2018-2022高考物理真题按知识点分类汇编14-电场力的性质（电场、电场强度、电场线）（含解析）

五年2018-2022高考物理真题按知识点分类汇编14-电场力

的性质（电场、电场强度、电场线）（含解析）

一、单选题

1.（2022•山东•统考高考真题）半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于。点，

环上均匀分布着电量为。的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧

长均为M的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于OC延长线上距。点为2R的。点，0

点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，夕为（）

A.正电荷，q=&丝B.正电荷，“=选丝

nRnR

C.负电荷，4=警^D.负电荷，qJ血竺

2.（2022•河北・高考真题）如图，真空中电荷量为弱和-q（q>0）的两个点电荷分别位

于M点与N点，形成一个以延长线上。点为球心，电势为零的等势面（取无穷处

电势为零），P为MN连线上的一点，S为等势面与直线MN的交点，T为等势而上的一

点，下列说法正确的是（）

丁----、、、T

2/

2q：-q\

-----,---------!----•~~•-----------

MP\NO;S

A.P点电势低于S点电势B.7点电场强度方向指向。点

C.除无穷远处外，直线上还存在两个电场强度为零的点D.将正试探电荷外从

T点移到尸点，静电力做正功

3.（2022.湖南.统考高考真题）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。、b、c、d上。移去。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G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

4.（2022•浙江•统考高考真题）某种气体一电子放大器的局部结构是由两块夹有绝缘介

质的平行金属薄膜构成，其上存在等间距小孔，其中相邻两孔截面上的电场线和等势线

的分布如图所示。下列说法正确的是（）

A.a点所在的线是等势线

B.〃点的电场强度比c点大

C.b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大

D.将电荷沿图中的线从d—eYjg移动时电场力做功为零

5.（2022•浙江•统考高考真题）单位为J/m的物理量是（）

A.力B.功C.动能D.电场强度

6.（2022・江苏・高考真题）如图所示，正方形ABCZ）四个顶点各固定一个带正电的点电

荷，电荷量相等，O是正方形的中心。现将A点的电荷沿OA的延长线向无穷远处移动,

则（）

试卷第2页，共10页

A.在移动过程中，。点电场强度变小

B.在移动过程中，C点的电荷所受静电力变大

C.在移动过程中，移动的电荷所受静电力做负功

D.当其移动到无穷远处时，0点的电势高于A点

7.（2021•湖南♦高考真题）如图，在®0）位置放置电荷量为g的正点电荷，在（（），4）位

置放置电荷量为g的负点电荷,在距尸（。，为伍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（）

，J

2a-

a（＞-------1P（a,a）

°a2ax

A.（0,2a）,B.（0,2a）,2鸟

C.（2a,0）,&4D.（2a,0）,2。

8.（2021・山东・高考真题）如图甲所示，边长为。的正方形，四个顶点上分别固定一个

电荷量为+4的点电荷；在区间，x轴上电势9的变化曲线如图乙所示。现

2

聘一电荷量为-Q的点电荷p置于正方形的中心。点，此时每个点电荷所受库仑力的合

力均为零。若将P沿X轴向右略微移动后，由静止释放，以下判断正确的是（）

B.。=与1«,释放后P将向左运动

C.。=迪tlq,释放后尸将向右运动

4

D.。:当士!〃释放后P将向左运动

9.（2021.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，。为球心，A、8为直径上的两点，OA=OB,现垂直于A8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.0、C两点电势相等

B.4点的电场强度大于8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

10.（2020・浙江•统考高考真题）空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其

中。点处为正电荷，P、。两点附近电场的等势线分布如图所示，“、b、c、4、e为电

场中的5个点，设无穷远处电势为0,则（）

A.e点的电势大于0

B.4点和6点的电场强度相同

C.〃点的电势低于d点的电势

D.负电荷从。点移动到。点时电势能增加

11.（2019•海南•高考真题）如图，静电场中的一条电场线上有加、N两点，箭头代表电

场的方向，则（）

M~*N-

A.M点的电势比N点的低

试卷第4页，共10页

B.M点的场强大小一定比N点的大

C.电子在M点的电势能比在N点的低

D.电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的大

12.（2018♦全国•高考真题）如图，三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别

为"=5cm,bc=3cm,cn=4cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、8的连线.设

小球4、b所带电荷量的比值的绝对值为则（）

A.a、〃的电荷同号，k=《

B.〃、〃的电荷异号，k=~

64

C.a、b的电荷同号，k喝

D.。、/,的电荷异号，k嗒

13.（2019•北京♦高考真题）如图所示，a、〃两点位于以负点电荷-Q（。＞0）为球心的

球面上，c点在球面外，则

A.a点场强的大小比h点大

B.6点场强的大小比c点小

C.a点电势比。点高

D.分点电势比c点低

14.（2018•浙江•高考真题）电场线的形状可以用实验来模拟，把头发屑悬浮在蒐麻油里,

加上电场，头发屑按照电场的方向排列起来，如图所示，关于此实验，下列说法正确的

是（）

ah

A.a图是模拟两等量同种电荷的电场线

B.b图一定是模拟两等量正电荷的电场线

C.a图中A、B应接高压起电装置的两极

D.b图中A、B应接高压起电装置的两极

15.（2019•浙江•高考真题）用国际单位制的基本单位表示电场强度的单位，下列正确的

是（）

A.N/C

B.V/m

C.kg»m/（C*s2）

D.kg«m/（A»s3）

16.（2019•浙江・高考真题）等量异种电荷的电场线如图所示，下列表述正确的是（）

A.a点的电势低于b点的电势

B.。点的场强大于8点的场强，方向相同

C.将一负电荷从a点移到b点电场力做负功

D.负电荷在。点的电势能大于在8点的电势能

二、多选题

17.（2022•全国•统考高考真题）如图，两对等量异号点电荷+4、-q（q>0）固定于正方

形的4个顶点上。L.N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，。为内切圆的圆心,

M为切点。则（）

试卷第6页，共10页

A.乙和N两点处的电场方向相互垂直

B.M点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左

C.将一带正电的点电荷从M点移动到0点，电场力做正功

D.将一带正电的点电荷从乙点移动到N点，电场力做功为零

18.（2021.河北.高考真题）如图，四个电荷量均为4（q＞（））的点电荷分别放置于菱形的

四个顶点，其坐标分别为（M0）、（T/,0）、（0,%）和（（）,-%）,其中x轴上的两个点电

荷位置固定轴上的两个点电荷可沿），轴对称移动（%*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y。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％=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%=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

19.（2021.湖北•统考高考真题）关于电场，下列说法正确的是（）

A.电场是物质存在的一种形式

B.电场力一定对正电荷做正功

C.电场线是实际存在的线，反映电场强度的大小和方向

D.静电场的电场线总是与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面

20.（2020•全国•统考高考真题）如图，是锐角三角形PMN最大的内角，电荷量为

q（^>0）的点电荷固定在P点。下列说法正确的是（）

A.沿何N边，从例点到N点，电场强度的大小逐渐增大

B.沿MN边，从M点到N点，电势先增大后减小

C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大

D.将正电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负

21.（2020•全国•统考高考真题）如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分

布着等量异种电荷。“、人为圆环水平直径上的两个点，c、”为竖直直径上的两个点，

它们与圆心的距离均相等。则（）

A.a、〃两点的场强相等B.a、万两点的电势相等

C.c、d两点的场强相等D.c、d两点的电势相等

22.（2020•海南.统考高考真题）空间存在如图所示的静电场，a、b、c、”为电场中的

A.。点的场强比b点的大

试卷第8页，共10页

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a点移动到b点，电场力做正功

23.（2019♦全国•高考真题）如图，电荷量分别为q和-q（q>0）的点电荷固定在正方体

的两个顶点上，b是正方体的另外两个顶点，则（）

A.a点和匕点的电势相等

B.〃点和6点的电场强度大小相等

C.。点和匕点的电场强度方向相同

D,将负电荷从a点移到人点，电势能增加

24.（2018・海南•高考真题）如图，a、b、c、d为一边长为/的正方形的顶点.电

荷量均为虱4>0）的两个点电荷分别固定在。、c两点，静电力常量为比不计

重力.下列说法正确的是（）

A.〃点的电场强度大小为华

B.过从d点的直线位于同一等势面上

C.在两点电荷产生的电场中，ac中点的电势最低

D.在6点从静止释放的电子，到达4点时速度为零

三、解答题

25.（2018・北京・高考真题）（1）静电场可以用电场线和等势面形象描述.

a.请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷。的场强表达式；

b.点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面工、Sz到点电荷的距离分别为以、

r2.我们知道，电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小.请计算Si、S2上单位面

积通过的电场线条数之比M/M.

(2)观测宇宙中辐射电磁波的天体，距离越远单位面积接收的电磁波功率越小，观测

越困难.为了收集足够强的来自天体的电磁波，增大望远镜口径是提高天文观测能力的

一条重要路径.2016年9月25日，世界上最大的单口径球面射电望远镜FAST在我国

贵州落成启用，被誉为“中国天眼”.FAST直径为500m,有效提高了人类观测宇宙的

精度和范围.

a.设直径为100m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为匕，计算FAST

能够接收到的来自该天体的电磁波功率P2-,

b.在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的，仅以辐射功率为尸的同类天体为观测

对象，设直径为100m望远镜能够观测到的此类天体数目是N0,计算FAST能够观测

到的此类天体数目N.

试卷第10页，共10页

参考答案:

1.c

【详解】取走A、8处两段弧长均为©的小圆弧上的电荷，根据对称性可知，圆环在。点

产生的电场强度为与A在同一直径上的A/和与8在同一直径上的8/产生的电场强度的矢量

和，如图所示，因为两段弧长非常小，故可看成点电荷，则有

QAL

由图可知，两场强的夹角为120,则两者的合场强为

E=E/k嚼

根据。点的合场强为0,则放在。点的点电荷带负电，大小为

根据

E'=k—^

（2穴）

联立解得

2。"

TIR

【详解】A.在直线MN上，左边正电荷在M右侧电场强度水平向右，右边负电荷在直线MN

上电场强度水平向右，根据电场的叠加可知间的电场强度水平向右，沿着电场线电势逐

渐降低，可知尸点电势高于等势面与MN交点处电势，则P点电势高于S点电势，故A错误；

C.由于正电荷的电荷量大于负电荷电荷量，可知在N左侧电场强度不可能为零，则N右侧,

答案第1页，共13页

设MN距离为L,根据

klq_k-q

(L+d)2=W

可知除无穷远处外，直线MN电场强度为零的点只有一个，故C错误；

D.由A选项分析可知：T点电势低于产电势，则正电荷在T点的电势能低于在「电势的电

势能，将正试探电荷外从T点移到P点，电势能增大，静电力做负功，故D错误；

B.设等势圆的半径为R,AN距离为x,MN跑离为L,如图所示

2q!-q\

MPA\N0;S

----

根据

kq

。二一

x

结合电势的叠加原理A、S满足

k-2q_kq

L-xx

k-2q_kq

L+2/?—x2R—x

解得

L

x=­

3

R卫

3

由于电场强度方向垂直等势面，可知T点的场强方向必过等势面的圆心，0点电势

_k^_kq___3kq

,LL-2L

LH-------

33

可知

<Pr>(Po

可知T点电场方向指向。点，故B正确。

故选B。

答案第2页，共13页

3.A

【详解】根据对称性可知，移去。处的绝缘棒后，电场强度方向垂直指向”，再根据电势的

叠加原理，单个点电荷在距其r处的电势为

3=心（取无穷远处电势为零）

r

现在撤去“处的绝缘棒后，减小，则0点的电势减小。

故选Ao

4.C

【详解】A.因上下为两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜，则a点所在的线是电场线，选项

A错误；

B.因c处的电场线较6点密集，则c点的电场强度比6点大，选项B错误；

C.因秘两处所处的线为等势线，可知6、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大，选项

C正确；

D.因"g两点在同一电场线上，电势不相等，则将电荷沿图中的线从“TeTjjg移动时电

场力做功不为零，选项D错误。

故选C。

5.A

【详解】根据功的定义式W=心可知

J=Nm

则有

JNm

—=------=N

mm

因N是力的单位，故单位为J/m的物理量是力。

故选Ao

6.D

【详解】A.。是等量同种电荷连线的中点，场强为0,将A处的正点电荷沿OA方向移至

无穷远处，。点电场强度变大，故A不符合题意；

B.移动过程中，C点场强变小，正电荷所受静电力变小，故B错误：

C.A点电场方向沿OA方向，移动过程中，移动电荷所受静电力做正功，故C错误；

D.A点电场方向沿OA方向，沿电场线方向电势降低，移动到无穷远处时，。点的电势高

于A点电势，故D正确。

答案第3页，共13页

故选D。

根据点电荷场强公式

E=kg

r

两点量异种点电荷在尸点的场强大小为

4=驾，方向如图所示

a

两点量异种点电荷在P点的合场强为

4=04=0*,方向与+4点电荷与切点电荷的连线平行如图所示

Q点电荷在p点的场强大小为

的

一呵2/

三点电荷的合场强为0,则当方向如图所示，大小有

4=七

解得

Q=2岛

由几何关系可知。的坐标为(0,2a)

故选B。

8.C

【详解】对y轴正向的点电荷，由平衡知识可得

岳£、k-tQq

a(&q)2王2

答案第4页，共13页

解得

因在04x<1a区间内沿x轴正向电势升高，则场强方向沿x轴负向，则将P沿x轴正向

2

向右略微移动后释放，P受到向右的电场力而向右运动。

故选Co

9.A

【详解】A.由于球壳内部的场强为零，补全以后可知在左右侧球壳在C点的合场强为零，

因左右球壳的场强具有对称性，要想合场强为零只能是两部分球壳在C点的场强都是水平

方向，则可以知道右侧球壳在C点的合场强水平向左，同理OC上其他点的场强都是水平向

左，因此OC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4点产生的电场强

度大小分别为©和民;由题知，均匀带电球壳内部电场强度处处为零，则知

E尸E2

根据对称性，左右半球在B点产生的电场强度大小分别为民和©,且

E1=E2

在图示电场中，A的电场强度大小为6,方向向左，B的电场强度大小为0,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AB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8电势升高，故C错误；

故选Ao

10.D

【详解】A.根据电场线与等势面垂直关系，可判断P点处为负电荷，无穷远处电势为0,e

点在PQ连线的中垂线上，则丸=0,A错误；

B.a、b两点电场强度大小相同，方向不同，则a、6两点电场强度不同，B错误；

C.因b点所在等势面的电势高于d点所在等势面的电势，可知b点电势高于"点，即必>外，

C错误；

D.由夕负电荷从a到c电场力做负功，电势能增加，D正确。

答案第5页，共13页

故选D。

11.C

【详解】顺着电场线电势逐渐降低，可知M点的电势比N点的高，选项A错误；一条电场

线不能确定疏密，则不能比较"N两点场强的大小，也不能比较电子在两点受电场力的

大小，选项BD错误；负电荷在高电势点的电势能较低，选项C正确；

12.D

【详解】根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，且小球C所受库仑力的合力的方向平行于4,

人的连线，可知，小6的电荷异号，对小球c受力分析，如下图所示

因ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm,因此ac_L/?c,那么两力的合成构成矩形，依据相似三角形

之比，则有

Fa_ac_4

Fbhe3

根据库仑定律有

F0=k驾,9陪

acbe

综上所得

%_4£_64

———x-z-----

2

qh3327

故D正确，ABC错误。

故选D。

13.D

【详解】由点电荷场强公式E=确定各点的场强大小，由点电荷的等势线是以点电荷为

球心的球面和沿电场线方向电势逐渐降低确定各点的电势的高低.

由点电荷的场强公式E=可知，a、b两点到场源电荷的距离相等，所以“、6两点的电

厂

场强度大小相等，故A错误；由于c点到场源电荷的距离比人点的大，所以〃点的场强大小

比c点的大，故B错误；由于点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面，所以a点与力点电

答案第6页，共13页

势相等，负电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷，根据沿电场线方向电势逐渐降低，所

以6点电势比c点低，故D正确.

14.C

【详解】从图a模拟出来的形状如图所示，可知为等量异种电荷产生的电场线，即AB应带

异种电荷，所以接高压起电装置的正负极，

而图b模拟出来电场线形状如图所示,可知为等量同种电荷产生的电场线，两极带同种电荷,

所以应接高压起电装置的同一极，故C正确.

15.D

F

【详解】电场强度七=一，电场力的单位为N,电量的单位为C,所以电场强度的单位是

<7

N/C,而1N/C=1版,加s,=i&g.〃?/A.s3,D正确.

As

16.C

【分析】沿电场线方向电势降低；电场线的疏密程度表示电场强度大小，电场线的切线方向

表示电场强度方向，负电荷在低电势处电势能大，在高电势处电势能小，据此分析.

【详解】沿电场线方向电势降低，故〃点电势高于6点电势，A错误；电场线的疏密程度表

示电场强度大小，电场线越密，电场强度越大，故〃点的场强大于6点的场强，电场线的切

线方向为场强方向，故M两点的电场强度方向不同，B错误；负电荷在低电势处电势能大,

所以从a点（高电势）移动到b点（低电势），电势能增大，电场力做负功，C正确D错误.

17.AB

【详解】A.两个正电荷在N点产生的场强方向由N指向O,N点处于两负电荷连线的中垂

答案第7页，共13页

线上，则两负电荷在N点产生的场强方向由N指向0,则N点的合场强方向由N指向。，

同理可知，两个负电荷在L处产生的场强方向由。指向LL点处于两正电荷连线的中垂线

上，两正电荷在L处产生的场强方向由O指向，则4处的合场方向由。指向L由于正方

形两对角线垂直平分，则L和N两点处的电场方向相互垂直，故A正确；

B.正方形底边的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向左，而正方形上方的一对等量

异号电荷在M点产生的场强方向向右，由于M点离上方一对等量异号电荷距离较远，则M

点的场方向向左，故B正确；

C.由图可知，M和。点位于两等量异号电荷的等势线上，即M和。点电势相等，所以将

一带正电的点电荷从M点移动到。点，电场力做功为零，故C错误；

D.由图可知，L点的电势低于N点电势，则将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场

力做功不为零，故D错误。

故选AB。

18.ACD

【详解】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，无论以取什么值，

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⑷,50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A点，则带负电的试探电荷在A点的电势能较

大，从A点到B点电势能减小，可知电场力做正功，选项C正确；

答案第8页，共13页

D.若y尸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），轴正向和x正向上的点电荷在（/,/）处的合场强

E_2kg20一6kq

（也h/也F+F一天乔

在），轴负向和X负向上的点电荷在（/,/）处的合场强

17ckq2扬+"kqc

“25尸+『）2,25/2+广月月广

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轴正方向成45。倾斜向上，选项D正确。

故选ACDo

19.AD

【详解】A.电场是存在于电荷周围的一种特殊媒介物质，A正确；

B.如果正电荷的速度方向与电场力的夹角大于90。，则电场力做负功，等于90。电场力不做

功，小于90。电场力做正功，B错误；

C.电场线是为了形象地描绘电场而人为引入的一簇曲线，该曲线的疏密程度反映场强的大

小，C错误；

D.静电场的电场线在空间上与等势面垂直，且沿电场线的方向电势降低，即由高等势面指

向低等势面，D正确。

故选AD.,

答案第9页，共13页

20.BC

【详解】A.点电荷的电场以点电荷为中心，向四周呈放射状，如图

是最大内角，所以根据点电荷的场强公式E=（或者根据电场线的疏

r

密程度）可知从电场强度先增大后减小，A错误；

B.电场线与等势面（图中虚线）处处垂直，沿电场线方向电势降低，所以从MfN电势

先增大后减小，B正确；

C.M、N两点的电势大小关系为乱“＞外,,根据电势能的公式耳=4/可知正电荷在M点

的电势能大于在N点的电势能，C正确；

D.正电荷从MTN,电势能减小，电场力所做的总功为正功，D错误。

故选BCo

21.ABC

【详解】BD.如下图所示，为等量异种电荷周围空间的电场分布图。本题的带电圆环，可

拆解成这样无数对等量异种电荷的电场，沿竖直直径平行放置。它们有共同的对称轴PP,

PP'所在的水平面与每一条电场线都垂直，即为等势面，延伸到无限远处，电势为零。故在

PP'上的点电势为零，即外=%=0;而从M点到N点，电势一直在降低，即”＞心，故

B正确，