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高考物理模拟试题知识点分类训练：电磁学选择题（含答案详解）
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这是一份高考物理模拟试题知识点分类训练：电磁学选择题（含答案详解），共30页。试卷主要包含了单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。
高考物理模拟试题知识点分类训练：电磁学选择题
一、单选题
1．（2023·福建泉州·统考二模）心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。如图，某型号AED模拟治疗仪器内有一电容为的电容器，某次使用过程中，该电容器在内充电至电压，之后在时间内完成放电，则（ ）
A．电容器充电后所带的电荷量为
B．电容器充电过程中电容一直增大
C．电容器放电过程中放电电流一直增大
D．电容器放电过程中平均电流为
2．（2023·福建漳州·统考二模）如图，在等量异种点电荷+Q、-Q产生的电场中，O是两点电荷连线的中点，A、B是中垂线上关于O点对称的两点，C、D是关于中垂线对称的两点，a、b两个电子从O点以相同初动能射出，a电子经过C点，b电子经过D点，不计电子的重力和电子对原电场的影响，则（ ）
A．A、B两点电势相同，电场强度不相同
B．C、D两点电场强度相同，电势不相同
C．a电子经过C点时的动能大于b电子经过D点时的动能
D．a电子在C点时的加速度大于b电子在D点时的加速度
3．（2023·福建漳州·统考二模）如图莱顿瓶是一个玻璃容器，瓶内、外壁各贴着一圈金属箔，作为里、外两个极板，穿过橡皮塞的铜棒上端是一个球形电极，下端利用铁链与内壁金属箔连接，外壁金属箔接地，在其他因素视为不变的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．金属箔越厚，莱顿瓶的电容越大
B．金属箔越厚，莱顿瓶的电容越小
C．瓶壁玻璃越薄，莱顿瓶的电容越小
D．瓶壁玻璃越薄，莱顿瓶的电容越大
4．（2023·福建泉州·统考三模）三个相同的带孔金属小球A、B、C串在环形绝缘细绳上，A、B所带的电荷量分别为、，C不带电。将三个小球放在绝缘水平桌面上，保持静止时三个小球的位置如图甲所示。将三个球一起接触后释放，再次静止时，三个小球的位置如图乙所示。不计小球的体积与一切摩擦，则前后两次静止时，细绳中张力大小之比为（ ）
A． B． C． D．
5．（2023·福建福州·统考二模）利用电压u＝220sin100πt（V）交流电源对如图电路供电，已知理想变压器原、副线圈匝数比为5:1，灯泡L1和L2规格均为“40V，20W”，电阻R的阻值为100Ω，所有电表均为理想电表。则下列说法正确的是（ ）
A．若开关S断开，电表V2的示数为44V
B．若开关S断开，电表A1、A2的示数之比为5:1
C．若开关S由断开到闭合，A1示数增大，V1示数增大
D．若开关S由断开到闭合，A2示数增大，V2示数减小
6．（2023·福建厦门·统考二模）如图所示，在直铁芯上、下部分分别绕有匝数和的两个线圈，上线圈两端与的交流电源相连，下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是（ ）
A．1.0V B．4.0V
C．5.7V D．36.0V
7．（2023·福建龙岩·统考二模）在A、B两点放置电荷量分别为和的点电荷，其形成的电场线分布如图所示，C为A、B连线的中点，D是AB连线的中垂线上的另一点。则下列说法正确的是（ ）
A．
B．C点的场强小于D点的场强
C．C点的电势等于D点的电势
D．若将另一负电荷从C点移到D点，电荷电势能增大
8．（2023·福建·模拟预测）如图所示，导体棒P通过两等长细线悬挂在竖直墙面上等高的两点，并通以恒定电流，另一长直导体棒Q位于AB连线正下方，并与一滑动变阻器串联，闭合开关前滑片位于最左端，已知通电直导线产生的磁场的磁感应强度与通电导线的电流大小成正比，与到通电导线的距离成反比。不计电源与导体棒电阻，现闭合开关，将滑动变阻器的滑片自最左端缓慢滑至中间，导体棒P绕AB连线缓慢转动，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒P所受安培力始终垂直于两棒所在平面
B．绳子拉力将减半
C．两棒间的安培力将翻倍
D．两棒的间距将变为原来的倍
9．（2023·福建莆田·统考二模）某家庭电路两端的电压u随时间t变化关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为100Hz
B．该交流电的电压有效值为311V
C．交流电压表测得该电压示数为220V
D．该交流电的电压表达式为
二、多选题
10．（2023·福建泉州·统考二模）在水平向右的匀强电场中，带电小球A、B用一根绝缘轻绳连接，另一根绝缘轻绳将A悬挂在O点，A、B的质量均为，电量分别为和。对B施加拉力使系统平衡时A、B的位置如图所示，其中绳水平，构成正三角形。已知重力加速度大小为，匀强电场场强大小为。现撤去拉力，由于空气阻力的作用，A、B最终会再次处于静止状态，则A、B再次静止后（ ）
A．绳的拉力大小为
B．绳的拉力大小为
C．与撤去前相比，系统电势能和系统重力势能都减小
D．与撤去前相比，A球的总能量增加，B球的总能量减少
11．（2023·福建漳州·统考二模）如图，矩形线圈在竖直匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO′匀速转动，产生的交变电流输入理想变压器的原线圈，A是串联在原线圈回路中的理想交流电流表，P1是原线圈上的滑动片，P2是滑动变阻器R的滑动片，此时灯泡L正常发光，忽略矩形线圈的内阻和灯丝电阻的变化，则（ ）
A．仅将P1向上滑动，灯泡将变暗
B．仅将P2向左滑动，电流表示数变大
C．矩形线圆转到中性面位置时，电流表示数为零
D．矩形线圆在匀速转动过程中，电流表示数不变
12．（2023·福建漳州·统考二模）如图，水平虚线下方有水平向右的匀强电场，虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，P为虚线上的一点，从O点沿OP方向先后射出初动能分别为E0和2E0的两个质子，它们第一次经过虚线上的位置分别为M1、M2，第二次经过虚线上的位置分别为N1、N2，M1、M2、N1、N2图中未画出，已知O、P连线垂直于电场也垂直于磁场，则（ ）
A．PM1=PM2 B．PM1>PM2
C．M2N2
A．a棒在磁场中向右运动过程与b棒在磁场中向上运动过程，回路中感应电流方向相反
B．a棒第一次穿过磁场区域I的过程中，金属棒b上产生的焦耳热为m
C．b棒从开始运动到返回C、D处所用时间
D．最终a棒停在磁场区域I中距区域I右边界处
14．（2023·福建泉州·统考三模）如图甲所示，水平绝缘传送带正在输送一闭合正方形金属线框，在输送中让线框随传送带通过一固定的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，其间距为。已知传送带以恒定速度运动，线框质量为，边长为，线框与传送带间的动摩擦因数为，且在传送带上始终保持线框左、右两边平行于磁场边界，线框右边进入磁场到线框右边离开磁场过程中，其速度随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度大小为，则（ ）
A．线框进出磁场过程中感应电流方向相同
B．线框穿过磁场过程中受到的摩擦力方向不变
C．整个线框刚好离开磁场时的速度为
D．整个线框穿过磁场过程中安培力对线框做的功为
15．（2023·福建厦门·统考二模）如图甲所示，平板电脑机身和磁吸保护壳对应部位分别有霍尔元件和磁体。如图乙所示，霍尔元件为一块长、宽、高分别为a、b、c的矩形半导体，元件内的导电粒子为自由电子，通入的电流方向向右。当保护套合上时，霍尔元件处于磁感应强度大小为B、方向垂直于上表面向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压，以此控制屏幕的熄灭，已知电子定向移动速率为v，则（ ）
A．霍尔元件前表面的电势比后表面的高
B．霍尔元件前表面的电势比后表面的低
C．霍尔元件前、后表面间的电压U=Bbv
D．霍尔元件前、后表面间的电压U=Bav
16．（2023·福建莆田·统考二模）电动自行车已成为大家出行的便捷交通工具。某型号电动自行车使用磁铁和霍尔元件来实现改变车速。当转动转把时，施加在霍尔元件上的磁场的磁感应强度B大小发生变化，霍尔元件产生的电压（霍尔电压）U大小就随之变化，从而改变车速。如图所示，该霍尔元件是一块厚度为h，宽度为d的矩形截面半导体，元件内的导电粒子是自由电子。霍尔元件处于垂直于前表面、方向向里的匀强磁场中，通入方向向右的恒定电流I。下列说法正确的是（ ）
A．霍尔元件上表面的电势低于下表面的电势
B．增大磁感应强度B时，霍尔电压U减小
C．霍尔电压U与磁感应强度B成正比
D．霍尔电压U与厚度h无关
17．（2023·福建龙岩·统考二模）如图所示，直角三角形ABC区域内有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），AC边长为l，∠B＝，一群比荷为的带正电粒子以相同速度在CD范围内垂直AC边射入，从D点射入的粒子恰好不从AB边射出。已知从BC边垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为t，粒子在磁场中运动的最长时间为，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力，则（ ）
A．磁感应强度大小为 B．粒子运动的轨道半径为
C．粒子射入磁场的速度大小为 D．粒子在磁场中扫过的面积为
18．（2023·福建·模拟预测）如图甲所示，两根足够长、电阻不计且相距的平行金属导轨固定在倾角的绝缘斜面上，两导轨间存在磁感应强度大小、垂直斜面向上的匀强磁场，现将两根质量均为、电阻均为、长度均为的金属棒放置在导轨顶端附近，两金属棒与导轨接触良好，金属棒ab与导轨间的摩擦忽略不计，金属棒cd与导轨间的动摩擦因数为.在时将金属棒ab由静止释放，此时金属棒cd锁定在斜面上，若在时间内，金属棒ab沿着斜面下滑的距离为；时将金属棒cd由静止释放，金属棒ab中的电流随时间变化的关系如图乙所示，重力加速度大小为，，，则（ ）
A．时，金属棒ab的加速度大小为
B．时，金属棒cd的加速度大小为
C．时，金属棒ab的速度大小为
D．在时间内，金属棒ab产生的焦耳热为2J
19．（2023·福建·模拟预测）如图所示，在水平面内建立直角坐标系，坐标原点O处固定一电荷量为的正点电荷，x轴上距坐标原点处的P点固定电荷量为的负点电荷，已知点电荷周围任一点的电势，为该点到点电荷的距离。经探究可知在该平面内存在一圆周，该圆周上各点的电势均为零，如图虚线圆所示，则下列判断正确的是（ ）
A．各点电势均为零的圆的圆心坐标为（，）
B．各点电势均为零的圆的圆心坐标为（，）
C．各点电势均为零的圆的半径为
D．各点电势均为零的圆的半径为
20．（2023·福建福州·统考二模）如图所示，两实线所围成的环形区域内有一径向电场，场强方向沿半径向外，电场强度大小可表示为，a为常量。电荷量相同、质量不同的两粒子在半径r不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力，则（ ）
A．两个粒子均带负电
B．质量大的粒子动量较小
C．若将两个粒子交换轨道，两个粒子仍能做匀速圆周运动
D．若去掉电场加上垂直纸面的匀强磁场，两个粒子一定同时做离心运动或向心运动
21．（2023·福建漳州·统考三模）如图甲，两根电阻不计、足够长的导轨MN、PQ平行放置，与水平面问夹角α＝37°，间距为0.8m，上端连接一电阻R＝0.1Ω。两导轨之间存在方向垂直导轨平面向上的均匀分布的磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t＝0时刻，一电阻不计，质量为0.02kg的导体棒ab从导轨上且在MP下方0.5m处由静止释放。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，ab与导轨间的动摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑t＝4.25s时磁感应强度突变产生的电磁感应现象。则（ ）
A．0~4.25s内ab中感应电流方向从a到b
B．t＝0s时ab中感应电流I0＝0.4A
C．0~4.25s内R中消耗的热功率为0.016W
D．ab的最大速度值为0.625m/s
22．（2023·福建漳州·统考三模）中国古代屋脊两头，有一仰起的龙头，龙口吐出伸向天空且曲折的金属舌头，舌根连接一根直通地下的细铁丝，起到避雷的作用。当雷云放电接近房屋时，屋顶的避雷针顶端由于聚集着大量电子而形成局部电场集中的空间。图中虚线表示某时刻避雷针周围的等差等势面分布情况，一带电粒子（不计重力）在该电场中的运动轨迹如图所示。则（ ）
A．该粒子带正电 B．a点的电势比c点的低
C．b点的场强比c点的场强大 D．该粒子在b点的电势能比在c点的大
23．（2023·福建莆田·统考二模）如图甲所示，四个电荷量均为＋q的点电荷分别放置于边长为的正方形abcd的四个顶点上，在x轴上的Oc之间电势φ的变化曲线如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．正方形内部可能存在两个电场强度为零的点
B．在x轴上从a到c电场强度先减小后增大
C．将一带正电的试探电荷由点移至点，静电力做正功
D．将一带正电的试探电荷由点静止释放，经过O点时其动能最大
参考答案：
1．D
【详解】A．电容器充电后所带的电荷量为
A错误；
B．电容器的电容由电容器本身的性质决定，与电容器是否带电无关，故电容器充电过程中电容保持不变，B错误；
C．电容器放电过程中，放电电流逐渐减小，C错误；
D．电容器放电过程中的平均电流为
D正确。
故选D。
2．C
【详解】A．根据等量异种点电荷等势线与电场线的分布规律，可知A、B两点电势与电场强度均相同，A错误；
B．根据等量异种点电荷等势线与电场线的分布规律，可知C、D两点电场强度大小相等，方向不同，C点电势大于D点电势，B错误；
C．根据等量异种点电荷等势线的分布规律，可知
对a电子经过C点过程有
对b电子经过D点过程有
解得
C正确；
D．根据上述可知C、D两点电场强度大小相等，两电子在两点所受电场力大小相等，则a电子在C点时的加速度大小等于b电子在D点时的加速度，D错误。
故选C。
3．D
【详解】金属箔，作为里、外两个极板，玻璃是电介质，根据
其中，d是两极板之间的间距，即为电介质玻璃的厚度，可知当瓶壁玻璃越薄，莱顿瓶的电容越大。
故选D。
4．A
【详解】令绳的全长为L，三个球一起接触之前，对A分析有
三个球一起接触后，对A分析有
解得
故选A。
5．D
【详解】B．若开关S断开，电表A1、A2的示数之比为
选项B错误；
A．电源的电动势有效值为
灯泡电阻
则
解得
选项A错误；
CD．由上述表达式可知
若开关S由断开到闭合，相当与RL减小，则I1变大，U2减小，则I2变大，U1减小，即A1、A2示数增大，V1、V2示数减小，选项C错误，D正确。
故选D。
6．A
【详解】根据可知，交流电的最大值为，则其有效值
由图可知线圈n1是原线圈，线圈n2是副线圈，如果变压器是理想变压器，那么输入电压和输出电压的关系有U1∶U2=n1∶n2可得
考虑到实际变压器存在漏磁现象，故通过原线圈的磁通量大于通过副线圈的磁通量，故实际副线圈的输出电压小于4V。
故选A。
7．D
【详解】AB．根据电场线越密电场强度越大，由图可知，点附近电场强度大于点附近的电场强度，C点的场强大于D点的场强，由点电荷场强公式可知
故AB错误；
CD．根据电场线与等势面的关系，画出过C点的等势线，如图所示
根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，C点的电势大于D点的电势，由可知，负电荷从C点移到D点，电荷电势能增大，故C错误，D正确。
故选D。
8．D
【详解】A．由题意可知，两棒互相排斥，则电流方向相反，安培力平行于两棒所在平面，A错误；
B．如图所示
根据相似三角形可知
可知绳子拉力为定值，B错误；
CD．由
，
可得
当滑片滑到中间时，电阻减半，故两棒的间距将变为原来的倍，则安培力将变为原来的倍，C错误，D正确。
故选D。
9．C
【详解】A．该交流电的周期为
则该交流电的频率为
故A错误；
BC．该交流电的电压最大值为，则该交流电的电压有效值为
即交流电压表测得该电压示数为，故B错误，C正确；
D．该交流电的电压表达式为
故D错误。
故选C。
10．BC
【详解】A．A、B再次静止后，A、B受到的电场力的合力为
方向水平向左。对A、B整体受力分析如图
由几何关系可得
且OA绳与竖直方向的夹角为
即
A错误；
B．A、B再次静止后，对B受力分析如图
由几何关系可得
且AB绳与竖直方向的夹角为
即
B正确；
C．由上述分析可知，A、B再次静止后，OA绳、AB绳与竖直方向的夹角均为，则此时两球的位置如图所示
设绳长为L，故A电势能的变化量为
B电势能的变化量为
A重力势能的变化量为
B重力势能的变化量为
与撤去前相比，系统电势能和系统重力势能变化量分别为
故与撤去前相比，系统电势能和系统重力势能都减小，C正确；
D．与撤去前相比，A、B两球的总能量变化量分别为
故A球的总能量减少，B球的总能量减少，D错误。
故选BC。
11．AD
【详解】A．根据电压匝数关系有
可知，若仅将P1向上滑动，匝数增大，则变压器输出电压将减小，灯泡将变暗，A正确；
B．若仅将P2向左滑动，接入电阻增大，变压器两端电压不变，则副线圈中电流减小，根据电流匝数关系有
可知，原线圈中电流减小，即电流表示数变小，B错误；
C．由于电流表显示的是有效值，则矩形线圆转到中性面位置时，电流表示数不为零，C错误；
D．矩形线圆在匀速转动过程中，电流表显示的是有效值，则电流表的示数不变，D正确。
故选AD。
12．BD
【详解】AB．对于这两个质子有
，
电场中质子在竖直方向做匀速直线运动，则有
，
电场中质子在水平方向做匀加速直线运动，则有
，
解得
A错误，B正确；
CD．令两个质子进入磁场的速度分别为v3、v4，该速度与虚线夹角为θ1、θ2，则有
，
对应的弦长为
，
在电场中有
，
由于
，
解得
C错误，D正确。
故选BD。
13．BD
【详解】A．a棒在磁场中向右运动过程产生逆时针方向的感应电流；b棒在磁场中向上运动过程也产生逆时针方向的感应电流，则回路中感应电流方向相同，选项A错误；
B．a棒第一次穿过磁场区域I的过程中，整个回路产生的焦耳热
金属棒b上产生的焦耳热为
选项B正确；
C．因ab质量相同，则两棒相碰后交换速度，即碰后a静止，b的速度为，返回到CD时的速度为，取沿斜面向下为正方向，则由动量定理
解得
选项C错误；
D．当导体棒a经过水平磁场时
其中
当b回到底端时，再次与a交换速度，此时a以速度进入水平磁场，设进入x后停止，则由动量定理
其中
解得
x=d
即最终a棒停在磁场区域I中距区域I右边界处，选项D正确。
故选BD。
14．BD
【详解】A．由楞次定律可知线框进入磁场过程中感应电流方向为逆时针（俯视），出磁场过程中感应电流方向为顺时针（俯视），故A错误；
B．滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，由v-t图可知线框右边进入磁场到右边恰离开磁场过程中速度小于传送带速度，所受滑动摩擦力方向水平向右，线框出磁场过程与进入磁场过程中初速度相同、受力情况相同，所以运动情况相同，即出磁场过程中速度由一直减小至，所以出磁场过程中所受滑动摩擦力方向水平向右，故线框穿过磁场过程中受到的摩擦力方向不变。故B正确；
C．由B项分析知线框刚好离开磁场时的速度为，线框恰完全进入磁场至右边恰出磁场过程中线框做匀加速直线运动，有
解得
故C错误；
D．线框穿过磁场的整个过程中初末速度为、，整个过程中摩檫力不变，所以由动能定理可得
解得
故D正确。
故选BD。
15．AC
【详解】AB．根据图中所示电子受到的洛伦兹力使其向后表面偏转，所以后表面电势低，A正确，B错误；
CD．当前、后表面间电压稳定后，电子受到的洛伦兹力与电场力平衡，此时有
解得
故C正确，D错误。
故选AC。
16．ACD
【详解】A．电子运动方向向左，根据左手定则，电子受向上的洛伦兹力，则上表面带负电，霍尔元件上表面的电势低于下表面的电势，A正确；
BC．根据
得
增大磁感应强度B时，霍尔电压U增大，霍尔电压U与磁感应强度B成正比，BC错误；
D．由
联立得
则霍尔电压U与厚度h无关，D正确。
故选ACD。
17．CD
【详解】A．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，垂直BC边射出的粒子在磁场中运动的时间是
解得
故A错误；
B．设运动时间最长的粒子在磁场中的运动轨迹所对的圆心角为θ，则有
解得
画出该粒子的运动轨迹如图
设圆周运动半径为R，由几何知识得
可得
故B错误；
C．粒子在磁场中运动时有
可得粒子射入磁场的速度大小为
故C正确；
D．从D点射入的粒子恰好不从AB边射出，由几何知识可得粒子在磁场中扫过的面积为
故D正确。
故选CD。
18．AC
【详解】A．在时，对ab棒，由牛顿第二定律有
解得金属棒ab的加速度大小为
故A正确；
B．对cd棒，由牛顿第二定律有
解得金属棒cd的加速度大小为
故B错误；
C．时，设金属棒ab的速度为，此时回路中的电流
解得
故C正确；
D．由能量守恒定律得
可得在时间内，金属棒ab产生的焦耳热为
故D错误。
故选AC。
19．AC
【详解】如图所示
设电势为零的点Q的坐标为（，），则点电荷O在Q点产生的电势为
点电荷P在Q点产生的电势为
根据题意，有
其中，联立解得
根据圆的方程特点可知圆心横坐标和纵坐标分别为
，
圆的半径为
故选AC。
20．AC
【详解】A．两个粒子做圆周运动，则所受电场力指向圆心，可知两粒子均带负电，选项A正确；
B．根据
且
p=mv
可得
两粒子电量相等，则质量大的粒子动量较大，选项B错误；
C．根据
可得
与轨道半径无关，则若将两个粒子交换轨道，两个粒子仍能做匀速圆周运动，选项C正确；
D．由表达式
可知，两粒子动能相同，根据
可知两粒子动量不同；若加上垂直纸面的匀强磁场，若能做匀速圆周运动，则满足
两粒子电量相等，则qB相等，若粒子做向心运动；当时粒子做离心运动，但是与的关系不能确定，即两个粒子不一定能同时做离心运动或向心运动，选项D错误。故选AC。
21．BCD
【详解】A．由楞次定律可知，0-4.25s内导体棒ab中感应电流方向从b到a，选项A错误；
B．由图乙可得0-4.25s内
t=0时刻感应电流
选项B正确；
C．t=4.25s时，安培力
由于
导体棒恰好处于静止状态，0-4.25s内电阻R消耗的热功率为
选项C正确；
D．t=4.25s后，导体棒ab开始下滑，当
（B2=0.1T）
时导体棒ab开始匀速运动，此时速度最大，则
解得
vm=0.625m/s
选项D正确。
故选BCD。
22．AD
【详解】A．避雷针带负电，由电场线与等势面垂直，画出电场线如图，由运动轨迹可知，该粒子带正电，A正确；
B．沿电场线方向电势逐渐降低，故a点的电势比c点的高，B错误；
C．由等差等势面的疏密情况可知，b点的场强比c点的场强小，C错误；
D．因带正电的粒子在电势高的位置电势能大，b点的电势比c点的高，故该粒子在b点的电势能比在c点的大，D正确。
故选AD。
23．BD
【详解】A．由图甲可知，只有O点电场强度为0，A错误；
B．O点电场强度为0，则从a到c电场强度先减小后增大，B正确；
C．若从点沿直线移至点，电势先升高后降低，则正电荷电势能先增大后先减小，静电力先做负功后做正功，C错误；
D．带正电的试探电荷由点静止释放，向x轴负方向运动，经过O点时电场力为零，电场力做正功最大，由动能定理可知，正电荷在O点时动能最大，D正确。
故选BD。
高考物理模拟试题知识点分类训练：电磁学选择题
一、单选题
1．（2023·福建泉州·统考二模）心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。如图，某型号AED模拟治疗仪器内有一电容为的电容器，某次使用过程中，该电容器在内充电至电压，之后在时间内完成放电，则（ ）
A．电容器充电后所带的电荷量为
B．电容器充电过程中电容一直增大
C．电容器放电过程中放电电流一直增大
D．电容器放电过程中平均电流为
2．（2023·福建漳州·统考二模）如图，在等量异种点电荷+Q、-Q产生的电场中，O是两点电荷连线的中点，A、B是中垂线上关于O点对称的两点，C、D是关于中垂线对称的两点，a、b两个电子从O点以相同初动能射出，a电子经过C点，b电子经过D点，不计电子的重力和电子对原电场的影响，则（ ）
A．A、B两点电势相同，电场强度不相同
B．C、D两点电场强度相同，电势不相同
C．a电子经过C点时的动能大于b电子经过D点时的动能
D．a电子在C点时的加速度大于b电子在D点时的加速度
3．（2023·福建漳州·统考二模）如图莱顿瓶是一个玻璃容器，瓶内、外壁各贴着一圈金属箔，作为里、外两个极板，穿过橡皮塞的铜棒上端是一个球形电极，下端利用铁链与内壁金属箔连接，外壁金属箔接地，在其他因素视为不变的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．金属箔越厚，莱顿瓶的电容越大
B．金属箔越厚，莱顿瓶的电容越小
C．瓶壁玻璃越薄，莱顿瓶的电容越小
D．瓶壁玻璃越薄，莱顿瓶的电容越大
4．（2023·福建泉州·统考三模）三个相同的带孔金属小球A、B、C串在环形绝缘细绳上，A、B所带的电荷量分别为、，C不带电。将三个小球放在绝缘水平桌面上，保持静止时三个小球的位置如图甲所示。将三个球一起接触后释放，再次静止时，三个小球的位置如图乙所示。不计小球的体积与一切摩擦，则前后两次静止时，细绳中张力大小之比为（ ）
A． B． C． D．
5．（2023·福建福州·统考二模）利用电压u＝220sin100πt（V）交流电源对如图电路供电，已知理想变压器原、副线圈匝数比为5:1，灯泡L1和L2规格均为“40V，20W”，电阻R的阻值为100Ω，所有电表均为理想电表。则下列说法正确的是（ ）
A．若开关S断开，电表V2的示数为44V
B．若开关S断开，电表A1、A2的示数之比为5:1
C．若开关S由断开到闭合，A1示数增大，V1示数增大
D．若开关S由断开到闭合，A2示数增大，V2示数减小
6．（2023·福建厦门·统考二模）如图所示，在直铁芯上、下部分分别绕有匝数和的两个线圈，上线圈两端与的交流电源相连，下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是（ ）
A．1.0V B．4.0V
C．5.7V D．36.0V
7．（2023·福建龙岩·统考二模）在A、B两点放置电荷量分别为和的点电荷，其形成的电场线分布如图所示，C为A、B连线的中点，D是AB连线的中垂线上的另一点。则下列说法正确的是（ ）
A．
B．C点的场强小于D点的场强
C．C点的电势等于D点的电势
D．若将另一负电荷从C点移到D点，电荷电势能增大
8．（2023·福建·模拟预测）如图所示，导体棒P通过两等长细线悬挂在竖直墙面上等高的两点，并通以恒定电流，另一长直导体棒Q位于AB连线正下方，并与一滑动变阻器串联，闭合开关前滑片位于最左端，已知通电直导线产生的磁场的磁感应强度与通电导线的电流大小成正比，与到通电导线的距离成反比。不计电源与导体棒电阻，现闭合开关，将滑动变阻器的滑片自最左端缓慢滑至中间，导体棒P绕AB连线缓慢转动，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒P所受安培力始终垂直于两棒所在平面
B．绳子拉力将减半
C．两棒间的安培力将翻倍
D．两棒的间距将变为原来的倍
9．（2023·福建莆田·统考二模）某家庭电路两端的电压u随时间t变化关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为100Hz
B．该交流电的电压有效值为311V
C．交流电压表测得该电压示数为220V
D．该交流电的电压表达式为
二、多选题
10．（2023·福建泉州·统考二模）在水平向右的匀强电场中，带电小球A、B用一根绝缘轻绳连接，另一根绝缘轻绳将A悬挂在O点，A、B的质量均为，电量分别为和。对B施加拉力使系统平衡时A、B的位置如图所示，其中绳水平，构成正三角形。已知重力加速度大小为，匀强电场场强大小为。现撤去拉力，由于空气阻力的作用，A、B最终会再次处于静止状态，则A、B再次静止后（ ）
A．绳的拉力大小为
B．绳的拉力大小为
C．与撤去前相比，系统电势能和系统重力势能都减小
D．与撤去前相比，A球的总能量增加，B球的总能量减少
11．（2023·福建漳州·统考二模）如图，矩形线圈在竖直匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO′匀速转动，产生的交变电流输入理想变压器的原线圈，A是串联在原线圈回路中的理想交流电流表，P1是原线圈上的滑动片，P2是滑动变阻器R的滑动片，此时灯泡L正常发光，忽略矩形线圈的内阻和灯丝电阻的变化，则（ ）
A．仅将P1向上滑动，灯泡将变暗
B．仅将P2向左滑动，电流表示数变大
C．矩形线圆转到中性面位置时，电流表示数为零
D．矩形线圆在匀速转动过程中，电流表示数不变
12．（2023·福建漳州·统考二模）如图，水平虚线下方有水平向右的匀强电场，虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，P为虚线上的一点，从O点沿OP方向先后射出初动能分别为E0和2E0的两个质子，它们第一次经过虚线上的位置分别为M1、M2，第二次经过虚线上的位置分别为N1、N2，M1、M2、N1、N2图中未画出，已知O、P连线垂直于电场也垂直于磁场，则（ ）
A．PM1=PM2 B．PM1>PM2
C．M2N2
A．a棒在磁场中向右运动过程与b棒在磁场中向上运动过程，回路中感应电流方向相反
B．a棒第一次穿过磁场区域I的过程中，金属棒b上产生的焦耳热为m
C．b棒从开始运动到返回C、D处所用时间
D．最终a棒停在磁场区域I中距区域I右边界处
14．（2023·福建泉州·统考三模）如图甲所示，水平绝缘传送带正在输送一闭合正方形金属线框，在输送中让线框随传送带通过一固定的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，其间距为。已知传送带以恒定速度运动，线框质量为，边长为，线框与传送带间的动摩擦因数为，且在传送带上始终保持线框左、右两边平行于磁场边界，线框右边进入磁场到线框右边离开磁场过程中，其速度随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度大小为，则（ ）
A．线框进出磁场过程中感应电流方向相同
B．线框穿过磁场过程中受到的摩擦力方向不变
C．整个线框刚好离开磁场时的速度为
D．整个线框穿过磁场过程中安培力对线框做的功为
15．（2023·福建厦门·统考二模）如图甲所示，平板电脑机身和磁吸保护壳对应部位分别有霍尔元件和磁体。如图乙所示，霍尔元件为一块长、宽、高分别为a、b、c的矩形半导体，元件内的导电粒子为自由电子，通入的电流方向向右。当保护套合上时，霍尔元件处于磁感应强度大小为B、方向垂直于上表面向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压，以此控制屏幕的熄灭，已知电子定向移动速率为v，则（ ）
A．霍尔元件前表面的电势比后表面的高
B．霍尔元件前表面的电势比后表面的低
C．霍尔元件前、后表面间的电压U=Bbv
D．霍尔元件前、后表面间的电压U=Bav
16．（2023·福建莆田·统考二模）电动自行车已成为大家出行的便捷交通工具。某型号电动自行车使用磁铁和霍尔元件来实现改变车速。当转动转把时，施加在霍尔元件上的磁场的磁感应强度B大小发生变化，霍尔元件产生的电压（霍尔电压）U大小就随之变化，从而改变车速。如图所示，该霍尔元件是一块厚度为h，宽度为d的矩形截面半导体，元件内的导电粒子是自由电子。霍尔元件处于垂直于前表面、方向向里的匀强磁场中，通入方向向右的恒定电流I。下列说法正确的是（ ）
A．霍尔元件上表面的电势低于下表面的电势
B．增大磁感应强度B时，霍尔电压U减小
C．霍尔电压U与磁感应强度B成正比
D．霍尔电压U与厚度h无关
17．（2023·福建龙岩·统考二模）如图所示，直角三角形ABC区域内有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），AC边长为l，∠B＝，一群比荷为的带正电粒子以相同速度在CD范围内垂直AC边射入，从D点射入的粒子恰好不从AB边射出。已知从BC边垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为t，粒子在磁场中运动的最长时间为，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力，则（ ）
A．磁感应强度大小为 B．粒子运动的轨道半径为
C．粒子射入磁场的速度大小为 D．粒子在磁场中扫过的面积为
18．（2023·福建·模拟预测）如图甲所示，两根足够长、电阻不计且相距的平行金属导轨固定在倾角的绝缘斜面上，两导轨间存在磁感应强度大小、垂直斜面向上的匀强磁场，现将两根质量均为、电阻均为、长度均为的金属棒放置在导轨顶端附近，两金属棒与导轨接触良好，金属棒ab与导轨间的摩擦忽略不计，金属棒cd与导轨间的动摩擦因数为.在时将金属棒ab由静止释放，此时金属棒cd锁定在斜面上，若在时间内，金属棒ab沿着斜面下滑的距离为；时将金属棒cd由静止释放，金属棒ab中的电流随时间变化的关系如图乙所示，重力加速度大小为，，，则（ ）
A．时，金属棒ab的加速度大小为
B．时，金属棒cd的加速度大小为
C．时，金属棒ab的速度大小为
D．在时间内，金属棒ab产生的焦耳热为2J
19．（2023·福建·模拟预测）如图所示，在水平面内建立直角坐标系，坐标原点O处固定一电荷量为的正点电荷，x轴上距坐标原点处的P点固定电荷量为的负点电荷，已知点电荷周围任一点的电势，为该点到点电荷的距离。经探究可知在该平面内存在一圆周，该圆周上各点的电势均为零，如图虚线圆所示，则下列判断正确的是（ ）
A．各点电势均为零的圆的圆心坐标为（，）
B．各点电势均为零的圆的圆心坐标为（，）
C．各点电势均为零的圆的半径为
D．各点电势均为零的圆的半径为
20．（2023·福建福州·统考二模）如图所示，两实线所围成的环形区域内有一径向电场，场强方向沿半径向外，电场强度大小可表示为，a为常量。电荷量相同、质量不同的两粒子在半径r不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力，则（ ）
A．两个粒子均带负电
B．质量大的粒子动量较小
C．若将两个粒子交换轨道，两个粒子仍能做匀速圆周运动
D．若去掉电场加上垂直纸面的匀强磁场，两个粒子一定同时做离心运动或向心运动
21．（2023·福建漳州·统考三模）如图甲，两根电阻不计、足够长的导轨MN、PQ平行放置，与水平面问夹角α＝37°，间距为0.8m，上端连接一电阻R＝0.1Ω。两导轨之间存在方向垂直导轨平面向上的均匀分布的磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t＝0时刻，一电阻不计，质量为0.02kg的导体棒ab从导轨上且在MP下方0.5m处由静止释放。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，ab与导轨间的动摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑t＝4.25s时磁感应强度突变产生的电磁感应现象。则（ ）
A．0~4.25s内ab中感应电流方向从a到b
B．t＝0s时ab中感应电流I0＝0.4A
C．0~4.25s内R中消耗的热功率为0.016W
D．ab的最大速度值为0.625m/s
22．（2023·福建漳州·统考三模）中国古代屋脊两头，有一仰起的龙头，龙口吐出伸向天空且曲折的金属舌头，舌根连接一根直通地下的细铁丝，起到避雷的作用。当雷云放电接近房屋时，屋顶的避雷针顶端由于聚集着大量电子而形成局部电场集中的空间。图中虚线表示某时刻避雷针周围的等差等势面分布情况，一带电粒子（不计重力）在该电场中的运动轨迹如图所示。则（ ）
A．该粒子带正电 B．a点的电势比c点的低
C．b点的场强比c点的场强大 D．该粒子在b点的电势能比在c点的大
23．（2023·福建莆田·统考二模）如图甲所示，四个电荷量均为＋q的点电荷分别放置于边长为的正方形abcd的四个顶点上，在x轴上的Oc之间电势φ的变化曲线如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．正方形内部可能存在两个电场强度为零的点
B．在x轴上从a到c电场强度先减小后增大
C．将一带正电的试探电荷由点移至点，静电力做正功
D．将一带正电的试探电荷由点静止释放，经过O点时其动能最大
参考答案：
1．D
【详解】A．电容器充电后所带的电荷量为
A错误；
B．电容器的电容由电容器本身的性质决定，与电容器是否带电无关，故电容器充电过程中电容保持不变，B错误；
C．电容器放电过程中，放电电流逐渐减小，C错误；
D．电容器放电过程中的平均电流为
D正确。
故选D。
2．C
【详解】A．根据等量异种点电荷等势线与电场线的分布规律，可知A、B两点电势与电场强度均相同，A错误；
B．根据等量异种点电荷等势线与电场线的分布规律，可知C、D两点电场强度大小相等，方向不同，C点电势大于D点电势，B错误；
C．根据等量异种点电荷等势线的分布规律，可知
对a电子经过C点过程有
对b电子经过D点过程有
解得
C正确；
D．根据上述可知C、D两点电场强度大小相等，两电子在两点所受电场力大小相等，则a电子在C点时的加速度大小等于b电子在D点时的加速度，D错误。
故选C。
3．D
【详解】金属箔，作为里、外两个极板，玻璃是电介质，根据
其中，d是两极板之间的间距，即为电介质玻璃的厚度，可知当瓶壁玻璃越薄，莱顿瓶的电容越大。
故选D。
4．A
【详解】令绳的全长为L，三个球一起接触之前，对A分析有
三个球一起接触后，对A分析有
解得
故选A。
5．D
【详解】B．若开关S断开，电表A1、A2的示数之比为
选项B错误；
A．电源的电动势有效值为
灯泡电阻
则
解得
选项A错误；
CD．由上述表达式可知
若开关S由断开到闭合，相当与RL减小，则I1变大，U2减小，则I2变大，U1减小，即A1、A2示数增大，V1、V2示数减小，选项C错误，D正确。
故选D。
6．A
【详解】根据可知，交流电的最大值为，则其有效值
由图可知线圈n1是原线圈，线圈n2是副线圈，如果变压器是理想变压器，那么输入电压和输出电压的关系有U1∶U2=n1∶n2可得
考虑到实际变压器存在漏磁现象，故通过原线圈的磁通量大于通过副线圈的磁通量，故实际副线圈的输出电压小于4V。
故选A。
7．D
【详解】AB．根据电场线越密电场强度越大，由图可知，点附近电场强度大于点附近的电场强度，C点的场强大于D点的场强，由点电荷场强公式可知
故AB错误；
CD．根据电场线与等势面的关系，画出过C点的等势线，如图所示
根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，C点的电势大于D点的电势，由可知，负电荷从C点移到D点，电荷电势能增大，故C错误，D正确。
故选D。
8．D
【详解】A．由题意可知，两棒互相排斥，则电流方向相反，安培力平行于两棒所在平面，A错误；
B．如图所示
根据相似三角形可知
可知绳子拉力为定值，B错误；
CD．由
，
可得
当滑片滑到中间时，电阻减半，故两棒的间距将变为原来的倍，则安培力将变为原来的倍，C错误，D正确。
故选D。
9．C
【详解】A．该交流电的周期为
则该交流电的频率为
故A错误；
BC．该交流电的电压最大值为，则该交流电的电压有效值为
即交流电压表测得该电压示数为，故B错误，C正确；
D．该交流电的电压表达式为
故D错误。
故选C。
10．BC
【详解】A．A、B再次静止后，A、B受到的电场力的合力为
方向水平向左。对A、B整体受力分析如图
由几何关系可得
且OA绳与竖直方向的夹角为
即
A错误；
B．A、B再次静止后，对B受力分析如图
由几何关系可得
且AB绳与竖直方向的夹角为
即
B正确；
C．由上述分析可知，A、B再次静止后，OA绳、AB绳与竖直方向的夹角均为，则此时两球的位置如图所示
设绳长为L，故A电势能的变化量为
B电势能的变化量为
A重力势能的变化量为
B重力势能的变化量为
与撤去前相比，系统电势能和系统重力势能变化量分别为
故与撤去前相比，系统电势能和系统重力势能都减小，C正确；
D．与撤去前相比，A、B两球的总能量变化量分别为
故A球的总能量减少，B球的总能量减少，D错误。
故选BC。
11．AD
【详解】A．根据电压匝数关系有
可知，若仅将P1向上滑动，匝数增大，则变压器输出电压将减小，灯泡将变暗，A正确；
B．若仅将P2向左滑动，接入电阻增大，变压器两端电压不变，则副线圈中电流减小，根据电流匝数关系有
可知，原线圈中电流减小，即电流表示数变小，B错误；
C．由于电流表显示的是有效值，则矩形线圆转到中性面位置时，电流表示数不为零，C错误；
D．矩形线圆在匀速转动过程中，电流表显示的是有效值，则电流表的示数不变，D正确。
故选AD。
12．BD
【详解】AB．对于这两个质子有
，
电场中质子在竖直方向做匀速直线运动，则有
，
电场中质子在水平方向做匀加速直线运动，则有
，
解得
A错误，B正确；
CD．令两个质子进入磁场的速度分别为v3、v4，该速度与虚线夹角为θ1、θ2，则有
，
对应的弦长为
，
在电场中有
，
由于
，
解得
C错误，D正确。
故选BD。
13．BD
【详解】A．a棒在磁场中向右运动过程产生逆时针方向的感应电流；b棒在磁场中向上运动过程也产生逆时针方向的感应电流，则回路中感应电流方向相同，选项A错误；
B．a棒第一次穿过磁场区域I的过程中，整个回路产生的焦耳热
金属棒b上产生的焦耳热为
选项B正确；
C．因ab质量相同，则两棒相碰后交换速度，即碰后a静止，b的速度为，返回到CD时的速度为，取沿斜面向下为正方向，则由动量定理
解得
选项C错误；
D．当导体棒a经过水平磁场时
其中
当b回到底端时，再次与a交换速度，此时a以速度进入水平磁场，设进入x后停止，则由动量定理
其中
解得
x=d
即最终a棒停在磁场区域I中距区域I右边界处，选项D正确。
故选BD。
14．BD
【详解】A．由楞次定律可知线框进入磁场过程中感应电流方向为逆时针（俯视），出磁场过程中感应电流方向为顺时针（俯视），故A错误；
B．滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，由v-t图可知线框右边进入磁场到右边恰离开磁场过程中速度小于传送带速度，所受滑动摩擦力方向水平向右，线框出磁场过程与进入磁场过程中初速度相同、受力情况相同，所以运动情况相同，即出磁场过程中速度由一直减小至，所以出磁场过程中所受滑动摩擦力方向水平向右，故线框穿过磁场过程中受到的摩擦力方向不变。故B正确；
C．由B项分析知线框刚好离开磁场时的速度为，线框恰完全进入磁场至右边恰出磁场过程中线框做匀加速直线运动，有
解得
故C错误；
D．线框穿过磁场的整个过程中初末速度为、，整个过程中摩檫力不变，所以由动能定理可得
解得
故D正确。
故选BD。
15．AC
【详解】AB．根据图中所示电子受到的洛伦兹力使其向后表面偏转，所以后表面电势低，A正确，B错误；
CD．当前、后表面间电压稳定后，电子受到的洛伦兹力与电场力平衡，此时有
解得
故C正确，D错误。
故选AC。
16．ACD
【详解】A．电子运动方向向左，根据左手定则，电子受向上的洛伦兹力，则上表面带负电，霍尔元件上表面的电势低于下表面的电势，A正确；
BC．根据
得
增大磁感应强度B时，霍尔电压U增大，霍尔电压U与磁感应强度B成正比，BC错误；
D．由
联立得
则霍尔电压U与厚度h无关，D正确。
故选ACD。
17．CD
【详解】A．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，垂直BC边射出的粒子在磁场中运动的时间是
解得
故A错误；
B．设运动时间最长的粒子在磁场中的运动轨迹所对的圆心角为θ，则有
解得
画出该粒子的运动轨迹如图
设圆周运动半径为R，由几何知识得
可得
故B错误；
C．粒子在磁场中运动时有
可得粒子射入磁场的速度大小为
故C正确；
D．从D点射入的粒子恰好不从AB边射出，由几何知识可得粒子在磁场中扫过的面积为
故D正确。
故选CD。
18．AC
【详解】A．在时，对ab棒，由牛顿第二定律有
解得金属棒ab的加速度大小为
故A正确；
B．对cd棒，由牛顿第二定律有
解得金属棒cd的加速度大小为
故B错误；
C．时，设金属棒ab的速度为，此时回路中的电流
解得
故C正确；
D．由能量守恒定律得
可得在时间内，金属棒ab产生的焦耳热为
故D错误。
故选AC。
19．AC
【详解】如图所示
设电势为零的点Q的坐标为（，），则点电荷O在Q点产生的电势为
点电荷P在Q点产生的电势为
根据题意，有
其中，联立解得
根据圆的方程特点可知圆心横坐标和纵坐标分别为
，
圆的半径为
故选AC。
20．AC
【详解】A．两个粒子做圆周运动，则所受电场力指向圆心，可知两粒子均带负电，选项A正确；
B．根据
且
p=mv
可得
两粒子电量相等，则质量大的粒子动量较大，选项B错误；
C．根据
可得
与轨道半径无关，则若将两个粒子交换轨道，两个粒子仍能做匀速圆周运动，选项C正确；
D．由表达式
可知，两粒子动能相同，根据
可知两粒子动量不同；若加上垂直纸面的匀强磁场，若能做匀速圆周运动，则满足
两粒子电量相等，则qB相等，若粒子做向心运动；当时粒子做离心运动，但是与的关系不能确定，即两个粒子不一定能同时做离心运动或向心运动，选项D错误。故选AC。
21．BCD
【详解】A．由楞次定律可知，0-4.25s内导体棒ab中感应电流方向从b到a，选项A错误；
B．由图乙可得0-4.25s内
t=0时刻感应电流
选项B正确；
C．t=4.25s时，安培力
由于
导体棒恰好处于静止状态，0-4.25s内电阻R消耗的热功率为
选项C正确；
D．t=4.25s后，导体棒ab开始下滑，当
（B2=0.1T）
时导体棒ab开始匀速运动，此时速度最大，则
解得
vm=0.625m/s
选项D正确。
故选BCD。
22．AD
【详解】A．避雷针带负电，由电场线与等势面垂直，画出电场线如图，由运动轨迹可知，该粒子带正电，A正确；
B．沿电场线方向电势逐渐降低，故a点的电势比c点的高，B错误；
C．由等差等势面的疏密情况可知，b点的场强比c点的场强小，C错误；
D．因带正电的粒子在电势高的位置电势能大，b点的电势比c点的高，故该粒子在b点的电势能比在c点的大，D正确。
故选AD。
23．BD
【详解】A．由图甲可知，只有O点电场强度为0，A错误；
B．O点电场强度为0，则从a到c电场强度先减小后增大，B正确；
C．若从点沿直线移至点，电势先升高后降低，则正电荷电势能先增大后先减小，静电力先做负功后做正功，C错误；
D．带正电的试探电荷由点静止释放，向x轴负方向运动，经过O点时电场力为零，电场力做正功最大，由动能定理可知，正电荷在O点时动能最大，D正确。
故选BD。
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