2025广东版高考物理第一轮基础练习：静电场（有答案）

2025广东版新教材物理高考第一轮

专题九静电场

五年高考

考点过关练

考点一静电场中力的性质

1.-（2023全国甲,18,6分）在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强

电场,可以使发散的电子束聚集。下列4幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示

电子可能的运动轨迹，其中正确的是（）

2.*（2021湖北,11,4分）（多选）如图所示，一匀强电场E大小未知、方向水平向右。两根长

度均为L的绝缘轻绳分别将小球〃和N悬挂在电场中，悬点均为。。两小球质量均为机、

带等量异号电荷，电荷量大小均为q（q>0）。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为6=45。。

若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍，两小球仍在原位置平衡。已知静电力常量为

匕重力加速度大小为g。下列说法正确的是

3..（2018课标/,16,6分）如图,三个固定的带电小球a、Z?和c,相互间的距离分别为ab=5

cm,Z?c=3cm,ca=4cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、6的连线。设小球a、b

所带电荷量的比值的绝对值为匕则()

A.a、6的电荷同号，上5

B.a、5的电荷异号后当

C.a、6的电荷同号次=詈

D.a、6的电荷异号次若

4.-（2023北京,8,3分）如图所示，两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上,E、R是

连线中垂线上的两点，。为ER的交点,石。=。尺一带负电的点电荷在E点由静止释

放后（）

I

©~-----------------⑤

M；N

I

A.做匀加速直线运动

B.在。点所受静电力最大

C.由E到O的时间等于由0到F的时间

D.由E到F的过程中电势能先增大后减小

5.-（2023湖南,5,4分）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Qi、

Q和。3,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,q>0,则三个点电荷的电荷量可能为（）

心、、

I'、'、、

I'、、

.V\、、、

'、、

:\、、、

I\、、、

k-6Q°X>_____复c。

Q、。，0,

A.Q=q,Q2=V^q,Q3=q

BQ=-q,Q=-誓qQ=-4q

C.Qi=-q,Q2=y[2q,Q3=-q

D.Q=q,Q=-WqQ=4q

6.-（2021湖南,4,4分）如图，在（a,0）位置放置电荷量为q的正点电荷，在（0,0位置放置电荷

量为q的负点电荷，在距P（a,a）为ma的某点处放置正点电荷。，使得P点的电场强度为零。

则。的位置及电荷量分别为（）

y

2a

-q

。仆---^P(a,d)

।

A.(0,2tz),V2^B.(0,2tz),2V2^

C.(2a,0),V2qD.(2a,0),2V^q

7.-(2023重庆,3,4分)真空中固定有两个点电荷,负电荷Q位于坐标原点处,正电荷Q位

于x轴上,Q的电荷量大小为Qi的8倍。若这两点电荷在x轴正半轴的x=xo处产生的合

电场强度为0,则21和Q相距()

A.V2xoB.(2V2-l)xo

C.2V2xoD.(2V2+l)xo

8.-(2023全国乙,24,12分)如图，等边三角形△ABC位于竖直平面内AB边水平，顶点C在

A3边上方,3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知A3边中点M处的电场强度

方向竖直向下,3C边中点N处的电场强度方向竖直向上5A点处点电荷的电荷量的绝对值

为q,求

(1*点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负;

(2)C点处点电荷的电荷量。

考点二静电场中能的性质

9.-(2021全国乙,15,6分)如图(a),在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于

静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图(b)中虚线所示,

相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于〃和N处，该试探电荷受到

的电场力大小分别为RM和Ev,相应的电势能分别为Ep”和EpN,则()

丁图（a）M-T-图（b）

A.FM<FN,EPM>EPNB.FM>FN,EPM>EPN

C.FM<FN,EPM<EPND.FM>FN,EPM<EPN

10.-（2021广东,6,4分）如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两

端，两极间产生强电场，虚线为等势面。在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸

极,人6是其路径上的两点。不计液滴重力。下列说法正确的是（）

高压电源

e发射极

带电液滴/

等势面'

A.a点的电势比6点的低

B.a点的电场强度比b点的小

C.液滴在a点的加速度比在b点的小

D.液滴在a点的电势能比在b点的大

11.-（2022重庆,8,5分）（多选）如图为两点电荷Q、0的电场等势面分布示意图,。、。位于

x轴上，相邻等势面的电势差为3Vo若x轴上的M点和N点位于0V等势面上，尸为某等

势面上一点，则（）

/

•/一、、

,0V、+3：V/'；二二>、\

/,--、、、；，‘，:‘P'、、'、\

j七、立；一Q

M\\'、。叫"♦、Q'：<:x

'、、、二7I、、、、--，//

I、✓

1、、/

t〜-------------

A.N点的电场强度大小比M点的大

B.Q为正电荷

C.M点的电场方向沿x轴负方向

D.P点与M点的电势差为12V

12（2021海南,11,4分）（多选）如图，在匀强电场中有一虚线圆,"和cd是圆的两条直径,

其中仍与电场方向的夹角为6（T,a0=0.2m,cd与电场方向平行,a、6两点的电势差U"=20

Vo则（）

E

ci---^--\d

।/i

A.电场强度的大小E=200V/m

B力点的电势比d点的低5V

C.将电子从c点移到d点,电场力做正功

D.电子在。点的电势能大于在c点的电势能

13.—

（2023全国乙,19,6分）（多选）在0点处固定一个正点电荷，尸点在0点右上方。从尸点由静

止释放一个带负电的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，其一

段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点，。尸＞。〃,。〃=。凡则小球（）

A.在运动过程中，电势能先增加后减少

B.在尸点的电势能大于在N点的电势能

C.在M点的机械能等于在N点的机械能

D.从〃点运动到N点的过程中，电场力始终不做功

14.-（2023辽宁,9,6分）（多选）图（a）为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图,

图（b）为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图，相邻两等势面间电势差相等,

则（）

B.P点电场强度大小比M点的大

C.M点电场强度方向沿z轴正方向

D.沿x轴运动的带电粒子，电势能不变

6—（2023广东,9,6分）（多选）电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料

微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色。透明面板下有一层胶囊，其中每个胶

囊都是一个像素。如图所示，胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒。当胶囊下

方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒的电荷量保持不变），像素由黑色变

成白色。下列说法正确的有（）

黑/透明面板

黑色微粒

（带负电）

L像素胶囊

一电极

白色微粒

（带正电）

A.像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势

B.像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势

C.像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功

D.像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功

16.-（2022江苏,9,4分）如图所示,正方形ABCD的

AB

%:-------------------,

ISZI

IS✓I

I、、✓/I

|X/I

IX✓I

、Z1

;')山;

1，、1

I，、I

.1ZX,

✓、J

I✓XI

I/S|

1/X

¥/----------、I

I)C

四个顶点各固定一个带正电的点电荷，电荷量相等，。点为正方形的中心。现将A点的电荷

沿。4的延长线向无穷远处移动，则（）

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点的电势高于A点

考点三电容器带电粒子在匀强电场中的运动

17.-（2021重庆,4,4分）电容式加速度传感器可用于触发汽车安全气囊等系统。如图所示,

极板M、N组成的电容器视为平行板电容器,M固定,N可左右运动,通过测量电容器极板

间电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车减速时，极板M、N的距离减小,若极板上电荷

量保持不变，则该电容器()

A.电容变小

B.极板间电压变大

C.极板间电场强度不变

D.极板间电场强度变小

18.-（2022重庆24分）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)

—1----6

接外电路

被测材料

加热器］

〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃)〃.

A.材料竖直方向尺度减小

B.极板间电场强度不变

C.极板间电场强度变大

D.电容器电容变大

19.-（2021全国乙,20,6分）（多选）四个带电粒子的电荷量和质量分别为（+”切、（+q,2机）、

（+3%3加）、（-%加）,它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场

方向与y轴平行。不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是（）

CD

20.-（2020浙江7月选考,6,3分）如图所示，一质量为机、电荷量为q（q>0）的粒子以速度

vo从M、N连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知

与水平方向成45。角,粒子的重力可以忽略，则粒子到达M、N连线上的某点时（）

M

,、口F

、、

、、

、

、、

.45也

A.所用时间为货

qE

B.速度大小为3vo

C.与P点的距离为亚警

D.速度方向与竖直方向的夹角为30°

21.j（2022北京,9,3分）利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源,R

为定值电阻,C为电容器,A为电流表,V为电压表。下列说法正确的是（）

A.充电过程中,电流表的示数逐渐增大后趋于稳定

B.充电过程中,电压表的示数迅速增大后趋于稳定

C.放电过程中,电流表的示数均匀减小至零

D.放电过程中,电压表的示数均匀减小至零

22.（2023浙江1月选考,12,3分）如图所示，示波管由电子枪、竖直方向偏转电极YY\

水平方向偏转电极XX和荧光屏组成。电极XX的长度为/、间距为d、极板间电压为U,YY'

极板间电压为零，电子枪加速电压为10t/o电子刚离开金属丝的速度为零，从电子枪射出后

已知电子电荷量为e,质量为打则电子（）

A.在XX极板间的加速度大小为空

m

B.打在荧光屏时，动能大小为lie。

C.在XX极板间受到电场力的冲量大小为运7

D.打在荧光屏时，其速度方向与。。连线夹角a的正切tana』

23.依（2022北京,18,9分）如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d,两板所加的电压

为Uo一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。

⑴求带电粒子所受的静电力的大小F;

⑵求带电粒子到达N板时的速度大小v;

⑶若在带电粒子运动：距离时撤去所加电压，求该粒子从M板运动到N板经历的时间t.

MN

+o-©-o-

三年模拟

考点强化练

考点一静电场中力的性质

1.1（2023届广州一模,5）点电荷Q产生的电场中，电子仅在静电力作用下，从M点到N点做

加速度减小的减速直线运动，则（）

A.点电荷。为正电荷

B.点电荷Q为负电荷

CM点电场强度比N点的小

D.M点电势比N点的低

2.一（2023届韶关模拟,6）如图所示，质量相等可视为点电荷的A、B、C三个带电绝缘小球,

其中A带负电并固定在绝缘竖直弹簧下端，当A、B、C三个小球的球心距离均为L时,带

电荷量相等的3、C小球悬在空中处于静止状态，下列说法正确的是（）

0-0

A.A小球带电荷量是B小球带电荷量的2倍

B.A小球受到五个作用力

C.弹簧弹力等于3、C两个小球对A小球引力的矢量和

D.剪断弹簧后3、C两个小球一起做自由落体运动

3.一（2024届茂名一中开学考,9）（多选）在光滑绝缘水平面上，带有同种电荷、可视为质点的

相同金属块甲、乙放在A、3两点,C点为A3的中点（图中未画出），两金属块所带的电荷量

不同。某时刻给两金属块大小相等的瞬时冲量，使两金属块相向运动,经过一段时间发生碰

撞，碰后两金属块再返回到A、3两点，忽略碰撞损失的能量。则下列说法正确的是（）

、〜厕_____团__

AR

A.电荷量多的金属块所受的库仑力较大

B.两金属块在C点发生碰撞

C.两金属块在同一时刻回到A、3点

D.两金属块返回初始位置的动能均大于初动能

4.3（2024届广州仲元中学开学考,5）如图所示,一对等量异号点电荷分别固定在正方体的c、

d两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点，一带正电的粒子仅在静电力的作用下，以一

定的初速度从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，则下列说法中正确的是（）

A.c点固定的是负电荷

Ba、6两点的电势相等

C.带电粒子在。点和6点的加速度相同

D.带电粒子的动量先增大后减小

5.红（2024届潮州潮安凤塘中学月考,4）一带负电的粒子以一定的初速度进入点电荷Q产

生的电场中八、3是其运动轨迹上的两点，。为A3的中点。其中A点的场强方向与A3连

线成60。角出点的场强方向与A3连线成30。角，如图所示。若粒子只受静电力的作用，下列

说法正确的是（）

4

____________的二

RCA

A.点电荷。带负电

B.A、3两点间电势差是A、C两点间电势差的2倍

C.该粒子在A点的动能小于在5点的动能

D.该粒子在A点的加速度大小等于在B点加速度大小的3倍

考点二静电场中能的性质

6（2023届汕头一模,8）早期的滤尘器由两块带正电的平行收集板及它们之间的一组带

负电的导线构成，如图所示，带电导线附近会形成很强的电场使空气电离，废气中的尘埃吸

附离子后在电场力的作用下向收集板迁移并沉积，以达到除尘目的。假设尘埃向收集板运

动过程中所带电荷量不变，下列判断正确的是（）

A.两平行收集板间存在匀强电场

B.带正电尘埃向收集板运动并沉积

C.两平行收集板间越靠近带电导线，电势越高

D.带电尘埃向收集板运动过程中电势能减小

7.^（2024届广州真光中学开学考,5）如图，是闪电击中广州塔的画面，广州塔的尖顶有一避

雷针，雷雨天气时，底端带负电的云层经过避雷针上方时,避雷针尖端放电形成瞬间强电流,

乌云所带的负电荷经避雷针导入大地，在此过程中，下列说法正确的是（）

A.云层靠近避雷针时，针尖感应出负电荷

B.越靠近避雷针尖端，电势越低

C.云层上负电荷流向避雷针的过程中，可能在做匀变速曲线运动

D.云层上负电荷流向避雷针的过程中，其电势能减小

8.M（2024届广东四校一联,6）如图所示的平面内,有静止的等量异号点电荷,M、N两点关于

两点电荷连线对称,“、P两点关于两点电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是

I-P

❷-----;-----e

N,\

A.M点的场强比P点的场强大

B.M点的电势比N点的电势高

C.N点的场强与P点的场强相同

D.电子在M点的电势能比在P点的电势能大

9X（2023届深圳调研,10）（多选）如图所示是带电荷量不同的正、负点电荷的电场线AM、

N是电场中的三点。A是两点电荷连线的中点,“、N在两点电荷连线的垂直平分线上。

一个带负电的点电荷在M、N点受到的静电力分别为Ew、FN。取无穷远处电势为零，则

A.FM>FN

B.A点电势为零

C.M点电势高于N点电势

D.将负点电荷从M点移动到N点的过程中，电势能增加

10.（2023届江门一模,8）如图所示，在匀强电场中的。点固定一带电荷量为+Q的点电荷,a、

b、c、d、e、/为以。点为球心的同一球面上的点,平面与电场线平行，仇切■平面与电

场线垂直,下列判断中正确的是（）

A.a、c两点电势相等

B.b、d两点的电场强度相同

C.将带电荷量为+q的点电荷从球面上b点移到e点，静电力做功为零

D.将带电荷量为+q的点电荷从球面上a点移到c点，静电力做功为零

11.-（2024届广州华南师大附中11月月考,2）如图所示，为某种电子元件内部的静电场。虚

线为等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹,。、c为粒子运动轨迹与

等势线的交点，粒子只受静电力作用，则（）

A.粒子一定带正电

B.粒子在a点和在c点的加速度相同

C.粒子在a点的电势能比在b点的电势能大

D.粒子从。点到c,点运动过程中动能先减小后增大

12.&（2024届揭阳揭东期中,5）如图,2\43。中,/3为直角,/4=60。543=8＜：111,空间中存在一

匀强电场,其方向平行于△ABC所在的平面,A、B、C三点的电势分别为0V、4V、8V,

则该匀强电场的电场强度大小为)

A.50V/mB.50V3V/m

C.100V/mD.-^V/m

3

13.-（2023届湛江一模,10）（多选）如图所示，在正方体中"cd面的对角线ac的中点放一

电荷量为＜的点电荷,在。。'c'd面的对角线a'"的中点放另一电荷量为+q的点电荷,下列说

法正确的是()

A.a点的电势等于这点的电势

B.b点的电场强度与d'点的电场强度相同

C.负的试探电荷沿cc棱从c点运动到。点电势能先增大后减小

D.正的试探电荷沿防棱从b点运动到“点静电力一直做负功

14.-（2023届汕头三调,10）（多选）如图所示,一质子以速度vo进入足够大的匀强电场区

域,a、b、c、d为间距相等的一组等势面，若质子经过a、c等势面时动能分别为9eV和3

eVo不计质子重力，下列说法正确的是（）

ab

A.质子第二次经过等势面b时动能是6eV

B.质子刚好能到达等势面d

C.该匀强电场场强的方向水平向左

D.若取等势面c为零电势面，则等势面a的电势为6V

考点三电容器带电粒子在匀强电场中的运动

15.-（2024届深圳中学期中,8）（多选）示波器的核心部件是示波管，示波管由电子枪、偏转

电极和荧光屏组成，其原理图如图甲所示。下列说法正确的是（）

A.如果在xx之间加图a的电压，在yy之间加图b的电压，在荧光屏上会看到一条与rr轴

平行的竖直亮线

B.如果在XX之间加图b的电压，在“之间加图c的电压，在荧光屏上看到的亮线是正弦曲

线

c如果在xx之间不加电压，在yr加图a电压，在荧光屏的rr轴上会看到一个亮斑

D.如果在XX之间加图a的电压在yy之间加图c的电压，在荧光屏看到的亮线是正弦曲线

16.-（2024届东莞外国语学校期中,4）如图所示的电路中，一带电油滴静止在电容器中的P

点。现仅将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，下列说法正确的是（）

A.油滴带正电

B.P点的电势降低

C静电计指针张角变大

D.电容器的电容变大

17.-（2023届广州天河一模,4）人体的细胞膜模型图如图甲所示,由磷脂双分子层组成，双

分子层之间存在电压（医学上称为膜电位）。现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d,膜内的

电场可看作匀强电场，简化模型如图乙所示。初速度可视为零的正一价钠离子仅在电场力

的作用下，从图中的A点运动到3点，下列说法正确的是（）

A.A点电势低于3点电势

B.钠离子的电势能减小

C.钠离子的加速度变大

D.若膜电位不变，当d越大时，钠离子进入细胞内的速度越大

18.-（2023届广州二中模拟,7）具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素。让氢的

2

三种同位素原子核&H、1H和：H）以相同的速度从带电平行金属板间的P点沿垂直于电

场的方向射入电场，其中气核及H）恰好能离开电场,轨迹如图所示，不计粒子的重力，则

A；H不能离开电场

B.fH在电场中受到的静电力最大

C.：H在电场中运动的时间最短

D.在电场中运动的过程中静电力对做功最少

19.-（2024届广东9月联考,8）如图所示,质子和a粒子的混合体，由静止经同一电场加速

后，垂直于偏转电场方向射入其中，偏转后打在同一荧光屏上,（5、U2为已知量）则它们

A.离开加速电场时的速度相同

B.离开偏转电场时速度方向相同

C.在偏转电场中的偏转距离y相同

D.到达屏上位置相同

微专题专练

微专题10求电场强度的几种特殊方法

1.1（2014江苏,4,3分）如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心Oo

下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（）

4^

A.0点的电场强度为零，电势最低

B.0点的电场强度为零，电势最高

C.从。点沿x轴正方向,电场强度减小，电势升高

D.从。点沿x轴正方向,电场强度增大，电势降低

2.1Q022山东,3,3分）半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于0点，环上均匀

分布着电荷量为。的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、3处两段弧长均为AL

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。点点的电场强

度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变,q为（）

A.正电荷,［哼华B.正电荷,q=5照21

C.负电荷斫鬻D.负电荷斫擎空

3.一（2013课标/』5,6分）如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q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，。和0、6和c、c和d间的距离均为民

在a点处有一电荷量为q（q>0）的固定点电荷。已知b点处的场强为零，则d点处场强的大

小为（左为静电力常量）（）

A.碌B.喘C.k誓D.k禁

4.-（2021江苏,10,4分）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

O为球心,A、B为直径上的两点,。4=03,现垂直于AB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.。、C两点电势相等

B.A点的电场强度大于5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

5.-（2023届江门二中模拟,4）半径为R的绝缘圆环固定放置，圆心为。，环上均匀分布着电

荷量为Q的负电荷。如图所示，在A、B两处分别取走弧长为Ax（Ax《R）的圆弧，圆环上剩

余电荷的分布不变,Q、C2分别是A、3间两段圆弧的中点，已知NAO3=60。,静电力常量为

匕则圆环上剩余电荷在。点产生的场强的大小和方向为（）

A.,如R3，由。指向C2

用kkxQ

B.如R3’，由。指向Ci

V3fcAxQ

C.，由。指向C2

D.，由。指向C1

微专题11静电场中的图像问题

6.-（2017课标/,20,6分）（多选）在一静止点电荷的电场中,任一点的电势夕与该点到点电

荷的距离厂的关系如图所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为瓦、Eb、

Ec和&。点a到点电荷的距离加与点a的电势（pa已在图中用坐标（飞依）标出淇余类推。

现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、。点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中,

电场力所做的功分别为见小厢c和下列选项正确的是（）

卬/V

0246r/m

A.Ea：Eb=4：1B.Ec：Ed=2：1

C.Wab：Wbc=3：1D.Wbc:Wcd=l：3

7.-（2023届肇庆二模,7）工业生产中有一种叫电子束焊接机的装置，其核心部件由如图所

示的高压辐向电场组成。该电场的电场线如图中带箭头的直线所示。一电子在图中H点

从静止开始只在静电力的作用下沿着电场线做直线运动。设电子在该电场中的运动时间

为,,位移为x,速度为匕受到的静电力为E电势能为Ep,运动经过的各点电势为分则下列四

个图像可能合理的是（）

8.^（2023届潮州潮安凤塘中学三模,10）（多选）如图甲所示，光滑绝缘水平面上有一带负电

荷的小滑块，可视为质点，在x=lm处以初速度“产苗m/s沿x轴正方向运动。小滑块的质

量m=2kg,带电荷量q=-0.1Co整个运动区域存在沿水平方向的电场，图乙是滑块电势能

EP随位置x变化的部分图像『点是图线的最低点，虚线A3是图线在x=lm处的切线，并且

A3经过（1,2）和（2,1）两点，重力加速度g取10m/s?。下列说法正确的是（）

%一

（）।r"i夕।।।।»

12345%/m

A.在x=lm处的电场强度大小为20V/m

B.滑块向右运动的过程中,加速度先增大后减小

C.滑块运动至x=3m处时,速度的大小为2m/s

D.若滑块恰好能到达x=5m处，则该处的电势为-50V

微专题12带电粒子在交变电场、叠加场中的运动

9.-（2019天津,3,6分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为机的带电小球，以初速度

v从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v,方向与电场方向相反，则小球从M运

动到N的过程（）

~\

A.动能增加］IV?

B.机械能增加2WV2

C.重力势能增加12彼

D.电势能增加2mv2

10.^（2022全国甲,21,6分）（多选）地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场,将一带

正电荷的小球自电场中尸点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等,重力势

能和电势能的零点均取在P点。则射出后，（）

A.小球的动能最小时，其电势能最大

B.小球的动能等于初始动能时，其电势能最大

C.小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大

D.从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量

11.1（2024届东莞外国语学校期中,10）（多选）如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t

变化的图像。当/=0时,在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受静电力

的作用，则下列说法中正确的是

£/(V-m'1)

0

-20

A.带电粒子将始终向同一个方向运动

B.2s末带电粒子回到原出发点

C.3s末带电粒子的速度为0

D.0-3s内，电场力做的总功为0

12.-（2022广东,14,15分）密立根通过观测油滴的运动规律证明了电荷的量子性,因此获

得了1923年的诺贝尔奖。如图是密立根油滴实验的原理示意图。两个水平放置、相距为

d的足够大金属极板，上极板中央有一小孔。通过小孔喷入一些小油滴，由于碰撞或摩擦,

部分油滴带上了电荷。有两个质量均为侬、位于同一竖直线上的球形小油滴A和氏在时

间t内都匀速下落了距离历。此时给两极板加上电压。（上极板接正极）,A继续以原速度下

落,B经过一段时间后向上匀速运动。B在匀速运动时间t内上升了距离岳（岳于历），随后与

A合并,形成一个球形新油滴，继续在两极板间运动直至匀速。已知球形油滴受到的空气阻

1

力大小为户bn即，其中左为比例系数刈为油滴质量,v为油滴运动速率。不计空气浮力。重

力加速度为g。求：

⑴比例系数匕

（2）油滴A、B的带电荷量和电性出上升距离hi电势能的变化量；

（3）新油滴匀速运动速度的大小和方向。

•A

•B

13.-（2020天津,12,18分）多反射飞行时间质谱仪是一种测量离子质量的新型实验仪器,

其基本原理如图所示，从离子源A处飘出的离子初速度不计，经电压为U的匀强电场加速

后射入质量分析器。质量分析器由两个反射区和长为I的漂移管（无场区域）构成,开始时

反射区1、2均未加电场，当离子第一次进入漂移管时,两反射区开始加上电场强度大小相

等、方向相反的匀强电场，其电场强度足够大，使得进入反射区的离子能够反射回漂移管。

离子在质量分析器中经多次往复即将进入反射区2时，撤去反射区的电场，离子打在荧光

屏B上被探测到,可测得离子从A到B的总飞行时间。设实验所用离子的电荷量均为名

不计离子重力。

⑴求质量为机的离子第一次通过漂移管所用的时间Ti；

⑵反射区加上电场，电场强度大小为E,求离子能进入反射区的最大距离x;

⑶已知质量为侬的离子总飞行时间为她待测离子的总飞行时间为人,两种离子在质量分

析器中反射相同次数，求待测离子质量加1。

荧

।______,________j光

______,I-屏］

舄--1-------目

离子源加速鸟射«—漂移管（无场区域）一^反射

电场白——质量分析器一当

14.1（2023北京,19,10分）某种负离子空气净化原理如图所示。由空气和带负电的灰尘颗

粒物（视为小球）组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，空气

和带电颗粒沿板方向的速度w保持不变。在匀强电场作用下,带电颗粒打到金属板上被收

集。已知金属板长度为L,间距为乩不考虑重力影响和颗粒间相互作用。

⑴若不计空气阻力,质量为加、电荷量为-q的颗粒恰好全部被收集,求两金属板间的电压

U1O

⑵若计空气阻力，颗粒所受阻力与其相对于空气的速度v方向相反,大小为户加y,其中「为

颗粒的半径，左为常量。假设颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度。

a.半径为R、电荷量为-q的颗粒恰好全部被收集,求两金属板间的电压。2。

b.已知颗粒的电荷量与其半径的平方成正比。进入收集器的均匀混合气流包含了直径为

10和2.5|im的两种颗粒，若10的颗粒恰好100%被收集，求2.5ptm的颗粒被收集的

百分比。

6-（2023新课标,25,14分）密立根油滴实验的示意图如图所示。两水平金属平板上下放

置，间距固定，可从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、带电荷量不同、密度相同的小

油滴。两板间不加电压时，油滴心6在重力和空气阻力的作用下竖直向下匀速运动，速率

分别为皿、*两板间加上电压后（上板为正极），这两个油滴很快达到相同的速率均竖直

42

向下匀速运动。油滴可视为球形，所受空气阻力大小与油滴半径、运动速率成正比,比例系

数视为常数。不计空气浮力和油滴间的相互作用。

a0°b

⑴求油滴a和油滴b的质量之比；

⑵判断油滴a和油滴b所带电荷的正负，并求a、b所带电荷量的绝对值之比。

16.3（2023届广州一模,14）如图是微波信号放大器的结构简图，其工作原理简化如下:均

匀电子束以一定的初速度进入/区（输入腔）被ab间交变电压（微波信号）加速或减速，当

Ua产时,电子被减速到速度为VI,当Ua产-00时,电子被加速到速度为V2,接着电子进入〃

区（漂移管）做匀速直线运动。某时刻速度为VI的电子进入〃区/时间（小于交变电压的周

期）后速度为V2的电子进入〃区，恰好在漂移管末端追上速度为VI的电子，形成电子“群聚

块”，接着“群聚块”进入〃/区（输出腔）,达到信号放大的作用。忽略电子间的相互作用。求：

⑴电子进入/区的初速度大小V0和电子的比荷A；

⑵漂移管的长度工

I区（输入腔）m区（输出腔）

电子束II口区（漂移管）||

专题九静电场

五年高考

考点过关练

考点一静电场中力的性质

1.-（2023全国甲,18,6分）在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强

电场,可以使发散的电子束聚集。下列4幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示

电子可能的运动轨迹，其中正确的是()

荧

光

屏

答案A

2.*（2021湖北,11,4分）（多选）如图所示，一匀强电场E大小未知、方向水平向右。两根长

度均为L的绝缘轻绳分别将小球”和N悬挂在电场中，悬点均为。。两小球质量均为机、

带等量异号电荷，电荷量大小均为q（q>0）。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为6=45。。

若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍，两小球仍在原位置平衡。已知静电力常量为

匕重力加速度大小为g。下列说法正确的是)

A.M带正电荷

3詈D〃=3L愕

答案BC

3.J：>（2018课标/,16,6分）如图,三个固定的带电小球a、6和c,相互间的距离分别为ab=5

cm,Z?c=3cm,ca=4cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、Z?的连线。设小球a、b

所带电荷量的比值的绝对值为匕则（）

人

X

a/-------\h

A.Q、〜的电荷同号后蓑

B.Q、6的电荷异号，上当

C.Q、6的电荷同号，仁£

D.Q、6的电荷异号

答案D

4.2（2023北京,8,3分）如图所示，两个带等量正电的点电荷位于M.N两点上，瓜F是MN

连线中垂线上的两点,0为族、的交点,EO=O凡一带负电的点电荷在石点由静止释

放后（）

I

©------------------------------------⑤

M；N

I

A.做匀加速直线运动

B.在。点所受静电力最大

C.由E到O的时间等于由O到F的时间

D.由E到F的过程中电势能先增大后减小

答案C

5.3（2023湖南,5,4分）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Qi、

Q和。3,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,q>0,则三个点电荷的电荷量可能为（）

心、

、

!\、、、

\、、

、、、

：\、、、

।\、、、

______3诙，。

Q、Q,_________0,

A.Qi=q,Q2=V2q,Q3=q

B.Qi=-4，Q2=-#dQ3=-4q

C.Qi=-q,Q2=y/2q,Qi=-q

D.Q=q,Q=-WqQ=4q

答案D

6.-(2021湖南,4,4分)如图，在(a,0)位置放置电荷量为q的正点电荷，在(0,a)位置放置电荷

量为q的负点电荷，在距P(a,a)为ma的某点处放置正点电荷。，使得尸点的电场强度为零。

则Q的位置及电荷量分别为()

A.(0,2a),V2<7B.(0,2a),2y/2q

C.(2a,Q),y/2qD.(2a,0),2&q

答案B

7.-(2023重庆,3,4分)真空中固定有两个点电荷，负电荷Qi位于坐标原点处，正电荷Q位

于x轴上,Q的电荷量大小为Qi的8倍。若这两点电荷在x轴正半轴的x=xo处产生的合

电场强度