】A【詳解】A．根據(jù)沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低判斷知，帶電體為正電荷，又根據(jù)電場(chǎng)力指向軌跡的凹側(cè)，判斷該帶電粒子帶正電荷，故A錯(cuò)誤；B．等差等勢(shì)面越密集的地方場(chǎng)強(qiáng)越大，故M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的小，故B正確；D．粒子帶正電，因?yàn)镸點(diǎn)的電勢(shì)大于在N點(diǎn)的電勢(shì)，故粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能，故D正確；C．由于帶電粒子僅在電場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能與動(dòng)能總和不變，故可知當(dāng)粒子的電勢(shì)能大時(shí)動(dòng)能小，故粒子在運(yùn)動(dòng)軌跡上到達(dá)最大電勢(shì)處時(shí)動(dòng)能最小，故C正確。本題選錯(cuò)誤的，故選A。15．（23-24高二上·江西南昌·期中）如圖所示，虛線A、B、C、D是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的4個(gè)平行且等距的等勢(shì)面，兩等勢(shì)面間的距離為1cm，其中等勢(shì)面B的電勢(shì)為0，一電子僅在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)A、D等勢(shì)面時(shí)的動(dòng)能分別為22eV和10eV，則下列說(shuō)法正確的是A．等勢(shì)面C的電勢(shì)為4VB．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為200V/m，方向水平向左C．電子在等勢(shì)面D的電勢(shì)能為8eVD．該電子一定能到達(dá)電勢(shì)為-16V的等勢(shì)面【答案】C【詳解】A．從A到D電子的動(dòng)能減小，可知電場(chǎng)線向右，A電勢(shì)最高，等勢(shì)面B的電勢(shì)為0，設(shè)相鄰等勢(shì)面的電勢(shì)差為U，則A等勢(shì)面的電勢(shì)為+U，D的電勢(shì)為-2U，則從A到D由動(dòng)能定理解得U=4V則等勢(shì)面C的電勢(shì)為-4V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為方向水平向右，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電子在等勢(shì)面D的電勢(shì)能為選項(xiàng)C正確；D．因只有電場(chǎng)力做功，動(dòng)能與電勢(shì)能之和保持不變，當(dāng)電子的速度為零時(shí)，由能量守恒定律，可知其中UD=-8V，解得φ=-18V可知電子可以到達(dá)電勢(shì)為-16V的等勢(shì)面。若電子初速度方向與電場(chǎng)力方向有夾角時(shí)，當(dāng)電子速度為零時(shí)，在垂直于電場(chǎng)方向存在分速度，電子有可能不能到達(dá)-16V的等勢(shì)面，故D錯(cuò)誤。故選C。題型六：圖像問(wèn)題16．（24-25高二上·福建龍巖·階段練習(xí)）一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中區(qū)間是關(guān)于直線對(duì)稱的曲線，區(qū)間是直線，在0、、、處電勢(shì)分別為、、、，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．處電勢(shì)最低B．C．粒子在段先加速后減速，段做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．和處，電場(chǎng)強(qiáng)度相同【答案】C【詳解】AB．根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系粒子帶負(fù)電，可知處電勢(shì)最高，且故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)能量守恒定律可知，粒子在段電勢(shì)能先減小，后增大，則動(dòng)能先增大后減小，所以粒子在段先加速后減速，根據(jù)可知圖像斜率代表電場(chǎng)力，則段做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，和處，斜率大小相等，但方向不同，即電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同。故C正確，D錯(cuò)誤；故選C。17．（23-24高二上·安徽淮北·期末）如圖所示，在軸上放有兩個(gè)電荷量分別為和的點(diǎn)電荷，其中位于軸的坐標(biāo)原點(diǎn)，電荷的右側(cè)各點(diǎn)電勢(shì)隨變化的關(guān)系如圖曲線所示，其余部分的電勢(shì)變化情況沒(méi)有畫(huà)出，其中點(diǎn)電勢(shì)為零，段中的電勢(shì)最低點(diǎn)為點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．兩點(diǎn)電荷的電荷量B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)度方向向右C．從點(diǎn)到點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小D．將一帶負(fù)電的試探電荷從點(diǎn)移到點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功【答案】D【詳解】A．因?yàn)閳D像的斜率等于場(chǎng)強(qiáng)，可知C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，該點(diǎn)距離q2較近，距離q1較遠(yuǎn)，可知兩點(diǎn)電荷的電荷量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由圖可知，q1帶負(fù)電，q2為正電，可知A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)度方向向左，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．因?yàn)閳D像的斜率等于場(chǎng)強(qiáng)，C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，可知從點(diǎn)到點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大，再減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．從點(diǎn)移到點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向向左，則將一帶負(fù)電的試探電荷從點(diǎn)移到點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)D正確。故選D。18．（23-24高二上·廣西·期末）某靜電場(chǎng)的方向平行于軸，其電勢(shì)隨軸的分布如圖所示。一質(zhì)量為、電荷量為的帶負(fù)電粒子自（，）點(diǎn)由靜止開(kāi)始，沿軸做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。不計(jì)粒子重力，下列說(shuō)法正確的是（

）A．在軸正、負(fù)半軸分布著方向相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)B．在區(qū)域內(nèi)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C．處的電場(chǎng)強(qiáng)度小于處的電場(chǎng)強(qiáng)度D．該粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)速度最大，最大速度是【答案】B【詳解】A．由圖像的物理意義可知，在軸正、負(fù)半軸分布著方向相反的勻強(qiáng)電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；B．在區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為故B正確；C．在區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為可知處的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大于處的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；D．粒子經(jīng)過(guò)處時(shí)速度最大，由動(dòng)能定理可得可得故D錯(cuò)誤。故選B。題型七：電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的綜合問(wèn)題19．（23-24高二上·江西九江·期末）直角三角形ABC中，，，BC邊長(zhǎng)約2cm，勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于平面ABC，將電荷量為的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，克服靜電力做功，再將此點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移至C點(diǎn)，靜電力做功，則（）A．A、C間的電勢(shì)差為8V B．若則C．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與AC邊平行 D．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為400V/m【答案】D【詳解】B．根據(jù)可得又，可得故B錯(cuò)誤；A．根據(jù)可得故A錯(cuò)誤；C．A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為0，則直線AC為等勢(shì)線，電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，故C錯(cuò)誤；D．如圖所示由幾何關(guān)系，線段BD長(zhǎng)度為則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為故D正確。故選D。20．（23-24高一下·湖南永州·期末）如圖所示，在直角坐標(biāo)xOy中有a、b、c、d四點(diǎn)，c點(diǎn)坐標(biāo)為?，F(xiàn)加上一方向平行于xOy平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，b、c、d三點(diǎn)電勢(shì)分別為8V、24V、15V，將一電荷量為的點(diǎn)電荷從a點(diǎn)沿abcd移動(dòng)到d點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．坐標(biāo)原點(diǎn)O的電勢(shì)為0VB．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為500V/mC．該點(diǎn)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能為D．該點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到d點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功為【答案】B【詳解】A．由于是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故沿著同一個(gè)方向前進(jìn)相同距離電勢(shì)的降低相等，故代入數(shù)據(jù)解得故A錯(cuò)誤；C．沿著同一個(gè)方向前進(jìn)相同距離電勢(shì)的降低相等，則解得該點(diǎn)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能為故C錯(cuò)誤；B．連接Oc，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可得則則沿cO每1cm電勢(shì)降低5V，通過(guò)b做cO的垂線交于f，如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得則所以f點(diǎn)的電勢(shì)為所以bf為等勢(shì)線，電場(chǎng)線方向沿cO方向，電場(chǎng)強(qiáng)度為故B正確；D．該點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到d點(diǎn)電場(chǎng)中做功為故D錯(cuò)誤。故選B。21．（23-24高二上·浙江臺(tái)州·期末）如圖甲，在平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一個(gè)圓形區(qū)域，圓心為，半徑為，為圓弧上的一個(gè)點(diǎn)，從A點(diǎn)出發(fā)沿逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，為連線旋轉(zhuǎn)的角度，即，點(diǎn)電勢(shì)隨角度的變化如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．B．勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為C．電子在點(diǎn)的電勢(shì)能小于在點(diǎn)的電勢(shì)能D．電子從點(diǎn)沿圓弧順時(shí)針移動(dòng)到點(diǎn)，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功【答案】D【詳解】AB．由圖乙可知當(dāng)時(shí)，P點(diǎn)位于下圖中的E點(diǎn)處，此時(shí)可得當(dāng)時(shí)，P點(diǎn)位于下圖中的F點(diǎn)處，由幾何知識(shí)可知E、F、O三點(diǎn)共線，此時(shí)可得過(guò)A點(diǎn)作OE的垂線交于M點(diǎn)，由幾何知識(shí)易得，M點(diǎn)為EO中點(diǎn)，則下圖中M點(diǎn)的電勢(shì)為故直線AM為等勢(shì)線，由于電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，則可知電場(chǎng)線沿FOE方向，過(guò)B點(diǎn)作電場(chǎng)線FOE的垂線，交于N點(diǎn)，如下圖所示則有電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，B點(diǎn)的電勢(shì)比C點(diǎn)的電勢(shì)低，則電子在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在C點(diǎn)的電勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；D．電子從C點(diǎn)沿圓弧順時(shí)針移動(dòng)到D點(diǎn)，電勢(shì)先降低再升高，電勢(shì)能先升高后降低，則電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，故D正確。故選D。題型八：電容器22．（23-24高二下·湖南益陽(yáng)·期末）如圖為研究影響平行板電容器電容大小的因素的實(shí)驗(yàn)裝置，平行板電容器的A板與靜電計(jì)相連，B板和靜電計(jì)金屬殼都接地。若充電后保持電容器帶電量不變，圖①減小正對(duì)面積，圖②增大距離，圖③插入電介質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是（）A．圖中靜電計(jì)測(cè)量的是電容器的帶電量B．圖①靜電計(jì)的指針張角變大，故平行板電容器的電容變大C．圖②靜電計(jì)的指針張角變大，故平行板電容器的電容變大D．圖③靜電計(jì)的指針張角變小，故平行板電容器的電容變大【答案】D【詳解】A．圖中靜電計(jì)測(cè)量的是電容器的兩極板的電勢(shì)差，故A錯(cuò)誤；B．圖①正對(duì)面積減小時(shí)，根據(jù)知電容變小，電容器的帶電量Q不變，根據(jù)得電勢(shì)差變大，所以靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度變大，故B錯(cuò)誤；C．圖②板間距離增大時(shí)，根據(jù)知電容變小，電容器的帶電量Q不變，根據(jù)得電勢(shì)差變大，所以靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度變大，故C錯(cuò)誤；D．圖③插入電介質(zhì)，根據(jù)知電容變大，電容器的帶電量Q不變，根據(jù)得電勢(shì)差變小，所以靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度變小，故D正確。故選D。23．（23-24高二上·廣東揭陽(yáng)·期末）微信運(yùn)動(dòng)步數(shù)的測(cè)量是通過(guò)手機(jī)內(nèi)電容式加速度傳感器實(shí)現(xiàn)的。其工作原理可簡(jiǎn)化為如圖所示，M極板固定，當(dāng)手機(jī)的加速度變化時(shí)，N極板能上下左右運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而改變電容器的電容，將運(yùn)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，圖中R為定值電阻。下列說(shuō)法正確的是（

）A．N極板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容器的電容增加B．N極板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不發(fā)生變化C．N極板向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表有由a向b的電流D．手機(jī)靜止時(shí)，電流表示數(shù)為零、電容器兩極板不帶電【答案】A【詳解】A．N極板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，極板間距減小，根據(jù)可知電容器的電容增加，故A正確；B．由于電容器保持與電源連接，N極板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，板間電勢(shì)差不變，間距減小，根據(jù)可知兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，故B錯(cuò)誤；C．N極板向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，間距增大，根據(jù)知電容器電容減小，由于板間電勢(shì)差不變，根據(jù)可知極板上的電荷量減小，電容器放電，由圖可知，電流由b向a流過(guò)電流表，故C錯(cuò)誤；D．手機(jī)靜止時(shí)，電路處于斷路狀態(tài)，電流表示數(shù)為零，但兩極板與電源連接，帶正、負(fù)電荷，故D錯(cuò)誤。故選A。24．（23-24高二上·安徽亳州·期末）如圖所示，平行板電容器水平放置，下極板接地，開(kāi)關(guān)K閉合時(shí)，在兩板中央的P點(diǎn)一帶電微粒恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K，并將平行板電容器的上極板豎直向上平移一小段距離，則下列說(shuō)法正確的是（）A．電容器兩金屬板間的電勢(shì)差變小B．電容器兩金屬板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變小C．P點(diǎn)的電勢(shì)升高D．帶電微粒仍靜止在P點(diǎn)【答案】D【詳解】A．根據(jù)平行板電容器的上極板豎直向上平移一小段距離，電容減小，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K，電容器帶電量不變，根據(jù)可知電容器兩金屬板間的電勢(shì)差變大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知電容器兩金屬板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，故B錯(cuò)誤；C．設(shè)P點(diǎn)到電容器下極板的距離為，電容器下極板接地，則可知P點(diǎn)的電勢(shì)不變，故C錯(cuò)誤；D．電容器兩金屬板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，帶電微粒受到的電場(chǎng)力不變，等于重力，帶電微粒仍靜止在P點(diǎn)，故D正確。故選D。題型九：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)25．（23-24高二上·四川涼山·期中）如圖所示，在虛線的左側(cè)存在向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力），從虛線上某點(diǎn)以一定的初速度向左射入電場(chǎng)，已知粒子射入的最大深度為l，則粒子到達(dá)最大深度所用時(shí)間為（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】設(shè)該帶正電粒子初速度為，由動(dòng)能定理得解得該帶正電粒子的加速度大小末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，可以看成反方向初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則粒子到達(dá)最大深度所用時(shí)間故選C。26．（24-25高二上·福建三明·開(kāi)學(xué)考試）如圖，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的質(zhì)子（不計(jì)重力）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，先后經(jīng)過(guò)水平虛線上A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為va=v、，方向分別與AB成α=60°斜向上、θ=30°斜向下，已知AB=L，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（

）A．質(zhì)子從A到B的運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)B．電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C．質(zhì)子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間為D．場(chǎng)強(qiáng)方向垂直AB向上【答案】D【詳解】A.質(zhì)子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力為恒力，加速度不變，所以質(zhì)子從A到B的運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)，A正確；BD.質(zhì)子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做拋體運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)垂直方向上的分速度相等，設(shè)與電場(chǎng)線的夾角為，如圖所示則有解得根據(jù)動(dòng)能定理可知解得方向如圖所示。B正確，D錯(cuò)誤；C.根據(jù)幾何關(guān)系可知，AC的長(zhǎng)度為則質(zhì)子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間為C正確。本題選擇錯(cuò)誤的，故選D。27．（24-25高二上·云南紅河·開(kāi)學(xué)考試）真空中存在空間范圍足夠大的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電的小球在B點(diǎn)靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為37°，小球所帶的電荷量為q，細(xì)線的長(zhǎng)度為l，重力加速度為g，，。下列說(shuō)法正確的是（

）A．小球帶負(fù)電B．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小C．若將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，則小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能增加了0.75mglD．若將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，則小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)受到細(xì)線的拉力大小為3mg【答案】C【詳解】AB．小球在B點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，如圖所示小球所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，可知小球帶正電，根據(jù)平衡條件有解得故AB錯(cuò)誤；C．若將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，小球?qū)⒆鰣A周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加了故C正確；D．根據(jù)動(dòng)能定理有小球在C點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有解得故D錯(cuò)誤。故選C。題型十：電場(chǎng)能的性質(zhì)綜合應(yīng)用28．（23-24高一下·安徽合肥·期末）如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將帶電荷量的電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做了的功，再?gòu)腂點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做了的負(fù)功。（1）求兩點(diǎn)間的電勢(shì)差和兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；（2）如果規(guī)定點(diǎn)的電勢(shì)為零，則A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)分別為多少？（3）作出過(guò)B點(diǎn)的一條電場(chǎng)線?！敬鸢浮浚?）；；（2）；；（3）【詳解】（1）根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系得，（2）根據(jù)電勢(shì)差的定義式，依題意所以（3）AB的中點(diǎn)D的電勢(shì)為連接CD，CD為等勢(shì)線，電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，且由高電勢(shì)指向低電勢(shì)，如圖所示29．（24-25高二上·河南信陽(yáng)·開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，水平放置、相距為的兩塊平行金屬板M、N與電源相連，開(kāi)關(guān)S閉合后，M、N間產(chǎn)生了勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)重力與電場(chǎng)力相等的帶電粒子垂直于電場(chǎng)方向從M板邊緣射入電場(chǎng)，粒子恰好打在N板中央，已知重力加速度為。(1)若開(kāi)關(guān)S閉合，為了讓粒子恰能飛出電場(chǎng)，應(yīng)將N板向下平移多少？(2)若開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)且粒子初速度大小變?yōu)樵瓉?lái)的3倍，重力忽略不計(jì)，為了讓粒子恰能飛出電場(chǎng)，應(yīng)將N板向上平移多少？【答案】(1)(2)【詳解】（1）若開(kāi)關(guān)S閉合，則電容器兩極板間的電勢(shì)差不變，設(shè)極板間的電壓為U，極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，粒子的初速度為，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，則粒子恰能飛出電場(chǎng)，設(shè)此時(shí)極板間的間距為，則N板向下平移的距離為聯(lián)立解得（2）若開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，則電容器的帶電量不變，根據(jù)，，聯(lián)立可得可得電容器的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，重力忽略不計(jì)，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，則設(shè)N板上移距離為，粒子初速度大小變?yōu)樵瓉?lái)的3倍，粒子恰能飛出電場(chǎng)，則聯(lián)立解得30．（24-25高二上·福建龍巖·開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，光滑水平面上豎直固定有一半徑為R的光滑絕緣圓弧軌道BC，水平面AB與圓弧BC相切于B點(diǎn)，O為圓心，OB豎直，OC水平，空間有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電絕緣小球自A點(diǎn)由靜止釋放，小球沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，AB間距離為2R，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。求：(1)小球從A點(diǎn)開(kāi)始到達(dá)B點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功；(2)小球從A點(diǎn)開(kāi)始到達(dá)C點(diǎn)的過(guò)程中，小球的電勢(shì)能變化了多少；(3)小球從A點(diǎn)開(kāi)始到達(dá)C點(diǎn)的過(guò)程中對(duì)軌道的最大壓力?！敬鸢浮?1)(2)減少3mgR(3)，方向與豎直方向成45°角斜向右下【詳解】（1）小球從A點(diǎn)開(kāi)始到達(dá)B點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功為（2）小球從A點(diǎn)開(kāi)始到達(dá)C點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)功能關(guān)系可知解得即小球的電勢(shì)能減少了3mgR。（3）小球在光滑絕緣圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)電場(chǎng)力與重力的合力與豎直方向的夾角為，則有可得可知當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道的中點(diǎn)時(shí)，小球的速度最大，根據(jù)動(dòng)能定理可得根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?，方向與豎直方向成45°角斜向右下?！緦ｍ?xiàng)訓(xùn)練】一、單選題31．（24-25高二上·湖北）如圖所示，、閉合時(shí)，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電液滴，靜止在平行板電容器的M、N兩金屬板間?，F(xiàn)保持閉合，將斷開(kāi)，然后將N板向下平移到圖中虛線位置，下列說(shuō)法正確的是（

）A．電容器電容增大 B．兩板間場(chǎng)強(qiáng)不變C．液滴將向下運(yùn)動(dòng) D．液滴電勢(shì)能增加【答案】B【詳解】A．根據(jù)N板向下平移，極板間距增大，電容器電容減小，故A錯(cuò)誤；B．保持閉合，將斷開(kāi)，電容器極板所帶電荷量一定，根據(jù)，解得極板間距增大，則兩板間場(chǎng)強(qiáng)不變，故B正確；C．結(jié)合上述，兩板間場(chǎng)強(qiáng)不變，液滴所受電場(chǎng)力不變，液滴仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C錯(cuò)誤；D．電容器下極板接地，下極板電勢(shì)為0，結(jié)合上述可知，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，令液滴所在位置到下極板間距為，則有N板向下平移，增大，電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下，電場(chǎng)力方向向上，液滴帶負(fù)電，根據(jù)可知，液滴電勢(shì)能減小，故D錯(cuò)誤。故選B。32．（24-25高二上·安徽阜陽(yáng)·開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，兩點(diǎn)電荷、連線延長(zhǎng)線上有A、B兩點(diǎn)?，F(xiàn)將一帶正電的試探電荷在A點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下恰好能在A、B間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．點(diǎn)電荷帶負(fù)電、帶正電，且的電荷量大于的電荷量B．A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高C．A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反D．試探電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力先增大后減小【答案】A【詳解】C．由題意知帶正電的試探電荷在A點(diǎn)由靜止釋放，恰好能在AB間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明AB間有一點(diǎn)P場(chǎng)強(qiáng)為零，從A到P場(chǎng)強(qiáng)逐漸減小，方向向右；從P到B場(chǎng)強(qiáng)逐漸增大，方向向左，知A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反，但大小無(wú)法比較，故C錯(cuò)誤；A．因?yàn)锳B間有一點(diǎn)P場(chǎng)強(qiáng)為零，所以兩點(diǎn)電荷Q1、Q2的帶電性質(zhì)相反，且Q1的電荷量大于Q2的電荷量，因?yàn)閺腁到P場(chǎng)強(qiáng)逐漸減小，方向向右；從P到B場(chǎng)強(qiáng)增大，方向向左，故點(diǎn)電荷Q1帶負(fù)電、Q2帶正電，故A正確；B．從A到B的過(guò)程由動(dòng)能定理得可得即A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，故B錯(cuò)誤；D．由前面的分析知從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程，場(chǎng)強(qiáng)先減小后增大，試探電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力先減小后增大，故D錯(cuò)誤。故選A。33．（24-25高二上·安徽·開(kāi)學(xué)考試）空間中存在一絕緣球殼，使其左右兩部分均勻帶上等量異種電荷，MN、PQ分別在球殼的兩條對(duì)稱軸上，且PQ在球殼的左右分界面上。M、N和P、Q是關(guān)于球心O的對(duì)稱點(diǎn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．P、Q兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．將一負(fù)試探電荷從M沿直線移動(dòng)到N，電場(chǎng)力做正功D．將一負(fù)試探電荷從P沿直線移動(dòng)到Q，電場(chǎng)力不做功【答案】C【詳解】A．M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故A正確，不符合題意；B．P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故B正確，不符合題意；C．負(fù)試探電荷順著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．P、Q所在直線為等勢(shì)線，將一負(fù)試探電荷從P沿著直線移動(dòng)到Q，電場(chǎng)力不做功，故D正確，不符合題意。故選C。34．（24-25高二上·福建三明·開(kāi)學(xué)考試）如圖所示為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，某帶電量為0.1C的帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服重力做的功為2.0J，靜電力做的功為1.5J。下列說(shuō)法中正確的是（

）A．粒子帶負(fù)電B．粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)比在B點(diǎn)低15VC．粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)少0.5JD．粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5J【答案】D【詳解】A．從運(yùn)動(dòng)軌跡上來(lái)看，垂直電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)的帶電粒子向電場(chǎng)的方向偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明帶電粒子受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向相同，所以帶電粒子應(yīng)帶正電，故A錯(cuò)誤；B．從A到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能在減少，由題意知電場(chǎng)力做的功為1.5J，則電勢(shì)能減少1.5J，所以在A點(diǎn)的電勢(shì)能比B點(diǎn)的電勢(shì)能多1.5J，根據(jù)可知粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)比在B點(diǎn)高15V，故B錯(cuò)誤；C．從A到B的過(guò)程中，克服重力做功2.0J，電場(chǎng)力做功1.5J，則總功為由動(dòng)能定理可知粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)的動(dòng)能多0.5J，故C錯(cuò)誤；D．從A到B的過(guò)程中，除了重力做功以外，還有電場(chǎng)力做功，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶電粒子的機(jī)械能增加，由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，機(jī)械能的增加量等于電場(chǎng)力做的功，所以機(jī)械能增加了1.5J，即粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)的機(jī)械能少1.5J，故D正確。故選D。35．（24-25高二上·江蘇無(wú)錫·開(kāi)學(xué)考試）如圖所示為一電容式位移傳感器，其原理是電介質(zhì)板和物體固定在一起，當(dāng)物體發(fā)生一小段位移時(shí)，插入兩極板間的電介質(zhì)的長(zhǎng)度發(fā)生變化，導(dǎo)致電容發(fā)生變化。電介質(zhì)板向右平移進(jìn)入電容器一小段距離過(guò)程，則下列說(shuō)法正確的是（）A．平行板電容器的電容變小B．平行板電容器的帶電量增大C．通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流方向從b到aD．當(dāng)電介質(zhì)板停止運(yùn)動(dòng)后，電路中仍有電流通過(guò)【答案】B【詳解】AB．電介質(zhì)板向右平移進(jìn)入電容器一小段距離過(guò)程，電容器間的介電常數(shù)增大，由電容的決定式可知電容增大，因U不變，由電容的定義式可知，電容器的帶電量Q增大，故A錯(cuò)誤，B正確；C．電容器的帶電量增大，則電源對(duì)電容進(jìn)行充電，故通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流方向從a到b，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)電介質(zhì)板停止運(yùn)動(dòng)后，電容無(wú)充放電，故電路中無(wú)電流，故D錯(cuò)誤。故選B。36．（23-24高一下·山東威?！て谀┤鐖D所示，水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為。質(zhì)量為1kg、電量為1.6C帶正電的小物塊，從原點(diǎn)O以的初速度向右運(yùn)動(dòng)，物塊所受阻力f與位移x的關(guān)系為。則物塊運(yùn)動(dòng)的最大速度為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】由題意知，電場(chǎng)力大小等于所受阻力大小時(shí)，合力為零，物塊速度達(dá)到最大，設(shè)物塊所受電場(chǎng)力為，場(chǎng)強(qiáng)為，電量為q，此時(shí)則代入得則可知，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)1m時(shí)速度達(dá)到最大，由題知阻力為變力，設(shè)當(dāng)時(shí)，阻力為，當(dāng)時(shí)，設(shè)阻力為，物塊初速度為，物塊末速度為，由動(dòng)能定理知代入得B正確；故選B。37．（24-25高二上·河南周口·開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，平行板電容器的金屬板A、B水平放置，始終與電源兩極相連，電路中接有電流計(jì)G，極板B接地。極板間有一帶電液滴靜止在P點(diǎn)，現(xiàn)將某極板沿豎直方向平移一小段距離，發(fā)現(xiàn)電流表中有從a到b的電流，則下列判斷正確的是（

）A．電容器正在充電 B．液滴向上運(yùn)動(dòng)C．可能是下極板向下移動(dòng) D．P點(diǎn)電勢(shì)一定減小【答案】C【詳解】AC．根據(jù)，現(xiàn)將某極板沿豎直方向平移一小段距離，發(fā)現(xiàn)電流表中有從a到b的電流，由題圖可知，下極板B帶負(fù)電，所以電容器正在放電，電容器所帶電荷量減小，則電容器電容減小，可知板間距離增大，可能是下極板向下移動(dòng)，故A錯(cuò)誤，C正確；B．根據(jù)由于板間距離增大，電壓保持不變，所以板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小，液滴受到的電場(chǎng)力減小，液滴向下運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；D．板間距離增大，有可能是下極板向下運(yùn)動(dòng)，則P點(diǎn)與上極板距離不變，根據(jù)由于板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小，A板電勢(shì)不變，則P點(diǎn)電勢(shì)可能增加，故D錯(cuò)誤。故選C。38．（24-25高二上·湖北·開(kāi)學(xué)考試）如圖所示是實(shí)驗(yàn)室模擬出的等量異種電荷電場(chǎng)線的顯形平面圖片，該平面中有A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)，其中B、C兩點(diǎn)處在等量異種電荷連線間的中垂線上，有關(guān)下列說(shuō)法正確的是（

）A．一個(gè)負(fù)電荷處在A點(diǎn)的電勢(shì)能要比它處在B點(diǎn)處的電勢(shì)能小B．將一個(gè)電子從C點(diǎn)處?kù)o止釋放，它可能會(huì)沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)處C．B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)D．將一個(gè)質(zhì)子從B點(diǎn)移送到C點(diǎn)，靜電力做功為零【答案】D【詳解】A．根據(jù)沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低可知，A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)，根據(jù)可知，一個(gè)負(fù)電荷處在A點(diǎn)的電勢(shì)能要比它處在B點(diǎn)處的電勢(shì)能大，故A錯(cuò)誤；B．由于C點(diǎn)處的電場(chǎng)線為曲線，所以將一個(gè)電子從C點(diǎn)處?kù)o止釋放，它不可能會(huì)沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)處，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度可知，B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；D．B、C兩點(diǎn)處在等量異種電荷連線間的中垂線上，由于中垂線為等勢(shì)面，所以B、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等，則將一個(gè)質(zhì)子從B點(diǎn)移送到C點(diǎn)，靜電力做功為零，故D正確。故選D。二、多選題39．（24-25高二上·廣東佛山·開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，是平行板電容器的兩個(gè)極板，為滑動(dòng)變阻器。用絕緣細(xì)線將一帶負(fù)電的小球懸于電容器內(nèi)部。閉合開(kāi)關(guān)，給電容器充電后，懸線偏離豎直方向的夾角為。下列說(shuō)法正確的是（）A．保持S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片向端滑動(dòng)，則增大B．保持S閉合，將板向板靠近，則增大C．?dāng)嚅_(kāi)S，將板向板靠近，則增大D．?dāng)嚅_(kāi)，將板向下移動(dòng)少許，則增大【答案】BD【詳解】根據(jù)對(duì)小球的受力分析可知，懸線偏離豎直方向的夾角符合因此兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)越大，越大。A．保持S閉合，極板間的電壓大小等于電源電動(dòng)勢(shì)。滑動(dòng)變阻器的滑片位置不會(huì)影響極板上的電壓大小，則場(chǎng)強(qiáng)大小不變，不變。故A錯(cuò)誤；B．保持S閉合，極板間電壓不變時(shí)，將板向板靠近，則板間距離減小，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)可知場(chǎng)強(qiáng)大小增大，則增大。故B正確；C．?dāng)嚅_(kāi)S，則極板上的電荷量不變，將板向板靠近，則根據(jù)，可得極板間的場(chǎng)強(qiáng)極板間距離增大或減小不影響場(chǎng)強(qiáng)大小，其余物理量均不變，則場(chǎng)強(qiáng)大小不變，不變。故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)上述分析，斷開(kāi)，將板向下移動(dòng)少許，則極板間的正對(duì)面積減小，則場(chǎng)強(qiáng)增大，則增大。故D正確。故選BD。40．（24-25高二上·湖南長(zhǎng)沙·開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，是邊長(zhǎng)為的正四面體，虛線圓為三角形的內(nèi)切圓，、、分別為、和邊與圓的切點(diǎn)，為圓心，正四面體的頂點(diǎn)、和分別固定有電荷量為、和的點(diǎn)電荷，則（）A．、兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．將正試探電荷由移動(dòng)到，電場(chǎng)力做負(fù)功C．將正試探電荷由移動(dòng)到，電勢(shì)能增加D．正試探電荷由移動(dòng)到時(shí)的電勢(shì)能變化量大于由移動(dòng)到時(shí)的電勢(shì)能變化量【答案】BC【詳解】A．根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理可知，M點(diǎn)和P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，故A錯(cuò)誤；B．在A處點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，N點(diǎn)和P點(diǎn)的電勢(shì)相等，在B處點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，N點(diǎn)的電勢(shì)大于P點(diǎn)的電勢(shì)，在D處點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，N點(diǎn)的電勢(shì)大于P點(diǎn)的電勢(shì)，所以N點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)的電勢(shì)，正試探電荷在N點(diǎn)的電勢(shì)能大于在P點(diǎn)的，正試探電荷由P到N電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力做負(fù)功，故B正確；C．僅考慮B處和D處點(diǎn)電荷時(shí)，C點(diǎn)和M點(diǎn)的電勢(shì)相等，正試探電荷由C到M，靠近A處的正點(diǎn)電荷，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，故C正確；D．根據(jù)對(duì)稱性可知M點(diǎn)和P點(diǎn)電勢(shì)相等，結(jié)合B項(xiàng)分析可知，正試探電荷由M到N，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，因此正試探電荷由C移動(dòng)到M時(shí)的電勢(shì)能變化量小于由C移動(dòng)到N時(shí)的電勢(shì)能變化量，故D錯(cuò)誤。故選BC。41．（24-25高二上·江西上饒·開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，真空中有一個(gè)正方形平面ABCD，O為正方形的中心，現(xiàn)在A、C兩頂點(diǎn)分別固定等量異種點(diǎn)電荷，A為正電荷，B為負(fù)電荷，M、N是過(guò)O點(diǎn)的正方形垂線上兩點(diǎn)且OM大于ON，下列說(shuō)法正確的是（

）A．平面ABCD是等勢(shì)面B．M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不等，方向相同C．若將電子從O點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn)，其電勢(shì)能增加D．M點(diǎn)電勢(shì)等于N點(diǎn)電勢(shì)【答案】BD【詳解】A．等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布如圖所示可知兩點(diǎn)電荷連線的中垂面為一等勢(shì)面，平面ABCD不是連線中垂面，所以平面ABCD不是等勢(shì)面，故A錯(cuò)誤；B．M、N兩點(diǎn)位于等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上且關(guān)于O點(diǎn)不對(duì)稱，可知M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不相等，但方向都與AC連線平行，且方向都由A指向C，故B正確；CD．由于M、O、N三點(diǎn)位于等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上，所以M、O、N三點(diǎn)電勢(shì)相等，若將電子從O點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn)，其電勢(shì)能不變，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。42．（24-25高二上·廣東廣州·開(kāi)學(xué)考試）如圖，截面將空間中的長(zhǎng)方體區(qū)域分成兩個(gè)正方體區(qū)域，在點(diǎn)固定有正點(diǎn)電荷，點(diǎn)固定有負(fù)點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是（

）A．點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)的電勢(shì)B．點(diǎn)和點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D．一負(fù)點(diǎn)電荷自點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)，靜電力先做正功后做負(fù)功【答案】ABC【詳解】A．離正電荷更近，故點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)的電勢(shì)，故A正確；BC．等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布如圖所示截面為兩等量異種點(diǎn)電荷的中垂面，點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，點(diǎn)到點(diǎn)的距離等于點(diǎn)到點(diǎn)的距離，根據(jù)對(duì)稱性可知，點(diǎn)和