2022年高考物理一轮复习真题考点分类训练2 静电场（解析版）

2022年一轮复习真题考点分类训练

专题2静电场

1.(2021年高考全国甲卷第6题)某电场的等势面如图所示，图中。、b、以4e为电场中的5个点，则

A.一正电荷从6点运动到e点，电场力做正功

B.一电子从4点运动到d点，电场力做功为4eV

C.，点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右

D.a、b、c、4四个点中，b点的电场强度大小最大

【答案】BD

【解析】A.由图象可知

<Pb=(pe

则正电荷从6点运动到e点，电场力不做功，A错误；

B.由图象可知

口,=3V,<p(i=7V

根据电场力做功与电势能的变化关系有

Wad=Epu-Epd=(<pa-<pd)-(-e)=4eV

B正确；

C.沿电场线方向电势逐渐降低，则6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宜，则可画出电场线分布如下图所示

由上图可看出，。点电场线最密集，则。点处的场强最大，D正确。

故选BD。

2.（新高考全国卷II•海南•第10题）空间存在如图所示的静电场，。、乩c、d为电场中的四个点，则（）

A.〃点的场强比6点的大

B.d点的电势比c点的低

C.质子在d点的电势能比在c点的小

D.将电子从。点移动到b点，电场力做正功

【答案】AD

【解析】A.根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小，可知a点的电场线比b点的电场线更密，故〃点

的场强比〃点的场强大，故A正确；

B.根据沿着电场线方向电势不断降低，可知”点的电势比c•点的电势高，故B错误；

C.根据正电荷在电势越高的点，电势能越大，可知质子在d点的电势能比在。点的电势能大，故C错误；

D.由图可知，。点的电势低于。点的电势，而负电荷在电势越低的点电势能越大，故电子在。点的电势能

高于在6点的电势能，所以将电子从。点移动到〃点，电势能减小，故电场力做正功，故D正确。

故选AD。

3.（新高考全国卷I•江苏•第2题）如图所示，绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球（不计重力）.

开始时，两小球分别静止在A、B位置.现外加一匀强电场E,在静电力作用下，小球绕轻杆中点0转到水

平位置.取0点的电势为0.下列说法正确的有

+7A

A.电场E中A点电势低于B点

B.转动中两小球的电势能始终相等

C.该过程静电力对两小球均做负功

D.该过程两小球的总电势能增加

答案：AB

4.（2021年高考全国乙卷物理第2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与和

相应的电势能分别为Ep”和则（）

✓/、\

，'/、、\

!'厂'、'!

㊀、\—''：‘：

图（a）图（b）

A，FM<FN，EpM>EpNB.FM>FN，E/）M>EpN

「乂

C.FM<FN,EpM<EpND.F”>FN,E<EpN

【答案】A

【解析】由图中等势面的疏密程度可知

0<EN

根据

F=qE

可知

FM<FN

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

EpM>EpN

故选Ao

5.（2021年高考全国乙卷物理第7题）四个带电粒子的电荷量和质量分别（+q，根）、（+q,2m）、（+3g3加）、

（-4,加）它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y轴平行，不计

【解析】带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，加速度

qE

Cl——

m

由类平抛运动规律可知，带电粒子的在电场中运动时间为

I

t=——

%

离开电场时，带电粒子的偏转角的正切为

tan—必

匕%加%

因为四个带电的粒子的初速相同，电场强度相同，极板长度相同，所以偏转角只与比荷有关，前面三个带

电粒子带正电，一个带电粒子带负电，所以一个粒子与另外二个粒子的偏转方向不同；（+4,小）粒子与

（+3%3加）粒子的比荷相同，所以偏转角相同，轨迹相同，且与（-孙加）粒子的比荷也相同，所以（+4,加）、

（+3q,3/n）、（-S加）三个粒子偏转角相同，但（一孙〃?）粒子与前两个粒子的偏转方向相反：（+q,2〃?）粒

子的比荷与（+Q，㈤、（+3孙3㈤粒子的比荷小，所以（+/2根）粒子比（+q,㈤、（+3乡,3根）粒子的偏转角

小，但都带正电，偏转方向相同。

故选AD,

6.（新高考全国卷II•浙江•第3题）如图所示，在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，高塔的功能

最有可能的是（）

A.探测发射台周围风力的大小B.发射与航天器联系的电磁波

C.预防雷电击中待发射的火箭D.测量火箭发射过程的速度和加速度

【答案】C

【解析】在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，因铁制的高塔有避雷作用，其功能是预防雷电击中发

射的火箭。

故选C。

7.（新高考全国卷II•浙江•第6题）某书中有如图所示的图，用来表示横截面是形导体右侧的电场

线和等势面，其中。是同一条实线上的两点，c是另一条实线上的一点，d是导体尖角右侧表面附近的一

点。下列说法正确的是（）

A.实线表示电场线

B.离d点最近的导体表面电荷密度最大

C.形导体右侧表面附近电场强度方向均相同

D.电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零

【答案】D

【解析】A.处于静电平衡的导体，是个等势体，则整个导体为等势体，由于电场线方向总是与等势面垂直,

所以实线不是电场线，是等势面，则A错误；

B.根据等势面的疏密表示场强的强弱，则d点的场强较弱，并且电场强度越大的地方电荷密度越大，所以

B错误;

C.在形导体右侧表面上下部分附近电场强度方向不相同，所以c错误；

D.由于“、。在同一等势面上，则电荷从。点到c点再到6点电场力做功一定为零，所以D正确；

故选D。

8.（新高考全国卷II•浙江•第15题（多选））如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线。、b,

分别通以80A和100A流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点p,到两导线的距离相等。下列说法正

确的是（）

a------------<------------------80A

•P

b------------<------------------100A

A.两导线受到的安培力居=125工

B.导线所受的安培力可以用尸计算

C.移走导线6前后，p点的磁感应强度方向改变

I）.在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，不存在磁感应强度为零的位置

【答案】BCD

【解析】A.两导线受到的安培力是相互作用力，大小相等，故A错误；

B.导线所受的安培力可以用尸=计算，因为磁场与导线垂直，故B正确；

C.移走导线6前，人的电流较大，则p点磁场方向与6产生磁场方向同向，向里，移走后，p点磁场方向与

“产生磁场方向相同，向外，故C正确；

D.在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，两导线在任意点产生的磁场均不在同一条直线上，故

不存在磁感应强度为零的位置。故D正确。

故选BCD。

9.（新高考全国卷II•河北•第10题（多选））如图，四个电荷量均为4（4>0）的点电荷分别放置于菱形

的四个顶点，其坐标分别为（4/,0）、（-4/,0）、（0,%）和（0,一%），其中x轴上的两个点电荷位置固定，y

轴上的两个点电荷可沿y轴对称移动（为工。），下列说法正确的是（)

y°"、

%

A.除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不零

B.当先取某值时，可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点

C.当先=8/时，将一带负电的试探电荷由点（4/,5/）移至点（0,-3/）,静电力做正功

D.当为=4/时，将一带负电的试探电荷放置在点（/,/）处，其所受到的静电力方向与x轴正方向成45°倾

斜向上

【答案】ACD

【解析】A.根据场强叠加原理可知，除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不为零，选项A正确；

B.因为在x轴上的两个点电荷在。点的合场强为零，在），轴上的两电荷，无论yo取什么值，因为关于原点

对称，则在。点的合场强也为零，在横轴和纵轴匕除原点外，出现合场强为零的点，根据对称性可知，一

定是成对出现的，关于原点对称，所以算上原点，合场强为零的点是奇数个，不会是2个，选项B错误；

C.由几何关系可知，坐标为（41,51）的A点在第一象限内所在的虚像的垂直平分线的上方；坐标为（0,

-3/）的B点在第三象限内所在的虚像的垂直平分线的上方，且到达虚线的距离相等，由电势叠加可知，B

点的电势高于4点，则带负电的试探电荷在A点的电势能较大，从A点到3点电势能减小，可知电场力做

正功，选项C正确；

D.若），产4/,则四个点构成正方形，由对称可知在点（/,/）处的场强一定沿着过该点与原点连线的方向上;

在y轴正向和x正向上的点电荷在（/,/）处的合场强

E=2kq261-61=kg

函产+万，的尸+7—5班『

在y轴负向和x负向上的点电荷在（/,/）处的合场强

rckq2近I+垃Ikqr

“25广+广）2725/2+/2"岳『

3'

可知（/,/）点的场强沿着MN方向且与x轴从成45。角的方向向下，将一带负电的试探电荷放置在点（/,/）处,

其所受到的静电力方向与x轴LE方向成45°倾斜向H,选项DiE确。

故选ACDo

E=k£

r

两点量异种点电荷在尸点的场强大小为

E『驾,方向如图所示

a

两点量异种点电荷在P点的合场强为

E\=QE°=6J4,方向与+4点电荷与-4点电荷的连线平行如图所示

CL

Q点电荷在〃点的场强大小为

E,二k』的

-向2az

三点电荷的合场强为0,则当方向如图所示，大小有

Ei=E2

解得

。=2岛

由几何关系可知。的坐标为（0,2a）

故选Bo

10.（新高考全国卷II•湖南•第4题）如图，在（。,0）位置放置电荷量为勺的正点电荷，在（0,。）位置放

置电荷量为4的负点电荷，在距P（a，。）为缶的某点处放置正点电荷Q,使得P点的电场强度为零。则

。的位置及电荷量分别为（）

2a-

a----1P（a,a）

I>

ua2ax

A.（0,2a）,屈qB.（0,2a）,2岛

C.（2a,0）,y/2qD.（2a,0）,2岛

【答案】B

4y

根据点电荷场强公式

11.（新高考全国卷II•湖南•第9题（多选））如图,圆心为。的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面

平行，和cd为该圆直径。将电荷量为4（4>。）的粒子从。点移动到〃点，电场力做功为2W（W>0）；

若将该粒子从。点移动到。点，电场力做功为W。下列说法正确的是（）

A.该匀强电场的场强方向与。人平行

B.将该粒子从。点移动到力点，电场力做功为0.5W

C.。点电势低于。点电势

D.若只受电场力，从2点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动

【答案】AB

【解析】A.由于该电场为匀强电场，可采用矢量分解的的思路，沿cd方向建立x轴，垂直与”方向建立

在x方向有

W=E.、q2R

在y方向有

2W=E、q6R+E、qR

经过计算有

,以=幽，=6

2qR

2qRqREx

由于电场方向与水平方向成60。，则电场与曲平行，且沿a指向b,A正确;

B.该粒从d点运动到分点，电场力做的功为

R

W=Eq—=0.5W

B正确；

C.沿电场线方向电势逐渐降低，则a点的电势高于c•点的电势，C错误；

D.若粒子的初速度方向与油平行则粒子做匀变速宜线运动，D错误。

故选AB。

12.（新高考全国卷II•广东•第5题）截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线，长管外表面

固定着对称分布的四根平行长直导线，若中心直导线通入电流人，四根平行直导线均通入电流乙，A»A«

电流方向如图所示，下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是（)

【解析】因，＞＞，2,则可不考虑四个边上的直导线之间的相互作用：根据两通电直导线间的安培力作用满

足“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”，则正方形左右两侧的直导线右要受到L吸引的安培力，形

成凹形，正方形上下两边的直导线人要受到4排斥的安培力，形成凸形，故变形后的形状如图C。

故选C。

13.（新高考全国卷II•广东•第6题）图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端,

两极间产生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径

上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（