專題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、電場(chǎng)線，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，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(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(chǎng)分布，其中實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)面。M點(diǎn)和N點(diǎn)在同一電場(chǎng)線上，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)線所示，虛線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(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.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)沿直線移動(dòng)到O點(diǎn)，其電勢(shì)能先增大后減小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)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”）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(guò)程中電勢(shì)能先增大后減小考點(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→N2．（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)線懸掛于A點(diǎn)。閉合開(kāi)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(shì)能增加了C．電場(chǎng)強(qiáng)度大小為D．減小R的阻值，MC的距離將變大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(guò)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？4．（2023全國(guó)高考新課程卷）（14分）密立根油滴實(shí)驗(yàn)的示意圖如圖所示。兩水平金屬平板上下放置，間距固定，可從上板中央的小孔向兩板間噴入