專(zhuān)題17靜電場(chǎng)及其應(yīng)用-三年（2022-2024）高考物理真題分類(lèi)匯編（全國(guó)通）含答案

專(zhuān)題17靜電場(chǎng)及其應(yīng)用考點(diǎn)三年考情（2022-2024）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1庫(kù)侖定律（5年3考）2023年學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試上海卷：相同小球電荷均分；2023高考海南卷：庫(kù)侖定律，受力平衡；2022高考上海物理學(xué)科水平測(cè)試：庫(kù)侖定律；2022高考遼寧物理：庫(kù)侖定律，受力平衡；1.庫(kù)侖定律高考考查頻率較高，考查方式主要有：?jiǎn)为?dú)考查庫(kù)侖定律；與平衡條件綜合考查等。2.電場(chǎng)強(qiáng)度和場(chǎng)強(qiáng)疊加、靜電力的考查有多種形式，多個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)疊加的考查有增加的趨勢(shì)?？键c(diǎn)2電場(chǎng)強(qiáng)度和靜電力（5年4考）2024高考江西卷：靜電力；2023高考全國(guó)乙卷：電場(chǎng)疊加；2023年高考湖南卷：電場(chǎng)疊加；2024高考江蘇卷：靜電場(chǎng)中試探電荷在兩點(diǎn)的靜電力F與電荷量q滿(mǎn)足的關(guān)系圖像，判斷場(chǎng)強(qiáng)大小；2023高考海南卷：正三角形三個(gè)頂點(diǎn)固定三個(gè)等量電荷，判斷場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)等?？键c(diǎn)01庫(kù)侖定律1.（2023年學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試上海卷）三個(gè)大小相同的導(dǎo)體小球x、y、z分別帶電+4μC、0μC和-10μC，小球x先于小球y接觸，分開(kāi)后小球y再與小球z接觸，最后小球y的帶電量為A.-4μCB.-3μCC.-2μCD.-1μC【參考答案】A【名師解析】根據(jù)完全相同導(dǎo)體小球接觸后電荷量均分，可知x先于小球y接觸，分開(kāi)后小球y帶電荷量為+2C，再與小球z接觸，先中和后將剩余-8C均分，最后小球y的帶電量為-4C，A正確。2.（2023高考海南卷）如圖所示，一光滑絕緣軌道水平放置，直徑上有A、B兩點(diǎn)，AO=2cm，OB=4cm，在AB固定兩個(gè)帶電量分別為Q1、Q2的正電荷，現(xiàn)有一個(gè)帶正電小球靜置于軌道內(nèi)側(cè)P點(diǎn)（小球可視為點(diǎn)電荷），已知AP：BP=n：1，試求Q1：Q2是多少（）A.2n2：1 B.4n2：1 C.2n3：1 D.4n3：1【參考答案】C【名師解析】對(duì)小球受力分析如圖所示由正弦定理有其中∠CPH=∠OPB，∠CHP=∠HPD=∠APO其中△APO中，同理有其中，聯(lián)立有Q1：Q2=2n3：1，C正確。3.（2022高考上海物理學(xué)科水平測(cè)試）水平面上有一帶電量為Q的均勻帶電圓環(huán)，圓心為O，其中央軸線(xiàn)上距離O點(diǎn)為d的位置處也有帶電量為q的點(diǎn)電荷。若點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力為F，則Fk（k為靜電力恒量）(選填：“＞”、“＜”或“＝”)。靜電力恒量k的單位為（用“SI單位制”中的基本單位表示）。【參考答案】＜kg·m3·s-4·A-2【命題意圖】本題考查庫(kù)侖定律+矢量合成+國(guó)際單位制+微元法+模型思維【名師解析】把均勻帶電圓環(huán)平均分成N小段，每一小段都可以看出點(diǎn)電荷，電荷量為q’=Q/N。設(shè)q’與點(diǎn)電荷q之間的連線(xiàn)和帶電圓環(huán)圓心與點(diǎn)電荷q之間的連線(xiàn)之間的夾角為θ，由庫(kù)侖定律，q’與點(diǎn)電荷q之間的庫(kù)侖力大小為F’=k點(diǎn)電荷q受到的總庫(kù)侖力大小為F=NF’cosθ=Nkcosθ=kcos3θ由于cosθ＜1，所以F＜k。由庫(kù)侖定律，F(xiàn)=k，可得k=。用“SI單位制”中的基本單位表示力F的單位是kg·m/s2，距離r的單位為m，電荷量的單位為A·s，所以靜電力恒量k的單位為=kg·m3·s-4·A-2。4.（2022高考遼寧物理）如圖所示，帶電荷量為的球1固定在傾角為光滑絕緣斜面上的a點(diǎn)，其正上方L處固定一電荷量為的球2，斜面上距a點(diǎn)L處的b點(diǎn)有質(zhì)量為m的帶電球3，球3與一端固定的絕緣輕質(zhì)彈簧相連并在b點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)彈簧的壓縮量為，球2、3間的靜電力大小為。迅速移走球1后，球3沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。為重力加速度，球的大小可忽略，下列關(guān)于球3的說(shuō)法正確的是（）A.帶負(fù)電B.運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)的速度大小為C.運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)的加速度大小為D.運(yùn)動(dòng)至ab中點(diǎn)時(shí)對(duì)斜面的壓力大小為【參考答案】BCD【命題意圖】本題考查庫(kù)侖定律、平衡條件、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn).【名師解析】根據(jù)題圖幾何關(guān)系可知三小球構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形，小球1和3之間的力大于小球2和3之間的力，彈簧處于壓縮狀態(tài)，故小球1和3之間的作用力一定是斥力，由于小球1帶正電，所以小球3帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球3運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量等于，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，小球2對(duì)小球3做功為0；彈簧彈力做功為0，故根據(jù)動(dòng)能定理有，解得，選項(xiàng)B正確；小球3在b點(diǎn)時(shí)，設(shè)小球3的電荷量為q，根據(jù)庫(kù)侖定律和平衡條件，得。設(shè)彈簧的彈力為F，根據(jù)受力平衡，沿斜面方向有，解得。小球3運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量等于，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，利用牛頓第二定律可得，解得，選項(xiàng)C正確；當(dāng)小球3運(yùn)動(dòng)至ab中點(diǎn)時(shí)，彈簧彈力為0，此時(shí)小球2對(duì)小球3的力為斜面對(duì)小球的支持力為根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?，選項(xiàng)D正確?？键c(diǎn)02電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)力1.（2024高考江西卷）極板間一蠟燭火焰帶有正離子、電子以及其他的帶電粒子，兩極板電壓保持不變，當(dāng)電極板距離減小時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度如何變？電子受力方向？（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度增大，方向向左 B.電場(chǎng)強(qiáng)度增大，方向向右C.電場(chǎng)強(qiáng)度減小，方向向左 D.電場(chǎng)強(qiáng)度減小，方向向右【答案】B【解析】由題知，兩極板電壓保持不變，則根據(jù)電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系有當(dāng)電極板距離減小時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度E增大，再結(jié)合題圖可知極板間的電場(chǎng)線(xiàn)水平向左，則可知電子受到的電場(chǎng)力方向向右。B正確。2.（2024高考江蘇卷）在靜電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn)，試探電荷在兩點(diǎn)的靜電力F與電荷量q滿(mǎn)足如圖所示的關(guān)系，請(qǐng)問(wèn)a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】根據(jù)可知圖像斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，由圖可知根據(jù)題意無(wú)法得出和的數(shù)量關(guān)系。D正確。3.（2023高考全國(guó)甲卷）在一些電子設(shè)備中，讓陰極發(fā)射的電子束通過(guò)適當(dāng)?shù)姆莿驈?qiáng)電場(chǎng)，可以使發(fā)散的電子束聚焦。下列4幅圖中帶箭頭的實(shí)線(xiàn)表示電場(chǎng)線(xiàn)，如果用虛線(xiàn)表示電子可能的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中正確的是A. B.C. D.【參考答案】D【命題意圖】本題考查對(duì)電場(chǎng)線(xiàn)的理解，電子在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?！窘忸}思路】根據(jù)電子所受電場(chǎng)力與電場(chǎng)線(xiàn)切線(xiàn)方向相反，且指向軌跡的凹側(cè)，可知正確的是D。4.（2023學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試上海卷）如圖所示，a為勻強(qiáng)電場(chǎng)，b為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，三個(gè)電荷用絕緣輕桿連接成正三角形，則整個(gè)系統(tǒng)所受合力的情況是A.a為0，b為0B.a為0，b不為0C.a不為0，b為0D.a不為0，b不為0【參考答案】B【名師解析】a為勻強(qiáng)電場(chǎng)，整個(gè)系統(tǒng)所受電場(chǎng)力為零，b為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，整個(gè)系統(tǒng)所受電場(chǎng)力不為零，B正確。5.（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(shuō)法正確的是（）A.、兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B.、兩點(diǎn)電勢(shì)相同C.負(fù)電荷在點(diǎn)電勢(shì)能比在點(diǎn)時(shí)要小 D.負(fù)電荷在點(diǎn)電勢(shì)能比在點(diǎn)時(shí)要大【參考答案】BC【名師解析】根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加以及對(duì)稱(chēng)性可知，MN兩點(diǎn)的場(chǎng)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(shì)相等，在C點(diǎn)的負(fù)電荷在MN兩點(diǎn)的電勢(shì)也相等，則MN兩點(diǎn)電勢(shì)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(kù)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(shì)能增加，即負(fù)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在O點(diǎn)??；同理可知負(fù)電荷在N點(diǎn)的電勢(shì)能比在O點(diǎn)小。選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。6.（2022高考河北）如圖，真空中電荷量為和的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于點(diǎn)與點(diǎn)，形成一個(gè)以MN延長(zhǎng)線(xiàn)上點(diǎn)為球心，電勢(shì)為零的等勢(shì)面（取無(wú)窮處電勢(shì)為零），為MN連線(xiàn)上的一點(diǎn)，S為等勢(shì)面與直線(xiàn)MN的交點(diǎn)，為等勢(shì)面上的一點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.點(diǎn)電勢(shì)低于點(diǎn)電勢(shì) B.點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向O點(diǎn)C.除無(wú)窮遠(yuǎn)處外，MN直線(xiàn)上還存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn) D.將正試探電荷從T點(diǎn)移到P點(diǎn)，靜電力做正功【參考答案】B【命題意圖】本題考查靜電場(chǎng)及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?！久麕熃馕觥吭谥本€(xiàn)MN上，左邊正電荷在M右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右，右邊負(fù)電荷在直線(xiàn)MN上電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右，根據(jù)電場(chǎng)的疊加可知MN間的電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右，沿著電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)逐漸降低，可知點(diǎn)電勢(shì)高于等勢(shì)面與MN交點(diǎn)處電勢(shì)，則點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；由于正電荷的電荷量大于負(fù)電荷電荷量，可知在N左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度不可能為零，則N右側(cè)，設(shè)MN距離為，根據(jù)可知除無(wú)窮遠(yuǎn)處外，直線(xiàn)MN電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)只有一個(gè)，故C錯(cuò)誤；由A選項(xiàng)分析可知：點(diǎn)電勢(shì)低于電勢(shì)，則正電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能低于在電勢(shì)的電勢(shì)能，將正試探電荷從T點(diǎn)移到P點(diǎn)，電勢(shì)能增大，靜電力做負(fù)功，故D錯(cuò)誤；設(shè)等勢(shì)圓的半徑為，AN距離為x，MN距離為，如圖所示根據(jù)點(diǎn)電荷電勢(shì)公式：結(jié)合電勢(shì)的疊加原理，、滿(mǎn)足，解得，由于電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直等勢(shì)面，可知T點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向必過(guò)等勢(shì)面的圓心，O點(diǎn)電勢(shì)可知，可知T點(diǎn)電場(chǎng)方向指向O點(diǎn)，故B正確。7.（2022山東物理）半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置，圓心位于O點(diǎn)，環(huán)上均勻分布著電量為Q的正電荷。點(diǎn)A、B、C將圓環(huán)三等分，取走A、B處兩段弧長(zhǎng)均為的小圓弧上的電荷。將一點(diǎn)電荷q置于延長(zhǎng)線(xiàn)上距O點(diǎn)為的D點(diǎn)，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變，q為（）

A.正電荷， B.正電荷，C.負(fù)電荷， D.負(fù)電荷，【參考答案】C【命題意圖】本題考查電場(chǎng)疊加及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。【名師解析】取走A、B處兩段弧長(zhǎng)均為的小圓弧上的電荷，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為與A在同一直徑上的A1和與B在同一直徑上的B1產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和，如圖所示，因?yàn)閮啥位￠L(zhǎng)非常小，故可看成點(diǎn)電荷，則有由圖可知，兩場(chǎng)強(qiáng)的夾角為，則兩者的合場(chǎng)強(qiáng)為根據(jù)O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為0，則放在D點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電，大小為根據(jù)，聯(lián)立解得，故選C。

8.（2022·全國(guó)理綜乙卷·19）如圖，兩對(duì)等量異號(hào)點(diǎn)電荷、固定于正方形的4個(gè)項(xiàng)點(diǎn)上。L、N是該正方形兩條對(duì)角線(xiàn)與其內(nèi)切圓的交點(diǎn)，O為內(nèi)切圓的圓心，M為切點(diǎn)。則（）A.L和N兩點(diǎn)處的電場(chǎng)方向相互垂直B.M點(diǎn)的電場(chǎng)方向平行于該點(diǎn)處的切線(xiàn)，方向向左C.將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D.將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零【參考答案】AB【名師解析】?jī)蓚€(gè)正電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向O，N點(diǎn)處于兩負(fù)電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上，則兩負(fù)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向O，則N點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向O，同理可知，兩個(gè)負(fù)電荷在L處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由O指向L，L點(diǎn)處于兩正電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上，兩正電荷在L處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由O指向L，則L處的合場(chǎng)方向由O指向L，由于正方向兩對(duì)角線(xiàn)垂直平分，則L和N兩點(diǎn)處的電場(chǎng)方向相互垂直，故A正確；正方向底邊的一對(duì)等量異號(hào)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向左，而正方形上方的一對(duì)等量異號(hào)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向右，由于M點(diǎn)離上方一對(duì)等量異號(hào)電荷距離較遠(yuǎn)，則M點(diǎn)的場(chǎng)方向向左，故B正確；由圖可知，M和O點(diǎn)位于兩等量異號(hào)電荷的等勢(shì)線(xiàn)上，即M和O點(diǎn)電勢(shì)相等，所以將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零，故C錯(cuò)誤；由圖可知，L點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)電勢(shì)，則將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功不為零，故D錯(cuò)誤。9．（2022年6月浙江選考）如圖為某一徑向電場(chǎng)示意圖，電場(chǎng)強(qiáng)度大小可表示為，a為常量。比荷相同的兩粒子在半徑r不同的圓軌道運(yùn)動(dòng)。不考慮粒子間的相互作用及重力，則A．軌道半徑r小的粒子角速度一定小B．電荷量大的粒子的動(dòng)能一定大C．粒子的速度大小與軌道半徑r一定無(wú)關(guān)D．當(dāng)加垂直紙面磁場(chǎng)時(shí)，粒子一定做離心運(yùn)動(dòng)【參考答案】BC【命題意圖】本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、電場(chǎng)力、圓周運(yùn)動(dòng)、洛倫茲力、動(dòng)能及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。【解題思路】粒子在半徑為r的圓軌道運(yùn)動(dòng)，qE=mω2r，將代入，得ω2=，由此可知，軌道半徑r小的粒子角速度一定大，A錯(cuò)誤；由qE=mv2/r，解得q=Ek，即電荷量大的粒子的動(dòng)能一定大，B正確；由qE=mv2/r，可知v2=qa/m，即粒子的速度大小與軌道半徑r一定無(wú)關(guān)，C正確；若加垂直紙面向外的磁場(chǎng)時(shí)，帶電粒子所受洛倫茲力指向圓心，則粒子做向心運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。10.（12分）（2023高考全國(guó)乙卷）如圖，等邊三角形位于豎直平面內(nèi)，AB邊水平，頂點(diǎn)C在AB邊上方，3個(gè)點(diǎn)電荷分別固定在三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上。已知AB邊中點(diǎn)M處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下，BC邊中點(diǎn)N處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上，A點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量的絕對(duì)值為q，求（1）B點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量的絕對(duì)值并判斷3個(gè)點(diǎn)電荷的正負(fù)；（2）C點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量?！緟⒖即鸢浮縬【命題意圖】本題考查場(chǎng)強(qiáng)疊加及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?！窘忸}思路】【解析】（1）根據(jù)題述，可知A、B兩點(diǎn)各帶等量正電荷，A、B兩點(diǎn)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)相互抵消，C點(diǎn)帶正電荷，設(shè)為Q，在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)方向豎直向下。所以B點(diǎn)電荷所帶電量為q。（2）設(shè)等邊三角形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，則AN=Lcos30°=L，根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式，A點(diǎn)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度EA=k，方向垂直BC由A指向N；B點(diǎn)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度EB=k，方向由B指向C；C點(diǎn)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度EC=k，方向由C指向B；要使N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)豎直向上，則有：EBcos30°+EAcos60°＞ECcos30°，EBsin30°=EAsin60°+ECsin30°即ksin30°=ksin60°+ksin30°解得：Q=q?！疽族e(cuò)提醒】場(chǎng)強(qiáng)是矢量，場(chǎng)強(qiáng)疊加必須運(yùn)用平行四邊形定則進(jìn)行。11．（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(xiàn)中垂線(xiàn)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(xiàn)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(guò)程中電勢(shì)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在O點(diǎn)所受電場(chǎng)力為零，AB錯(cuò)誤；根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)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(guò)程中電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，電勢(shì)能先減小后增大，D錯(cuò)誤。12（2023年高考湖南卷）如圖，真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷固定在同一直線(xiàn)上，電荷量分別為Q1、Q2和Q3，P點(diǎn)和三個(gè)點(diǎn)電荷的連線(xiàn)與點(diǎn)電荷所在直線(xiàn)的夾角分別為90°、60°、和30°。若P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，q>0，則三個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量可能為（）A.Q1=q，，Q3=q B.Q1=－q，，Q3=－4qC.Q1=－q，，Q3=－q D.Q1=q，，Q3=4q【參考答案】D【名師解析】根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理，可知要使P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，若Q1、Q3為正電荷，則Q2只能為負(fù)電荷，排除選項(xiàng)AB；若Q1=q，，Q3=4q，畫(huà)出這三個(gè)點(diǎn)電荷在P點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)矢量圖，建立坐標(biāo)軸如圖。設(shè)Q1P=r，根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式，E3=k，E2=k，E3cos30°=k·=，E2cos60°=k·=，二者相等，選項(xiàng)D正確C錯(cuò)誤。專(zhuān)題18靜電場(chǎng)能量考點(diǎn)三年考情（2022-2024）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1靜電場(chǎng)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(chǎng)的等勢(shì)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(shì)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(chǎng)的電勢(shì)在x軸上分布圖，選擇在該電場(chǎng)中一負(fù)電荷的電勢(shì)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(shì)面分布圖，比較兩點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)。1.靜電場(chǎng)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(shì)線(xiàn)、電場(chǎng)線(xiàn)，比較電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)和試探電荷的電勢(shì)能；給出帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，分析電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能變化；給出勻強(qiáng)電場(chǎng)中一些點(diǎn)的電勢(shì)，計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度和方向。給出電勢(shì)圖像或電場(chǎng)強(qiáng)度圖像、電荷電勢(shì)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?？键c(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(xiàn)，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(chē)采用電磁彈射技術(shù)投射滅火彈；2023全國(guó)高考新課程卷：密立根油滴實(shí)驗(yàn)?？键c(diǎn)01靜電場(chǎng)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(pán)和金屬棒分別接電源正、負(fù)極、金屬圓盤(pán)置于底部、金屬棒插入污水中，形成如圖所示的電場(chǎng)分布，其中實(shí)線(xiàn)為電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)為等勢(shì)面。M點(diǎn)和N點(diǎn)在同一電場(chǎng)線(xiàn)上，M點(diǎn)和P點(diǎn)在同一等勢(shì)面上。下列說(shuō)法正確的有（）A.M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低B.N點(diǎn)的電場(chǎng)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(chǎng)力對(duì)其做正功D.污泥絮體在N點(diǎn)的電勢(shì)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(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)逐漸降低，可知M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低，A正確；根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)弱，可知N點(diǎn)的電場(chǎng)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(chǎng)力對(duì)其做正功，C正確；由于N點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)，由電勢(shì)能公式可知污泥絮體在N點(diǎn)的電勢(shì)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(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖中實(shí)線(xiàn)所示，虛線(xiàn)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)法正確的是（）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】BCD【解析】根據(jù)粒子所受電場(chǎng)力指向曲線(xiàn)軌跡的凹側(cè)可知，帶電粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；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；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；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)電勢(shì)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(shì)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?kù)o止釋放，小圓環(huán)先后經(jīng)過(guò)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(guò)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(chǎng)中的電勢(shì)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(shì)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(guò)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(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)。甲和乙兩點(diǎn)電荷的電勢(shì)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(shuō)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(shì)能【答案】BD【解析】全過(guò)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(mǎn)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(mǎn)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(xiàn)上的兩點(diǎn)，且．下列說(shuō)法正確的是（）A．P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大B．P點(diǎn)電勢(shì)與Q點(diǎn)電勢(shì)相等C．若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D．若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，P、Q兩點(diǎn)間電勢(shì)差不變【參考答案】．C【考查知識(shí)點(diǎn)】電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電場(chǎng)疊加、電勢(shì)差【名師解析】由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)分布特點(diǎn)知，P、Q兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，A錯(cuò)誤；由沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)越來(lái)越低知，P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)，B錯(cuò)誤；由電場(chǎng)疊加得P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度，若僅兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，同理Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，而PQ間距不變，故P、Q兩點(diǎn)間電勢(shì)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(chǎng)中，關(guān)于兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)電勢(shì)相等、電場(chǎng)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(xiàn)的中垂線(xiàn)是等勢(shì)線(xiàn)，且電勢(shì)為零，中垂線(xiàn)上關(guān)于連線(xiàn)中點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等，中垂線(xiàn)上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向都相同，且與連線(xiàn)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(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，x正半軸上各點(diǎn)電勢(shì)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?chē)碾妱?shì)公式，設(shè)處的電勢(shì)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(chǎng)，其電勢(shì)在x軸上分布如圖所示。在該電場(chǎng)中一負(fù)電荷的電勢(shì)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(shì)與電勢(shì)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(guó)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(chǎng)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(guò)程中，電勢(shì)能先增加后減少B.在P點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)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(guò)程中，電場(chǎng)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(chǎng)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(guò)程中，靜電力先做正功后做負(fù)功，電勢(shì)能先減小后增大，A錯(cuò)誤；由于OP＞ON，P點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)，小球在P點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能，B正確；由于OM=ON，MN兩點(diǎn)處于正點(diǎn)電荷電場(chǎng)的同一等勢(shì)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(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功后克服電場(chǎng)力做功，D錯(cuò)誤?！疽?guī)律總結(jié)】帶電粒子沿等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)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(chǎng)中有M、N兩點(diǎn)，其電勢(shì)分別為、，電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為、。下列說(shuō)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(chǎng)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(chǎng)力做負(fù)功，則【參考答案】C【名師解析】沿著電場(chǎng)線(xiàn)的方向電勢(shì)降低，根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)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(chǎng)線(xiàn)的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)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(chǎng)力做正功，則是逆著電場(chǎng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)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(chǎng)力做負(fù)功，則是逆著電場(chǎng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)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(shuō)法正確的是（）A.點(diǎn)與點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等B.點(diǎn)與點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同C.點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差小于點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差D.將試探電荷由F點(diǎn)沿直線(xiàn)移動(dòng)到O點(diǎn)，其電勢(shì)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(shì)分布可知：，，，因此，，C正確；由等量異種電荷的對(duì)稱(chēng)性可知和電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，和電場(chǎng)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(lái)分析，由幾何條件可知正電荷在OF中點(diǎn)K的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直O(jiān)F，則K點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)與OF的夾角為銳角，在F點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和OF的夾角為鈍角，因此將正電荷從F移到O點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，電勢(shì)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(shì)面分布圖，相鄰兩等勢(shì)面間電勢(shì)差相等，則（）A.P點(diǎn)電勢(shì)比M點(diǎn)的低B.P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小比M點(diǎn)的大C.M點(diǎn)電場(chǎng)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(shì)能不變【參考答案】CD【名師解析】因P點(diǎn)所在的等勢(shì)面高于M點(diǎn)所在的等勢(shì)面，可知P點(diǎn)電勢(shì)比M點(diǎn)的高，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因M點(diǎn)所在的等差等勢(shì)面密集，則M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)較P點(diǎn)大，即P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小比M點(diǎn)的小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；場(chǎng)強(qiáng)方向垂直等勢(shì)面，且沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)逐漸降低，可知M點(diǎn)電場(chǎng)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(shì)相等，則沿x軸運(yùn)動(dòng)的帶電粒子，則電勢(shì)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(shuō)法正確的是（）A.、兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B.、兩點(diǎn)電勢(shì)相同C.負(fù)電荷在點(diǎn)電勢(shì)能比在點(diǎn)時(shí)要小 D.負(fù)電荷在點(diǎn)電勢(shì)能比在點(diǎn)時(shí)要大【參考答案】BC【名師解析】根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加以及對(duì)稱(chēng)性可知，MN兩點(diǎn)的場(chǎng)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(shì)相等，在C點(diǎn)的負(fù)電荷在MN兩點(diǎn)的電勢(shì)也相等，則MN兩點(diǎn)電勢(shì)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(kù)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(shì)能增加，即負(fù)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在O點(diǎn)?。煌砜芍?fù)電荷在N點(diǎn)的電勢(shì)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(chǎng)強(qiáng)大小為的電場(chǎng)，可將其視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，在地面立一金屬桿后空間中的等勢(shì)面如圖所示。空間中存在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(shuō)法正確的是（）A.b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差 B.a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小大于C.a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右 D.a點(diǎn)的電勢(shì)低于c點(diǎn)【參考答案】B【命題意圖】此題考查等勢(shì)面、電勢(shì)差、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)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(shì)差為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由圖可知，a點(diǎn)與相鄰兩等勢(shì)面的距離小于1m，電勢(shì)差等于100V，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系式可知a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小大于100V/m，選項(xiàng)B正確；根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于等勢(shì)面，可知a點(diǎn)的場(chǎng)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(shì)面上，電勢(shì)相等，電勢(shì)均為300V，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8.（2023高考福建卷）“場(chǎng)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(chǎng)可視為位于O點(diǎn)處點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，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(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Ed，o、a、c、d四點(diǎn)電勢(shì)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(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)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(chǎng)可視為位于O點(diǎn)處點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，則根據(jù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的電勢(shì)分布可知φa=φc且越靠近O場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)，則od部分的場(chǎng)強(qiáng)均大于db部分的場(chǎng)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(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，電荷位置與電荷量滿(mǎn)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(shì)均為零。下列說(shuō)法正確的是（）A.兩點(diǎn)電場(chǎng)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(shì)一定升高C.試探電荷沿軸運(yùn)動(dòng)過(guò)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(guò)程中，若靜電力始終不做功，則點(diǎn)的電場(chǎng)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(shì)面，由電場(chǎng)強(qiáng)度和等勢(shì)面的關(guān)系可知，兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與半徑垂直，與軸重合。由于無(wú)法判斷各個(gè)電荷的電性，故兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向無(wú)法判斷，故A錯(cuò)誤；取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，由于正點(diǎn)電荷周?chē)碾妱?shì)為正值，若在0點(diǎn)放一正點(diǎn)電荷，則兩點(diǎn)的電勢(shì)一定升高，故B正確；試探電荷沿軸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)電荷分布，若靜電力始終不做功，則經(jīng)過(guò)軸且垂直于軸的平面為等勢(shì)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(shì)面，可知點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向應(yīng)與軸重合，再根據(jù)經(jīng)過(guò)軸且垂直于軸的平面為等勢(shì)面，可知點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向應(yīng)與軸垂直，同一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是唯一的，故點(diǎn)的電場(chǎng)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(xiàn)中垂線(xiàn)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(xiàn)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(guò)程中電勢(shì)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在O點(diǎn)所受電場(chǎng)力為零，AB錯(cuò)誤；根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)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(guò)程中電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，電勢(shì)能先減小后增大，D錯(cuò)誤。考點(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(xiàn)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(kāi)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(shì)差增大 D.溶液濃度降低過(guò)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(shì)差等于電源電動(dòng)勢(shì)，不變，C錯(cuò)誤；溶液濃度降低過(guò)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(zhǎng)為5cm的絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛于A點(diǎn)。閉合開(kāi)關(guān)S，小球靜止時(shí)，細(xì)線(xiàn)與AB板夾角為30°；剪斷細(xì)線(xiàn)，小球運(yùn)動(dòng)到CD板上的M點(diǎn)（未標(biāo)出），則（）A．MC距離為