静电场历年高考题汇编教师用推荐文档

高考物理电磁学知识点之静电场真题汇编附解析(4)一、选择题1．一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面，下列说法中正确的是A．如果实线是电场线，则a点的电势比b点的电势高B．如果实线是等势面，则a点的电势比b点的电势低C．如果实线是电场线，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大D．如果实线是等势面，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大2．真空中静电场的电势φ在x正半轴随x的变化关系如图所示，x1、x2、x3为x轴上的三个点，下列判断正确的是（）A．将一负电荷从x1移到x2，电场力不做功B．该电场可能是匀强电场C．负电荷在x1处的电势能小于在x2处的电势能D．x3处的电场强度方向沿x轴正方向3．如图所示，某电场中的一条电场线，一电子从a点由静止释放，它将沿电场线向b点运动，下列有关该电场的判断正确的是()A．该电场一定是匀强电场B．场强E a一定小于E bC．电子具有的电势能E p a一定大于E p bD．电势φa>φb4．如图，电子在电压为U1的加速电场中由静止开始运动，然后，射入电压为U2的两块平行板间的电场中，射入方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，在下述四种情况中，一定能使电子的侧向位移变大的是A．U1增大，U2减小B．Uı、U2均增大C．U1减小，U2增大D．U1、U2均减小5．如图所示，将带正电的粒子从电场中的A点无初速地释放，不计重力的作用，则下列说法中正确的是（）A．带电粒子一定做加速直线运动B．带电粒子的电势能一定逐渐增大C．带电粒子的动能一定越来越小D．带电粒子的加速度一定越来越大6．在如图所示的电场中, A、B两点分别放置一个试探电荷, F A、F B分别为两个试探电荷所受的电场力．下列说法正确的是A．放在A点的试探电荷带正电B．放在B点的试探电荷带负电C．A点的电场强度大于B点的电场强度D．A点的电场强度小于B点的电场强度7．图中展示的是下列哪种情况的电场线（）A．单个正点电荷B．单个负点电荷C．等量异种点电荷D．等量同种点电荷8．如图所示，将一带电小球A通过绝缘细线悬挂于O点，细线不能伸长。

高考物理电磁学知识点之静电场真题汇编及答案(1)一、选择题1．如图所示，匀强电场的场强为E ， M 与N 两点间的距离为d ， MN 与电场线的夹角为α，则M 、N 两点间的电势差为（ ）A ．EdB ．sin Ed αC ．cos Ed αD ．tan Ed α2．真空中静电场的电势φ在x 正半轴随x 的变化关系如图所示，x 1、x 2、x 3为x 轴上的三个点，下列判断正确的是（ ）A ．将一负电荷从x 1移到x 2，电场力不做功B ．该电场可能是匀强电场C ．负电荷在x 1处的电势能小于在x 2处的电势能D ．x 3处的电场强度方向沿x 轴正方向3．如图，电子在电压为U 1的加速电场中由静止开始运动，然后，射入电压为U 2的两块平行板间的电场中，射入方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，在下述四种情况中，一定能使电子的侧向位移变大的是A ．U 1增大，U 2减小B ．U ı、U 2均增大C ．U 1减小，U 2增大D ．U 1、U 2均减小4．图中展示的是下列哪种情况的电场线（ ）A ．单个正点电荷B ．单个负点电荷C ．等量异种点电荷D ．等量同种点电荷5．如图所示的电场中，虚线a 、b 、c 为三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即ab BC U U ，一带负电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹如实线所示，P 、Q 是这条轨迹上的两点，由此可知A ．a 、b 、c 三个等势面中，a 的电势最高B ．带电质点在P 点的动能比在Q 点大C ．带电质点在P 点的电势能比在Q 点小D ．带电质点在P 点时的加速度比在Q 点小6．如图所示是示波管的原理示意图，XX′和YY′上不加电压时，在荧光屏的正中央出现一亮斑，现将XX′和YY′分别连接如图甲乙所示电压，从荧光屏正前方观察，你应该看到的是图中哪一个图形？A ．B ．C ．D ．7．如图所示，将一带电小球A 通过绝缘细线悬挂于O 点，细线不能伸长。

2022年高考物理试题分类汇编：静电场1．（2022福建卷）.如图，在点电荷Q 产生的电场中，将两个带正电的试探电荷1q 、2q 分别置于A 、B 两点，虚线为等势线。

取无穷远处为零电势点，若将1q 、2q 移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是A ．A 点电势大于B 点电势 B ．A 、B 两点的电场强度相等C ．1q 的电荷量小于2q 的电荷量D ．1q 在A 点的电势能小于2q 在B 点的电势能 答案：C2．（2022江苏卷）．真空中，A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r 则A 、B 两点的电场强度大小之比为 A ．3：1 B ．1：3 C ．9：1 D ．1：9 【解析】根据库仑定律221r q kq F ，选C 。

【答案】C3．（2022江苏卷）．一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变，在两板间插入一电介质，其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是A ．C 和U 均增大B ．C 增大，U 减小C ．C 减小，U 增大D ．C 和U 均减小 【解析】根据kd S C πε4=，电容C 增大，根据CQU =,U 减小，B 正确。

【答案】B4．（2022上海卷）．A 、B 、C 三点在同一直线上，AB :BC ＝1:2，B 点位于A 、C 之间，在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷。

当在A 处放一电荷量为＋q 的点电荷时，它所受到的电场力为F ；移去A 处电荷，在C 处放一电荷量为－2q 的点电荷，其所受电场力为（）（A ）－F /2 （B ）F /2 （C ）－F（D ）F答案：B5（2022天津卷）.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中A ．做直线运动，电势能先变小后变大B ．做直线运动，电势能先变大后变小C ．做曲线运动，电势能先变小后变大D ．做曲线运动，电势能先变大后变小解析：两个固定的的等量异号点电荷产生电场的等势面与电场线垂直，且沿电场线电势减小，所以等量异号点电荷和它们间的直线电场线如图所示。

2012-2021高考真题物理汇编：静电场中的能量（2）一．选择题（共22小题）1．（2016•浙江）以下说法正确的是( )A ．在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低B ．外力对物体所做的功越多，对应的功率越大C ．电容器电容C 与电容器所带电荷量Q 成正比D ．在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力发生了变化2．（2016•天津）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。

在两极板间有一个固定在P 点的点电荷，以E 表示两板间的电场强度，p E 表示点电荷在P 点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。

若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则( )A ．θ增大，E 增大B ．θ增大，P E 不变C ．θ减小，P E 增大D ．θ减小，E 不变 3．（2016•新课标Ⅲ）关于静电场的等势面，下列说法正确的是( )A ．两个电势不同的等势面可能相交B ．电场线与等势面处处相互垂直C ．同一等势面上各点电场强度一定相等D ．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功4．（2016•新课标Ⅲ）一平行电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器( )A ．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B ．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C ．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D ．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变5．（2015•上海）两个正、负点电荷周围电场线分布如图所示，P 、Q 为电场中两点，则( )A ．正电荷由P 静止释放能运动到QB ．正电荷在P 的加速度小于在Q 的加速度C ．负电荷在P 的电势能高于在Q 的电势能D ．负电荷从P 移动到Q ，其间必有一点电势能为零6．（2015•新课标Ⅲ）如图，直线a 、b 和c 、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M 、N 、P 、Q 是它们的交点，四点处的电势分别为M ϕ，N ϕ，P ϕ，Q ϕ，一电子由M 点分别到N 点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等，则( )A ．直线a 位于某一等势面内，M Q ϕϕ>B ．直线c 位于某一等势面内，M N ϕϕ>C ．若电子由M 点运动到Q 点，电场力做正功D ．若电子由P 点运动到Q 点，电场力做负功7．（2015•海南）如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距l ．在正极板附近有一质量为M 、电荷量为(0)q q >的粒子；在负极板附近有另一质量为m 、电荷量为q -的粒子．在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动．已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距25l 的平面．若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则:M m 为( )A ．3:2B ．2:1C ．5:2D ．3:18．（2015•浙江）如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置，工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间，则( )A．乒乓球的左侧感应出负电荷B．乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上C．乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D．用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞9．（2015•安徽）一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e，在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为()A．22mveLB．2mv SneC．nevρD．evSLρ10．（2014•海南）如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d，在下极板上叠放一厚度为l的金属板，其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动，重力加速度为g。

2011 普通高考试题汇编：静电场18（ 2011安徽）．图（ a ）为示管的原理图。

如果在电极 示的规律变化，在电极 XX '之间所加的电压按图（ c ）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是2019-2020 年高考物理静电场试题汇编再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，YY '之间所加的电压图按图（ b ）所偏转电图荧光屏图(b)答案： B解析：由于电极 XX '加的是扫描电压，电极 YY '之间所加的电压信号电压，所以荧光屏上 会看到的图形是 B ，答案 B 正确。

20（ 2011 安徽）．如图（ a ）所示，两平行正对的金属板 电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板 的正中间 P 处。

若在 t 0 时刻释放该粒子，粒子会时而 向 A 板运动，时而向 B 板运动，并最终打在 A 板上。

则 t 0 可能属于的时间段是TT 3T A ． 0 t 0B ．t4243T9T C ．tTD ． Tt408答案：B解析： 若 0 t 0 T ，带正电粒子先加速向 B 板运动、4再减速运动至零；然后再反方向加速运动、 减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离， 最终打在B 板上，所以 A 错误。

若 T t 0 3T ，带正电粒子先加速向 A 板运动、再减速运动至零；204然后再反方向加速运动、 减速运动至零； 如此反复运动， 每次向左运动的距离大于向右运动的距离，最终打在 A 板上，所以3TB 正确。

若 34T t 0 T ，带正电粒子先加速向A 板运动、每次向左运动的t 12t tA 、B 间加有如图（ b ）所示的交变图 （a ） 图 （b ）距离小于向右运动的距离，最终打在 B 板上，所以 C 错误。

若 T t 0，带正电粒子先8加速向 B 板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运 动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在 B 板上，所以 D 错误。

2017-2022年全国各地高考物理真题汇编：静电场学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题（本大题共8题）1．（2022·山东·高考真题）半径为R 的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O 点，环上均匀分布着电量为Q 的正电荷。

点A 、B 、C 将圆环三等分，取走A 、B 处两段弧长均为L 的小圆弧上的电荷。

将一点电荷q 置于OC 延长线上距O 点为2R 的D 点，O 点的电场强度刚好为零。

圆环上剩余电荷分布不变，q 为（ ）A ．正电荷，Δπ=Q L q RB ．正电荷，=qC ．负电荷，2Δπ=Q L q RD ．负电荷，=q 2．（2021·重庆·高考真题）电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统，如图所示。

极板M 、N 组成的电容器视为平行板电容器，M 固定，N 可左右运动，通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。

当汽车减速时，极板M 、N 间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则该电容器（ ）A ．电容变小B ．极板间电压变大C ．极板间电场强度不变D ．极板间的电场强度变小3．（2021·江苏·高考真题）一球面均匀带有正电荷，球内的电场强度处处为零，如图所示，O 为球心，A 、B 为直径上的两点，OA OB =，现垂直于AB 将球面均分为左右两部分，C 为截面上的一点，移去左半球面，右半球面所带电荷仍均匀分布，则（ ）A ．O 、C 两点电势相等B ．A 点的电场强度大于B 点C ．沿直线从A 到B 电势先升高后降低D ．沿直线从A 到B 电场强度逐渐增大4．（2021·全国·高考真题）如图（a ），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。

由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b ）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。

2024全国高考真题物理汇编静电场中的能量章节综合一、单选题1．（2024浙江高考真题）图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验，保持电荷量不变，当极板间距增大时，静电计指针张角增大，则（）A．极板间电势差减小B．电容器的电容增大C．极板间电场强度增大D．电容器储存能量增大2．（2024甘肃高考真题）一平行板电容器充放电电路如图所示。

开关S接1，电源E给电容器C充电；开关S接2，电容器C对电阻R放电。

下列说法正确的是（）AB．充电过程中，电容器的上极板带正电荷、流过电阻R的电流由M点流向N点C．放电过程中，电容器两极板间电势差减小，放电电流减小D．放电过程中，电容器的上极板带负电荷，流过电阻R的电流由N点流向M点3．（2024全国高考真题）在电荷量为Q的点电荷产生的电场中，将无限远处的电势规定为零时，距离该点电荷r处的电势为Q k，其中k为静电力常量，多个点电荷产生的电场中某点的电势，等于每个点电荷单独r存在的该点的电势的代数和。

电荷量分别为1Q和2Q的两个点电荷产生的电场的等势线如图中曲线所示（图中数字的单位是伏特），则（）A ．10 Q ，122Q Q B ．10Q ，122Q Q C ．10 Q ，123Q Q D ．10Q ，123Q Q 4．（2024辽宁高考真题）某种不导电溶液的相对介电常数r 与浓度m C 的关系曲线如图（a ）所示，将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源，电流表等构成如图（b ）所示的电路，闭合开关S 后，若降低溶液浓度，则（）A ．电容器的电容减小B ．电容器所带的电荷量增大C ．电容器两极板之间的电势差增大D ．溶液浓度降低过程中电流方向为M →N5．（2024江西高考真题）极板间一蜡烛火焰带有正离子、电子以及其他的带电粒子，两极板电压保持不变，当电极板距离减小时，电场强度如何变？电子受力方向？（）A ．电场强度增大，方向向左B ．电场强度增大，方向向右C ．电场强度减小，方向向左D ．电场强度减小，方向向右6．（2024河北高考真题）我国古人最早发现了尖端放电现象，并将其用于生产生活，如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔。

静电场-历年高考汇编（全国）【真题汇编】一、选择题汇编(2021·乙卷·T15）1．如图（a ），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。

由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b ）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。

若将一正试探电荷先后放于M 和N 处，该试探电荷受到的电场力大小分别为M F 和N F ，相应的电势能分别为p M E 和p N E ，则（ ）A ．,M N pM pN F F E E <>B ．,M N pM pN F F E E >>C ．,M N pM pN F F E E <<D ．,M N pM pN F FE E ><【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由图中等势面的疏密程度可知M N E E <根据F qE =可知M N F F <由题可知图中电场线是由金属板指向负电荷，设将该试探电荷从M 点移到N 点，可知电场力做正功，电势能减小，即p p M N E E >故选A 。

(2021·甲卷·T19）2．某电场的等势面如图所示，图中a 、b 、c 、d 、e 为电场中的5个点，则（ ）A ．一正电荷从b 点运动到e 点，电场力做正功B ．一电子从a 点运动到d 点，电场力做功为4eVC ．b 点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右D ．a 、b 、c 、d 四个点中，b 点的电场强度大小最大 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 A ．由图象可知φb = φe则正电荷从b 点运动到e 点，电场力不做功，A 错误； B ．由图象可知φa = 3V ，φd = 7V根据电场力做功与电势能的变化关系有Wad = E p a - E p d = (φa - φd )⋅( - e ) = 4eVB 正确；C ．沿电场线方向电势逐渐降低，则b 点处的场强方向向左，C 错误；D ．由于电场线与等势面处处垂直，则可画出电场线分布如下图所示由上图可看出，b 点电场线最密集，则b 点处的场强最大，D 正确。

静电场高考经典题1、如图所示，—电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN，P点在y轴的右侧，MP⊥ON，则（）A、M点的电势比P点的电势高B、将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C、 M、N 两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D、在O点静止释放—带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动2、图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。

两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。

现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。

点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c 点。

若不计重力，则（）A、 M带负电荷，N带正电荷B、 N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C、 N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D、 M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零3、某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为UP和UQ，则 ( )A、EP＞EQ，UP＞UQB、EP＞EQ，UP＜UQC、EP＜EQ，UP＞UQD、EP＜EQ，UP＜UQ4、两带电量分别为q和－q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图（）5、如图所示，在—个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。

由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止。

在物块的运动过程中，下列表述正确的是（）A、两个物块的电势能逐渐减少B、物块受到的库仑力不做功C、两个物块的机械能守恒D、物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力6、如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同—电场线上的两点，—带电粒子（不计重力）以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，—段时间后，粒子以速度vN折回N点。

则A、粒子受电场力的方向—定由M指向NB、粒子在M点的速度—定比在N点的大C、粒子在M点的电势能—定比在N点的大D、电场中M点的电势—定高于N点的电势7、如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有—正点电荷，带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为V2（V2＜V1）。

专题七 静电场15．(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)如图，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷．已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( )A ．k 3q R 2B ．k 10q 9R 2C ．k Q ＋q R 2D ．k 9Q ＋q 9R 2解析：选B.本题应从点电荷产生的电场和电场的叠加角度解决问题．已知a 处点电荷和带电圆盘均在b 处产生电场，且b 处场强为零，所以带电圆盘在b 处产生的电场场强E 1与q 在b 处产生的电场场强E ab 等大反向，即E 1＝E ab ＝kqR 2，带电圆盘在d处产生的电场场强E 2＝E 1且方向与E 1相反，q 在d 处产生的电场场强E ad ＝kq(3R )2，则d 处场强E d ＝E 2＋E ad ＝kq R 2＋kq 9R 2＝k 10q9R2，选项B 正确．16．(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d ，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)．小孔正上方d2处的P 点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回．若将下极板向上平移d3，则从P 点开始下落的相同粒子将( )A ．打到下极板上B ．在下极板处返回C ．在距上极板d2处返回D ．在距上极板25d 处返回解析；选D.本题应从动能定理的角度解决问题．带电粒子在重力作用下下落，此过程中重力做正功，当带电粒子进入平行板电容器时，电场力对带电粒子做负功，若带电粒子在下极板处返回，由动能定理得mg (d2＋d )－qU ＝0；若电容器下极板上移d 3，设带电粒子在距上极板d ′处返回，则重力做功W G ＝mg (d2＋d ′)，电场力做功W 电＝－qU ′＝－q d ′(d －d 3)U ＝－q 3d ′2d U ，由动能定理得W G ＋W 电＝0，联立各式解得d ′＝25d ，选项D 正确．18．(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上；a 、b 带正电，电荷量均为q ，c 带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k .若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为( )A.3kq 3l 2B.3kq l 2 C.3kq l2 D.23kq l 2解析：选B.各小球都在力的作用下处于静止状态，分别对各小球受力分析，列平衡方程可求解．以c 球为研究对象，除受另外a 、b 两个小球的库仑力外还受匀强电场的静电力，如图所示，c 球处于平衡状态，据共点力平衡条件可知F 静＝2k qq c l 2cos 30°；F 静＝Eq c ，解得E ＝3kql 2，选项B 正确．25．(2013·高考大纲全国卷) 一电荷量为q (q ＞0)、质量为m 的带电粒子在匀强电场的作用下，在t ＝0时由静止开始运动，场强随时间变化的规律如图所示．不计重力，求在t ＝0到t ＝T 的时间间隔内，(1)粒子位移的大小和方向；(2)粒子沿初始电场反方向运动的时间．解析：带电粒子在规律性变化的电场力作用下做变速运动．法一：(1)带电粒子在0～T 4、T 4～T 2、T 2～3T 4、3T4～T 时间间隔内做匀变速运动，设加速度分别为a 1、a 2、a 3、a 4，由牛顿第二定律得a 1＝qE 0m ①a 2＝－2qE 0m②a 3＝2qE 0m③a 4＝－qE 0m④由此得带电粒子在0～T 时间间隔内运动的加速度—时间图象如图(a)所示，对应的速度—时间图像如图(b)所示，其中v 1＝a 1T 4＝qE 0T 4m⑤由图(b )可知，带电粒子在t ＝0到t ＝T 时间内的位移为 s ＝T 4v 1 ⑥图(b)由⑤⑥式得s ＝qE 016mT 2 ⑦方向沿初始电场正方向．(2)由图(b)可知，粒子在t ＝38T 到t ＝58T 内沿初始电场的反方向运动，总的运动时间为t ＝58T －38T ＝T 4⑧ 法二：(1)带电粒子在0～T 4、T 4～T 2、T 2～3T 4、3T4～T 时间间隔内做匀变速运动，设加速度分别为a 1、a 2、a 3、a 4，由牛顿第二定律得qE 0＝ma 1 ① －2qE 0＝ma 2 ② 2qE 0＝ma 3 ③－qE 0＝ma 4④设带电粒子在t ＝T 4、t ＝T 2、t ＝3T4、t ＝T 时的速度分别为v 1、v 2、v 3、v 4，则v 1＝a 1T 4⑤v 2＝v 1＋a 2T4 ⑥v 3＝v 2＋a 3T4 ⑦v 4＝v 3＋a 4T4 ⑧设带电粒子在t ＝0到t ＝T 时间内的位移为s ，有 s ＝(v 12＋v 1＋v 22＋v 2＋v 32＋v 3＋v 42)T 4⑨联立以上各式可得 s ＝qE 0T 216m⑩方向沿初始电场正方向．(2)由电场的变化规律知，t ＝T4时粒子开始减速，设经过时间t 1速度减为零．0＝v 1＋a 2t 1将①②⑤式代入上式，得t 1＝T 8⑪粒子从t ＝T2时开始减速，设经过时间t 2速度变为零．0＝v 2＋a 3t 2此式与①②③⑤⑥式联立得t 2＝T 8⑫t ＝0到t ＝T 内粒子沿初始电场反方向运动的时间为t ＝(T4－t 1)＋t 2 ⑬将⑪⑫式代入⑬式得 t ＝T 4. ⑭ 答案：(1)qE 016m T 2，方向沿初始电场正方向 (2)T422．(2013·高考北京卷)如图所示，两平行金属板间距为d ，电势差为U ，板间电场可视为匀强电场．金属板下方有一磁感应强度为B 的匀强磁场．带电量为＋q 、质量为m 的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动．忽略重力的影响，求：(1)匀强电场场强E 的大小；(2)粒子从电场射出时速度v 的大小；(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R .解析：本题中带电粒子在电场中由静止开始做匀加速直线运动，可由动能定理或牛顿第二定律求解，选用动能定理进行解题更简捷．进入磁场后做匀速圆周运动，明确带电粒子的运动过程及相关公式是解题的关键．(1)电场强度E ＝Ud.(2)根据动能定理，有qU ＝12m v 2－0得v ＝2qUm. (3)粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，有q v B ＝m v 2R得R ＝1B 2mU q.答案：(1)U d (2) 2qU m (3) 1B2mUq6．(2013·高考天津卷)两个带等量正电的点电荷，固定在图中P 、Q 两点，MN 为PQ 连线的中垂线，交PQ 于O 点，A 为MN 上的一点．一带负电的试探电荷q ，从A 由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则( )A ．q 由A 向O 的运动是匀加速直线运动B ．q 由A 向O 运动的过程电势能逐渐减小C ．q 运动到O 点时的动能最大D ．q 运动到O 点时的电势能为零解析：选BC.等量同种电荷的电场线如图所示，负试探电荷q 在A 点由静止释放，在电场力的作用下从A 向O 做变加速直线运动，且电场力做正功，电势能减小，选项A 错误，选项B 正确；负试探电荷q 通过O 点后在电场力的作用下向下做变减速运动，因此q 运动到O 点时的速度最大，动能最大，选项C 正确；因无限远处的电势为零，则O 点的电势φ≠0，所以q 在O 点的电势能不为零，选项D 错误．3．(2013·高考重庆卷)如图所示，高速运动的α粒子被位于O 点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M 、N 和Q 为轨迹上的三点，N 点离核最近，Q 点比M 点离核更远，则( )A ．α粒子在M 点的速率比在Q 点的大B ．三点中，α粒子在N 点的电势能最大C ．在重核产生的电场中，M 点的电势比Q 点的低D ．α粒子从M 点运动到Q 点，电场力对它做的总功为负功解析：选 B.利用动能定理可判断α粒子的速率大小．由电势的高低可判断电势能的大小．重原子核带正电，离核越近，电势越高，选项C 错误；同一正电荷电势越高，其电势能越大，选项B 正确；带正电的α粒子在从M 点到Q 点的过程中，电场力做的总功为正功，据动能定理知，其速率增大，选项A 错误，选项D 错误．19.(2013·高考山东卷) 如图所示，在x 轴上相距为L 的两点固定两个等量异种点电荷＋Q 、－Q ，虚线是以＋Q 所在点为圆心、L2为半径的圆，a 、b 、c 、d 是圆上的四个点，其中a 、c两点在x 轴上，b 、d 两点关于x 轴对称．下列判断正确的是( )A ．b 、d 两点处的电势相同B ．四个点中c 点处的电势最低C ．b 、d 两点处的电场强度相同D ．将一试探电荷＋q 沿圆周由a 点移至c 点，＋q 的电势能减小解析：选ABD.根据等量异种点电荷电场线及等势线的分布可知b 、d 两点电势相同，电场强度大小相等、方向不同，选项A 正确，C 错误．c 点电势为0，由a 经b 到c ，电势越来越低，正电荷由a 经b 到c 电势能越来越小，选项B 、D 正确．23.(2013·高考山东卷) 如图所示，在坐标系xOy 的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy 平面向里；第四象限内有沿y 轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E .一带电量为＋q 、质量为m 的粒子，自y 轴上的P 点沿x 轴正方向射入第四象限，经x 轴上的Q 点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场．已知OP ＝d ，OQ ＝2d ，不计粒子重力．(1)求粒子过Q 点时速度的大小和方向．(2)若磁感应强度的大小为一确定值B 0，粒子将以垂直y 轴的方向进入第二象限，求B 0.解析：(1)设粒子在电场中运动的时间为t 0，加速度的大小为a ，粒子的初速度为v 0，过Q 点时速度的大小为v ，沿y 轴方向分速度的大小为v y ，速度与x 轴正方向间的夹角为θ，由牛顿第二定律得qE ＝ma ①由运动学公式得 d ＝12at 20 ② 2d ＝v 0t 0 ③ v y ＝at 0 ④ v ＝v 20＋v 2y ⑤ tan θ＝v yv 0⑥联立①②③④⑤⑥式得 v ＝2qEdm⑦ θ＝45°. ⑧(2)设粒子做圆周运动的半径为R 1，粒子在第一象限内的运动轨迹如图所示，O 1为圆心，由几何关系可知△O 1OQ 为等腰直角三角形，得R 1＝22d ⑨由牛顿第二定律得q v B 0＝m v 2R 1⑩联立⑦⑨⑩式得 B 0＝mE 2qd. ⑪ 15．(2013·高考广东卷)喷墨打印机的简化模型如图所示．重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v 垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中( )A ．向负极板偏转B ．电势能逐渐增大C ．运动轨迹是抛物线D ．运动轨迹与带电量无关解析：选C.带电微滴垂直进入电场后，在电场中做类平抛运动，根据平抛运动的分解——水平方向做匀速直线运动和竖直方向做匀加速直线运动．带负电的微滴进入电场后受到向上的静电力，故带电微滴向正极板偏转，选项A 错误；带电微滴垂直进入电场受竖直方向的静电力作用，静电力做正功，故墨汁微滴的电势能减小，选项B 错误；根据x ＝v 0t ，y ＝12at 2及a ＝qE m ，得带电微滴的轨迹方程为y ＝qEx 22m v 20，即运动轨迹是抛物线，与带电量有关，选项C 正确，D 错误．3．(2013·高考江苏卷)下列选项中的各14圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各14圆环间彼此绝缘．坐标原点O 处电场强度最大的是( )解析：选B.每个14圆环在O 点产生的电场强度大小相等，设为E .根据电场的叠加原理和对称性，得A 、B 、C 、D 各图中O 点的电场强度分别为E A ＝E 、E B ＝2E 、E C ＝E 、E D ＝0，故选项B 正确．6．(2013·高考江苏卷)将一电荷量为＋Q 的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等. a 、b 为电场中的两点，则( )A ．a 点的电场强度比b 点的大B ．a 点的电势比b 点的高C ．检验电荷－q 在a 点的电势能比在b 点的大D ．将检验电荷－q 从a 点移到b 点的过程中，电场力做负功解析：选ABD.由题图可知，a 处电场线比b 处密，所以E a ＞E b ，选项A 正确；沿着电场线的方向电势不断降落，a 点电势高于不带电金属球的电势，不带电金属球的电势高于b 点电势，所以φa ＞φb ，选项B 正确；负电荷在高电势点的电势能小，选项C 错误；检验电荷－q 从a 点移到b 点时，电势能增大，故电场力做负功，选项D 正确．20.(2013·高考安徽卷)如图所示，xOy 平面是无穷大导体的表面，该导体充满z ＜0的空间，z ＞0的空间为真空．将电荷量为q 的点电荷置于z 轴上z ＝h 处，则在xOy 平面上会产生感应电荷．空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的．已知静电平衡时导体内部电场强度处处为零，则在z 轴上z ＝h2处的电场强度大小为(k 为静电力常量)( )A ．k 4q h 2B ．k 4q 9h 2C ．k 32q 9h 2D ．k 40q 9h 2解析：选D.本题需抓住题中的隐含条件：静电平衡时导体内部电场强度处处为零，然后利用电场的叠加原理求解．在z 轴上z ＝－h2处的B 点，电场是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的．由于该处电场强度为零，设导体表面在该点产生的电场强度为E ，则有k q⎝⎛⎭⎫32h 2＝E .根据对称性知，导体表面感应电荷在z ＝h2处的A 点的电场强度大小也为E ，但方向与B点相反．则z ＝h 2处A 点的合电场强度E 合＝k q ⎝⎛⎭⎫h 22＋E ＝k 40q 9h 2.故选项D 正确．24．(2013·高考浙江卷)“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。

静电场能量考点01 静电场能量1. （2024年高考广东卷）污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。

涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。

M点和N点在同一电场线上，M点和P 点在同一等势面上。

下列说法正确的有（ ）A. M点的电势比N点的低B. N点的电场强度比P点的大C. 污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做正功D. 污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大【参考答案】AC【名师解析】根据沿着电场线方向电势逐渐降低，可知M点的电势比N点的低，A正确；根据电场线的疏密表示电场强弱，可知N点的电场强度比P点的小，B错误；由于污水中的污泥絮体经处理后带负电，污泥絮体从M点移到N C正确；由于N点的电势高于P点，由电势能公式可知污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小，D错误。

2. （2024高考甘肃卷）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b、a的交点，下列说法正确的是（ ）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】BCD【解析】根据粒子所受电场力指向曲线轨迹的凹侧可知，带电粒子带正电，故A 错误；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；粒子带正电，因为M 点的电势大于在N 点的电势，故粒子在M 点的电势能大于在N 点的电势能；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，故可知当电势能最大时动能最小，故粒子在运动轨迹上到达最大电势处时动能最小，故CD 正确。

3. （2024高考广西卷）如图，将不计重力、电荷量为q 带负电的小圆环套在半径为R 的光滑绝缘半圆弧上，半圆弧直径两端的M 点和N 点分别固定电荷量为27Q 和64Q 的负点电荷。

专题09 静电场1（2010-2019）题型一、关于场强大小、矢量性与电势高低方面的考查 (1)题型二、带点粒子在电场中运动的轨迹类综合问题 (11)题型三、带点粒子在电场中平衡类综合问题 (15)题型四、带点粒子在电场中运动与等势面、静电平衡相结合的综合问题 (20)题型五、电容类综合问题 ........................................................................................................................................ 23 题型一、关于场强大小、矢量性与电势高低方面的考查1.（2019北京）如图所示，a 、b 两点位于以负点电荷–Q （Q>0）为球心的球面上，c 点在球面外，则（ ）A ．a 点场强的大小比b 点大B ．b 点场强的大小比c 点小C ．a 点电势比b 点高D ．b 点电势比c 点低【答案】：BD 【解析】：根据点电荷的场强公式2r kq E 可知a 、b 两点场强大小相等，大于c 点的场强故AB 选项错误；又因为点Q 为负电荷，沿着电场线的方向电势在降低，D 选项正确；2.（2019全国3）如图，电荷量分别为q 和–q （q>0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a 、b 是正方体的另外两个顶点。

则（ ）图1 图2A. a 点和b 点的电势相等B. a 点和b 点的电场强度大小相等C. a 点和b 点的电场强度方向相同D. 将负电荷从a 点移到b 点，电势能增加【答案】BC 【解析】如图所示，结合点电荷的场强公式2r kq E =；由几何关系可知：可知b 的电势大于a 的电势,故A 错误,把负电荷从a 移到b,电势能减少,故D 错误;由对称性和电场的叠加原理，可得出a 、b 的合电场强度大小、方向都相同，故B 、C 正确。

3.（2018全国1）如图，三个固定的带电小球a 、b 和c ，相互间的距离分别为ab=5 cm ，bc=3 cm ，ca=4 cm.小球c 所受库仑力的合力的方向平衡于a 、b 的连线.设小球a 、b 所带电荷量的比值的绝对值为k ，则（ ）A. a 、b 的电荷同号，B. a 、b 的电荷异号，C. a 、b 的电荷同号，D. a 、b 的电荷异号， 【答案】D【解析】对小球c 所受库仑力分析，画出a 对c 的库仑力和b 对c 的库仑力，若a 对c 的库仑力为排斥力， ac 的电荷同号，则b 对c 的库仑力为吸引力，bc 电荷为异号， ab 的电荷为异号；若a 对c 的库仑力为引力，ac 的电荷异号，则b 对c 的库仑力为斥力，bc 电荷为同号， ab 的电荷为异号，所以ab 的电荷为异号.设ac 与bc 的夹角为θ，利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律可得，Fac=k’，Fbc=k’，tanθ=3/4，tanθ= Fbc / Fac ，ab 电荷量的比值k=，联立解得：k=64/27，选项D 正确.4.（2015安徽）由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为q1和q2。

2017-2022年近6年全国卷高考物理真题分类汇编：静电场学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题（本大题共10小题）1．（2021·全国·高考真题）如图（a ），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。

由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b ）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。

若将一正试探电荷先后放于M 和N 处，该试探电荷受到的电场力大小分别为M F 和N F ，相应的电势能分别为p M E 和p N E ，则（ ）A ．,M N pM pN F F E E <>B ．,M N pM pN F F E E >>C ．,M N pM pN F F E E <<D ．,M N pM pN F FE E ><2．（2020·全国·高考真题）CT 扫描是计算机X 射线断层扫描技术的简称，CT 扫描机可用于对多种病情的探测。

图（a ）是某种CT 机主要部分的剖面图，其中X 射线产生部分的示意图如图（b ）所示。

图（b ）中M 、N 之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X 射线（如图中带箭头的虚线所示）；将电子束打到靶上的点记为P 点。

则（ ）A ．M 处的电势高于N 处的电势B ．增大M 、N 之间的加速电压可使P 点左移C ．偏转磁场的方向垂直于纸面向外D ．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P 点左移3．（2017·全国·高考真题）一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d ，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）．小孔正上方处的P 点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回．若将下极板向上平移，则从P 点开始下落的相同粒子将（ ）A ．打到下极板上B ．在下极板处返回C ．在距上极板处返回D ．在距上极板处返回 4．（2017·全国·高考真题）如图所示，两平行的带电金属板水平放置．若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态．现将两板绕过a 点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45°，再由a 点从静止释放一同样的微粒，该微粒将A ．保持静止状态B ．向左上方做匀加速运动C ．向正下方做匀加速运动D ．向左下方做匀加速运动5．（2017·全国·高考真题）如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a ，b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上；a 、b 带正电，电荷量均为q ，c 带负电。