第10讲 静电场（原卷版）-2024高考二轮复习二十五讲

2024高考二轮复习二十五讲第10讲、静电场第一部分织网点睛，纲举目张1．电场强度的三个公式2．电场能的性质3．等势面与电场线的关系(1)电场线总是与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面。(2)电场线越密的地方，等差等势面也越密。(3)沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，电场力肯定做功。4．电容、电容器(1)电容：①定义式：C＝eq\f(Q,U)或C＝eq\f(ΔQ,ΔU)；②打算式：C＝eq\f(εrS,4πkd)。(2)平行板电容器的两类动态分析两种状况电路结构动态分析电容器始终接在恒压电源上U不变d↑→C↓→Q↓d↑→E↓S↑→C↑→Q↑电容器充电后断电Q不变d↑→C↓→U↑→E不变S↑→C↑→U↓→E↓5.磁场的叠加及安培力(1)地磁场的分布：北半球，竖直重量向下；南半球，竖直重量向上；地球上各处，水平重量向北；赤道上空，磁感应强度水平向北。(2)磁场的叠加：几根通电导线的磁场的叠加——安培定则(右手螺旋定则)，磁感应强度垂直于半径线；遵循矢量叠加。(3)安培力6．带电粒子在磁场中的受力状况(1)磁场只对不沿磁感线运动的电荷有力的作用，对静止的电荷或沿磁感线运动的电荷无力的作用。(2)洛伦兹力的大小和方向：其大小为F＝qvBsinθ，留意：θ为v与B的夹角；F的方向由左手定则判定，四指的指向应为正电荷运动的方向或负电荷运动方向的反方向。(3)洛伦兹力做功的特点：由于洛伦兹力始终和速度方向垂直，所以洛伦兹力永不做功。其次部分实战训练，高考真题演练1.（2023高考全国乙卷）在O点处固定一个正点电荷，P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点，OP>OM，OM=ON，则小球（）A.在运动过程中，电势能先增加后削减B.在P点的电势能大于在N点的电势能C.在M点的机械能等于在N点的机械能D.从M点运动到N点的过程中，电场力始终不做功【参考答案】BC【命题意图】本题考查带电小球在点电荷电场中的运动及其相关学问点。【解题思路】在带电小球运动过程中，静电力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，A错误；由于OP＞ON，P点的电势低于N点的电势，小球在P点的电势能大于在N点的电势能，B正确；由于OM=ON，MN两点处于正点电荷电场的同一等势面上，只有重力做功，机械能守恒，可知小球在M点的机械能等于在N点的机械能，C正确；小球从M点运动到N点的过程中，电场力先做正功后克服电场力做功，D错误。【规律总结】带电粒子沿等势面运动，电场力对带电粒子不做功。2（2023高考全国甲卷）在一些电子设备中，让阴极放射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚焦。下列4幅图中带箭头的实线表示电场线，假如用虚线表示电子可能的运动轨迹，其中正确的是A. B.C. D.【参考答案】D【命题意图】本题考查对电场线的理解，电子在非匀强电场中的运动及其相关学问点。【解题思路】依据电子所受电场力与电场线切线方向相反，且指向轨迹的凹侧，可知正确的是D。3.（2023学业水公平级考试上海卷）如图所示，a为匀强电场，b为非匀强电场，三个电荷用绝缘轻杆连接成正三角形，则整个系统所受合力的状况是A.a为0，b为0B.a为0，b不为0C.a不为0，b为0D.a不为0，b不为0【参考答案】B【名师解析】a为匀强电场，整个系统所受电场力为零，b为非匀强电场，整个系统所受电场力不为零，B正确。4.（2023学业水公平级考试上海卷）空间内有一电场，其电势在x轴上分布如图所示。在该电场中一负电荷的电势能随x变化的图像可能正确的是【参考答案】C【名师解析】依据电势与电势能的关系可知，Ep=-qφ，所以则t=8T时在C、D之间的波形图为图像C。5.（2023学业水公平级考试上海卷）三个大小相同的导体小球x、y、z分别带电+4μC、0μC和-10μC，小球x先于小球y接触，分开后小球y再与小球z接触，最终小球y的带电量为A.-4μCB.-3μCC.-2μCD.-1μC【参考答案】A【名师解析】依据完全相同导体小球接触后电荷量均分，可知x先于小球y接触，分开后小球y带电荷量为+2C，再与小球z接触，先中和后将剩余-8C均分，最终小球y的带电量为-4C，A正确。6.（2023高考湖北卷）在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为、，电场强度大小分别为、。下列说法正确的是（）A.若，则M点到电荷Q的距离比N点的远B.若，则M点到电荷Q距离比N点的近C.若把带负电的摸索电荷从M点移到N点，电场力做正功，则D.若把带正电的摸索电荷从M点移到N点，电场力做负功，则【参考答案】C【名师解析】沿着电场线的方向电势降低，依据正点电荷产生的电场特点可知，若则M点到电荷Q的距离比N点的近，故A错误；电场线的疏密程度表示电场强度的大小，依据正点电荷产生的电场特点可知，若则M点到电荷Q的距离比N点的远，故B错误；若把带负电的摸索电荷从M点移到N点，电场力做正功，则是逆着电场线运动，电势增加，故有，故C正确；若把带正电的摸索电荷从M点移到N点，电场力做负功，则是逆着电场线运动；依据正点电荷产生的电场特点可知，故D错误。7.（2023高考湖南卷）如图，真空中有三个点电荷固定在同始终线上，电荷量分别为Q1、Q2和Q3，P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°、和30°。若P点处的电场强度为零，q>0，则三个点电荷的电荷量可能为（）A.Q1=q，，Q3=q B.Q1=－q，，Q3=－4qC.Q1=－q，，Q3=－q D.Q1=q，，Q3=4q【参考答案】D【名师解析】依据场强叠加原理，可知要使P点处的电场强度为零，若Q1、Q3为正电荷，则Q2只能为负电荷，排解选项AB；若Q1=q，，Q3=4q，画出这三个点电荷在P点产生电场场强矢量图，建立坐标轴如图。设Q1P=r，依据点电荷电场强度公式，E3=k，E2=k，E3cos30°=k·=，E2cos60°=k·=，二者相等，选项D正确C错误。8.（2023高考山东高中学业水公平级考试）如图所示，正六棱柱上下底面的中心为O和，A、D两点分别固定等量异号的点电荷，下列说法正确的是（）A.点与点的电场强度大小相等B.点与点的电场强度方向相同C.点与点的电势差小于点与点的电势差D.将摸索电荷由F点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小【参考答案】ACD【名师解析】由等量异种电荷的电势分布可知：，，，因此，，C正确；由等量异种电荷的对称性可知和电场强度大小相等，和电场强度方向不同，A正确B错误；将六棱柱的上表面拿出来分析，由几何条件可知正电荷在OF中点K的场强方向垂直OF，则K点的合场强与OF的夹角为锐角，在F点的场强和OF的夹角为钝角，因此将正电荷从F移到O点过程中电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，D正确。9.（2023高考选择性考试辽宁卷）图（a）为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图，图（b）为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图，相邻两等势面间电势差相等，则（）A.P点电势比M点的低B.P点电场强度大小比M点的大C.M点电场强度方向沿z轴正方向D.沿x轴运动的带电粒子，电势能不变【参考答案】CD【名师解析】因P点所在的等势面高于M点所在的等势面，可知P点电势比M点的高，选项A错误；因M点所在的等差等势面密集，则M点场强较P点大，即P点电场强度大小比M点的小，选项B错误；场强方向垂直等势面，且沿电场线方向电势渐渐降低，可知M点电场强度方向沿z轴正方向，选项C正确；因x轴上个点电势相等，则沿x轴运动的带电粒子，则电势能不变，选项D正确。10.（2023高考海南卷）如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中带正电，带负电，为边的四等分点，下列说法正确的是（）A.、两点电场强度相同 B.、两点电势相同C.负电荷在点电势能比在点时要小 D.负电荷在点电势能比在点时要大【参考答案】BC【名师解析】依据场强叠加以及对称性可知，MN两点的场强大小相同，但是方向不同，选项A错误；因在AB处的正电荷在MN两点的合电势相等，在C点的负电荷在MN两点的电势也相等，则MN两点电势相等，选项B正确；因负电荷从M到O，因AB两电荷的合力对负电荷的库仑力从O指向M，则该力对负电荷做负功，C点的负电荷也对该负电荷做负功，可知三个电荷对该负电荷的合力对其做负功，则该负电荷的电势能增加，即负电荷在M点的电势能比在O点小；同理可知负电荷在N点的电势能比在O点小。选项C正确，D错误。11.（2023高考海南卷）如图所示，一光滑绝缘轨道水平放置，直径上有A、B两点，AO=2cm，OB=4cm，在AB固定两个带电量分别为Q1、Q2的正电荷，现有一个带正电小球静置于轨道内侧P点（小球可视为点电荷），已知AP：BP=n：1，试求Q1：Q2是多少（）A.2n2：1 B.4n2：1 C.2n3：1 D.4n3：1【参考答案】C【名师解析】对小球受力分析如图所示由正弦定理有其中∠CPH=∠OPB，∠CHP=∠HPD=∠APO其中△APO中，同理有其中，联立有Q1：Q2=2n3：1，C正确。12．（2023年6月高考浙江选考科目）AB、CD两块正对的平行金属板与水平面成30°角固定，竖直截面如图所示。两板间距10cm，电荷量为、质量为的小球用长为5cm的绝缘细线悬挂于A点。闭合开关S，小球静止时，细线与AB板夹角为30°；剪断细线，小球运动到CD板上的M点（未标出），则（）A．MC距离为B．电势能增加了C．电场强度大小为D．减小R的阻值，MC的距离将变大【参考答案】B【名师解析】小球用长为5cm的绝缘细线悬挂于A点，小球静止时，细线与AB板夹角为30°，细线与竖直方向夹角为30°，小球所受电场力方向垂直极板AB，与竖直线方向夹角为30°，可知电场力F=FT，2Fcos30°=mg，解得F==N，电场强度大小为F/q==，C错误；剪断细线，小球沿与CD板夹角为30°的方向加速直线运动到M点，由tan30°=d/MC解得MC=10cm，A错误；小球运动到CD板上的M点，克服电场力做功W=F（d-lsin30°）=×0.075J=，B正确；减小R的阻值，两块正对的平行金属板之间电压不变，MC的距离不变，D错误。13．（2023年6月高考浙江选考科目）某带电粒子转向器的横截面如图所示，转向器中有辐向电场。粒子从M点射入，沿着由半径分别为R1和R2的圆弧平滑连接成的虚线（等势线）运动，并从虚线上的N点射出，虚线处电场强度大小分别为E1和E2，则R1、R2和E1、E2应满足（）A．B．C．D．【参考答案】A【名师解析】带电粒子沿转向器中圆弧虚线运动，电场力供应向心力，qE1=m，qE2=m，联立解得=，A正确。。14.（2023高考湖北卷）一带正电微粒从静止开头经电压加速后，射入水平放置的平行板电容器，极板间电压为。微粒射入时紧靠下极板边缘，速度方向与极板夹角为，微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为和L，到两极板距离均为d，如图所示。忽视边缘效应，不计重力。下列说法正确的是（）A.B.C.微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为2D.仅转变微粒的质量或者电荷数量，微粒在电容器中的运动轨迹不变【参考答案】BD【名师解析】粒子在电容器中水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀变速直线运动，依据电场强度和电势差的关系及场强和电场力的关系可得，粒子射入电容器后的速度为，水平方向和竖直方向的分速度分别为，从射入到运动到最高点的过程，由匀变速直线运动规律粒子射入电场时由动能定理可得联立解得，B正确；粒子从射入到运动到最高点，由运动学规律可得，联立可得，A错误；粒子穿过电容器时从最高点到穿出时由运动学可得，射入电容器到最高点有解得设粒子穿过电容器时速度方向与水平方向的夹角为，则设粒子射入电容器时速度方向与水平方向的夹角为=45°，微粒穿过电容器区域的偏转角度为α+β，tan（α+β）==3，C错误；粒子射入到最高点的过程水平方向的位移为，竖直方向的位移为联立，，解得且，即解得即粒子在运动到最高点的过程中水平和竖直位移均与电荷量和质量无关，最高点到射出电容器过程，同理，，即轨迹不会变化，D正确。第三部分思路归纳，内化方法1.特殊情景电场场强的四种求法等效法在保证效果相同的前提下，将简单的电场情境变换为简洁的或生疏的电场情境，如将一个点电荷＋q与一个无限大薄金属板形成的电场，可等效为两个异种点电荷形成的电场对称法利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点，使简单电场的叠加问题大为简化补偿法将有缺口的带电圆环补全为圆环，或将半球面补全为完整的球面，从而化难为易微元法将带电体分成很多可看成点电荷的微小带电体，先依据库仑定律求出每个微小带电体的场强，再结合对称性和场强叠加原理求出合场强2.电场性质的推断推断电场强弱①依据电场线的疏密推断②依据公式E＝keq\f(Q,r2)和场强叠加原理推断推断电势凹凸①依据电场线的方向推断②由UAB＝eq\f(WAB,q)推断③依据电场力做功(或电势能)推断推断电势能大小①依据Ep＝qφ推断②依据ΔEp＝－W电，由电场力做功推断3.电场中轨迹类问题的思维导图4.E­x图线(1)由图线确定电场强度的变化状况，E>0表示场强沿正方向，E<0表示场强沿负方向。(2)E­x图线与x轴所围成的面积表示电势差，假如取x＝0处为电势零点，则可由图像的面积分析各点电势的凹凸，综合分析粒子的运动，进一步确定粒子的电性、电场力做功及粒子的动能变化、电势能变化等状况。5.φ­x图像(1)电场强度的大小等于φ­x图线的斜率大小，电场强度为零处，φ­x图线存在极值，其切线的斜率为零。(2)在φ­x图像中可以直接推断各点电势的大小，并可依据电势大小关系确定电场强度的方向。(3)在φ­x图像中分析电荷移动时电势能的变化，可用WAB＝qUAB，进而分析WAB的正负，然后作出推断。6.Ep­x图像(1)描述电势能随位移变化的规律。(2)依据电势能的变化可以推断电场力做功的正、负。(3)依据W＝－ΔEp＝Fx，图像Ep­x的斜率的确定值表示电场力的大小。7.电场中带电粒子的v­t图像依据v­t图像的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化状况，进而确定电场的方向、电势的凹凸及电势能的变化。第四部分最新模拟集萃，提升应试力量1.（2024福建莆田重点高中质检）在x轴四周固定有两个点电荷和，其连线与x轴平行。以无穷远处为电势零点，测得x轴上各点的电势随坐标x的分布如图所示。下列说法正确的是（）A.处的电场强度为零B.和带有异种电荷C.将摸索电荷从沿x轴正方向移到的过程中，电势能先增大后减小D.将摸索电荷从沿x轴正方向移到的过程中，电势能先减小后增大【参考答案】BD【名师解析】-x图象的斜率等于电场强度E，则知点处的电场强度不等于零，故A错误；以无穷远处为电势零点，则正电荷四周的点的电势是大于零的，而负电荷四周的电势是小于零的，由图该区域内有的位置电势大于零，有的位置电势小于零，可知和带有异种电荷，故B正确；由图可知沿x轴正方向从到过程中电势先降低后上升，由可知正电荷从沿x轴正方向移到的过程中，电势能先减小后增大，故C错误，D正确。2.（2024河北保定部分重点高中1月质检）如图所示，某同学用地理学中的“等高线”来类比物理学中的“等势线”，并绘制了一座“小山峰”来反映点电荷产生的电场在xOy平面内各点电势关系的图像。距点电荷无穷远处电势为零，则下列推断正确的是（）A.该图像描述的是放在O点的负点电荷产生的电场B.图中M点对应位置的场强比N点对应位置的场强大C.图中M点对应位置的场强方向沿M点所在曲线的切线方向斜向下D.点电荷在M点所对应位置的电势能肯定比在N点所对应位置的电势能大【参考答案】B【名师解析】图中各点电势均为正值，则该图像描述的是放在O点的正点电荷产生的电场，A错误；图中M点的等势面更密，对应位置的场强大，N点处等势面更稀疏，对应位置的场强小，所以图中M点对应位置的场强比N点对应位置的场强大，故B正确；电场线与等势面垂直，则M点对应位置的场强方向沿M点所在曲线的垂线方向斜向上，C错误；点电荷电性未知，则电势能大小无法比较，D错误。3.（2024福建莆田重点高中质检）如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电小球以初速度从点竖直向上抛出，通过点时，速度大小为，方向与电场方向相反，则小球从点运动到点的过程中（）A.动能增加 B.机械能增加 C.重力势能增加 D.电势能增加【参考答案】C【名师解析】【详解】A．小球由到过程中动能增加量故A错误；BC．在竖直方向上，小球只受重力作用，小球竖直方向的分运动为竖直上抛运动，点为小球还动的最高点，，从到，小球克服重力做的功所以小球的重力势能增加量小球的机械能增加量故B错误，C正确；由能量守恒定律可知，小球机械能增大，电势能削减，故D错误。4.（2024福建莆田重点高中质检）如图所示，两个等量同种正点电荷固定在真空中同一水平线上（水平线在纸面内），电荷量为Q，两电荷相距r，O为两者连线的中点，过O点沿竖直方向做水平线的垂线MN，M到两个点电荷的距离均为r，一个带负电的粒子P以垂直于纸面的速度v从M点射入，恰好做匀速圆周运动，已知静电力常量为k，带电粒子的质量为m、电荷量为q，重力忽视不计，则其速度v大小为（）A. B. C. D.【参考答案】A【名师解析】依题意，两等量同种电荷对带电粒子的库仑力的合力供应其匀速圆周运动的向心力，即解得，故选A。5.(2024重庆名校1月质检)如图（a）所示，大量静止的带负电微粒经加速电压加速后，从水平方向沿进入偏转电场。已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为，两极板间距为d，为两极板的中线，是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离为。屏上点与平行板电容器上极板在同一水平线上。不考虑电场边缘效应，不计粒子重力。若偏转电场两板间的电压按如图（b）所示做周期性变化，要使经过电场加速且在时刻进入偏转电场的粒子水平击中点，则偏转电场电压与加速电压的关系为（）A. B.C. D.【参考答案】D【名师解析】粒子在加速电场中，依据动能定理有要使粒子经加速电场后在时刻进入偏转电场后水平击中A点，则粒子在偏转电场中运动的时间为半周期的奇数倍，由于粒子从加速电场水平射出，则粒子在偏转电场中的运动时间满足：则有在竖直方向位移应满足：解得故选D。6.（2024江西红色十校9月联考）如图所示，立方体ABCD－EFGH的两个顶点A、F分别固定电荷量为q的点电荷，C、H两个顶点分别固定电荷量为－q的点电荷，P是ABCD面的中点，Q是CDFG面的中点，则下列说法中正确的是（）A.P、Q两点的电势相等B.P、Q两点的电场强度相同C.一个负的点电荷在E点电势能小于在B点电势能D.G、P间的电势差确定值大于P、D间电势差确定值【参考答案】AC【名师解析】．因AC两处的正负电荷在P点的电势为零，HF两处的正负电荷在P点的电势也为零，则P点的电势为零；同理因FC两处的正负电荷在Q点的电势为零，HA两处的正负电荷在Q点的电势也为零，则Q点的电势为零；即PQ两点的电势相等，选项A正确；B．由对称性可知，P、Q两点的电场强度大小相同，但是方向不同，选项B错误；因HF两处的正负电荷在E点的电势为零，AC两处的正负电荷在E点的电势为正值，可知E点电势为正；AC两处的正负电荷在B点的电势为零，HF两处的正负电荷在B点的电势为负值，可知B点电势为负；负电荷在低电势点的电势能较大，则一个负的点电荷在E点电势能小于在B点电势能，选项C正确；由A的分析可知，P点电势为零；AC两处的正负电荷在D点的电势为零，HF两处的正负电荷在D点的电势为正值，则D点电势为正；HF两处的正负电荷在G点的电势为零，AC两处的正负电荷在G点的电势为负值，则G点电势为负；由对称性可知G、P间的电势差确定值等于P、D间电势差确定值，选项D错误。。7.（2024黑龙江大庆第一次质检）如图所示，空间有一边长为L的正四周体abcd，在顶点a上放置一个电荷量为+Q（）的点电荷，在顶点c上放置一个电荷量为的点电荷，棱ab、ad、ac的中点分别为e、f、g，棱bc、bd、cd的中点分别为h、i、j。静电力常量为k，规定无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（）A.g点的电场强度不为零 B.b、i、d三点的电场强度方向均不相同C.e、f、j、h四点的电势相等 D.e点的电场强度大小为【参考答案】AD【名师解析】异种电荷电场线如图所示A．两种电荷中垂线上各点的场强方向均相同，但大小不等，其中中心点的场强是两者连线上场强最小的点，故g点的电场强度不为零，故A正确；B．由图可知，空间各点的场强关于中心点O对称，且大小和方向均相同，由于abcd为正四周体，依据几何关系可得，b、i、d三点所在的平面与g在同一平面上，b、i、d三点的电场强度方向均相同，故B错误；C．沿着电场线方向电势降低，依据图像结合正四周体几何关系可得，e、f、j、h四点的电势不相等，故C错误；D．由图可知，则正电荷在e点产生的电场强度大小为负电荷在c点产生的电场强度大小为由几何关系可知，e点的电场强度大小为故D正确。8.（2024辽宁十校联合体）如图所示，一个带正电的小球静止在光滑的水平面上，当时，在空间加上一个水平向右的大小为的匀强电场，当时，匀强电场突然反向，且大小变为，当时，小球恰好回到动身点，则下列说法中正确的是（）A.B.当时，小球离动身点最远C.若仅将小球的比荷变为原来的2倍，则当时，小球将位于动身点的左侧D.从到的时间内，小球的电势能先减小后增大再减小【参考答案】D【名师解析】匀强电场未转变时，由牛顿其次定律，有同理，匀强电场转变后，有又联立，解得故A错误；B．依题意，小球先向右匀加速直线运动，再匀减速直线运动，速度减到零后反向匀加速直线运动。设经时间开头减速后小球离动身点最远，此时其速度为零，可得解得即当时，小球离动身点最远。故B错误；C．若仅将小球的比荷变为原来的2倍，由上面选项分析可知小球两个运动阶段的加速度和位移均变为原来的2倍，则当时，小球仍位于动身点。故C错误；D．依据上面选项分析可知，从到的时间内，电场力对小球做正功，从到的时间内，电场力对小球做负功，从到的时间内，电场力对小球做正功，所以该段时间小球的电势能先减小后增大再减小。故D正确。9.（2024南京六校联合体调研）两个所带电荷量相等的点电荷固定在x轴上A、B两点，A、B与坐标原点O的距离相等，以无穷远处为电势零点，轴上各点电势随坐标分布的图像如图所示，M、N是轴上两点，其中M点比N点距离O点远，将一带负电的摸索电荷沿轴从M点移动到N点的过程中，下列说法中正确的是（）A.摸索电荷在M点受到的电场力比在N点大B.摸索电荷在M点具有的电势能比在N点大C.摸索电荷在M、N两点受到的电场力方向相同D.电场力先做正功后做负功【参考答案】A【名师解析】-x图线上某点斜率表示该点场强，由图像可知M点场强大小大于N点场强大小，则摸索电荷在M点受到的电场力比在N点大，故A正确；B．两点电荷所带电量相等，关于O点对称，M点比N点距离O点远，M点电势高于N点，则负摸索电荷在M点具有的电势能比在N点小，故B错误；C．M、N两点场强方向相反，摸索电荷在M、N两点受到的电场力方向相反，故C错误；D．由图可知从M到O电势降低，从O到N电势上升，将一带负电的摸索电荷沿x轴从M点移动到N点的过程中，电场力对摸索电荷先做负功，后做正功，故D错误。10.（2024黑龙江大庆第一次质检）自动体外除颤器是种便携式的医疗设备，它可以诊断特定的心律失常，并且赐予电击除颤，是可被非专业人员使用的用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。某型号自动体外除颤器的电容器电容是16μF，充电至4kV电压电容器在4ms时间内完成放电，下列说法正确的是（）A.电容器充电后的电荷量为0.64C B.电容器放电的平均电流为16AC.电容器的击穿电压为4kV D.电容器放电完成后电容为零【参考答案】B【名师解析】依据电容定义式可得电容器充电后的电荷量Q=CU=16×10-6×4.0×103C=0.064C可知放电前，电容器储存的电量为0.064C，故A错误；依据可知该次放电平均电流为16A，故B正确；该电容器电压为4.0kV，不高于额定电压，击穿电压大于额定电压，故C错误；电容是表征电容器储存电荷本事大小的物理量，放电之后，电容器的电容大小是不变的，故D错误。11.（2024湖南名校质检）如图甲所示，一平行板电容器极板板长，宽，两极板间距为。距极板右端处有一竖直放置的荧光屏；在平行板电容器左侧有一长的“狭缝”粒子源，可沿着两极板中心平面均匀、连续不断地向电容器内射入比荷为、速度为的带电粒子（不计重力）。现在平行板电容器的两极板间加上如图乙所示的沟通电，已知粒子在电容器中运动所用的时间远小于沟通电的周期。下列说法不正确的是（）A.粒子打到屏上时在竖直方向上偏移的最大距离为B.粒子打在屏上的区域面积为C.在内，进入电容器内的粒子有能够打在屏上D.在内，屏上消灭亮线的时间为【参考答案】ABC【名师解析】设粒子恰好从极板边缘射出时的电压为，水平方向有竖直方向有，解得当时粒子打到极板上，当时打到屏上，可知粒子通过电场时偏移距离最大为，则解得又由对称性知，粒子打在屏上的总长度为，区域面积为故A、B错误；C．粒子打在屏上的比例为所以在内，进入电容器内的粒子有能够打在屏上，故C错误；D．在前内，粒子打到屏上的时间又由对称性知，在一个周期（）内，打到屏上的总时间即屏上消灭亮线的时间为，故D正确。12.（2024贵州遵义名校质检）如图甲所示，有一范