2024-2025学年高二物理上学期期末试题分类汇编：静电场中的能量（新高考）（原卷版）

专题02静电场中的能量

|经典基础题|

考点一电势能和电势

1.（2024•扬州期末）某电场中的等势面分布如图所示,6两点电势分别为%、%。一正电荷在

两点具有的电势能分别为耳八Epb,则（）

A.线>然，Epa>EpbB.然，丸

C.夕.<%,EQEpbD.线<%,Ep“<Epb

2.（2024•南京期末）如图所示,空间中存在沿X轴的静电场，其电势*沿X轴的分布如图所示，占、

%、W、匕是x轴上的四个点，质量为加、带电量为"的粒子（不计重力），以初速度%从。点沿x

轴正方向进入电场，在粒子沿x轴运动的过程中，下列说法正确的是（）

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A.4处的电场强度大于3处的电场强度

B.从4到三点的过程中，粒子的电势能先增大后减小

C.若粒子能到达%处，则%的大小至少应为、他

Vm

D.若为=画，则粒子在运动过程中的最大动能为为必

Vm

3.（2024•承德期末）（多）静电场聚焦在示波管中有重要的作用.图为某示波管内的聚焦电场，实

线和虚线分别表示电场线和等势线，一电子从。点运动到。点，则下列说法正确的是（）

B.电子在。点的电势能大于在。点的电势能

C.6点处的电势比。点处的电势高

D.d点处的电场强度比。点处的电场强度大

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4.（2024•湖北期末）（多）如图所示，匀强电场中有一边长为£=lm的正方体44G2-

3

q为上表面的中心.将带电量为q=Ixio-c的负点电荷从4移到B｝电场力做功0.01J,从用移到B2克

服电场力做功0.02J,从外移到G电场力做功0.03J,已知4点的电势为0,下列说法正确的是（）

A.a点的电势为iov

B.2点的电势为10V

C.该匀强电场电场强度的大小为10Vi4v/m

D.该电荷在GCzAB面的中心处电势能为0.025J

考点二电势差与电场强度的关系

5.（2024•南京期末）某同学制作了一除尘装置，装置由带正电的圆筒。和带负电的线状电极尸组

成。由于制作失误线状电极偏离圆心，形成如图所示的电场线。若AP=BP=BC,且4B、C三点和

电极P在一条直线上，则（）

A./、8两点电场强度相等

B.4点的电势比8点电势高

C.带负电的粉尘从8点运动到C点电场力做负功

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D.UBP=UCB

6.（2024•哈尔滨期末）如图所示，一等腰梯形/BCD处于匀强电场中，电场强度方向平行于等腰梯

形所在平面，已知/D48=/CA4=60。，AB=2m,AD=lm,4、D、。三点的电势分别为IV、3V、5V。

下列说法正确的是（）

A.8点的电势为6V

B.电场强度大小为二巳V/m

3

C.一质子在梯形区域内的电势能小于零

D.一电子从D点移到的中点，电场力做正功

7.（12024•天水期末）关于静电场，下列结论普遍成立的是（）

A.电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低

B.匀强电场中任意两点之间的电势差只与场强有关

C.在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向

D.在电场强度越大的地方，电荷的电势能也越大

8.（2024•大连期末）如图所示，匀强电场的方向与等腰直角V/5C所在的平面平行，/、8间的距

离为d,将电荷量大小为q的负点电荷从电场中的/点移到8点，静电力做正功为阴再从8点移到

C点，克服电场力做功为忆设3点电势为零，贝U（）

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A.该点电荷在/处的电势能为彳

W

B.45两点间的电势差七=一

q

C.若该点电荷沿直线从/到C,电场力做功为2彳

D.可以判断出该匀强电场的方向沿CA方向

9.（2024•贵阳期末）（多）如图所示，M.N是静电场中一条电场线上的两点。带3c电荷量的正

点电荷在M点的电势能为6J,将该电荷移至N点，电势能变为12J,则下列说法正确的是（）

MN

A./点的电势PM=2V,N点的电势外=4V

B.M、N两点的电势差。小=2丫

C.若令M点的电势为零，则M、N两点的电势差­=4丫

D.若令/点的电势为零，则该电荷在N的电势能为6J

考点三电容器的电容

10.（2024•承德期末）平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一个带电小球用绝缘细线悬挂在

电容器内部，闭合开关S,电容器充电，小球最终静止不动，如图所示。若要使细线偏离竖直方向的夹

角增大一些，则下列方法可行的是（）

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A.将S断开，再将A板向右移一些

B.将S断开，再将A板向左移一些

C.保持S闭合，将B板向下移一些

D.保持S闭合，将B板向左移一些

11.（2024•承德期末）新能源汽车在启停过程中，动力电池快速充放电会对电池产生损耗，从而降

低电池寿命，超级电容器可以与动力电池共同构成混合储能系统，以代替动力电池进行快速充放电及

收集不规则动力，从而延长电池寿命。某超级电容器充电时的/一曲线如图所示，则下列说法正确的

是（）

A.0〜4时间内充电的电荷量为/由

B.%〜％时间内充电的电荷量为

C.超级电容器的电容先减小后增大

D.超级电容器的充电电压先减小后增大

12.（2024•扬州期末）平行板电容器，上极板带电荷量为+O,下极板带电荷量为-。，两板间电势

差为。，电容器电容为C,贝I］（）

A.电容器带电量为2。B.电容器带电量为0

C.电容器电容为c=。D.电容器电容为。=怖

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13.（2024•南京期末）如图所示，指纹采集装置中的半导体基板上有大量相同的小极板，外表面绝

缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凸凹不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上

的小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则在指纹采集过程中，

下列说法正确的是（）

A.指纹的凹点处与对应的小极板距离远，该位置的电容大

B.指纹的凸点处与对应的小极板距离近，该位置的电容小

C.由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，小极板的带电量较小

D.由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，小极板的带电量较大

14.（2024•河南期末）（多）水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为。，电容为C,

板间距离为4上极板与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间尸点

有一个静止的带电油滴，所带电荷量绝对值为/静电力常量为左重力加速度大小为g,下列说法正

确的是（）

A.油滴带负电

B.带电油滴的质量为需

C.若仅将上极板向下平移到图中虚线位置,则静电计指针张角不变

D.若仅将上极板向下平移到图中虚线位置,则油滴将加速向上运动

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考点四带电粒子在电场中的运动

15.（2024•昆明期末）（多）如图所示，可视为质点的带电滑块6固定在绝缘粗糙的水平面上，另

一可视为质点的带电滑块。由〃点以初速度vo沿水平面向左运动,当其运动到图中的N点时速度最小,

为V。已知滑块。所带的电荷量为+/质量为外整个过程所受的摩擦力恒为6,滑块6所带的电荷量

为-0,XMN=d,静电力常量为仁则下列说法正确的是（）

a

1AlVvn

□«

NM

A.滑块。由〃向N运动的过程中，库仑力逐渐增大，加速度逐渐减小

B.滑块。由/向N运动的过程中，克服摩擦力做功的值等于电势能的减少量

C.N点到滑块6所在位置的距离为等

2Fd+

D.滑块6形成的电场中，M、N两点的电势差大小为----

2q

16.（2024•曲靖期末）（多）如图所示是一个示波管工作原理的示意图，电子经过电压5加速后以

速度％垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是九偏转电场两平行板间的距离为"，电势差为4,

板长为Z,为了提高示波管的灵敏度（单位电压引起的偏转量。）可采用的方法是（）

A.减小两板间的电势差B.可使板长工长些

C.尽可能使板间距离d小一些D.使加速电压以升高一些

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17.(2024•南京期末)一个带正电的粒子，电荷量为%质量为见由静止经电压为5的加速电场

加速，随后沿中心线。。2垂直进入一个电压为4的偏转电场，偏转电场两极板间距为极板长乙

不计粒子的重力，整个装置如图所示，求：

(1)粒子出加速电场时速度%的大小；

(2)粒子出偏转电场时速度偏转角度8的正切值；

(3)粒子出偏转电场时沿垂直于板面方向的侧移距离外

18.(2024•威海期末)如图所示，直角坐标系xOy中，第一象限存在沿了轴负方向的匀强电场I,第

三象限存在沿x轴正方向的匀强电场IL质量为电荷量为q的带正电的粒子，以沿x轴负方向的初

速度明从。点开始运动，经。点进入第三象限，最终到达y轴上的6点，粒子从。到。和从。到6

的时间相等.已知。点的坐标为(8£,3L),粒子的重力忽略不计.求：

(1)I的电场强度；

(2)II的电场强度；

(3)粒子在电场II中距离y轴的最远距离;

(4)6点的坐标。

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优选提升题

19.（2024•宁波期末）空间中存在平行于纸面的匀强电场，在纸面内取。点为坐标原点建立x轴，如

图甲所示。现有一个质量为加、电量为”的试探电荷，在t=o时刻以一定初速度从x轴上的。点开始

沿顺时针做匀速圆周运动，圆心为。、半径为R.已知图中圆为试探电荷运动轨迹，为圆轨迹的一

条直径；除电场力外微粒还受到一个变力尸，不计其它力的作用；测得试探电荷所处位置的电势。随

时间/的变化图像如图乙所示，其中例＞0。下列说法正确的是（）

A.电场强度的方向与x轴正方向成丁

6

B.从。点到6点厂做功为-I/

C.微粒在a时所受变力F可能达最小值

2

D.圆周运动的过程中变力厂的最大值为机言尺+q上

20.（2024•大连期末）如图所示，在竖直平面X。y内存在一未知匀强电场。一质量为加的带电小球

从〉轴上尸点以与y轴正方向成60。的速度v进入第一象限；经过x轴上0点（图中未画出）时的速度

大小也为v,方向竖直向下。重力加速度大小为g,忽略空气阻力。小球从尸点运动到。点的过程中（）

yA

小

A.机械能先减小后增加

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B,速度不小于二v

2

C.所受电场力不小于等

D.竖直位移与水平位移大小的比值为名

21.（2024,河南期末）如图所示，水平放置的两平行金属板，板长/=10cm,两板间距离d=4cm。

两极板左侧有加速电场，一连续电子束在加速