專題18靜電場能量-【好題匯編】三年（2022-2024）高考物理真題分類匯編（全國）（解析版）

專題18靜電場能量考點(diǎn)三年考情（2022-2024）命題趨勢考點(diǎn)1靜電場能量（5年5考）2024年高考廣東卷：污水中的污泥絮體處理；2024高考甘肅卷：某帶電體產(chǎn)生電場的等勢面分布圖分析；2024年高考湖南卷：真空中電荷量為和的兩個(gè)點(diǎn)電荷沿x軸方向電勢圖像；2023學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試上海卷：給出空間內(nèi)電場的電勢在x軸上分布圖，選擇在該電場中一負(fù)電荷的電勢能隨x變化的圖像；2023高考選擇性考試遼寧卷：給出金屬四極桿帶電粒子質(zhì)量分析器的局部結(jié)構(gòu)示意圖，給出四極桿內(nèi)垂直于x軸的任意截面內(nèi)的等勢面分布圖，比較兩點(diǎn)的電勢和場強(qiáng)。1.靜電場的能量高考考查頻率較高的知識(shí)；考查的題型主要有：給出等勢線、電場線，比較電場中兩點(diǎn)電勢和試探電荷的電勢能；給出帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡，分析電場力做功和電勢能變化；給出勻強(qiáng)電場中一些點(diǎn)的電勢，計(jì)算電場強(qiáng)度和方向。給出電勢圖像或電場強(qiáng)度圖像、電荷電勢能圖像，判斷、比較相關(guān)物理量。2.電容電容器的考查主要集中在電容器的充放電、電容器電路動(dòng)態(tài)變化，帶電粒子在帶電平行板之間的運(yùn)動(dòng)等。考點(diǎn)2電容和電容器（5年3考）2024高考遼寧卷：給出某種不導(dǎo)電溶液的相對(duì)介電常數(shù)與濃度的關(guān)系曲線，判斷相關(guān)物理量；2023高考山東高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試：電磁炮滅火消防車采用電磁彈射技術(shù)投射滅火彈；2023全國高考新課程卷：密立根油滴實(shí)驗(yàn)?？键c(diǎn)01靜電場能量1.（2024年高考廣東卷）污水中的污泥絮體經(jīng)處理后帶負(fù)電，可利用電泳技術(shù)對(duì)其進(jìn)行沉淀去污，基本原理如圖所示。涂有絕緣層的金屬圓盤和金屬棒分別接電源正、負(fù)極、金屬圓盤置于底部、金屬棒插入污水中，形成如圖所示的電場分布，其中實(shí)線為電場線，虛線為等勢面。M點(diǎn)和N點(diǎn)在同一電場線上，M點(diǎn)和P點(diǎn)在同一等勢面上。下列說法正確的有（）A.M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的低B.N點(diǎn)的電場強(qiáng)度比P點(diǎn)的大C.污泥絮體從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力對(duì)其做正功D.污泥絮體在N點(diǎn)的電勢能比其在P點(diǎn)的大【參考答案】AC【名師解析】根據(jù)沿著電場線方向電勢逐漸降低，可知M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的低，A正確；根據(jù)電場線的疏密表示電場強(qiáng)弱，可知N點(diǎn)的電場強(qiáng)度比P點(diǎn)的小，B錯(cuò)誤；由于污水中的污泥絮體經(jīng)處理后帶負(fù)電，污泥絮體從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力對(duì)其做正功，C正確；由于N點(diǎn)的電勢高于P點(diǎn)，由電勢能公式可知污泥絮體在N點(diǎn)的電勢能比其在P點(diǎn)的小，D錯(cuò)誤。2.（2024高考甘肅卷）某帶電體產(chǎn)生電場的等勢面分布如圖中實(shí)線所示，虛線是一帶電粒子僅在此電場作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N分別是運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢面b、a的交點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.粒子帶負(fù)電荷 B.M點(diǎn)的電場強(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)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能【答案】BCD【解析】根據(jù)粒子所受電場力指向曲線軌跡的凹側(cè)可知，帶電粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；等差等勢面越密集的地方場強(qiáng)越大，故M點(diǎn)的電場強(qiáng)度比N點(diǎn)的小，故B正確；粒子帶正電，因?yàn)镸點(diǎn)的電勢大于在N點(diǎn)的電勢，故粒子在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能；由于帶電粒子僅在電場作用下運(yùn)動(dòng)，電勢能與動(dòng)能總和不變，故可知當(dāng)電勢能最大時(shí)動(dòng)能最小，故粒子在運(yùn)動(dòng)軌跡上到達(dá)最大電勢處時(shí)動(dòng)能最小，故CD正確。3.（2024高考廣西卷）如圖，將不計(jì)重力、電荷量為q帶負(fù)電的小圓環(huán)套在半徑為R的光滑絕緣半圓弧上，半圓弧直徑兩端的M點(diǎn)和N點(diǎn)分別固定電荷量為和的負(fù)點(diǎn)電荷。將小圓環(huán)從靠近N點(diǎn)處靜止釋放，小圓環(huán)先后經(jīng)過圖上點(diǎn)和點(diǎn)，己知?jiǎng)t小圓環(huán)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程中（）A.靜電力做正功 B.靜電力做負(fù)功C.靜電力先做正功再做負(fù)功 D.靜電力先做負(fù)功再做正功【答案】A【解析】設(shè)在小圓環(huán)在、間的任意一點(diǎn)，與的夾角為，根據(jù)幾何關(guān)系可得帶負(fù)電的小圓環(huán)在兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷電場中的電勢能根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知在范圍內(nèi)，隨著的增大，小圓環(huán)的電勢能一直減小，所以靜電力做正功。故選A。4.（2024高考江西卷）如圖所示，垂直于水平桌面固定一根輕質(zhì)絕緣細(xì)直桿，質(zhì)量均為m、帶同種電荷的絕緣小球甲和乙穿過直桿，兩小球均可視為點(diǎn)電荷，帶電荷量分別為q和Q。在圖示的坐標(biāo)系中，小球乙靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)，初始時(shí)刻小球甲從處由靜止釋放，開始向下運(yùn)動(dòng)。甲和乙兩點(diǎn)電荷的電勢能（r為兩點(diǎn)電荷之間的距離，k為靜電力常量）。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力f，重力加速度為g。關(guān)于小球甲，下列說法正確的是（）A.最低點(diǎn)的位置B.速率達(dá)到最大值時(shí)的位置C.最后停留位置x的區(qū)間是D.若在最低點(diǎn)能返回，則初始電勢能【答案】BD【解析】全過程，根據(jù)動(dòng)能定理解得故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)小球甲的加速度為零時(shí)，速率最大，則有解得故B正確；小球甲最后停留時(shí)，滿足解得位置x的區(qū)間故C錯(cuò)誤；若在最低點(diǎn)能返回，即在最低點(diǎn)滿足結(jié)合動(dòng)能定理又聯(lián)立可得故D正確。5.（2024高考北京卷）如圖所示，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別位于M、N兩點(diǎn)，P、Q是MN連線上的兩點(diǎn)，且．下列說法正確的是（）A．P點(diǎn)電場強(qiáng)度比Q點(diǎn)電場強(qiáng)度大B．P點(diǎn)電勢與Q點(diǎn)電勢相等C．若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍，P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍D．若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍，P、Q兩點(diǎn)間電勢差不變【參考答案】．C【考查知識(shí)點(diǎn)】電場強(qiáng)度、電勢、電場疊加、電勢差【名師解析】由等量異種點(diǎn)電荷的電場線分布特點(diǎn)知，P、Q兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，A錯(cuò)誤；由沿電場線方向電勢越來越低知，P點(diǎn)電勢高于Q點(diǎn)電勢，B錯(cuò)誤；由電場疊加得P點(diǎn)電場強(qiáng)度，若僅兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍，則P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍，同理Q點(diǎn)電場強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍，而PQ間距不變，故P、Q兩點(diǎn)間電勢差變大，C正確，D錯(cuò)誤．知識(shí)歸納（1）在等量異種點(diǎn)電荷的電場中，關(guān)于兩點(diǎn)電荷連線對(duì)稱的兩點(diǎn)電勢相等、電場強(qiáng)度大小相等，但方向不一定相同．（2）等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線是等勢線，且電勢為零，中垂線上關(guān)于連線中點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相等，中垂線上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向都相同，且與連線平行．6.（2024年高考湖南卷）真空中有電荷量為和的兩個(gè)點(diǎn)電荷，分別固定在x軸上和0處。設(shè)無限遠(yuǎn)處電勢為0，x正半軸上各點(diǎn)電勢隨x變化的圖像正確的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】根據(jù)點(diǎn)電荷周圍的電勢公式，設(shè)處的電勢為0，得解得故可知當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，。故選D。7.（2023學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試上海卷）空間內(nèi)有一電場，其電勢在x軸上分布如圖所示。在該電場中一負(fù)電荷的電勢能隨x變化的圖像可能正確的是【參考答案】C【名師解析】根據(jù)電勢與電勢能的關(guān)系可知，Ep=-qφ，所以則t=8T時(shí)在C、D之間的波形圖為圖像C。8.（2023高考全國乙卷）在O點(diǎn)處固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，P點(diǎn)在O點(diǎn)右上方。從P點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球，小球僅在重力和該點(diǎn)電荷電場力作用下在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其一段軌跡如圖所示。M、N是軌跡上的兩點(diǎn)，OP>OM，OM=ON，則小球（）A.在運(yùn)動(dòng)過程中，電勢能先增加后減少B.在P點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能C.在M點(diǎn)的機(jī)械能等于在N點(diǎn)的機(jī)械能D.從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，電場力始終不做功【參考答案】BC【命題意圖】本題考查帶電小球在點(diǎn)電荷電場中的運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?！窘忸}思路】在帶電小球運(yùn)動(dòng)過程中，靜電力先做正功后做負(fù)功，電勢能先減小后增大，A錯(cuò)誤；由于OP＞ON，P點(diǎn)的電勢低于N點(diǎn)的電勢，小球在P點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能，B正確；由于OM=ON，MN兩點(diǎn)處于正點(diǎn)電荷電場的同一等勢面上，只有重力做功，機(jī)械能守恒，可知小球在M點(diǎn)的機(jī)械能等于在N點(diǎn)的機(jī)械能，C正確；小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，電場力先做正功后克服電場力做功，D錯(cuò)誤?！疽?guī)律總結(jié)】帶電粒子沿等勢面運(yùn)動(dòng)，電場力對(duì)帶電粒子不做功。9.（2023高考湖北卷）在正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中有M、N兩點(diǎn)，其電勢分別為、，電場強(qiáng)度大小分別為、。下列說法正確的是（）A.若，則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的遠(yuǎn)B.若，則M點(diǎn)到電荷Q距離比N點(diǎn)的近C.若把帶負(fù)電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力做正功，則D.若把帶正電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力做負(fù)功，則【參考答案】C【名師解析】沿著電場線的方向電勢降低，根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場特點(diǎn)可知，若則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的近，故A錯(cuò)誤；電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小，根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場特點(diǎn)可知，若則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的遠(yuǎn)，故B錯(cuò)誤；若把帶負(fù)電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力做正功，則是逆著電場線運(yùn)動(dòng)，電勢增加，故有，故C正確；若把帶正電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力做負(fù)功，則是逆著電場線運(yùn)動(dòng)；根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場特點(diǎn)可知，故D錯(cuò)誤。10.（2023高考山東高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試）如圖所示，正六棱柱上下底面的中心為O和，A、D兩點(diǎn)分別固定等量異號(hào)的點(diǎn)電荷，下列說法正確的是（）A.點(diǎn)與點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等B.點(diǎn)與點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同C.點(diǎn)與點(diǎn)的電勢差小于點(diǎn)與點(diǎn)的電勢差D.將試探電荷由F點(diǎn)沿直線移動(dòng)到O點(diǎn)，其電勢能先增大后減小【參考答案】ACD【名師解析】由等量異種電荷的電勢分布可知：，，，因此，，C正確；由等量異種電荷的對(duì)稱性可知和電場強(qiáng)度大小相等，和電場強(qiáng)度方向不同，A正確B錯(cuò)誤；將六棱柱的上表面拿出來分析，由幾何條件可知正電荷在OF中點(diǎn)K的場強(qiáng)方向垂直O(jiān)F，則K點(diǎn)的合場強(qiáng)與OF的夾角為銳角，在F點(diǎn)的場強(qiáng)和OF的夾角為鈍角，因此將正電荷從F移到O點(diǎn)過程中電場力先做負(fù)功后做正功，電勢能先增大后減小，D正確。11.（2023高考選擇性考試遼寧卷）圖（a）為金屬四極桿帶電粒子質(zhì)量分析器的局部結(jié)構(gòu)示意圖，圖（b）為四極桿內(nèi)垂直于x軸的任意截面內(nèi)的等勢面分布圖，相鄰兩等勢面間電勢差相等，則（）A.P點(diǎn)電勢比M點(diǎn)的低B.P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小比M點(diǎn)的大C.M點(diǎn)電場強(qiáng)度方向沿z軸正方向D.沿x軸運(yùn)動(dòng)的帶電粒子，電勢能不變【參考答案】CD【名師解析】因P點(diǎn)所在的等勢面高于M點(diǎn)所在的等勢面，可知P點(diǎn)電勢比M點(diǎn)的高，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因M點(diǎn)所在的等差等勢面密集，則M點(diǎn)場強(qiáng)較P點(diǎn)大，即P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小比M點(diǎn)的小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；場強(qiáng)方向垂直等勢面，且沿電場線方向電勢逐漸降低，可知M點(diǎn)電場強(qiáng)度方向沿z軸正方向，選項(xiàng)C正確；因x軸上個(gè)點(diǎn)電勢相等，則沿x軸運(yùn)動(dòng)的帶電粒子，則電勢能不變，選項(xiàng)D正確。6.（2023高考海南卷）如圖所示，正三角形三個(gè)頂點(diǎn)固定三個(gè)等量電荷，其中帶正電，帶負(fù)電，為邊的四等分點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.、兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同 B.、兩點(diǎn)電勢相同C.負(fù)電荷在點(diǎn)電勢能比在點(diǎn)時(shí)要小 D.負(fù)電荷在點(diǎn)電勢能比在點(diǎn)時(shí)要大【參考答案】BC【名師解析】根據(jù)場強(qiáng)疊加以及對(duì)稱性可知，MN兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同，但是方向不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因在AB處的正電荷在MN兩點(diǎn)的合電勢相等，在C點(diǎn)的負(fù)電荷在MN兩點(diǎn)的電勢也相等，則MN兩點(diǎn)電勢相等，選項(xiàng)B正確；因負(fù)電荷從M到O，因AB兩電荷的合力對(duì)負(fù)電荷的庫侖力從O指向M，則該力對(duì)負(fù)電荷做負(fù)功，C點(diǎn)的負(fù)電荷也對(duì)該負(fù)電荷做負(fù)功，可知三個(gè)電荷對(duì)該負(fù)電荷的合力對(duì)其做負(fù)功，則該負(fù)電荷的電勢能增加，即負(fù)電荷在M點(diǎn)的電勢能比在O點(diǎn)小；同理可知負(fù)電荷在N點(diǎn)的電勢能比在O點(diǎn)小。選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。7.（2022新高考福建卷）平時(shí)我們所處的地球表面，實(shí)際上存在場強(qiáng)大小為的電場，可將其視為勻強(qiáng)電場，在地面立一金屬桿后空間中的等勢面如圖所示?？臻g中存在a、b、c三點(diǎn)，其中a點(diǎn)位于金屬桿正上方，b、c等高。則下列說法正確的是（）A.b、c兩點(diǎn)的電勢差 B.a點(diǎn)場強(qiáng)大小大于C.a點(diǎn)場強(qiáng)方向水平向右 D.a點(diǎn)的電勢低于c點(diǎn)【參考答案】B【命題意圖】此題考查等勢面、電勢差、勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系式及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?！久麕熃馕觥扛鶕?jù)b、c等高可知b、c兩點(diǎn)的高度差為零，而b、c兩點(diǎn)的電勢差為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由圖可知，a點(diǎn)與相鄰兩等勢面的距離小于1m，電勢差等于100V，根據(jù)勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系式可知a點(diǎn)場強(qiáng)大小大于100V/m，選項(xiàng)B正確；根據(jù)場強(qiáng)方向垂直于等勢面，可知a點(diǎn)的場強(qiáng)方向沿豎直方向，不是水平方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由圖可知，a點(diǎn)與c點(diǎn)在同一等勢面上，電勢相等，電勢均為300V，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8.（2023高考福建卷）“場離子顯微鏡”的金屬鎢針尖處于球形真空玻璃泡的球心O，玻璃泡內(nèi)壁有一層均勻?qū)щ娔ぃ涸阪u針和導(dǎo)電膜間加上高電壓后，玻璃泡上半部分的電場可視為位于O點(diǎn)處點(diǎn)電荷形成的電場，如圖所示。a、b、c、d、O為同一平面上的5個(gè)點(diǎn)，abc是一段以O(shè)為圓心的圓弧，d為ob的中點(diǎn)。a、d兩點(diǎn)場強(qiáng)大小分別為Ea、Ed，o、a、c、d四點(diǎn)電勢分別為φo、φa、φc、φd，則φa_________φd；φa_________φc，(φo－φa)_________2(φo－φd)。（填“大于”“等于”或“小于”）【參考答案】①.小于②.等于③.小于【名師解析】由于沿著電場線方向電勢逐漸降低，可知φa<φd。由題知，在鎢針和導(dǎo)電膜間加上高電壓后，玻璃泡上半部分的電場可視為位于O點(diǎn)處點(diǎn)電荷形成的電場，則根據(jù)點(diǎn)電荷形成的電場的電勢分布可知φa=φc且越靠近O場強(qiáng)越強(qiáng)，則od部分的場強(qiáng)均大于db部分的場強(qiáng)，則根據(jù)U=Ed，結(jié)合微元法可定性判別出φo－φb<2(φo－φd)而φa=φb，則φo－φa<2(φo－φd)。9.（2023高考河北卷）如圖，在軸上放置四個(gè)點(diǎn)電荷和位于點(diǎn)兩側(cè)，位于點(diǎn)兩側(cè)。點(diǎn)在軸上，且。取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，電荷位置與電荷量滿足一定關(guān)系，使得以點(diǎn)為球心、以為半徑的球面上各點(diǎn)的電勢均為零。下列說法正確的是（）A.兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向一定沿軸正方向B.若在點(diǎn)放一正點(diǎn)電荷，則兩點(diǎn)的電勢一定升高C.試探電荷沿軸運(yùn)動(dòng)過程中，若靜電力始終不做功，則它受到的靜電力始終為零D.試探電荷沿軸運(yùn)動(dòng)過程中，若靜電力始終不做功，則點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定為零【參考答案】BD【名師解析】以點(diǎn)為球心、以為半徑的球面為等勢面，由電場強(qiáng)度和等勢面的關(guān)系可知，兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向與半徑垂直，與軸重合。由于無法判斷各個(gè)電荷的電性，故兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向無法判斷，故A錯(cuò)誤；取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)，由于正點(diǎn)電荷周圍的電勢為正值，若在0點(diǎn)放一正點(diǎn)電荷，則兩點(diǎn)的電勢一定升高，故B正確；試探電荷沿軸運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)電荷分布，若靜電力始終不做功，則經(jīng)過軸且垂直于軸的平面為等勢面，但靜電力不一定為零，故C錯(cuò)誤；根據(jù)以點(diǎn)為球心、以為半徑的球面為等勢面，可知點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向應(yīng)與軸重合，再根據(jù)經(jīng)過軸且垂直于軸的平面為等勢面，可知點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向應(yīng)與軸垂直，同一點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向是唯一的，故點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定為零，故D正確。10．（2023高考北京卷）如圖所示，兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷位于M、N兩點(diǎn)上，E、F是連線中垂線上的兩點(diǎn)，O為的交點(diǎn)，．一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)由靜止釋放后（）A．做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．在O點(diǎn)所受靜電力最大C．由E到O的時(shí)間等于由O到F的時(shí)間D．由E到F的過程中電勢能先增大后減小【參考答案】C【名師解析】帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)由靜止釋放，將圍繞O點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)，在O點(diǎn)所受電場力為零，AB錯(cuò)誤；根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，點(diǎn)電荷由E到O的時(shí)間等于由O到F的時(shí)間，C正確；點(diǎn)電荷由E到F的過程中電場力先做正功后做負(fù)功，電勢能先減小后增大，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)02電容和電容器1.（2024高考遼寧卷）某種不導(dǎo)電溶液的相對(duì)介電常數(shù)與濃度的關(guān)系曲線如圖（a）所示，將平行板電容器的兩極板全部插入該溶液中，并與恒壓電源，電流表等構(gòu)成如圖（b）所示的電路，閉合開關(guān)S后，若降低溶液濃度，則（）A.電容器的電容減小 B.電容器所帶的電荷量增大C.電容器兩極板之間的電勢差增大 D.溶液濃度降低過程中電流方向?yàn)镸→N【答案】AD【解析】若降低溶液濃度，溶液的相對(duì)介電常數(shù)減小，根據(jù)平行板電容器的決定式可知，電容器的電容減小，A正確；由C=Q/U，電容器所帶電荷量減少，B錯(cuò)誤；電容器兩極板之間的電勢差等于電源電動(dòng)勢，不變，C錯(cuò)誤；溶液濃度降低過程中電流方向?yàn)镸→N，D正確。2．（2023年6月高考浙江選考科目）AB、CD兩塊正對(duì)的平行金屬板與水平面成30°角固定，豎直截面如圖所示。兩板間距10cm，電荷量為、質(zhì)量為的小球用長為5cm的絕緣細(xì)線懸掛于A點(diǎn)。閉合開關(guān)S，小球靜止時(shí)，細(xì)線與AB板夾角為30°；剪斷細(xì)線，小球運(yùn)動(dòng)到CD板上的M點(diǎn)（未標(biāo)出），則（）A．MC距離為B．電勢能增加了C．電場強(qiáng)度大小為D．減小R的阻值，MC的距離將變大【參考答案】B【名師解析】小球用長為5cm的絕緣細(xì)線懸掛于A點(diǎn)，小球靜止時(shí)，細(xì)線與AB板夾角為30°，細(xì)線與豎直方向夾角為30°，小球所受電場力方向垂直極板AB，與豎直線方向夾角為30°，可知電場力F=FT，2Fcos30°=mg，解得F==N，電場強(qiáng)度大小為F/q==，C錯(cuò)誤；剪斷細(xì)線，小球沿與CD板夾角為30°的方向加速直線運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，由tan30°=d/MC解得MC=10cm，A錯(cuò)誤；小球運(yùn)動(dòng)到CD板上的M點(diǎn)，克服電場力做功W=F（d-lsin30°）=×0.075J=，B正確；減小R的阻值，兩塊正對(duì)的平行金屬板之間電壓不變，MC的距離不變，D錯(cuò)誤。3.（2023高考山東高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試）電磁炮滅火消防車（圖甲）采用電磁彈射技術(shù)投射滅火彈進(jìn)入高層建筑快速滅火。電容器儲(chǔ)存的能量通過電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化成滅火彈的動(dòng)能，設(shè)置儲(chǔ)能電容器的工作電壓可獲得所需的滅火彈出膛速度。如圖乙所示，若電磁炮正對(duì)高樓，與高樓之間的水平距離，滅火彈出膛速度，方向與水平面夾角，不計(jì)炮口離地面高度及空氣阻力，取重力加速度大小，。（1）求滅火彈擊中高樓位置距地面的高度H；（2）已知電容器儲(chǔ)存的電能，轉(zhuǎn)化為滅火彈動(dòng)能的效率，滅火彈的質(zhì)量為，電容，電容器工作電壓U應(yīng)設(shè)置為多少？【參考答案】（1）60m；（2）【名師解析】（1）滅火彈做斜向上拋運(yùn)動(dòng)，則水平