静电场（2021年高考物理真题按知识模块分类汇编）

1.（全国乙15,6分）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时和外，相应的电势能分别为州,”和综心则（）

FM<FN，>EpNF,w>FN,>EpN

FM<FN，EpM<EpNFM>F.N，与也<EpN

【答案】A【解析】由图中等势面的疏密程度可知E”<E,\,根据可知心5

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〉［,v故选A。

2.（浙江卷4,4分））如图，在（。,0）位置放置电荷量为夕的正点电荷，在（0,a）位

置放置电荷量为夕的负点电荷，在距P（a，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Q的位置及电荷量分别为（）

A.（0,2a）,后B.（0,2a）,2&qC.（2a,0）,岛D.（2a,0）,2近q

【答案】B

根据点电荷场强公式E=A:3两点量异种点电荷在P

【解析】

和2a

点的场强大小为&）=4，方向如图所示两点量异种点电荷在P点的合场强为

耳=收综=&乌，方向与+q点电荷与-q点电荷的连线平行如图所示，Q点电荷在p点

a

有&=心解得。=2岛，由几何关系可知。的坐标为（0,2a）故选B.

3.（广东卷6,4分）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、6是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（）

B.〃点的电场强度比人点的小

C.液滴在a点的加速度比在6点的小D.液滴在a点的电势能比在6点的大

【答案】D【解析】A.高压电源左为正极,则所加强电场的场强向右，而沿着电场

线电势逐渐降低，可知心>1，故A错误；B.等差等势线的疏密反映场强的大小，由图

可知«处的等势线较密，则纥>纥故B错误；C.液滴的重力不计，根据牛顿第二定律

可知，液滴的加速度为。=变，因纥>纥，可得4>为故C错误；D.液滴在电场力

m

作用下向右加速，则电场力做正功，动能增大，电势能减少，即七而>后即，故D正确；故

选Do

4.（河北卷10,6分）如图，四个电荷量均为q（q>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,—稣），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（抬工0），下列说法正确的是（）

A.除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不为零

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点

C.当为=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y轴上的两电

荷，无论刈取什么值，因为关于原点对称，则在O点的合场强也为零，在横轴和纵轴上除

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（4/,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，3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2点

电势能减小，可知电场力做正功，选项c正确；

若州=4/,则四个点构成正方形，由对称可知在点(1,1)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

lc网2\/2/-V2/kq

的合场强耳=2—=了,•—I=—广》，在y轴负向和x负向上的点电荷在(/,

(V9/2+/2)2A/9/2+/25)5/2

Fkq2V2/+411_kq

/)处的合场强%=(,25尸+尸)2•J25『+、=U菽＜।,可知"D点的场强

沿着何N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轴正方向成45°倾斜向上，选项D正确。故选ACD。

5(全国甲卷19,6分).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6点运动到e点，电场力做正功

B.一电子从。点运动到“点，电场力做功为4eV

C.b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右

D.”、b、c、d四个点中，〃点的电场强度大小最大

【答案】BD【解析】A.由图象可知佻=伙则正电荷从人点运动到e点，电场力不

做功，A错误；B.由图象可知的=3V,仰=7V,根据电场力做功与电势能的变化关系有

W(ltf=Ep(l-Epd=(9a-喻•(-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

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。故选BD。

6.（湖南卷9,5分）.如图，圆心为。的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行,

，力和cd为该圆直径。将电荷量为4（">0）的粒子从。点移动到b点，电场力做功为

2W（W>0）；若将该粒子从。点移动到d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a匕平行

B.将该粒子从d点移动到。点，电场力做功为0.5W

C.4点电势低于C点电势

D.若工受电场力，从"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cd方向建立y轴如下图所示一《一oN—T-v,在x方向有

lWJ3WW

W=Eq2R在y方向有2W=E、q超R+EqR,经过计算有E=—~,£=--,,tan3

xxx2qRv2qRqR

Er-

—=\3,由于电场方向与水平方向成60°,则电场与ab平行,且沿a指向b,A正确；B.该

纥

粒从"点运动到〃点，电场力做的功为川=/甚=0.5WB正确；C.沿电场线方向电势逐

2

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外平行则粒

子做匀变速直线运动，D错误。故选AB。

7.（浙江6月选考卷1,3分）.据《自然》杂志2021年5月17日报道，中国科学家

在稻城“拉索”基地（如图）探测到迄今为止最高能量的/射线，能量值为1.40x1（^ev，

A.1.40x1015VB.2.24X10~4CC.2.24X10-4WD.2.24xlO-4J

【答案】D【解析】

【分析】【详解】1.40xIO'5eV=1.40x1015x1,6xIO_19J=2.24x10"1J-故选D。

8.（浙江6月选考卷6,3分）.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，其中人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“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。点到c点再到6点电场力做功一定为零

【答案】D【解析】【分析】【详解】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4点到。点再到6点电场力

做功一定为零，所以D正确；故选D。

9.（全国乙卷20,6分）.四个带电粒子的电荷量和质量分别（+q，机）、（+q，2m）、

（+3q,3机）、（一孙根）它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正