2025年人教版高中物理必修3专项强化：静电场中能量题型归纳（解析版）

专题强化01：静电场中能量题型归纳

【题型归纳】

题型一：电势能综合的问题

1.（24-25高二上•全国）下列关于电荷的电势能的说法正确的是（）

A.电荷在电场强度大的地方，电势能一定大

B.电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零

C.只在静电力的作用下，电荷的电势能一定减小

D.只在静电力的作用下，电荷的电势能可能增大，也可能减小

【答案】D

【详解】AB.电场强度与电势能无关，电场强度大的地方，电势能不一定大，电荷在电场强度是零的地方，电势

能不一定是零，电势能有相对性，可人为规定零电势能面，AB错误；

CD.只在静电力作用下，若电荷从静止开始运动，静电力做正功电势能减小，若电荷在静电力作用下在电场中做

减速运动，则静电力做负功，电势能增大，C错误，D正确。

故选D。

2.（23-24高一下•山东淄博・期末）某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（）

A.。点电势高于6点电势

B.c点的电场强度大于6点的电场强度

C.若将一试探电荷+g由6点释放，仅在电场力作用下，它将沿电场线运动到。点

D.若在b点再固定一点电荷+0,将一试探电荷+q由c点移至d点的过程中，电势能增大

【答案】D

【详解】A.沿电场线方向电势降低，所以。点电势低于6点电势。故A错误；

B.根据电场线疏密表示电场强度大小，可知c点的电场强度小于6点的电场强度。故B错误；

C.若将一试探电荷+q由6点释放，因受力方向沿电场线的切线，仅在电场力作用下，它不能沿电场线运动到。

点。故C错误；

D.若在6点再固定一点电荷+。，叠加后电势仍然是4点高于c点，将一试探电荷+q由c点移至d点的过程中,

根据

Ep=q<p

可知其电势能增大。故D正确。

故选D。

3.（22-23高一下•江苏南京•期末）两个点电荷2和Q固定在x轴上。、。两点，两者之间连线上各点电势高低如

图中曲线所示取无穷远处电势为零，由图可知（）

A.2点的电场强度为零

B.。为负电荷，a为正电荷

C.电子从。点移到2点电势降低，电势能也降低

D.将电子沿x轴从/点移到。点，电场力一直做负功

【答案】B

【详解】A.根据

人丝

Ax

可知0-X图像的切线斜率表示电场强度，则3点的电场强度不为零，故A错误；

B.因取无穷远处电势为零，所以靠近负点电荷处的电势为负，靠近正点电荷处的电势为正，结合题图可知，a为

负电荷，02为正电荷，故B正确；

C.由图像可知，从。到3电势降低，根据耳=4夕，由于电子带负电，则电子从。点移到2点，电势能增加，故

C错误；

D.将电子沿x轴从/点移到。点，电势一直升高，电子的电势能一直减小，电场力一直做正功，故D错误。

故选B。

题型二：电势的综合问题

4.（23-24高二上•山西阳泉•期中）关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是（）

A.电场强度的方向处处与等电势面平行

B.电场强度为零的地方，电势也为零

C.随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低

D.任意一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向

【答案】D

【详解】A.电场强度的方向处处与等电势面垂直，故A错误；

B.电场强度为零的地方，电势不一定为零，例如在等量同种电荷的连线的中点位置，故B错误；

C.随着电场强度的大小逐渐减小，电势不一定逐渐降低，例如在远离负点电荷的过程中，故C错误；

D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向，故D正确。

故选D。

5.（23-24高二上•广东•期中）如图所示，a、b、c、小e、/■是以。为球心的球面上的点，平面aec/与平面4垂

直，分别在a、c两点处固定等量正点电荷。下列说法正确的是（）

A.。点的电场强度大于6点的电场强度

B.电子在。点的电势能大于在e点的电势能

C.b、d、e、了四点的电场强度相同

D.b、d、e、f四点的电势相等

【答案】D

【详解】A.。点是等量正点电荷连线的中点，电场强度为0,。点的电场强度小于b点的电场强度，A项错误；

B.在等量正点电荷连线的中垂线上，。点电势最高，电子带负电，故电子在。点的电势能小于在e点的电势能,

B项错误；

C.由电场叠加可知，6、小e、/四点的电场强度大小相等，方向不同，C项错误；

D.由电势叠加可知，b、d、e、/四点的电势相等，D项正确。

故选D。

6.（24-25高二上•福建三明•开学考试）在x轴上有两个点电荷0、2,其电场中电势夕在x轴正半轴上分布如图所

A./处的电势最低、电场强度为零

B.。1电量大于。2的电量

C.屐、2为同种电荷

D.电量为q的正检验电荷从毛移到无穷远的过程中，电场力做功为4%

【答案】A

【详解】A.由图可知七处的电势最低，夕-x图像的斜率表示电场强度，/处。-x图像的斜率为零，则/处的电

场强度为零，故A正确；

BC.根据沿电场线方向电势降低，且与处的电势最低，则与左侧电场方向向右，/右侧电场方向向左，说明。|、Q2

只能是异种电荷，且。为正电荷，2为负电荷；/处场强为o,且4距离超较远，由电场的叠加原理可得，&电

量大于2的电量，故BC错误；

D.电量为q的正检验电荷从飞移到无穷远的过程中，电势升高，电场力做负功，电场力做功为

W=qU=q（-%-Q）=-q/

故D错误。

故选Ao

题型三：常见的电场分布问题

7.（22-23高二下•湖北武汉•期末）如图所示，两个带等量正电的点电荷分别位于a、a点，/为a。2的中点，以a

为球心，。/为半径作球面，直径/3、CD、九W两两垂直。下列说法正确的是（）

A.A点的电势比3点的电势小

B.A点的电场强度比8点的电场强度大

C.C、D、M、N四个点的电势相等

D.C、D、M、N四个点的电场强度相同

【答案】C

【详解】A.若仅存在。|的正点电荷，在4点的电势与B点电势的相等，若仅存在Q的正点电荷，在/点的电势

大于8点电势，电势为标量，故两个带等量正电的点电荷周围的N点的电势比3点的电势高，A错误;

B.两等量同种电荷的连线的中点的电场强度为0,故/点的电场强度比3点的电场强度小，B错误；

C.若仅存在。的正点电荷，C、D、M、N四个点的电势相等，若仅存在。2的正点电荷，C、D、M,N四个点的

电势也相等，故两个带等量正电的点电荷周围的C、M,N四个点的电势相等，C正确；

D.C、D、M、N四个点的电场强度大小相等，方向不同，故电场强度不同，D错误。

故选C。

8.（23-24高二上•安徽蚌埠・期末）如图，真空中固定两个等量异号点电荷+0、-Q,图中。是两电荷连线的中点,

。、6两点与+。的距离相等，c、d是两电荷连线的中垂线上的两点，6cd构成一个等腰三角形，则下列说法正确的

是（）

二~~㈤I：-------

+Q''、、、I-Q

、:d

A.a、6两点的电场强度、电势均相同

B.c、d两点的电势相同、电场强度不相同

C.将电子由b移到c的过程中电场力做负功

D.电子在6点的电势能比在。点的电势能大

【答案】C

【详解】AB.由等量异号点电荷电场线的分布特点可知。、6两点的电场强度方向不同，大小也不同，c、d两点的

电场强度相同。由等量异号点电荷等势线的分布特点可知。点电势高于6点电势，c、4两点的电势相同。故AB错

误；

C.由等量异号点电荷等势线的分布特点可知6点电势高于c点电势，故将电子由6移到c的过程中电势能增加，

电场力做负功。故C正确；

D.6点的电势高于。点，故电子在6点的电势能比在。点的电势能小。故D错误。

故选C。

9.（23-24高二上•广东中山・期末）如图所示，真空中有一对等量同种正点电荷4、B,。为AB的中点，P、。为

连线上两点，且尸、。到。的距离相等，M、N为连线中垂线上两点，且M、N到。的距离相等。以距离

点电荷无穷远处为零势点。下列说法正确的是（）

Q一一下,一节一一好

•N

A.O点的电场强度为零，电势也为零

B.M、N两点的电势相等，电场强度大小相等、方向相反

C.从。点沿着中垂线向上延伸到无穷远，电场强度逐渐增大

D.P,。两点的电势相等，电场强度也相同

【答案】B

【详解】A.。点的电场强度为零，距离点电荷无穷远处为零势点，在连线中垂线上。点电势最高，不为零,

故A错误;

B.M、N为AB连线中垂线上两点，且M、N到O的距离相等，M、N两点的电势相等，电场强度大小相等、

方向相反，故B正确;

C.从。点沿着中垂线向上延伸到无穷远，电场强度先逐渐增大再逐渐减小，故C错误;

D.尸、。两点的电势相等，电场强度大小相等，方向相反，故D错误。

故选B。

题型四：电势差的综合问题

10.（23-24高二上•天津•期中）如图A,B,C三点都在匀强电场中，已知NCJ.8C,AABC=60°,8c=20cm,

把一个电荷量q=l（T5c的正电荷从A移到8,电场力的做功为零；从8移到C,电场力做功为-1.73x10-3j,则该匀

强电场的场强大小和方向是（）

Cr

60°V

A

A.865V/m,垂直/C向左B.865V/m,垂直4C向右

C.lOOOV/m,垂直48斜向上D.lOOOV/m,垂直48斜向下

【答案】D

【详解】把一个正电荷从/移到5,电场力做功为零，可知为等势面，从B移到C,电场力做功为-1.73x10-”,

则3c间的电势差为

W-1.73x10-3

V=-173V

q

根据沿电场线电势降低，可知匀强电场的场强方向垂直斜向下，该匀强电场的场强大小为

173

E=________________________V/m=1000V/m

一％sin60。20x10以也

2

故选D。

11.（23-24高二上•四川眉山・期末）如图，平面直角坐标系xoy中有一匀强电场，ASC构成正三角形，/点坐标为

(-2cm,0),C点坐标为(2cm,0)。将电量为q=-8xl()T6c的试探电荷从/点移到心。两点，静电力做功分别为

2.0xl0l5J>4,0X10-15J,以下说法正确的是()

A./、C两点电势差为U"=5V

B.y轴上所有点电势都相等

C.该匀强电场的场强为250N/C

D.将电量为8.0x10-6c正电荷有3点移到。点电势能减少2.0x1。-，

【答案】B

【详解】A./、C两点电势差为

故A错误;

B./、2两点电势差为

=+5V也

则

(PA+(PC

(PB=2=(Po

可知y轴为等势线，故y轴上所有点电势都相等，故B正确;

C.由上述分析可知，电场线方向为◎方向，该匀强电场的场强为

5

E=-2N/C=125N/C

dCA-2x2xl0

故C错误;

D.将电量为8.0x10-6c正电荷有8点移到。点，电场力做功为

=q4c=8-0xl()T6x-2.51--20xlO-l5J

根据功能关系，将电量为8.0x10-6c正电荷有B点移到C点电势能增加2.0xl()T5j，故D错误。

故选B。

12.(23-24高二上•黑龙江哈尔滨•期末)如图所示，匀强电场中等腰直角三角形4BC,AB^BC=2dm，D为AB

边中点，电场方向与A/BC所在平面平行，规定8点的电势为0；将电荷量g=-6xl0-6c的点电荷从4点移到8点,

电场力做了-2.4xl()-5j的功，再将电荷从3点移到。点，电场力又做了1.2xl()-5j的功，则(

A.B、C两点的电势差UBC=2V

B.点电荷g在。点具有的电势能为-1.2X1(T5J

C.该匀强电场的场强大小为100道V/m,方向垂直于CD连线指向3点

D.将A4BC绕8点顺时针旋转，无论转过多大的角度，/、C两点电势都不会相等

【答案】B

【详解】AB.由题意，根据公式

也

UAB

q

q

则有

^=SV=-2V

规定8点的电势为0,则

%=4V

%=2V

在匀强电场中沿着同一方向距离相等的任何两点间电势差相等，则

可得

"。=2V

故点电荷q在。点具有的电势能为

综=«%=-6x10-x2J=-1.2x10-5j

故A错误，B正确；

C.因故连接C£>,则CD为一条等势面，过8作CD垂线则为一条电场线，如图所示

则

TJ2

E=---------段------=——产---------V/m=10V/m

BCsinNBCD、石,,

2x—x10

5

根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，电场方向为垂直于CD连线指向B点，故C错误；

D.将绕8点顺时针旋转，当转到NC与电场线垂直时，此时/、C两点电势相等，故D错误。

故选B。

题型五：等势面的综合问题

13.（24-25高二上）在研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等

效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分

别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，a、b为两电荷连线上对称的两点，c>d为两电荷连线中垂

线上对称的两点。则下列说法正确的是（）

0

A.负电荷从6点移到d点，电势能增大

B.d、。两点的电势差。击=L5mV

C.a、6两点的电场强度等大反向

D.c、d两点的电场强度相同，从c到d的直线上电场强度先变大后变小

【答案】D

【详解】A.从6点移到，点，电势升高，负电荷电势能减小，故A错误;

B.d、。两点的电势差为

°血=—°T-5mV=—L5mV

故B错误；

C.根据电势的分布情况可知，此电场电势的分布情况相当于等量异种电荷，左侧为负电荷，右侧为正电荷，由对

称性可知，°、6两点的电场强度等大、同向，故C错误；

D.c、d两点的电场强度相同，从c到d的直线上，等差等势面先密集后稀疏，电场强度先变大后变小，故D正确。

故选D。

14.（24-25高二上•甘肃兰州）某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作

用下的运动轨迹，M,N分别是运动轨迹与等势面6、。的交点，下列说法错误的是（）

A.粒子带负电荷B.M点的电场强度比N点的小

C.粒子在运动轨迹上存在动能最小的点D.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能

【答案】A

【详解】A.根据沿着电场线电势降低判断知，带电体为正电荷，又根据电场力指向轨迹的凹侧，判断该带电粒子

带正电荷，故A错误；

B.等差等势面越密集的地方场强越大，故M点的电场强度比N点的小，故B正确；

D.粒子带正电，因为加■点的电势大于在N点的电势，故粒子在〃•点的电势能大于在N点的电势能，故D正确；

C.由于带电粒子仅在电场作用下运动，电势能与动能总和不变，故可知当粒子的电势能大时动能小，故粒子在运

动轨迹上到达最大电势处时动能最小，故C正确。

本题选错误的，故选A。

15.（23-24高二上・江西南昌・期中）如图所示，虚线A、B、C、D是某匀强电场中的4个平行且等距的等势面，两

等势面间的距离为1cm,其中等势面B的电势为0,一电子仅在静电力的作用下运动，经过A、D等势面时的动能

分别为22eV和10eV,则下列说法正确的是

ABCD

A.等势面C的电势为4V

B.该匀强电场的电场强度为200V/m,方向水平向左

C.电子在等势面。的电势能为8eV

D.该电子一定能到达电势为-16V的等势面

【答案】C

【详解】A.从N到。电子的动能减小，可知电场线向右，/电势最高，等势面8的电势为0,设相邻等势面的电

势差为U,则/等势面的电势为+U,。的电势为-2U,则从/到。由动能定理

[+U-(-2U)](-e)=10eV-22eV=-12eV

解得

U=4V

则等势面C的电势为-4V,选项A错误；

B.该匀强电场的电场强度为

U4

E=—=--V/m=400V/m

d0.01

方向水平向右，选项B错误；

C.电子在等势面。的电势能为

£=UD(―e)=(-8V)x(-e)=8eV

选项C正确；

D.因只有电场力做功，动能与电势能之和保持不变，当电子的速度为零时，由能量守恒定律，可知

-eUD+10eV=-Q(p

其中C7z)=-8V,解得

9=-18V

可知电子可以到达电势为-16V的等势面。

若电子初速度方向与电场力方向有夹角时，当电子速度为零时，在垂直于电场方向存在分速度，电子有可能不能到

达-16V的等势面，故D错误。

故选C。

题型六：图像问题

16.（24-25高二上•福建龙岩•阶段练习）一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x

变化的关系如图所示，其中。〜尤2区间是关于直线》=再对称的曲线，X?〜马区间是直线，在0、4、％、X3处电势

分别为00、/、02、03，则下列说法正确的是（）

A.4处电势最低

B.%>。2=。0>%

C.粒子在。〜马段先加速后减速，3〜W段做匀变速直线运动

D.%和超处，电场强度相同

【答案】C

【详解】AB.根据电势能与电势的关系

Ep=q（p

粒子带负电，可知为处电势最高，且

（p3<（p2=<p0</

故AB错误；

CD.根据能量守恒定律可知，粒子在0〜段电势能先减小，后增大，则动能先增大后减小，所以粒子在。〜工2段

先加速后减速，根据,.=八可知图像斜率代表电场力，则%〜W段做匀变速直线运动，％和马处，斜率大小相

等，但方向不同，即电场强度方向不同。故C正确，D错误；

故选Co

17.（23-24高二上•安徽淮北•期末）如图所示，在x轴上放有两个电荷量分别为%和%的点电荷，其中小位于x轴

的坐标原点，电荷%的右侧各点电势。随x变化的关系如图曲线所示，其余部分的电势变化情况没有画出，其中8点

电势为零，5。段中的电势最低点为C点，则下列说法正确的是（）

A.两点电荷的电荷量心<%

B./点的电场强度强度方向向右

C.从5点到。点的电场强度先增大后减小

D.将一带负电的试探电荷从C点移到。点，电场力做正功

【答案】D

【详解】A.因为夕-x图像的斜率等于场强，可知C点场强为零，该点距离或较近，距离s较远，可知两点电荷

的电荷量%>%，选项A错误；

B.由图可知，如带负电，尖为正电，可知/点的电场强度强度方向向左，选项B错误；

C.因为0-x图像的斜率等于场强，C点场强为零，可知从3点到。点的电场强度先减小后增大，再减小，选项C

错误；

D.从C点移到。点场强方向向左，则将一带负电的试探电荷从C点移到。点，电场力做正功，选项D正确。

故选D。

18.（23-24高二上•广西•期末）某静电场的方向平行于无轴，其电势。随无轴的分布如图所示。一质量为

m=1.0xl0-2°kg>电荷量为q=2.Oxl（T9c的带负电粒子自（_（）.5,0）点由静止开始，沿x轴做往复运动。不计粒

子重力，下列说法正确的是（）

A.在x轴正、负半轴分布着方向相同的匀强电场

B.在-0.5cm<x<0区域内，电场强度大小为2000V/m

C.x=-0.25cm处的电场强度小于x=0.5cm处的电场强度

D.该粒子运动过程中经过x=0速度最大，最大速度是3xl（）6m/s

【答案】B

【详解】A.由夕-尤图像的物理意义可知，在x轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场，故A错误;

B.在-0.5cmWx<0区域内电场强度大小为

E,=也=—7V/m=2000V/m

40.5xl（p2

故B正确；

C.在0<x<1.0cm区域内电场强度大小为

E=也=V/m=1000V/m

，-2

d2lxIO

可知x=-0.25cm处的电场场强大于x=0.5cm处的电场场强，故C错误；

D.粒子经过x=0处时速度最大，由动能定理可得

12

qU=-mvm

可得

\2qU_pxZ.OxlO^GF

m/s=2x106m/s

\~nT-1.0x1020-

故D错误。

故选B。

题型七：电势差和电场强度的综合问题

19.（23-24高二上•江西九江•期末）直角三角形A8C中，05=90°,ZC=30°,2。边长约2cm,匀强电场平行于

平面48C,将电荷量为-6x10-6（2的点电荷从/点移至3点，克服静电力做功2.4x10-5J,再将此点电荷从8点移

至C点,静电力做功2.4x10-5J,则（)

A./、C间的电势差为8VB.若%=0则%=-4V

C.电场强度的方向与NC边平行D.电场强度的大小为400V/m

【答案】D

【详解】B.根据

WAB=QUAB

可得3,子…

又

UAB=(PA-(PB^%=°

可得

%=4V

故B错误；

A.根据

WAC=qUAC

可得

U=―=一+%C_-2.4X10-5+24X4_0

ACqq-6xl0-6

故A错误；

C./、。两点的电势差为0,则直线NC为等势线，电场线与等势线垂直，故C错误;

由几何关系，线段8。长度为

d=BCsin30°=1cm

则电场强度的大小为

U4V

E=—=--------=400V/m

d0.01m

故D正确。

故选D。

20.(23-24高一下•湖南永州•期末)如图所示，在直角坐标xOy中有〃、b、c、d四点，c点坐标为(-4cm,3cm)。

现加上一方向平行于］。天平面的匀强电场，b、c、d三点电势分别为8V、24V、15V,将一电荷量为-2xl(T5c的点

电荷从Q点沿必cd移动到d点，下列说法正确的是()

八y/cm

x/cm

A.坐标原点。的电势为OV

B.电场强度的大小为500V/m

C.该点电荷在。点的电势能为1.6xl()Tj

D.该点电荷从。点移到4点的过程中，电场力做的功为2.4xl()Tj

【答案】B

【详解】A.由于是匀强电场，故沿着同一个方向前进相同距离电势的降低相等，故

代入数据解得

%=TV

故A错误；

C.沿着同一个方向前进相同距离电势的降低相等，则

%=久％-％)

解得

(PL9V

该点电荷在。点的电势能为

E-L8xl°Tj

故C错误；

B.连接。c,如图所示

根据几何关系可得

tan6=-

4

则

8=37°

Oc=V32+42cm=5cm

则沿c。每1cm电势降低5V,通过6做c。的垂线交于力如图所示，根据几何关系可得

Of=3sin0cm=1.8cm

则

0fo=1.8x5V=9V

所以7点的电势为

(pt=8V

所以好为等势线，电场线方向沿c。方向，电场强度为

U?5

E=*=-------V/m=500V/m

72

dc05x10

故B正确；

D.该点电荷从。点移到4点电场中做功为

-5

Wad=qUad=-2X10X(-9-15)J=4.8X10^*J

故D错误。

故选B。

21.(23-24高二上•浙江台州•期末)如图甲，在平行于纸面的匀强电场中，有一个圆形区域/5C。，圆心为O,半

径为R=0.2m,P为圆弧上的一个点，从/点出发沿逆时针运动，6为尸。连线旋转的角度，即/尸04=夕，P点电

势随e角度的变化如图乙所示，则下列说法正确的是()

DTf阪

甲乙

A.<pA<(pB

B.匀强电场场强大小为20V/m

C.电子在3点的电势能小于在C点的电势能

D.电子从C点沿圆弧顺时针移动到。点，电场力先做负功后做正功

【答案】D

【详解】AB.由图乙可知

%=2V

jr

当6=3时，p点位于下图中的£点处，此时可得

%=1V

4一

当6=3"时，P点位于下图中的尸点处，由几何知识可知E、F、。三点共线，此时可得

（PE+（PF"7

%=2=3V

过/点作的垂线交于M点，由几何知识易得，河点为£。中点，则下图中M点的电势为

故直线为等势线，由于电场线与等势面垂直，则可知电场线沿尸0E方向，过2点作电场线尸OE的垂线，交于

(((

PA=PM>PN=(PB

电场强度的大小为

EJ。-9M3-2V/m=10V/m

0.2x0.5

7?cos—

3

故AB错误；

C.根据沿电场线电势降低，2点的电势比C点的电势低，则电子在2点的电势能大于在C点的电势能，故C错误;

D.电子从C点沿圆弧顺时针移动到。点，电势先降低再升高，电势能先升高后降低，则电场力先做负功后做正功,

故D正确。

故选D。

题型八：电容器

22.（23-24高二下•湖南益阳・期末）如图为研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置，平行板电容器的A

板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地。若充电后保持电容器带电量不变，图①减小正对面积，图②增大距

离，图③插入电介质，下列说法正确的是（）

A.图中静电计测量的是电容器的带电量

B.图①静电计的指针张角变大，故平行板电容器的电容变大

C.图②静电计的指针张角变大，故平行板电容器的电容变大

D.图③静电计的指针张角变小，故平行板电容器的电容变大

【答案】D

【详解】A.图中静电计测量的是电容器的两极板的电势差，故A错误;

B.图①正对面积减小时，根据

「

C=£-S------

471kd

知电容变小，电容器的带电量。不变，根据

U=2

C

得电势差变大，所以静电计指针的偏转角度变大，故B错误；

C.图②板间距离增大时，根据

cES

C=-------

Ajrkd

知电容变小，电容器的带电量。不变，根据

u=2

c

得电势差变大，所以静电计指针的偏转角度变大，故c错误；

D.图③插入电介质，根据

「£S

C二----

471kd

知电容变大，电容器的带电量。不变，根据

U=2

C

得电势差变小，所以静电计指针的偏转角度变小，故D正确。

故选D。

23.（23-24高二上•广东揭阳・期末）微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。其工作原理可

简化为如图所示，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板能上下左右运动，进而改变电容器的电容，将运动

信号转化为电信号，图中R为定值电阻。下列说法正确的是（）

R

MI

J>皇

A.N极板向上运动时，电容器的电容增加

B.N极板向上运动时，两极板间的电场强度不发生变化

C.N极板向下运动时，电流表有由a向6的电流

D.手机静止时，电流表示数为零、电容器两极板不带电

【答案】A

【详解】A.N极板向上运动时，极板间距减小，根据

「£S

C=--------

4jrkd

可知电容器的电容增加，故A正确；

B.由于电容器保持与电源连接，N极板向上运动时，板间电势差U不变，间距［减小，根据

E上

d

可知两极板间的电场强度E增大，故B错误；

C.N极板向下运动时，间距d增大，根据c=—知电容器电容减小，由于板间电势差。不变，根据

4兀kd

Q=cu

可知极板上的电荷量减小，电容器放电，由图可知，电流由6向。流过电流表，故C错误；

D.手机静止时，电路处于断路状态，电流表示数为零，但两极板与电源连接，带正、负电荷，故D错误。

故选Ao

24.（23-24高二上•安徽亳州•期末）如图所示，平行板电容器水平放置，下极板接地，开关K闭合时，在两板中央

的P点一带电微粒恰好处于平衡状态。现断开开关K,并将平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离，则下

列说法正确的是（）

•P

O

K

A.电容器两金属板间的电势差变小

B.电容器两金属板间的电场强度变小

C.P点的电势升高

D.带电微粒仍静止在P点

【答案】D

【详解】A.根据

C=^~

4兀kd

平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离，电容减小，断开开关K,电容器带电量不变，根据

可知电容器两金属板间的电势差变大，故A错误；

B.根据

Eu=Q=Q^kQ

~~d~~Cd~~srS-

471kd

可知电容器两金属板间的电场强度不变，故B错误；

C.设P点到电容器下极板的距离为d,电容器下极板接地，则

（pP=UPO=Ed

可知P点的电势不变，故C错误；

D.电容器两金属板间的电场强度不变，带电微粒受到的电场力不变，等于重力，带电微粒仍静止在P点，故D正

确。

故选D。

题型九：带电粒子在电场中的运动

25.（23-24高二上•四川凉山・期中）如图所示，在虚线的左侧存在向右的匀强电场，场强为现有一质量为加、

电荷量为4的带正电粒子（不计重力），从虚线上某点以一定的初速度向左射入电场，已知粒子射入的最大深度为/,

则粒子到达最大深度所用时间为（）

50

—►!

【答案】C

【详解】设该带正电粒子初速度为%,由动能定理得

,12

—QEI=0—-THVQ

解得

Ym

该带正电粒子的加速度大小

qE

Q=-----

m

末速度为零的匀减速直线运动，可以看成反方向初速度为零的匀加速直线运动，则粒子到达最大深度所用时间

故选c。

26.（24-25高二上•福建三明•开学考试）如图，质量为加、带电荷量为g的质子（不计重力）在匀强电场中运动,

先后经过水平虚线上/、2两点时的速度大小分别为v0=v、%=技，方向分别与48成a=60。斜向上、外30。斜向下,

已知则下列说法中错误的是（）

A.质子从4到5的运动为匀变速运动

B.电场强度大小为与

qL

C.质子从/点运动到2点所用的时间为二

V

D.场强方向垂直48向上

【答案】D

【详解】A.质子在匀强电场中受到的电场力为恒力，加速度不变，所以质子从/到8的运动为匀变速运动，A正

确；

BD.质子在匀强电场中做抛体运动，在电场垂直方向上的分速度相等，设匕与电场线的夹角为"，如图所示

vasin[3=vbcos0

解得

，=60。

根据动能定理可知

11

~mv2b2=q矶cos60°

解得