考点11 电场-五年（2020-2024年）高考物理真题专项分类汇编

五年（2020-2024）高考真题专项分类汇编PAGEPAGE20考点11电场—五年（2020—2024年）高考物理真题专项分类汇编一、单选题1．[2024年贵州高考真题]如图，A、B、C三个点位于以O为圆心的圆上，直径与弦间的夹角为。A、B两点分别放有电荷量大小为的点电荷时，C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向，则等于()A. B. C. D.22．[2024年江西高考真题]蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质，将其置于电压恒定的两平行金属板间，板间电场视为匀强电场，如图所示。若两金属板间距减小，关于火焰中电子所受的电场力，下列说法正确的是()A.电场力增大，方向向左 B.电场力增大，方向向右C.电场力减小，方向向左 D.电场力减小，方向向右3．[2024年河北高考真题]如图，真空中有两个电荷量均为的点电荷，分别固定在正三角形ABC的顶点B、C。M为三角形ABC的中心，沿AM的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆，电荷量为。已知正三角形ABC的边长为a，M点的电场强度为0，静电力常量为k。顶点A处的电场强度大小为()A. B. C. D.4．[2024年江苏高考真题]在静电场中有两点，试探电荷在两点的静电力F与电荷量q满足如图所示的关系，请问两点的场强大小等于()A. B. C. D.5．[2024年甘肃高考真题]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()A.充电过程中，电容器两极板间电势差增加，充电电流增加B.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6．[2024年北京高考真题]如图所示，两个等量异种点电荷分别位于M、N两点，P、Q是MN连线上的两点，且。下列说法正确的是()A.P点电场强度比Q点电场强度大B.P点电势与Q点电势相等C.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P点电场强度大小也变为原来的2倍D.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P、Q两点间电势差不变7．[2024年浙江高考真题]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8．[2023年重庆高考真题]真空中固定有两个点电荷，负电荷位于坐标原点处，正电荷位于x轴上，的电荷量大小为的8倍。若这两点电荷在x轴正半轴的处产生的合电场强度为0，则相距()A. B. C. D.9．[2023年湖南高考真题]如图，真空中有三个点电荷固定在同一直线上，电荷量分别为和，P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°、和30°。若P点处的电场强度为零，，则三个点电荷的电荷量可能为()A.，， B.，，C.，， D.，，10．[2023年浙江高考真题]某带电粒子转向器的横截面如图所示，转向器中有辐向电场。粒子从M点射入，沿着由半径分别为和的圆弧平滑连接成的虚线（等势线）运动，并从虚线上的N点射出，虚线处电场强度大小分别为和，则和应满足()A. B. C. D.11．[2023年辽宁高考真题]如图，空间中存在水平向右的匀强磁场，一导体棒绕固定的竖直轴OP在磁场中匀速转动，且始终平行于OP。导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像可能正确的是()A. B.C. D.12．[2022年湖南高考真题]如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边上。移去a处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是()A.电场强度方向垂直指向a，电势减小B.电场强度方向垂直指向c，电势减小C.电场强度方向垂直指向a，电势增大D.电场强度方向垂直指向c，电势增大13．[2022年湖北高考真题]密立根油滴实验装置如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间产生匀强电场。用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。金属板间电势差为U时，电荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。若仅将金属板间电势差调整为2U，则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为()A. B. C. D.14．[2022年重庆高考真题]2021年中国全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的纪录.为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将一小段真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场（如图），电场强度大小为E，磁感应强度大小为B.若某电荷量为q的正离子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小为，垂直于磁场方向的分量大小为，不计离子重力，则()A.电场力的瞬时功率为 B.该离子受到的洛伦兹力大小为C.与的比值不断变大 D.该离子的加速度大小不变15．[2023年上海高考真题]如图所示，a为匀强电场，b为非匀强电场，三个电荷用轻棒连接为正三角形，则整个系统受合力的情况是()A.a为0，b为0 B.a为0，b不为0C.a不为0，b为0 D.a不为0，b不为016．[2022年重庆高考真题]如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变.若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则()A.材料竖直方向尺度减小 B.极板间电场强度加热器不变C.极板间电场强度变大 D.电容器电容变大17．[2021年江苏高考真题]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，为直径上的两点，，现垂直于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.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电场强度逐渐增大二、多选题18．[2024年湖北高考真题]关于电荷和静电场，下列说法正确的是()A.一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变B.电场线与等势面垂直，且由电势低的等势面指向电势高的等势面C.点电荷仅在电场力作用下从静止释放，该点电荷的电势能将减小D.点电荷仅在电场力作用下从静止释放，将从高电势的地方向低电势的地方运动19．[2023年河北高考真题]如图，在x轴上放置四个点电荷和位于A点两侧，位于B点两侧。C点在y轴上，且。取无穷远处电势为零，电荷位置与电荷量满足一定关系，使得以O点为球心、以OC为半径的球面上各点的电势均为零。下列说法正确的是()A.两点电场强度的方向一定沿x轴正方向B.若在O点放一正点电荷，则两点的电势一定升高C.试探电荷q沿y轴运动过程中，若静电力始终不做功，则它受到的静电力始终为零D.试探电荷q沿y轴运动过程中，若静电力始终不做功，则C点的电场强度一定为零20．[2023年天津高考真题]如图，在一个固定的正点电荷产生的电场中，一个正试探电荷q两次以大小相等、方向不同的初速度从P点出发，分别抵达M点、N点，且q在点时的速度大小也相等，则下列说法正确的是()A.P点电势高于M点电势 B.M点电势高于N点电势C.q从P点运动到M点一直做减速运动 D.两点处的电场强度大小相等21．[2021年海南高考真题]如图，在匀强电场中有一虚线圆，ab和cd是圆的两条直径，其中ab与电场方向的夹角为与电场方向平行，两点的电势差。则()A.电场强度的大小B.b点的电势比d点的低5VC.将电子从c点移到d点，电场力做正功D.电子在a点的电势能大于在c点的电势能三、实验题22．[2024年广西高考真题]某同学为探究电容器充、放电过程，设计了图甲实验电路。器材如下：电容器，电源E（电动势，内阻不计），电阻，电阻，电流传感器，开关、，导线若干。实验步骤如下：（1）断开、，将电流传感器正极与a节点相连，其数据采样频率为，则采样周期为_______s；（2）闭合，电容器开始充电，直至充电结束，得到充电过程的曲线如图乙，由图乙可知开关闭合瞬间流经电阻的电流为_______（结果保留3位有效数字）；（3）保持闭合，再闭合，电容器开始放电，直至放电结束，则放电结束后电容器两极板间电压为_______V；（4）实验得到放电过程的曲线如图丙，曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为，则电容器的电容C为_______。图丙中曲线与横坐标、直线所围面积对应电容器释放的电荷量为，则时电容器两极板间电压为_______V（结果保留2位有效数字）。23．[2024年海南高考真题]用如图a所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源E、电容器C、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关、开关、导线若干。（1）闭合开关，将接1，电压表示数增大，最后稳定在12.3V。在此过程中，电流表的示数_________（填选项标号）A.一直稳定在某一数值B.先增大，后逐渐减小为零C.先增大，后稳定在某一非零数值（2）先后断开开关、，将电流表更换成电流传感器，再将接2，此时通过定值电阻R的电流方向_________（选填“”或“”），通过传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的图像，如图b，时，图中M、N区域面积比为8:7，可求出______（保留2位有效数字）。24．[2023年山东高考真题]电容储能已经在电动汽车，风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，器材如下：电容器C（额定电压10V，电容标识不清）；电源E（电动势12V，内阻不计）；电阻箱（阻值）；滑动变阻器（最大阻值，额定电流2A）；电压表V（量程15V，内阻很大）；发光二极管，开关，电流传感器，计算机，导线若干。回答以下问题：（1）按照图甲连接电路，闭合开关，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应向___________端滑动（填“a”或“b”）。（2）调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为___________V（保留1位小数）。（3）继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为8.0V时，开关掷向1，得到电容器充电过程的图像，如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为___________C（结果保留2位有效数字）。（4）本电路中所使用电容器的电容约为___________F（结果保留2位有效数字）。（5）电容器充电后，将开关掷向2，发光二极管___________（填“”或“”）闪光。

——★参考答案★——1．答案：B解析：根据题意可知两电荷为异种电荷，假设为正电荷，为负电荷，两电荷在C点的场强如下图，设圆的半径为r，根据几何知识可得，，，同时有，，联立解得，故选B。2．答案：B解析：3．答案：D解析：由点电荷的场强公式和场强叠加原理可知，两点电荷在M点产生的电场强度大小为，方向沿MA方向，又M点的电场强度为0，所以细杆在M处产生的电场强度大小也为，方向沿AM方向，由对称性可知细杆在A处产生的电场强度大小也为，方向沿MA方向，又由点电荷的场强公式和场强叠加原理可知，两点电荷在A处产生的电场强度大小为，方向沿MA方向，所以A处的电场强度大小为，D正确。4．答案：D解析：设图像的横坐标单位长度电荷量为，纵坐标单位长度的力大小为根据可知图像斜率表示电场强度，由图可知可得故选D。5．答案：C解析：A.充电过程中，随着电容器带电量的增加，电容器两极板间电势差增加，充电电流在减小，故A错误；B.根据电路图可知，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N点流向M点，故B错误；C.放电过程中，随着电容器带电量的减小，电容器两极板间电势差减小，放电电流在减小，故C正确；D.根据电路图可知，放电过程中，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，故D错误。故选C。6．答案：C解析：A.由等量异种点电荷的电场线分布特点知，P、Q两点电场强度大小相等，A错误；B.由沿电场线方向电势越来越低知，P点电势高于Q点电势，B错误；CD.由电场叠加得P点电场强度若仅两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，则P点电场强度大小也变为原来的2倍，同理Q点电场强度大小也变为原来的2倍，而PQ间距不变，根据定性分析可知P、Q两点间电势差变大，C正确，D错误。故选C。7．答案：D解析：AB.根据，可得当极板间距增大时电容减小，由于电容器的带电量不变，故极板间电势差增大，故AB错误；C.根据得故场强不变，故C错误；D.移动极板的过程中要克服电场力做功，故电容器储存能量增大，故D正确。故选D。8．答案：B解析：根据题意分析可知，正电荷应位于x轴负半轴上，如图所示，设与相距，则根据场强叠加原理可知，，又，联立解得，B正确。9．答案：D解析：若三个点电荷都带正电或负电，则三个点电荷在P点产生的场强叠加后一定不为零，AB错；几何关系如图1，若，则根据分析可知和在P点产生的电场强度叠加后为，如图2所示，与在P点产生的电场强度不可能在一条直线上，即P点处的电场强度不可能叠加为零，C错；若，则根据分析可知，叠加后，如图3所示，与在P点产生的电场强度等大反向，叠加为零，D对。10．答案：A解析：粒子在下侧电场中运动时，由牛顿第二定律得，又由于粒子沿等势线运动，则粒子进入上侧电场的速度大小不变，由牛顿第二定律得，整理得，A对，BCD错。11．答案：C解析：设导体棒的长度为l，做匀速圆周运动的线速度大小为v，经过一段时间t导体棒的速度方向与初始速度方向的夹角为θ，则，如图所示，此时导体棒的有效切割速度为，则导体棒在匀速转动的过程中，导体棒两端的电势差为，C正确，ABD错误。12．答案：A解析：三根棒在O点产生的电场强度叠加情况如图所示，b、d两棒产生的电场强度等大反向，合电场强度为c棒产生的电场强度，应垂直指向a。电势是标量，长棒均带正电，有四根带电长棒时O点的电势一定大于有三根在时的电势，所以电势减小，A正确。13．答案：D解析：设油滴密度为ρ，由于金属板间电势差为U时，电荷量为q、半径为r的球状油滴静止，则由受力平衡知①；当金属板间电势差为2U时，设此时电荷量为、半径为的球状油滴能静止，则有②，只有D选项中能使②式成立，故选D。14．答案：D解析：根据功率导出公式，可知电场力的瞬时功率为，A错误；由于是正离子垂直于磁场方向的分量大小，所以洛伦兹力，B错误；根据运动的合成与分解可知，离子沿水平方向做加速运动，在垂直于水平方向的平面内做匀速圆周运动，则增大，不变，与的比值不断变小，C错误；离子受到的洛伦兹力大小不变、方向改变，电场力不变，洛伦兹力与电场力之间的夹角恒为90°，则该离子的加速度大小不变，D正确.15．答案：B解析：a为匀强电场，则电场中各点的电场强度大小处处相等，方向相同，设场强大小为E，两个正电荷所受电场力之和为，方向竖直向上，负电荷所受电场力大小为，方向竖直向下，所以整个系统所受合力为零，CD错误；b为非匀强电场，电场线的疏密反映电场强度的大小，由图可知两正电荷所在处的电场强度较小，且方向均沿切线向上，所以两个正电荷所受电场力与负电荷所受电场力的合力不为零，B正确，A错误。16．答案：A解析：由题意可知，测量材料尺度的原理是被测材料的尺度影响电容器下极板的位置，进而影响电容器的电容大小，使电容器上的电荷量发生改变，实现尺度的测量.对电容器分析，两极板间电压不变，极板上所带电荷量Q变少，根据电容定义式可知电容器的电容C变小，D错误；根据电容的决定式可知极板间距d增大，两极板间电压不变，且极板之间为匀强电场，根据，可知极板间电场强度E变小，B、C错误；极板间距d增大，材料竖直方向尺度减小，A正确.17．答案：A解析：A.由于球壳内部的场强为零，补全以后可知在右侧球壳任取一点，该点和C连线后过左半边球壳一点，两点对C的库仑力为零，即等大反向共线，将左侧沿竖直对称到右侧球面，则可以知道这两个点在C点的合场强水平向左，根据叠加原理可知C点场强向左，同理上都是水平向左，因此是等势线，故A正确；BD.将题中半球壳补成一个完整的球壳，且带电均匀，设左、右半球在A点产生的电场强度大小分别为和；由题知，均匀带电球壳内部电场强度处处为零，则知根据对称性，左右半球在B点产生的电场强度大小分别为和，且在图示电场中，A的电场强度大小为，方向向左，B的电场强度大小为，方向向左，所以A点的电场强度与B点的电场强度相同，沿直线从A到B电场强度不可能逐渐增大，故BD错误；C.根据电场的叠加原理可知，在连线上电场线方向向左，沿着电场线方向电势逐渐降低，则沿直线从A到B电势升高，故C错误；故选A。18．答案：AC解析：电荷只能从一个物体转移给另一个物体，不能被创造，也不能被消灭，所以一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变，A正确；电场线与等势面垂直，沿电场线方向电势逐渐降低，所以电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，B错误；点电荷仅在电场力作用下从静止释放，将沿其所受电场力方向运动，即电场力将做正功，则该点电荷的电势能将减小，C正确；结合C项分析和，可知，当时，，当时，，即负点电荷将从低电势的地方向高电势的地方运动，正点电荷将从高电势的地方向低电势的地方运动，D错误。19．答案：BD解析：由题意可知，以O点为球心、OC为半径的球面为等势面，又电场的方向与等势面垂直，则两点的电场强度的方向与x轴重合，但由于各点电荷的电性未知，因此两点的电场强度方向无法判断，A错误；取无穷远处电势为零，则正电荷周围各点的电势均大于0，因此在O点放一正点电荷，则两点的电势一定升高，B正确；试探电荷q沿y轴运动过程中，若静电力始终不做功，则经过y轴且垂直于x轴的平面为等势面，但试探电荷所受的静电力不一定为零，C错误；假设C点的电场强度不为0，由题意可知，以O点为球心、OC为半径的球面为等势面，则C点的电场方向应沿y轴方向，又试探电荷q沿y轴运动过程中，静电力始终不做功，则y轴为等势线，C点的电场方向应垂直y轴，由于同一点的电场的方向是唯一的，故假设不成立，C点的电场强度一定为零，D正确。20．答案：AD解析：由题意可知正试探电荷q两次以大小相等、方向不同的初速度从P点出发，分别到达M点和N点，且其在点时的速度大小相等，则这两个过程中试探电荷动能的变化量相等，即电场力做的功相等，由可知两点的电势差和两点的电势差相等，故两点的电势相等，B错误；由图可知，正试探电荷q从P点运动到N点的轨迹向右弯曲，则可以判断出试探电荷q在P点受到的电场力方向向右，又根据正试探电荷q从P点运动到M点的轨迹为直线，可判断出q从P点到M点，其所受的电场力沿PM方向，所以q从P点到M点一直做加速运动，电场力一直做正功，P点电势高于M点电势，A正确，C错误；由于两点的电势相等，则两点在同一等势面上，又点电荷产生的电场中，等势面