2025届高考物理：静电场小练（一）（含解析）

2025届图考物理：静电场小练

一、单选题（本大题共5小题）

1.如图所示，a、b、c、1是以。点为圆心的圆弧上的四个点，该圆的半径R=5

m„a、b、c、d也在xOy坐标系的x轴和y轴上，匀强电场的方向与x轴正方向

成。=53°角（sin53°=0.8,cos53°=0.6）,已知。点的电势为零，a点的

电势为4V,则下列说法正确的是（）

A.匀强电场的电场强度E=2V/m

B.6点电势为2.5V

C.将一个电荷量为一1C的试探电荷从6点移到d点，静电力做功为6J

D.将一个电荷量为+1C的试探电荷从a点移到c点，试探电荷的电势能减少8

J

2.空气中的负离子对人的健康极为有益，人工产生负离子的最常见方法是电晕

放电法。如图所示，在一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电，电压达5

000V左右，使空气发生电离，从而产生负氧离子（负氧离子为一1价离子），使

空气清新化。针状负极与环形正极间距为5mm,且视为匀强电场，电场强度为

E,电场对负氧离子的作用力大小为G则（）

环

形

正

极

A.E=103N/C,F=1.6X10-16N

B.£=106N/C,1.6X10-16N

C.E=103N/C,F=l.6XW13N

D.E=106N/C,F=1.6X10-13N

3.如图所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面的距离是25cm,

由此可确定电场强度的方向及大小为（）

40V30V20V10V0V-10V

A.竖直向下，E=0.4N/C

B.水平向右，E=0.4N/C

C.水平向左，£=40N/C

D.水平向右，E=40V/m

4.如图是一个电解电容器，上面标有“450VI000PF”的字样，由标注的参

数可知（）

A.电容器的击穿电压为450V

B.当电容器的电压低于450V时，电容器无法工作

C.给电容器加90V电压时，电容器的电容为200nF

D.电容器允许容纳的最大电荷量为0.45C

5.a、b两个电容器如图甲所示，图乙是它们的部分参数。由此可知，关于。、b

两个电容器，下列说法正确的是（）

甲乙

A.a、6两个电容器的电容之比为8：1

B.a、方两个电容器的电容之比为4：5

C.万电容器正常工作时可容纳的电荷量为0.1C

D.a电容器正常工作时可容纳的电荷量为1C

二、多选题（本大题共3小题）

6.如图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电

场方向竖直向下，则（）

A.小球可能做匀速圆周运动

B.当小球运动到最高点a时，细线的张力一定最小

C.当小球运动到最高点a时，小球的电势能一定最小

D.当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大

7.如图甲所示，在某电场中建立无坐标轴，A、B为x轴上的两点，XA、XB分别

为A、8两点在x轴上的坐标值。一电子仅在静电力作用下沿x轴运动，该电子

的电势能Ep随其坐标工变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是

（）

“AjXOXAxBX

甲乙

A.该电场一定不是孤立点电荷形成的电场

B.A点的电场强度小于8点的电场强度

C.电子由A点运动到B点的过程中静电力对其所做的功W=EPA-EPB

D.电子在A点的动能小于在8点的动能

8.如图所示，。、6为竖直的电场线上的两点，一带负电质点从a点由静止释

放，沿电场线向上运动，恰好能到b点，下列说法中正确的是（）

力，

a<>

A.带电质点在。、。两点的电势能相等

B.。点的电势比b点的电势低

C.带电质点从。点运动到b点电场力先做正功后做负功

D.。点的场强比b点的电场强度大

三、实验题（本大题共2小题）

9.电容器的充电、放电的演示实验电路图如图所示。

⑴观察演示实验过程中，下列说法中正确的有o

A.S2接通1,再接通Si,电流表的示数逐渐变小

B.电容器充电结束后，S2接通2,电流表的示数逐渐变小

C.充电过程电压表示数逐渐变大，放电过程电压表示数逐渐减小

D.放电过程中，通过电流表的电流方向向右

⑵若减小电阻R,与R未变化前相比较，电容器充好电后，放电时间和通过R的

总电量分别。

A.变长，不变B.变短，不变C.变短，变多D.变长，变少

10."研究电容器的充、放电过程”的电路如图甲所示，其中电源两端电压

U=8V。S是单刀双掷开关，C为平行板电容器。先使开关S与2相连，电容器

充电结束后把开关S掷向1,电容器通过电阻R放电。传感器将电流信息传入计

算机，屏幕上显示出电流/随时间t变化的曲线如图乙所示。

(1)当开关S接2时，电流电容器上极板(选填"流入"或"流出")

(2)其放电电流随时间变化图像如图乙所示，已知图中所围的面积约为40个方

格，每一小格8x10-5。，可算出电容器的电容为Fo

(3)在充电过程中，电容器两端电压为“电容器电荷量为q,充电时间为3

则下列图像中它们之间的关系可能正确的是()

四、解答题(本大题共2小题)

11.空间中三点A、2和C是直角三角形的三个顶点，且AB=4cm,

ZG4B=37°,现将点电荷2A和0分别放在A、3两点，测得C点的场强为

EC=8N/C,方向如图所示，求：

(1)Z产生的电场在C点的电场强度大小和方向；

(2)2,电荷量大小;

(3)若在C点放一个g=-2xl(F8c的试探电荷，这个试探电荷受到的静电力大小

和方向。

Ec<TfC

✓I

A^---------------------

12.如图所示，在一条上端固定的绝缘细线的下端系一质量为加=2.0xl(T3kg的带

电小球，置于两块足够大且带等量异种电荷的平行金属板间，两板相距

d=10j§cm,在两板间产生强度为EugxlO,N/C的匀强电场、方向水平向右。当

小球平衡时，小球恰好处于两板中间位置，且细线与竖直方向的夹角。=60。，取

重力加速度大小g=10m/s2,求：

(1)小球带何种电荷？电荷量为多少？

(2)若将绳子剪断，那么剪断后小球做什么运动？小球撞击到那块板？经多长

时间撞击到板上？

参考答案

1.【答案】D

【详解】。、。之间沿电场线方向的距离为d=Rsin53°=4m,a、。间电势差

U=4V,则电场强度的大小为E=J=1V/m,故A错误；b、。之间沿电场线方

向的距离为/=Rcos53°=3m,b点电势为<Pb=Ubo=Ed'=1X3V=3

V,故B错误；b、d两点间的电势差为“d=2ERcos53°=2。6=6V,静电力

做功航-1义6J=-6J,故C错误；a、c两点间的电势差为U〃c=

2£Rsin53°=8V,静电力做功WflC=^[/ae=1X8J=8J,则电势能减少8J,

故D正确。

2.【答案】D

【详解】针状负极与环形正极间的电场为匀强电场，所以E===言、V/m

d5x10-3

=106V/m；负氧离子受力E=qE=1.6X10T9xi（）6N=i.6X10T3N,故D正

确。

3.【答案】D

【详解】题图为一组等差等势面，电场方向垂直等势面且指向电势降低的方向，

故电场强度方向水平向右，电场强度的大小E=：=黑V/m=40V/m,故D

a0.25

正确。

4.【答案】D

【详解】电容器上所标注的450V是额定电压，不是击穿电压，A错误；当电容

器的电压低于450V时，电容器也能工作，B错误；电容器的电容是由电容器本

身决定的，与所加电压无关，C错误；当电容器所加电压最大时，允许容纳的电

荷量最大，为。=CU=1000X10-6x450C=0.45C,D正确。

5.【答案】C

【详解】由题图乙可知，。电容器的电容为Ci=l000uF,6电容器的电容为

C2=10000口F,所以a、6两个电容器的电容之比为1000:10000=1：10,

A、B错误；。电容器正常工作时最多能容纳的电荷量为。i=GS=l

000X10-6X80C=0.08C,。电容器正常工作时最多能容纳的电荷量为。2=

C2U2=10000X10-6X10c=0.1C,C正确，D错误。

6.【答案】AC

【详解】当重力等于静电力时，只有细线的拉力提供向心力，小球可能做匀速圆

周运动，故A正确；当重力小于静电力时，a点为等效最低点，则小球运动到最

高点。时，细线的张力最大，故B错误；根据沿着电场线方向电势逐渐降低可

知，在圆周上a点的电势最高，由=知，当小球运动到最高点。时，小球

的电势能一定最小，故C正确；当重力小于静电力时，a点为等效最低点，则小

球运动到最高点。时，小球的速度最大，故D错误。

7.【答案】AC

【详解】由题图乙可知，电子在A、8两点的电势能分别为EpA和瓦小且EpB>

EpA,说明电子由A运动到8的过程中电势能增大，静电力做负功，静电力对其

所做的功为W=EPA—EpB,选项C正确；电子仅在静电力作用下运动，静电力做

负功，动能减小，故电子在A点的动能大于在8点的动能，选项D错误；由题

图乙知该电场是匀强电场，A、8两点的电场强度相等，选项B错误；该电场一

定不是孤立点电荷形成的电场，选项A正确。

8.【答案】BD

【详解】AC.由。到b,根据动能定理可知，重力做负功，则电场力一直做正

功，则电势能减小，则a点的电势能大于b点的电势能，故AC错误；

B.。点的电势能大于。点的电势能，根据

Ep=94

由于

Epa>Epb

且质点带负电，则

可知。点的电势比b点的电势低，故B正确；

D.由题意可知，开始电场力大于重力，做加速运动，然后电场力小于重力做减

速运动，所以。点的电场力大于6点的电场力，则。点的电场强度大于6点的电

场强度，故D正确。

故选BDo

9.【答案】⑴ABC；⑵B

【详解】（1）A.S2接通1,再接通Si,电源对电容器进行充电，充电电流逐渐

变小，即电流表的示数逐渐变小，A正确；

B.电容器充电结束后，S2接通2,电容器通过电流表和定值电阻进行放电，放

电电流逐渐减小，即电流表的示数逐渐变小，B正确；

C.充电过程，电容器电荷量逐渐增加，电容器两端电压逐渐增大，即电压表示

数逐渐变大；放电过程，电容器电荷量逐渐减少，电容器两端电压逐渐减小，即

电压表示数逐渐变小，C正确；

D.充电结束后，电容器上极板带正电，下极板带负电，则放电过程中，通过电

流表的电流方向向左，D错误。选ABC。

（2）电容器充好电后，电容器两端电压等于电源电动势，设电容器电容为C,

则电容器所带电荷量为0=CU=",若减小电阻R,与R未变化前相比较，电容

器充好电后，放电通过R的总电量为。=CE,可知通过R的总电量保持不变；假

设电容器两端电压为U,则有/=二，可知与R未变化前相比较，放电电流变

大，则放电时间变短。选B。

10.【答案】（1）流入（2）4x10^（3）BD

【详解】（1）当开关S接2时，电容器处于充电状态，负电荷（电子）由电容

器的正极板移动到电源正极，电流流入电容器上极板。

（2）根据/T图像与时间轴围成的面积表示电荷量，由题可知

C37x13

0=40x8x10-5C=3.2xl0-4C,电容器的电容C=^=F=4xl0-4Fo

一U8

（3）CD：充电过程开始时，电荷量从零开始逐渐增加，充电结束后电荷量达到

最大值，C错误，D正确；

AB：由于电容器C不变，根据4=C",可知充电过程随着电荷量增加，板极间电

压增大，充电完毕后，电荷量不再增加，A错误，B正确。选BD。

25

11.【答案】（1）10N/C,由C指向A；（2）yxlO-12C；（3）1.6xlO7N,水

平向右

【详解】（1）如图所示，根据矢量叠加法则可知0在C点产生的电场强度方向

一定由C指向A,而。B在C点产生的电场强度方向一定由8指向C,所以有

Ec=EACOS37°

解得

&=10N/C

（2）根据前面分析可知QA带负电，根据几何关系可得

,厂A3「

AC=------=5cm

cos37°

根据点电荷场强公式有

解得

i2

eA=^xio-c

（3）试探电荷受到的静电力大小为

7

F=|^|EC=1.6X10-N

由于试探电荷带负电，所以F的方向与EC的方向相反，为水平向右

12.【答案】（1）正电，4=2x10^5（2）初速度为0的匀加速直线运动，撞

击到右侧板，t=O.ls

【详解】（1）根据受力平衡可知小球带正电，对小球分析tana=也，解得

mg

?=2xlO^C

（2）做初速度为0的匀加速直线运动，撞击到右侧板；对小球合加速度

d

a=­--=20m/s2,同时有得t=°」s

cosa

sin6002

知识归纳总结

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2025届高考物理：静电场小练（1）解析

一、单选题解析

1.匀强电场与电势关系

本题主要考察匀强电场中电势与电场强度的关系，以及电场力做功与电势能变化的关系。

选项A：通过计算a、O间沿电场线方向的距离和已知的电势差，利用公式£=1）£^=

\frac{U}{d}E=dU可求得电场强度，但计算中未考虑sin53。的值，导致结果错误。

选项B：同理，计算b点电势时未正确使用电场强度与距离的关系，导致结果错误。

选项C：通过计算b、d两点间的电势差，利用公式W=qUW=qUW=qU