2025年高考物理一轮复习之静电场

2025年高考物理一轮复习之静电场

选择题（共10小题）

1.一带正电微粒从静止开始经电压U1加速后，射入水平放置的平行板电容器，极板间电压为U2。微粒

射入时紧靠下极板边缘，速度方向与极板夹角为45°,微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平

距离分别为2L和L,到两极板距离均为d,如图所示。忽略边缘效应，不计重力。下列说法正确的是

B.Ui：U2=2：1

1

C.微粒穿过图中电容器区域的速度偏转角度的正切值为万

D.仅改变微粒的质量或者电荷数量，微粒在电容器中的运动轨迹不变

2.有一静电场，其电势（p沿x轴方向变化的图线如图所示。一个电子（重力不计）从坐标原点O由静止

释放，仅在电场力作用下沿x轴运动。下列说法正确的是（）

A.电子经过P点和Q点加速度大小相等、方向相反

B.电子经过P点与Q点时，动能相等

C.电子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等

D.电子最远可沿x方向运动至5m处

3.关于图中四幅图像的说法正确的是（）

A.甲图中，将带正电的小球C靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后，A所

带电荷量小于B所带电荷量

B.乙图中，用金属网把验电器罩起来，使带电金属球靠近验电器，箔片会张开

C.丙图中，处于静电平衡状态的导体腔的内外表面感应出等量异种电荷，导体壳内空腔C电场强度为

0

D.丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放

电原理

4.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为Im,D为AB的中点，如图所示。

已知电场线的方向平行于^ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14V、6V和2V。设电场强度

大小为E,电量为lX10「6c的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则（）

A.E=8V/mB.E<8V/mC.W=6X10-6JD.W=8X10-6J

5.竖直平面有一如图所示的正六边形ABCDEF,。为中心，匀强电场与该平面平行。将一质量为m、电

荷为+q的小球从A点向各个方向抛出，抛出时速度大小相等。落到正六边形上时，C、E两点电势能相

等，D、E连线上各点速度大小相等。重力加速度大小为g,下列说法不正确的是（）

A.电场强度的方向由A指向0

B.小球经过F、C两点的速度大小满足VF=VC

C.小球受到的电场力与重力大小相等

D.B、D两点的电势满足＜pB=（pD

6.如图，AB为某电场中的一根电场线，一不计重力的点电荷在A点以初速度vo向B运动，一段时间内

该电荷沿电场线运动的v

AB

A.点电荷一定带正电

B.电场可能为匀强电场

C.A点电势一定高于B点电势

D.该点电荷在A点的电势能一定低于在B点的电势能

7.利用静电纺丝技术制备纳米纤维材料是近年来材料领域的重要技术。如图所示，初始时无电场，喷嘴

处的球形液滴保持静止；随着高压电场逐渐增强，液滴带上正电荷且由球形变为圆锥形（即“泰勒锥”）;

当电压增至某个临界值时（假设此后电压保持不变），液滴从尖端喷出，在非匀强电场的作用下向下方

运动，M、N为直线路径上的两点。以下说法正确的是（）

A.喷嘴处的球形液滴在无电场的情况下只受重力

B.液滴从M到N的过程做匀加速直线运动

C.液滴从M到N的过程电场力做负功

D.液滴向下做螺旋运动时电势能减小

8.如图所示为研究高压带电体周围绝缘试验的电场分布图，由于试验线路比较短，在大的空间尺度下高

压带电体A可以等效为点电荷，B、C、D是其周围的三个金属导体，均已处于静电平衡状态，P、S是

导体C上的两点，M、N是A附近的两点，下列说法正确的是（）

B.电场强度EM>EN

C.正电荷在P点的电势能大于其在S点的电势能

D.负电荷在M点的电势能大于其在N点的电势能

9.如图所示，真空中正四面体的四个顶点上分别固定着一个点电荷，其中两个为正点电荷，另外两个为

负点电荷，点电荷的电荷量均相等，O为正四面体的中心，a、b、c、d为4个棱的中点，下列说法正

确的是（）

A.中心0处的电场强度为0

B.b点和d点的电势相等

C.a点与c点的电场强度相同

D.a点与c点的电势相等

10.一接地金属板M水平放置，在金属板M延长线上垂直纸面放置一均匀带正电的金属棒N,其剖面图

中两者周围的电场线和等势线分布如图所示，则下列说法正确的是（)

A.图中虚线为等势线

B.a、b两点场强相同

C.a点电势高于c点电势

D.电子在a点的电势能大于c点的电势能

二.多选题（共4小题）

（多选）11.如图所示，半径为R的两平行金属圆环竖直固定，两圆环各带等量的同种电荷，电荷量为Q

且电荷分布均匀，两圆环中心连线0102与环面垂直，P、M、F、N、S为连线0102上的五个位置，且

OIP=PM=MF=FN=NS=SO2=RO取无穷远处为零电势点且不计两圆环电荷间的相互影响，下列说

法正确的是（）

A.01、02两点场强不为0,电势为0

B.F点的场强为0,电势不为0

C.将正的试探电荷q沿连线0102由P点移动到N点其电势能先减小后增大

…—r,,,（169V2-5V26）kQ

D.P点的场强大小为^---------------

676R2

（多选）12.如图所示，真空中固定两等量异种点电荷，A、B、0、C、D为两电荷连线上的五个点，。

为两电荷连线的中点，B0=C0,A0=D0,贝U（）

+q-q

A.A、D两点的电场强度相同

B.B、C两点的电场强度不相同

C.B、C两点的电势相同

D.正电荷在A点的电势能大于在。点的电势能

（多选）13.如图所示，空间存在一个正四面体ABCD（由绝缘材料制成），其棱长为a,G是AB中点,

H是BC中点，在水平面上顶点A、B各固定一个电荷量为+q（q>0）的点电荷，在顶点C固定一个电

荷量为-q（q>0）的点电荷，静电力常量为k,则（）

A.G处的场强大小为

f2a?z

B.顶点D处的场强大小为埒=警

C.H、D两点电势的高低为<PD>（PH

D.电荷Q在G点和H点电势能为EPG<EPH

（多选）14.如图所示，两块相同的水平金属板M、N带等量异种电荷，两板正对，两板间有匀强电场（不

考虑边界效应），两金属板长为21。M板中心处紧靠M板的a粒子源发射两个速率均为vo、比荷均为k

的a粒子1和2o粒子1垂直M板向下射出，到达N板时的速度大小为avo；粒子2平行M板向右射

出，刚好从N板右端射出。不计a粒子的重力和a粒子间的相互作用，下列说法正确的是（）

N---------------------------------

A.N板的电势低于M板的电势

B.粒子1从M板运动到N板的时间为^------

%

C.粒子2从N板右端射出时的速度大小为2Vo

D.两板间的电场强度大小为华

kl

三.填空题（共2小题）

15.如图所示，真空中有一电子以速度v沿着与电场强度垂直的方向自O点进入匀强电场。以O为坐标

原点建立直角坐标系，x轴垂直于电场方向，y轴平行于电场方向，在x轴上取OA=AB=BC,分别自

A、B、C点作与y轴平行的线，跟电子的径迹交于M、N、P三点，则电子经M、N、P三点时，沿y

轴的分速度之比为；电子从O点开始连续经过三段相等时间的动能改变量之比

16.某电场的等势面如图所示，一个电子仅在电场力作用下运动，A、B、C是某轨迹上的三个点，A处的

电场强度(选填“大于”或者“小于”)C处的电场强度；电子在A点的速度大小(选

填“大于”、“小于”或者“等于")B点的速度大小；电子从A点移到C点，电场力做功eVo

四.解答题(共4小题)

17.当架空线路的一根带电导线断落在地上时，地面上以导线落地点为中心，形成一个电势分布区域，且

离落地点越远，地面电势也越低。如果人或牲畜靠近电线落地点，就可能发生触电事故。带电导线落地

之后所形成的电场可以近似看成是在落地点放置了一个点电荷Q所产生的电场。

(1)该点电荷Q应为(选涂：A.正、B.负)电荷。如图，a、b为该电场某条电场线上两点，

若两点处电场强度大小分别为Ea、Eb,电势分别为隼a、<pb,则。

A.Ea>Eb,(Pa>q)b

B.Ea>Eb,(pa<(pb

C.EaVEb,<pa>(pb

D.EaVEb,q)a<(pb

(2)若一电荷量为-1,0X10-8c的试探电荷在电场中的某点处所受电场力大小为F=2.0X1()-4N,且

方向向右，则该点处电场强度的大小E=N/C,方向(选涂：A.向左、B.向右)；

若试探电荷电量改为-2.0X10-8C,则该点处的电场强度的大小E=N/C»

(3)若将一个电子从A点移至B点，电场力做功6.4X1()18J,则此过程中电子的电势能(选

涂：A.增加、B.减小)，AB间的电势差为V。

(4)若测得该电场中某位置的场强大小为p品，其中p为大地的电阻率，I为落地点流入大地的电流

强度，r为落地点到测量位置的距离，则点电荷Q的电量大小为o

-------•---------•--------A

ab

18.如图甲所示，质量为m的凹槽A放在倾角8=37°的足够长的绝缘斜面上，斜面固定在水平地面上,

槽内左端用轻弹簧和质量为2m的物体B相连，空间存在垂直斜面向上的匀强电场、电场强度大小E=

曹(g为重力加速度大小)。质量为m、电荷量为q的带正电物体C静置在凹槽A中时，A、B、C恰

好能处于静止状态。如图乙所示，现将C取出，在A内移动B到某位置后撤去外力，此时A、B静止，

再将C从斜面上A的上方某点由静止释放后,C以大小为vo的速度与A碰撞后立即粘在一起。已知A、

B均绝缘且不带电，A、B间接触面光滑，凹槽A、物体C与斜面之间动摩擦因数相同，最大静摩擦力

等于滑动摩擦力；C与A、C与斜面间都绝缘，整个过程中，物体C所带的电荷量保持不变，不计空气

阻力。求：

(1)凹槽A与斜面间的动摩擦因数内

(2)C释放点离凹槽A上方的距离d；

(3)已知弹簧弹性势能表达式为其中卜为弹簧劲度系数(未知)，x为弹簧形变量。当弹簧

伸长量变为碰前瞬间压缩量的2倍时，A、B、C三者速度恰好相同，求C与A碰撞前弹簧的弹性势能

Epi；

(4)从C与A碰后瞬间开始计时，经过时间3弹簧压缩量恢复到与初始时的压缩量相等，求该过程

中，弹簧弹力对B的冲量大小。

19.在光滑绝缘水平面上放置一质量为M=4kg、带电量为q=+5X10-4c的金属板A,金属板左端放置一

个质量为m=2kg不带电的绝缘物块B。距金属板右端d=9m处放置一个质量也为m=2kg不带电的绝

缘物块C,同时加上一个斜向上电场强度大小为E=4X1()4N/C的匀强电场，其方向与水平方向的夹角

为0=53°,如图所示。电场作用一段时间后，金属板A与绝缘物块C发生弹性碰撞(碰撞时间极短)，

此时立即撤去电场，在此后的运动过程中，绝缘物块B始终未滑离金属板A。己知绝缘物块B与金属

板A间的动摩擦因数为)=0.25,重力加速度大小为g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求：

(1)撤去电场前金属板A受到的电场力大小;

(2)电场的作用时间；

(3)金属板A的最小长度；

(4)绝缘物块B与金属板A间摩擦产生的热量。

20.如图所示，水平地面上放一个质量。M=lkg的木板，一个质量m=lkg、带电量q=+lXlO^c的小

物块(可视为质点)放在木板最左端，物块与木板间的动摩擦因数因=0.3,木板与水平地面间的动摩

擦因数阳=0.1。在物块右侧距物块Li=6m的区域有一匀强电场E,电场区域宽度为L2=12m,电场强

度大小E=1X1O6N/C,方向竖直向上。现对木板施加一水平向右恒力F,使物块进入电场区域前恰好

和木板保持相对静止向右加速运动，物块刚进入电场时撤去恒力F。己知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,

物块带电量始终不变，重力加速度g取lOmH,求：

(1)水平恒力F的大小？

(2)物块离开电场时，木板的速度大小？

E

2025年高考物理一轮复习之静电场

参考答案与试题解析

一.选择题(共10小题)

1.一带正电微粒从静止开始经电压U1加速后，射入水平放置的平行板电容器，极板间电压为U2。微粒

射入时紧靠下极板边缘，速度方向与极板夹角为45°,微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平

距离分别为2L和L,到两极板距离均为d,如图所示。忽略边缘效应，不计重力。下列说法正确的是

()

A.L：d=2：1

B.Ui：U2=2：1

1

c.微粒穿过图中电容器区域的速度偏转角度的正切值为a

D.仅改变微粒的质量或者电荷数量，微粒在电容器中的运动轨迹不变

【考点】带电粒子先后经过加速电场和偏转电场.

【专题】定量思想；推理法；带电粒子在电场中的运动专题；分析综合能力.

【答案】D

【分析】对微粒经电压U1加速的过程，由动能定理求得微粒射入电容器时的速度大小。微粒在电容器

中水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀变速直线运动。将微粒的运动分解处理，根据牛顿第二

定律与运动学公式解答ABC选项。对于D选项推导微粒在电容器中的运动轨迹方程，依据轨迹方程是

否与微粒的质量或者电荷数量有关进行解答。

【解答】解：B、微粒在电容器中水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀变速直线运动。

根据电场强度和电势差的关系可得：E=监

根据牛顿第二定律得：F=qE=ma

设微粒射入电容器时的速度为V0,水平方向上分速度为：=170cos45。=孝％,竖直方向上分速度为：

vy=%s出45°=芋为

微粒从射入到运动到最高点在竖直方向上由运动学公式可得：哆=2ad

微粒经电压Ui加速的过程，由动能定理得：qU1=1mvo

联立解得：Ui：U2=l：1,故B错误；

A、微粒从射入到运动到最高点过程中，在水平方向上的位移为：x=2L=vxt

在竖直方向上的位移为：y=d=与"t

联立解得：L：d=l：1,故A错误；

C、微粒射入电容器到最高点过程中有：vy=at

从最高点到穿出电容器的过程中，设竖直方向上的末速度大小为Vyl。

在水平方向上有：L=Vxtl,在竖直方向上有：Vyl=atl

联立解得：Vyl=।Vy=।

设微粒穿过电容器时，速度方向与水平方向的夹角为a,则有：=2

设微粒射入电场和水平方向的夹角为0=45°,则tan0=tan45°=1

微粒穿过图中电容器区域的速度偏转角度等于a+0,根据数学三角函数公式可得：tan（a+0）=3,故

C错误；

D、微粒在电容器中的运动过程，水平方向的位移为x=vxt

竖直方向的位移为:y=Vyt-^at2=。危一,舞｛,电）2

联立解得：y=久—篇

可知微粒运动轨迹与微粒的质量或者电荷数量无关，故仅改变微粒的质量或者电荷数量，微粒在电容器

中的运动轨迹不变，故D正确。

故选：D。

【点评】本题考查了带电粒子在电磁场中的运动问题，粒子在加速电场中的加速过程应用动能定理求解

获得的速度，在电场中做匀变速曲线运动时，将粒子的运动正交分解为两直线运动，依据分运动的独立

性与等时性进行解答。

2.有一静电场，其电势（p沿x轴方向变化的图线如图所示。一个电子（重力不计）从坐标原点0由静止

释放，仅在电场力作用下沿x轴运动。下列说法正确的是（）

y/v

I--i--r•r-T1~-r-।

40大H-…

20ZrrScr-r-i

oP2Q6x/va

A.电子经过P点和Q点加速度大小相等、方向相反

B.电子经过P点与Q点时，动能相等

C.电子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等

D.电子最远可沿x方向运动至5m处

【考点】隼-x图像的理解与应用.

【专题】定性思想；推理法；带电粒子在电场中的运动专题；电场力与电势的性质专题；推理能力.

【答案】B

【分析】A、根据图像斜率表示电场强度，可知P、Q两点场强大小和方向的关系，则可得电子在这两

点加速度大小和方向的关系；

BC、根据P、Q两点电势相等，可知电子从P到Q电场力做功为零，根据动能定理可知两点动能关系，

根据P=Eqv比较电子在这两点功率大小；

D、根据电子释放位置和最远位置动能变化为零，则可知在这两点电势能的变化为零，则可得两点电势

相等，由图可得结论。

【解答】解：A、隼-x图像的斜率表示电场强度，由图可知P、Q两点斜率不相等，则场强大小不等，

方向相反，所以电子在这两点电场力不相等，由牛顿第二定律可知电子经过P点和Q点加速度大小不

相等、方向相反，故A错误；

BC、由图可知P、Q两点电势相等，所以从P点到Q点电场力做功为零，由动能定理可知电子经过P

点与Q点时动能相等，则速率相等，电场力做功的功率P=Eqv,P、Q两点场强不相等，则功率P不

相等，故B正确，C错误；

D、电子从O点开始释放做加速运动，通过x=2m位置后做减速运动，当电子速度减为零时，电子沿x

轴运动最远，则电子动能的变化为零，可知电场力做功为零，已知电子在坐标原点的电势为0,则速度

减为。的位置电势为0,由图可知x=6m处电势为0,所以电子沿x轴最远运动到x=6m处，故D错

误。

故选：Bo

【点评】本题考查了<p-x图像，带电粒子在电场中的运动，解题的关键是知道（p-x图像的斜率表示

电场强度，斜率的绝对值表示场强的大小，斜率的正负表示场强的方向。

3.关于图中四幅图像的说法正确的是（

A.甲图中，将带正电的小球C靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后，A所

带电荷量小于B所带电荷量

B.乙图中，用金属网把验电器罩起来，使带电金属球靠近验电器，箔片会张开

C.丙图中，处于静电平衡状态的导体腔的内外表面感应出等量异种电荷，导体壳内空腔C电场强度为

0

D.丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放

电原理

【考点】电荷在导体上的分布、尖端放电；静电平衡现象、等势体.

【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题；理解能力.

【答案】D

【分析】将带正电的小球C靠近不带电的导体，出现静电感应现象，导致电荷重新分布，但总电荷守

恒；根据静电屏蔽分析判断；处于静电平衡状态的导体腔的外表面感应出等量异种电荷；根据尖端放电

原理分析。

【解答】解：A.甲图中，将带正电的小球C靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成A、B两

部分后，根据电荷守恒定律，A所带电荷量等于B所带电荷量，故A错误；

B.乙图中，用金属网把验电器罩起来，由于金属网罩的静电屏蔽，带电金属球靠近验电器时，箔片不

会张开，故B错误；

C.丙图中，处于静电平衡状态的导体腔的外表面感应出等量异种电荷，内表面没有电荷，导体壳内空

腔C电场强度为0,故C错误；

D.丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放

电原理，故D正确。

故选：D。

【点评】该题考查静电平衡、静电屏蔽以及尖端放电的应用，知道处于静电感应现象的导体，内部电场

强度处处为零，电荷全部分布在表面。

4.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为Im,D为AB的中点，如图所示。

已知电场线的方向平行于AABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14V、6V和2V。设电场强度

大小为E,电量为lX10-6c的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则()

A.E=8V/mB.E<8V/mC.W=6X106JD.W=8X106J

【考点】匀强电场中电势差与电场强度的关系；电场力做功与电势能变化的关系.

【专题】定量思想；推理法；电场力与电势的性质专题；推理能力.

【答案】D

【分析】根据匀强电场的特点得出D点的电势，结合电场力的做功公式和场强的计算公式完成分析。

【解答】解：根据匀强电场中，因为D为AB的中点，根据电势的变化特点可知D点的电势为：

%=中=竽唉10U

根据电场力做功的计算公式可知，电荷从D点移到C点电场力所做的功为：

6_6

W=qUDC=q(<pD-9c)=1x10-x(10-2)/=8xIO/

AB的长度为Im,由于电场强度的方向并不是沿着AB方向，所以AB两点沿电场方向的距离d<lm,

匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比，即U=Ed,所以E>§=与至17nl=8V/m,

故D正确，ABC错误；

故选：D。

【点评】本题主要考查了匀强电场的相关应用，熟悉匀强电场的特点，结合电场力的做功公式即可完成

分析。

5.竖直平面有一如图所示的正六边形ABCDEF,O为中心，匀强电场与该平面平行。将一质量为m、电

荷为+q的小球从A点向各个方向抛出，抛出时速度大小相等。落到正六边形上时，C、E两点电势能相

等，D、E连线上各点速度大小相等。重力加速度大小为g,下列说法不正确的是()

B

A.电场强度的方向由A指向O

B.小球经过F、C两点的速度大小满足VF=VC

C.小球受到的电场力与重力大小相等

D.B、D两点的电势满足q)B=(pD

【考点】匀强电场中电势差与电场强度的关系；电场力做功与电势能变化的关系.

【专题】定性思想；推理法；带电粒子在电场中的运动专题；电场力与电势的性质专题；分析综合能力.

【答案】D

【分析】AB、根据C、E两点电势能相等，可知C、E两点电势相等，根据电场线和等势面的关系和小

球带电的极性可知场强的方向，根据D、E连线上各点速度大小相等，可知小球所受合力的方向，根据

动能定理可知小球经过F、E两点速度大小；

C、根据几何知识和平行四边形定则分析；

D、根据场强方向和沿着电场方向电势降低分析。

【解答】解：AB、C、E两点电势能相等，则C、E两点电势相等，两点连线为等势线，根据电场线与

等势线垂直，可知电场强度方向在AD方向上，

D、E连线上各点速度大小相等，可知小球重力和电场力的合力F合方向垂直于DE的连线,如下图所示：

由于小球带正电，电场力与电场的方向相同，所以电场强度的方向由A指向O,可知小球的合力从A

指向E,

FC连线与DE连线平行，小球合力与FC连线垂直，所以从A点到CF直线上任意一点合力做功相等,

根据动能定理可知小球经过F、C两点的速度大小相等，即：VF=VC,故AB正确；

C、由几何知识可知重力和电场力与合力的夹角都是30°,根据平行四边形定则可知小球受到的电场力

与重力大小相等，故C正确；

D、根据图中场强的方向以及沿着电场方向电势降低，可知5B＞（PD,故D错误。

本题选错误的，故选：D。

【点评】本题考查了带电粒子在电场中的运动，解题的关键是根据D、E连线上各点速度大小相等可知

小球合力的方向，根据C、E两点电势能相等可知两点电势相等，在匀强电场中电势相等的两点的连线

为等势线。

6.如图，AB为某电场中的一根电场线，一不计重力的点电荷在A点以初速度vo向B运动，一段时间内

该电荷沿电场线运动的v-t图象如图，则（）

A.点电荷一定带正电

B.电场可能为匀强电场

C.A点电势一定高于B点电势

D.该点电荷在A点的电势能一定低于在B点的电势能

【考点】电场力做功与电势能变化的关系；电场线的定义及基本特征.

【专题】定性思想；推理法；带电粒子在电场中的运动专题；推理能力.

【答案】D

【分析】AC、根据v-t图像可知电场力做功的正负，则可知电场力的方向，场强方向未知，则电荷的

正负未知，根据沿着电场方向电势降低，分析A、B两点电势的高低；

B、根据v-t图像斜率表示加速度、牛顿第二定律可知电场力大小、电场强度大小变化特点，则可得结

论；

D、根据只有电场力做功，带电粒子的动能和电势能的和不变分析。

【解答】解：AC、点电荷从A点向B点运动，由v-t图像可知点电荷速度减小，可知电场力做负功,

则电场力方向水平向左，若场强的方向水平向左，则点电荷带正电，根据沿着电场方向电势降低，可知

A点电势低于B点电势，若场强的方向水平向右，则点电荷带负电，A点电势高于B点电势，故AC

错误；

B、v-t图像的斜率表示加速度，由图可知加速度逐渐减小，由牛顿第二定律可知电场力减小，则电场

强度减小，所以该电场不是匀强电场，故B错误；

D、由v-t图像可知点电荷在A点的动能大于B点的动能，根据只有电场力做功，带电粒子的动能和

电势能相互转化，两者的和不变，可知该点电荷在A点的电势能一定低于在B点的电势能，故D正确。

故选：D。

【点评】本题考查了带电粒子在电场中的运动，解题的关键是知道v-t图像的斜率表示加速度，知道

只有电场力做功，带电粒子的动能和电势能相互转化，两者的和不变。

7.利用静电纺丝技术制备纳米纤维材料是近年来材料领域的重要技术。如图所示，初始时无电场，喷嘴

处的球形液滴保持静止；随着高压电场逐渐增强，液滴带上正电荷且由球形变为圆锥形（即“泰勒锥”）；

当电压增至某个临界值时（假设此后电压保持不变），液滴从尖端喷出，在非匀强电场的作用下向下方

运动，M、N为直线路径上的两点。以下说法正确的是（）

A.喷嘴处的球形液滴在无电场的情况下只受重力

B.液滴从M到N的过程做匀加速直线运动

C.液滴从M到N的过程电场力做负功

D.液滴向下做螺旋运动时电势能减小

【考点】从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题；电场力做功与电势能变化的关系.

【专题】比较思想；推理法；带电粒子在电场中的运动专题；推理能力.

【答案】D

【分析】喷嘴处的球形液滴在无电场的情况下受重力和喷嘴的引力；液滴从M到N的过程，电场力是

变化的，做的是非匀加速直线运动；根据电场力方向与位移方向的关系判断电场力做功正负，从而判断

出电势能变化情况。

【解答】解：A、喷嘴处的球形液滴在无电场的情况下受重力和喷嘴的引力两个力作用，故A错误；

B、液滴在非匀强电场中运动，所受电场力是变力，则合力是变化的，加速度是变化的，所以液滴从M

到N的过程做变加速直线运动，故B错误；

C、液滴带正电，从M到N的过程中受到的电场力方向竖直向下，与位移方向相同，则电场力做正功，

故C错误；

D、液滴向下做螺旋运动时，电场力做正功，电势能减小，故D正确。

故选：D。

【点评】本题考查带电粒子在电场力作用下的运动，要明确液滴的受力情况，能根据电场力方向与位移

方向的关系判断电场力做功情况。

8.如图所示为研究高压带电体周围绝缘试验的电场分布图，由于试验线路比较短，在大的空间尺度下高

压带电体A可以等效为点电荷，B、C、D是其周围的三个金属导体，均已处于静电平衡状态，P、S是

B.电场强度EM>EN

C.正电荷在P点的电势能大于其在S点的电势能

D.负电荷在M点的电势能大于其在N点的电势能

【考点】电场力做功与电势能变化的关系；电场强度与电场力的关系和计算.

【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题；理解能力.

【答案】B

【分析】AC、根据处于静电平衡状态的导体内部处处场强为零，导体为一个等势体分析，根据由EP=

<pq分析P、S两点电势能大小关系；

BD、根据电场线的疏密分析M、N两点电场强度大小关系，根据沿着电场线的方向电势降低分析M、

N两点电势大小关系，根据Ep=(pq比较M、N两点电势能大小关系。

【解答】解：AC、金属导体C处于静电平衡状态，内部场强处处为零，是一个等势体，所以P、S两

点的电场强度Ep=Es,P、S两点的电势cpp=cps,由Ep=cpq可知正电荷在P点的电势能等于其在S

点的电势能，故AC错误；

BD、根据电场线的疏密可知M、N两点电场强度EM>EN,根据沿着电场线的方向电势降低可知M、N

两点电势(pM>(pN,由Ep=(pq可知负电荷在M点的电势能小于其在N点的电势能，故B正确，D错

误。

故选：Bo

【点评】本题考查了电场力做功与电势能的关系、静电平衡，电场线，解题的关键是知道处于静电平衡

状态的导体内部场强处处为零，导体为一个等势体，熟记电场线的疏密表示电场的强弱，沿着电场的方

向电势降低。

9.如图所示，真空中正四面体的四个顶点上分别固定着一个点电荷，其中两个为正点电荷，另外两个为

负点电荷，点电荷的电荷量均相等，O为正四面体的中心，a、b、c、d为4个棱的中点，下列说法正

确的是()

A.中心0处的电场强度为0

B.b点和d点的电势相等

C.a点与c点的电场强度相同

D.a点与c点的电势相等

【考点】电势的定义、单位和物理意义；电场强度的叠加；电场强度与电场力的关系和计算.

【专题】定量思想；推理法；电场力与电势的性质专题；推理能力.

【答案】D

【分析】根据电场强度叠加的矢量原则，结合电场力做功和电势能变化关系分析求解。

【解答】解：A.将两个正点电荷作为一组等量正点电荷，将两个负点电荷作为一组等量负点电荷，可知

两个正点电荷在中心O处的电场强度方向沿O指向d,两个负点电荷在中心0处形成的电场强度方向

也沿0指向d,根据电场强度叠加原则，中心。的合电场强度一定不为0,故A错误；

B.将一个正试探点电荷从b点沿直线移动到d点，两个正点电荷和两个负点电荷均对其做正功，电场力

做正功，电势能减小，因为试探电荷为正电荷，故b点的电势高于d点的电势，故B错误；

D.将a点所在棱的两端的点电荷看作一组等量异号点电荷，另外两个点电荷也看作一组等量异号点电荷,

a、c两点均在等量异种电荷的中垂线上，故a点和c点的电势相等，故D正确；

C.根据电场叠加原理，a点和c点的电场强度大小相同，方向不同，故C错误。

故选：D。

【点评】本题考查了电场强度和电势，理解各个物理量的关系和计算是解决此类问题的关键。

10.一接地金属板M水平放置，在金属板M延长线上垂直纸面放置一均匀带正电的金属棒N,其剖面图

中两者周围的电场线和等势线分布如图所示，则下列说法正确的是（）

A.图中虚线为等势线

B.a、b两点场强相同

C.a点电势高于c点电势

D.电子在a点的电势能大于c点的电势能

【考点】电场力做功与电势能变化的关系；电势的定义、单位和物理意义；等势面及其与电场线的关系；

电场线的定义及基本特征.

【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题；推理能力.

【答案】C

【分析】A、根据金属板左端感应电荷的正负，电场线由正电荷出发，终止于负电荷分析；

B、根据a、b两点场强方向不同分析；

CD、根据顺着电场线方向电势降低分析电势高低，根据负电荷电势越高电势能越低分析电子在a、b两

点电势能的大小关系。

【解答】解：A、金属棒N带正电，在金属板左端感应出负电荷，电场线由正电荷出发，终止于负电荷，

可知虚线为电场线，故A错误；

B、画出过a、b两点的电场线，两点电场强度方向沿着电场线切线方向，如下图所示:

由图可知，a、b两点电场强度方向不同，所以a、b两点场强不相同，故B错误;

CD、电场线由N指向M,顺着电场线电势降低，可知（pa><pc,电子带负电，所以Epa<Epc,故C正

确，D错误。

故选：Co

【点评】本题考查了电场线、等势面、电势能大小的比较，解题的关键是知道金属板M在正电荷产生

的电场的作用下，左端感应出负电荷，电场线由正电荷出发，终止于负电荷，且金属板处于静电平衡,

金属板是一个等势体，电场线与导体表面垂直。知道沿着电场线方向电势降低。

二.多选题（共4小题）

（多选）11.如图所示，半径为R的两平行金属圆环竖直固定，两圆环各带等量的同种电荷，电荷量为Q

且电荷分布均匀，两圆环中心连线0102与环面垂直，P、M、F、N、S为连线0102上的五个位置，且

OIP=PM=MF=FN=NS=SO2=RO取无穷远处为零电势点且不计两圆环电荷间的相互影响，下列说

法正确的是（）

A.01、02两点场强不为0,电势为0

B.F点的场强为0,电势不为0

C.将正的试探电荷q沿连线0102由P点移动到N点其电势能先减小后增大

D.P点的场强大小姆篝著驷

【考点】电势的定义、单位和物理意义；点电荷与均匀带电球体（球壳）周围的电场；电场强度的叠加;

电场力做功与电势能变化的关系.

【专题】定量思想；推理法；类比法；电场力与电势的性质专题；推理能力.

【答案】BD

【分析】根据等量同种电荷的对称性分析，利用微元法进行求解。

【解答】解：AB、题目中以无穷远处为零电势点，易知无穷远处场强为零，由对称性可知，F点处场

强为零，两圆环带等量电荷，如果是都带正电荷，01、02处电势高于零，如果都带负电荷，01、02处

电势低于零，故A错误，B正确。

C、由于两圆环带电荷性质不知道，所以，到F电势变化有两种可能性，所以将正的试探电荷q沿连线

0102由P点移动到N点其电势能有可能先减小后增大，也有可能先增大后减小，故C错误。

D、P点场强是两圆环在P处场强矢量和，P点的场强大小为吉=———2kQ2・

@R）JR2+R2R2+（5R）2

5R=费6Q,方向有两种可能，故D正确。

J/+（5R）2676R2

故选：BDo

【点评】本题考查了电荷分布均匀圆环的带电体的场强和电势分布，熟练掌握等量异种电荷的电场线分

布是解题的基础。

（多选）12.如图所示，真空中固定两等量异种点电荷，A、B、0、C、D为两电荷连线上的五个点，。

为两电荷连线的中点，BO=CO,AO=DO,贝!J（）

+q-q

♦--—•—・—♦—（^）—・

ABOCD

A.A、D两点的电场强度相同

B.B、C两点的电场强度不相同

C.B、C两点的电势相同

D.正电荷在A点的电势能大于在。点的电势能

【考点】电势的定义、单位和物理意义；电场线的定义及基本特征；电场力做功与电势能变化的关系.

【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题；分析综合能力.

【答案】AD

【分析】等量异种电荷的电场强度分布情况，电势分布情况，利用对称性求解。

【解答】解：A.根据等量异种点电荷电场分布的对称性可知A、D两点的电场强度大小相等、方向相同，

即A、D两点的电场强度相同，故A正确；

B.根据等量异种点电荷电场分布的对称性可知B、C两点的电场强度大小相等、方向相同，即B、C两

点的电场强度相同，故B错误；

C.沿电场线电势降低，根据等量异种点电荷电场分布可知，B点电势高于C点电势，故C错误;

D.沿电场线电势降低，根据等量异种点电荷电场分布可知，4点电势高于D点电势，根据Ep=cpq可知,

正电荷在A点的电势能大于在D点的电势能，故D正确。

故选：ADo

【点评】解决本题的关键是要知道等量异种电荷周围电场线的特点，会根据电场线分析电势的高低，掌

握判断电势能高低的方法。

（多选）13.如图所示，空间存在一个正四面体ABCD（由绝缘材料制成），其棱长为a,G是AB中点，

H是BC中点，在水平面上顶点A、B各固定一个电荷量为+q（q>0）的点电荷，在顶点C固定一个电

荷量为-q（q>0）的点电荷，静电力常量为k,则（）

D

Gn

A.G处的场强大小为学

B.顶点D处的场强大小为琦=当

C.H、D两点电势的高低为隼D>q）H

D.电荷Q在G点和H点电势能为EPG<EPH

【考点】电势的定义、单位和物理意义；电场力做功的计算及其特点；电场力做功与电势能变化的关系.

【专题】开放题；定量思想；推理法；电场力与电势的性质专题；分析综合能力.

【答案】BD

【分析】根据等量异种电荷和等量同种电荷的电场特点和电场强度的矢量叠加法则计算即可；

根据沿电场线方向电势逐渐降低来分析电势的特点；

结合电势能与电势之间的关系来分析电势能的大小。

【解答】解：A、由点电荷场强公式后=粤和电场强度叠加原理可知：EG=ECG=一%~广翱,

八（axsin60°）z3az

故A错误；

T->IT2->2->->/2L-/J

B、同理可得：ED=EAB+=个EAB+EC-2EABEccosl20°=故B正确；

CD、据等量同种和等量异种点电荷周围空间的电势分部特点可知，<pD<<pH,<pG>（pH,故负电荷在G

点与H点电势能：EPG<EPH,故C错误，D正确。

故选：BDo

【点评】本题考查点电荷电场强度的矢量叠加以及电势的叠加，属于基础题。

（多选）14.如图所示，两块相同的水平金属板M、N带等量异种电荷，两板正对，两板间有匀强电场（不

考虑边界效应），两金属板长为21。M板中心处紧靠M板的a粒子源发射两个速率均为vo、比荷均为k

的a粒子1和2o粒子1垂直M板向下射出，到达N板时的速度大小为&vo；粒子2平行M板向右射

出，刚好从N板右端射出。不计a粒子的重力和a粒子间的相互作用，下列说法正确的是（）

N---------------------

A.N板的电势低于M板的电势

B.粒子1从M板运动到N板的时间为-------

%

C.粒子2从N板右端射出时的速度大小为2Vo

、vo2

D.两板间的电场强度大小为

kl

【考点】从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题；匀强电场中电势差与电场强度的关系.

【专题】定量思想；推理法；带电粒子在电场中的运动专题；分析综合能力.

【答案】ABD

【分析】A.粒子带正电，平行M板向右射出，刚好从N板右端射出，即可判断两板电势高低；

BCD.对于平行M板向下的粒子刚好从N板下端射出，在两板间做类平抛运动，根据类平抛运动列式求

解粒子在两板间的时间、加速度、和两板间距的大小，由速度的合成法则求合速度及电场大小。

【解答】解：A.a粒子带正电，粒子2平行M板向右射出，刚好从N板右端射出，N板的电势低于

M板的电势，故A正确；

C.电场力对两粒子做功相同，粒子2从N板右端射出时的速度大小应为迎vo,故C错误；

D.粒子2在两板间运动的时间

t2=±

%

粒子2从N板右端射出时竖直向下的分速度大小为

Vy=at2=V0

粒子在两板间运动的加速度大小

又

qEi口

a=—=kE

m

解得

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