2022版高中物理选考（山东专用）一轮总复习集训：九电场 -基础集训

专题九电场

备考篇

【考情探究】

课标解读

考情分析备考指导

考点内容

1.知道点电荷模型。知道两个点电荷间

本专题主要研究电场的基本性质以

相互作用的规律。体会探究库仑定律过在复习中应重视对基

及带电粒子在静电场中的运动问

电场力的性程中的科学思想和方法本概念及基本规律的

题。场强和电势是分别描述电场的

质2.知道电场是一种物质。了解电场强理解，注重知识的实际

力的性质和能的性质的两个物理

度,体会用物理量之比定义新物理量的应用，如带电粒子在电

量。电势能、电场力做功、电势能

方法。会用电场线描述电场场中的加速、偏转以及

的变化等是电场能的性质讨论的延

1.知道静电场中的电荷具有电势能电容器的有关知识在

伸，带电粒子在电场中的运动问题

2.了解电势能、电势和电势差的含义生产、生活中的应用。

则是电场上述两性质的综合应用。

电场能的性3.知道匀强电场中电势差与电场强度加强本专题知识与其

考查内容：

质的关系他物理知识的综合应

⑴基本概念的深刻理解及各物理

4.能分析带电粒子在电场中的运动情用，如带电粒子在复合

量之间的关系

况，能解释相关的物理现象场中的运动。掌握处理

⑵以点电荷模型为载体综合考查

1.观察常见电容器,了解电容器的电容，较为复杂的物理问题

电场力的性质和电场能的性质

电容器、带观察电容器的充、放电现象。能举例说的方法，如类比法、等

⑶带电粒子运动的轨迹问题

电粒子在电明电容器的应用效法、建立模型等思维

（1）电容器的两类动态平衡问题

场中的运动2.带电粒子（带电体）在电场中运动时动方法

⑸带电粒子在电场中运动的问题

力学和能量观点的综合运用

【真题探秘】

（202。山东等级考.io,4分）（多选）真空中rr两个固定的带正电的点・

电荷.电荷用不相等一个带负电的试探电荷肯下二者连线上的。点时.点电苻之间的作用力遂

•楣庠心定律

寺杳共点力的平衡，仅在电场力的作用下梏好保持静止状态过。点作两正心荷连线的垂线.

这个条件隐含。点8,以。点为圆心的圆与连线和垂线分别交于。、。和鼠小如图所示.以下说

场我为京。

法正确的是，（）

/人、

&..................U--广

A.a点电势低于。点

B劣点电势低丁c点

C.该试探电荷在a点的也势能大于似点的电势能

D.该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能

命题立意

山东卷考查电场中的内容时多以多选题的形式出现,以电场中理想化模型点电荷为载体，涉及多个知识点的应用（共点力的

平衡、电场线、电势、电势能与电场力做功）,体现山东卷多综合的特点。本题考查考生的推理能力和知识迁移能力。

解题指导

依据试探电荷仅在电场力的作用下恰好保持静止状态,可判定〃点的电场强度为零，从而确定两正点电荷的电荷量大小，再

根据沿着电场线方向电势降低，进而确定电势高低，最后依据负电荷从高电势至!H氐电势，其电势能增加,从低电势到高电势，

其电势能降低，即可求解。

拓展延伸

由课本上要求考生掌握的等量同种点电荷的电场线的分布情况，拓展到非等量同种点电荷的电场线分布，考查不等量同种

正点电荷的电场强弱与电势高低的应用，掌握点电荷在某点的电场强度方向确定，及理解矢量的合成法则，注意电荷的电势

能大小与电势、电荷量，及电性均有关。

［教师专用题组］

1.真题多维细目表

考点

真题涉分电场力的电场能的性电容器、带电粒子题型设题情境学科素养

随质在电场中的运动

2020山东,104电势、电势能多选两不等量正电荷模型建构、科学推理

带电粒子在电场中的

2020课标1,2520计算柱形区域匀强电场运动观念，科学推理

运动

2019课标/,156库仑力单选绳悬挂两带电球模型建构、科学推理

2019课标〃,206电势能多选带电粒子运动能量观念、科学推理

--------------P

带电粒子在电场中的七一

2019课标〃,2412计算运动观念、科学推理

运动

--------------0

带电粒子在电场中的

2019课标〃/2412计算竖直向下与强电场运动观念、科学论证

运动

2018课标/,166库仑定律单选三个固定带电小球模型建构、科学推理

2018课标〃,216场强电场力做功多选匀强电场能量观念、科学推理

带电粒子在电容器中1

2018课标以216多选运动观念、科学推理

运动

电势与距离的关系图

2017课标/,206场强电场力做功多选能量观念、科学推理

像

带电粒子电场中的运带电油滴在电场中运

2017W/,2520计算运动观念、科学论证

动动

带电小球在电场中的'V

2017课标〃,2520计算运动观念、科学论证

运动左H1

2017课标〃/216场强电势、电势能多选匀强电场三点电势能量观念、科学论证

带电粒子在电场中的*=''

2016课标〃,156单选科学推理、科学论证

运动

2016课标〃/156等势面单选静电场的等势面物质观念、模型建构

2015山东理

6场强叠加单选三个点电荷模型建构、科学推理

综,18

2.命题规律与趋势

本专题内容通常以粒子运动情景或相关图像为考查依托，虽然多以选择题的形式出现，但综合性强，选项覆盖

知识点多且杂，因此要求考生做到“面面俱到".另外,以电磁学综合计算为背景的计算题也经常涉及此专题。

从趋势上看,（D会继续通过电场力的性质和电场能的性质这两条主线来考查物理量间的联系;⑵会继续以电

场线、等势面为工具考查各物理量的大小和方向;⑶与动力学、能量相结合考查带电粒子的平衡、运动问题。

3.备考方法与策略

本专题涉及知识点多且抽象难懂，包含思想方法多，综合性强,且为考查的热点内容.因此，一定要下大力气扎

扎实实地学好本专题的知识与方法，形成解决物理问题的基本思路，能够从力与运动的观念和能量的观念分

析解决问题。在本专题复习过程中多消耗一些时间和精力是很有必要的。

基础篇

【基础集训】

考点一电场力的性质

1.（2020山东济宁实验中学月考,7）如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q分别固定在正方形的四

个顶点上,正方形边长为％则正方形两条对角线交点处的电场强度（）

单一.......呻

&--------幺

A.大小为李,方向竖直向上

B.大小为呼电方向竖直向上

C.大小为妈乌方向竖直向下

D.大小为号吗方向竖直向下

答案C

2.在匀强电场中，有一质量为网带电荷量为的带电小球静止在。点,然后从。点自由释放，其运动轨迹为一

直线，直线与竖直方向的夹角为，，如图所示，那么下列关于匀强电场的场强大小的说法中正确的是（）

A.唯T直

B.最大值是喈电

C.最小值是制㈣

D.不可能引

答案C

考点二电场能的性质

（2020山东济宁兖州模拟,12）（多选）两个等量同种点电荷固定于光滑绝缘水平面上，其连线中垂线上有4及

C三点,如图甲所示.一个电荷量为卜2X10匕、质量为0.1kg的小物块（可视为质点）从。点静止释放，其在水

平面内运动的图像如图乙所示，其中8点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下

列说法正确的是（）

A.由C到A的过程中物块的电势能逐渐减小

B.6、/!两点间的电势差小巧V

C.由C点到1点电势逐渐降低

D.8点为中垂线上电场强度最大的点，场强公lOOV/m

答案ACD

考点三电容器、带电粒子在电场中的运动

1.如图，带电粒子户所带的电荷量是带电粒子。的5倍，它们以相等的速度「.从同一点出发，沿着跟电场强度

垂直的方向射入匀强电场，分别打在MW点，若。代，例则尸和。的质量之比为（不计重力）（）

A.2：5B.5：2C.4：5D.5：4

答案D

2.如图所示，三块平行放置的带电金属薄板4B、。中央各有一小孔，小孔分别位于“M户点。由。点静止

释放的电子恰好能运动到户点。现将C板向右平移到点，则由。点静止释放的电子（）

『y/r

•U-。------M-i«l--P•U-------P-'L«

A.运动到〃点返回

B.运动到尸和〃点之间返回

C.运动到尸'点返回

D.穿过尸'点

答案A

结公笛

【综合集训】

拓展一计算特殊带电体产生的电场强度

1.如图所示，一均匀带电荷量为9的细棒。在过中点c垂直于细棒的直线上有a、b、d三点a和8/和c,c

和”之间的距离均为£,在a处有一电荷量为号的固定点电荷，已知。点处的电场强度为零，则"点处的电场强

度大小为色为静电力常量）（）

f]+Q

A.%B.空

C.叫D.A■当

2Z/9『

答案D

2.如图甲所示，半径为"的均匀带电圆形平板,单位面积带电荷量为。，其轴线上任意一点八坐标为x）的电场

强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:后2n•1--J,方向沿x轴。现考虑单位面积带

仔+*2月

电荷量为。”的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图乙所示。则圆孔轴线上任意一点

4坐标为X）的电场强度为（）

TY

A.2nkJ------j-B.2五左------j

（r2+x2）2（r2+x2）2

C.2nA■。彳D.2n

答案B

拓展二带电粒子运动轨迹类问题的处理

（多选）如图所示,一带电小球固定在光滑水平面上的。点，虚线4ac、d是带电小球激发电场的四条等

距离的等势线，一个带电小滑块从等势线”上的1处以水平初速度运动，结果形成了实线所示的运动轨迹。1、

2、3、4、5是等势线与小滑块运动轨迹的一些交点。下列判定正确的是（）

叫:

-吨/J

L飞一，

A.固定小球与小滑块带异种电荷

B.在整个运动过程中小滑块具有的动能与电势能之和保持不变

C,在整个过程中小滑块的加速度先变大后变小

D.小滑块从位置3到4和从位置4到5的过程中，电场力做功的大小关系是网=般

答案BC

拓展三平行板电容器的动态分析

1.（多选）如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板48与电池相连,4板接地（规定大地电势为零）,在距离

两板一样远的2点有一个带电液滴处于静止状态。若将。板向下平移一小段距离，则稳定后，下列说法正确的

是（）

A.液滴将加速向下运动

B.户点电势升高，液滴在尸点时的电势能减小

C.2点的电场强度变大

D.在。板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到。板，电场力做功不变

答案ABD

2.（2021届河北保定荣大中学专题练,1）（多选）如图所示，一电荷量为＜7的带电粒子以一定的初速度"沿平行

板电容器的中线射入，恰好沿下板的边缘飞出,已知两板长为Z,板间的距离为4板间电压为4粒子通过两板间

的时间为t,不计粒子的重力，则（）

A,在粒子下落前舟口后（的过程中，电场力做功之比为1:2

B.在粒子通过平行金属板的前务口后上时间内，电场力做功之比为1:3

C.若仅将板间电压变为2/；粒子将打在下板中点处

D.若仅将板间电压变为苧,粒子仍能飞出两板之间且通过时间仍为t

答案BD

拓展四“等分法”确定匀强电场中电势及电场强度

1.侈选）如图所示，已知某匀强电场方向平行于正六边形4%如,所在平面。若规定〃点电势为零厕人B、C

处的电势分别为8V、6\\2V.初动能为12eV、电荷量大小为2为元电荷）的带电粒子从力沿着4。方向

射入电场，恰好经过以'的中点均不计粒子的重力，下列说法正确的是（）

A.该粒子一定带负电

B.该粒子到达点G时的动能为20eV

C.只改变粒子在A点初速度的方向，该粒子不可能经过C

D.若该粒子以不同速率从〃点沿以方向入射,该粒子可能垂直经过CE

答案AC

2.如图所示,真空中有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆周在同一平面内,应,是圆的内接直角三角形,

N加伪63.5°,0为圆心，半径后5cm.位于/I处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为8eV、电荷量为

+e的粒子，有些粒子会经过圆周上不同的点，其中到达8点的粒子动能为12eV,到达。点的粒子电势能为

-4eV（取。点电势为零）。忽略粒子的重力和粒子间的相互作用,sin53°=0.8.下列说法正确的是（）

A.圆周上/、。两点的电势差为16V

B.圆周上B、。两点的电势差为-4V

C.匀强电场的场强大小为100V/m

D.当某个粒子经过圆周上某一位置时，可以具有6eV的电势能，且同时具有6eV的动能

答案C

拓展五电场中的图像问题

1.（2020山东枣庄滕州一中模拟,9）某电场在x轴上各点的场强方向沿x轴方向，规定场强沿.v轴正方向为正,

若场强万随坐标方变化规律如图,M点与乂点的纵坐标相同，图线关于。点对称，则（）

A.0点的电势最高

B.-加点的电势最高

C.若电子从-x点运动到，匕点，则此过程中电场力对电子做的总功为零

D.若电子从汨点运动到，”点，则此过程中电场力对电子做的总功为零

答案C

2.（2020山东潍坊第一中学一模,10）（多选）通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，已知试探电

荷《在场源电荷。的电场中具所有电势能表达式为£邛（式中〃为静电力常量,/'为试探电荷与场源电荷间

的距离）。真空中有两个点电荷Q、Q分别固定在x坐标轴的广0和产6cM的位置上。x轴上各点的电势。

随'的变化关系如图所示。43是图线与x的交点“4点的x坐标是4.8cm周线上，点的切线水平。下列说

法正确的是（）

A.电荷Q、Q的电性相同

B.电荷Q、Q,的电荷量之比为1：4

C.8点的x坐标是8cm

D.C点的x坐标是12cm

答案CD

［教师专用题组］

【综合集训】

1.（2020百校联盟模拟）均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图

所示，在半球面然上均匀分布正电荷，总电荷量为。，球面半径为4⑶为通过半球面顶点与球心。的轴线在轴

线上有K'两点，。庐花已知“点的场强大小为£则八点的场强大小为（）

答案A左半球面/切上的正电荷产生的电场等效为带正电荷为2q的整个球面的电场和带电荷量为”的

右半球面的电场的合电场，则吟法为带电荷量为F的右半球面在"点产生的场强大小。由对称性

知，带电荷量为q的右半球面在."点的场强大小与带电荷量为I7的左半球面/切在八点的场强大小相等，则

£=£'=智旦一万啜一£贝IJA正确.

方法概述补偿法

当所给带电体不是一个完整的规则物体时，将该带电体割去或增加一部分，组成一个规则的整体,从而求

出规则物体的电场强度,再通过电场强度的叠加求出待求不规则物体的电场强度。应用此法的关键是“割”“补”

后的带电体应当是我们熟悉的某一物理模型。

2.（2020河北邯郸期末）如图所示，一半径为"的圆盘上均匀分布着电荷量为。的电荷，在垂直于圆盘且过圆心

c的轴线上有a、b、d三个点,a和2方和c、c和d间的距离均为（在a点处有一电荷量为40>0）的固定

点电荷。已知〃点处的场强为零，则"点处场强的大小为（A为静电力常量）（）

A.崔B.由

R29R，

C."D.A电

答案B由4点处场强为零知,圆盘在力点处产生的场强分与点电荷q在b点处产生的场强及大小相等，即

片的〃与油对称性可知,圆盘在“点产生的场强/小码，点电荷q在"点产生的场强£二心,方向与£相同，

R”RL9片

故"点的合场强年A+£=T，B正确AC、I）错误。

CD4,

方法概述对称法

利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点，使复杂电场的叠加计算问题大为简化。形状

规则的带电体形成的电场具有对称性,位置对称的两点处的电场强度大小相等。如果能够求出其中一点处的

电场强度，根据对称性特点，另一点处的电场强度即可求出。

3.（2020陕西宝鸡模拟）（多选）如图所示，在真空中某竖直平面内固定一足够大的接地金属板，螂在给'右侧与

其相距2d处的/，点放置一电荷量为。的正点电荷，如果从2点作给'的垂线则。为垂足“4为0、户连线的中

点,8为8延长线上的一点，除4静电力常量为“，关于各点的电场强度，下列说法正确的是（）

0

N

A0点场强大小为碟

B.4点场强大小为k号

C.B点场强大小为我；：*

D.48两点场强大小相等，方向相反

答案AC系统达到静电平衡后，因为金属板接地电势为零，所以电场线分布如图甲所示，所以

带量异号点电荷连线的中垂线右侧的电场线分布相同，所以0点场强大小为

底尸了+“彳好了二弓，，八正确泊点场强大小为£=懵•+优竽,B错误;8点场强大小为

区二〃'-、：）f我：；，”正确;由上述分析可知D错误。

<>

方法概述等效法

等效法的实质是在效果相同的情况下，利用与问题中相似或效果相同的知识进行知识迁移的解题方法，

往往是用较简单的因素代替较复杂的因素。

4.（2020江苏南通模拟）如图所示,半径为，的圆环，在4、8之间留有宽度为d的间隙，且收r.将电荷量为Q

的正电荷均匀分布在圆环上，求圆心。处的电场强度。

答案春%，方向背离圆心指向间隙

解-析假设将这个圆环的间隙补上，并且所补部分的电荷密度与原圆环上的电荷密度一样，这样就形成一个

电荷均匀分布的完整的带电圆环，,设原带有间隙的环所带电

荷的线密度为。，则。法会

补上的那一小段间隙的电荷量＜2=。•&婚

由题中条件可知那段间隙可看成点电荷,在圆心。处的场强为6=缘亏■攀，，方向由间隙指向圆心，则

带有间隙的圆环在圆心〃处的场强为建0-6=-方舞s

负号表示与〃方向相反，即方向背离圆心指向间隙.

5.（2020云南曲靖一模）两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一

速度从图中a点进入电场,其运动轨迹为图中实线所示，若粒子只受静电力作用,则下列关于带电粒子的判断

正确的是（）

A.带正电

B.速度先增大后减小

C.经过a点的加速度大于经过c点时的加速度

D.经过方点和4点时的速度大小相同

答案I）根据题意可知,，,处的电场线方向向下,与等势面垂直且由电势高的等势面指向电势低的等势面，而

根据轨迹可知，粒子在。处，所以粒子受力向上，所以粒子带负电,A错误;粒子带负电，所以

在电势高的地方电势能小，在电势低的地方电势能大，整个过程,电势能先增大再减小，动能先减小再增大，速

度先减小再增大,B错误；，所以c点场强大，受电场力大，加速度大,C错误;因为b

点和4点在一个等势面上，所以粒子在这两点电势能相同，动能相同，速度大小相同,D正确。

6.（2020北京顺义一模）如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线1、2、3分别为三条等势线，三条等势线

与其中一条电场线的交点依次为M双。点，已知初上阕电荷量相等的a、。两带电粒子从等势线2上的0

点以相同的初速度飞出，仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线a'、6'所示，则（）

A.a粒子一定带正电力粒子一定带负电

B.K*两点电势差|反|等于四。两点电势差也网|

C.a粒子的加速度逐渐增大/粒子的加速度逐渐减小

D.a粒子从出发到等势线3过程的动能变化量比6粒子从出发到等势线1过程的动能变化量小

答案D由图可知，，粒子的轨迹方向向右弯曲,a粒子所受电场力方向向右"，粒子的轨迹向左弯曲/粒子所

受电场力方向向左，由于电场线方向未知,无法判断粒子的电性，故A错误;由电场线疏密可知,a所受电场力逐

渐减小，加速度减小力所受电场力增大，加速度增大，故C错误;已知肝堀由于航段场强大于闯段场强所以

M川两点电势差〃I大于M。两点电势差心/，故B错误;根据电场力做功公式聆的,|如|〉,|,a粒子从等

势线2到3电场力做功小于。粒子从等势线2到1电场力做功，所以a粒子到达等势线3的动能变化量比b

粒子到达等势线1的动能变化量小，故D正确。

7.（2021河北衡水模拟）如图所示，虚线a、b、c表示。处点电荷的电场中的三个不同的等势面，相邻等势面的

间距相等，一电子射入电场后（只受电场力作用）的运动轨迹如图中实线所示，其中1,2,3、4表示运动轨迹

与等势面的交点,由此可以判定（）

A.。处的点电荷一定带正电

B.电子运动过程中，动能先增大后减小

C.三个等势面的电势高低关系是九＞必＞心

D.电子从位置2到位置3与从位置3到位置1过程中电场力所做的功相等

答案C从电子的运动轨迹可以看出两个电荷相互排斥，故点。处电荷带负电,A错误;两个电荷相互排斥，故

电子运动过程中电场力先做负功，后做正功,根据动能定理动能先变小后变大,B错误;点。处电荷带负电，离负

电荷越近，电势越低，可以知道a、b、c三个等势面的电势高低关系是0.〉血＞0”（：正确;点电荷产生的电场

中，，由于两相邻等势面的间距相等，所以丛＞如,由脖〃'可知，电子从位置2到

位置3与从位置3到位置4过程中电场力做的功不相等,D错误，

审题引导（1）如何判断场源电荷是正电荷还是负电荷？

提示:根据电子轨迹弯曲方向判断受到的是引力还是斥力,从而判断场源电荷的正负。

（2）如何判断电势的高低？

提示:判断出场源电荷电性就知道电场线方向,沿电场线电势降低。

8.（2020甘肃天水模拟）如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是仅在电场力作用下某带负电粒子的运动

轨迹4B、C、〃是电场线上的点，其中4〃两点在粒子的轨迹上，下列说法正确的是（）

A.该电场可能是正点电荷产生的

B.由图可知，同一电场的电场线在空间是可以相交的

C.将该粒子在C点由静止释放，它可能一直沿电场线运动

D.该粒子在A点的速度一定大于在〃点的速度

答案D正点电荷周围的电场线是从正点电荷出发，呈辐射状分布的,A错误;同一电场的电场线在空间不能

相交,否则同一点具有两个电场强度方向,B错误;电场中的带电粒子受力的方向沿电场线的切线方向，由于C

点所在电场线为曲线，所以将该粒子在。点由静止释放,它一定不能沿电场线运动,C错误;由做曲线运动的物

体受力的方向指向曲线的内侧,该粒子带负电，可知电场强线方向应向上用点的电势高于〃点的电势,故粒子

在A点的电势能较小，动能较大，速度较大,D正确。

9.（2020河南郑州模拟）如图所示,KA为平行板电容器的两个金属极板,G为静电计，开始时闭合开关S,静电计

张开一定角度。则下列说法正确的是（）

A.开关S保持闭合状态，将〃的滑片向右移动，静电计指针张开角度增大

民开关S保持闭合状态，将两极板间距增大，静电计指针张开角度增大

C.断开开关S后，将两极板间距增大，板间电压不变

D.断开开关S后，紧贴下极板插入金属板,板间场强不变

答案D保持开关S闭合，电容器两端的电势差等于电源的电动势，故电容器两端的电势差不变，因此无论将

立的滑片向右移动，还是将两极板间距增大，静电计指针张角都不变,A、B错误;断开开关S后，电容器带电荷量

不变，将两极板间距增大，即