2026版高考物理二轮复习微专题7　电场性质及带电粒子在电场中的运动

专题三电场与磁场微专题7

电场性质及带电粒子在电场中的运动知能整合1.电场、电场强度(1)电场的方向与正电荷的受力方向一致，与负电荷的受力方向相反.电场线密的地方电场强，稀疏的地方电场弱．(3)计算场强常用的方法：公式法、平衡条件求解、叠加合成法、对称法、补偿法、等效法等．2.电势、电势差、电势能、等势面(3)静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增大．(4)等势面与电场线相互垂直，沿电场线方向电势降低最快.等差等势面越密集的地方，电场越强；越稀疏的地方，电场越弱．3.电容器4.带电粒子在电场中的直线运动(2)能量观点：W＝qU＝Ek2－Ek1.5.带电粒子在电场中的偏转(1)运动条件：①只受静电力；②初速度v0⊥E.(2)运动性质：类平抛运动．真题引领考情一电场性质的理解与应用1.(2024·江苏卷)在静电场中有a、b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a、b两点的场强大小Ea∶Eb等于(

)A.1∶1 B.2∶1C.3∶1 D.4∶1D2.(2022·江苏卷)如图所示，正方形ABCD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，将A点的电荷沿OA的延长线向无限远处移动，则(

)A.在移动过程中，O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.当其移动到无限远处时，O点的电势高于A点D【解析】O点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方向移至无限远处，O点电场强度变大，故A错误；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；A点电场方向沿OA方向，电荷在移动过程中，所受静电力做正功，故C错误；移动到无限远处时，A点电场方向沿OA方向，沿电场线方向电势降低，O点的电势高于A点电势，故D正确．3.(2025·海南卷)某静电场电势φ在x轴上分布如图所示，图线关于φ轴对称，M、P、N是x轴上的三点，OM＝ON；有一电子从M点静止释放，仅受x方向的电场力作用，则下列说法中正确的是(

)A.P点电场强度方向沿x负方向B.M点的电场强度小于N点的电场强度C.电子在P点的动能小于在N点的动能D.电子在M点的电势能大于在P点的电势能D【解析】由图可知在x正半轴沿＋x方向电势降低，则电场强度方向沿x正方向，故A错误；φ－x图像斜率表示电场强度，由图可知M点的电场强度大小等于N点的电场强度大小，方向相反，故B错误；电子在电势低处电势能大，故电子在P点的电势能小于在N点的电势能，根据能量守恒可知，电子在P点的动能大于在N点的动能，故C错误；电子在电势低处电势能大，故电子在M点的电势能大于在P点的电势能，故D正确．考情二电容器的分析与计算4.(2025·江苏卷)如图所示，平行金属板与电源连接．一点电荷由a点移动到b点的过程中，电场力做功为W.现将上、下两板分别向上、向下移动，使两板间距离增大为原来的2倍，再将该电荷由a移动到b的过程中，电场力做功为(

)C.2W D.4WA考情三带电粒子(带电体)在电场中的运动5.(2025·江苏卷)如图所示，在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场中，两个相同的带正电粒子a、b同时从O点以初速度v0射出，速度方向与水平方向夹角均为θ.已知粒子的质量为m，电荷量为q，不计重力及粒子间相互作用．求：(1)a运动到最高点的时间t.(2)a到达最高点时，a、b间的距离H.【解析】(1)根据题意，不计重力及粒子间相互作用，则竖直方向上，对a球根据牛顿第二定律有qE＝maa运动到最高点的时间，由运动学公式有v0sinθ＝at(2)方法一：根据题意可知，两个小球均在水平方向上做匀速直线运动，且水平方向上的初速度均为v0cosθ，则两小球一直在同一竖直线上，斜上抛的小球竖直方向上运动的位移为斜下抛的小球竖直方向上运动位移为则小球a到达最高点时与小球b之间的距离能力融通1考向1电场性质的理解与应用

(2025·苏州期末调研)将不带电的金属球B靠近带正电的金属球A，系统达到静电平衡状态后，纸面内的电场线分布如图所示，a、b两点关于两金属球的连线对称，c、d两点在连线上且与金属球B球面距离相等．下列说法中正确的是(

)A.a、b两点电场强度相同B.c、d两点电场强度方向相反C.c点电势比d点电势高D.将带正电的试探电荷从a沿直线移到b点，电场力先做正功，后做负功C【解析】因电场强度的方向是沿电场线的切线方向，可知a、b两点电场强度的方向不同，故A错误；根据静电感应原理可知，B的左侧带负电，右侧带正电，c点电场强度的方向指向B，d点电场强度的方向从B指向d，可知c、d两点电场强度方向相同，故B错误；c点电场强度的方向指向B，d点电场强度的方向从B指向d，沿电场强度的方向电势降低，所以c点电势比d点电势高，故C正确；越靠近正电荷处的电势越高，所以从a沿直线到b点的过程中电势先升高，后降低，则带正电的试探电荷从a沿直线移到b点，电场力先做负功，后做正功，故D错误．场强、电势、电势能大小的判断方法规律总结物理量判断方法电势能大小①根据Ep＝qφ判断②根据ΔEp＝－W电，由静电力做功判断③根据能量守恒定律判断2

(2025·扬州期末检测)在x轴上有两个点电荷，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示．下列说法中正确的是(

)A.x1处与x3处电场方向相同B.x1处与x3处电场强度大小相等C.质子在x1处的电势能大于在x2处的电势能D.质子沿x轴从x1处移动到x3处，电场力先做负功，后做正功C【解析】根据φ-x图像斜率表示电场强度可知x1处与x3处电场方向不相同，故A错误；同理根据φ-x图像斜率的绝对值表示电场强度的大小可知x1处与x3处电场强度大小不相等，故B错误；由图可知，x1处的电势大于x2处的电势，根据Ep＝qφ可知，质子在x1处的电势能大于在x2处的电势能，故C正确；由图可知，沿x轴从x1处移动到x3处，电势先减小，后增大，根据Ep＝qφ可知，质子的电势能先减小，后增大，则电场力先做正功，后做负功，故D错误．电场中几种常见的图像规律总结v－t图像当带电粒子只受静电力时，从v－t图像上能确定粒子运动的加速度方向、大小变化情况，进而可判定粒子运动中经过的各点的电场强度方向、电场强度大小、电势高低及电势能的变化情况φ－x图像(1)从φ－x图像中可以直接判断各点电势的高低，进而确定电场强度的方向及试探电荷电势能的变化(2)φ－x图线切线的斜率绝对值表示沿x轴方向电场强度E的大小E－x图像以电场强度沿x轴方向为例：(1)E>0表示电场强度沿x轴正方向，E<0表示电场强度沿x轴负方向(2)图线与x轴围成的“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低需根据电场方向判定Ep－x图像(1)图像切线的斜率绝对值表示静电力大小(2)可用于判断电场强度、动能、加速度等随位移的变化情况

(2025·泰州四模)如图所示，半圆弧两端点M、N分别固定着等量正电荷．A、B、C、D是半圆弧上的四个点，AB与MN平行，则(

)A.A、B两点场强相同B.半圆弧上，C点电场强度最小C.半圆弧上，C点电势最高D.电子沿直线由M点运动到N点，电势能先减小，再增大1B3考向2电容器的分析与计算

如图所示，平行板电容器与一个恒压直流电源连接，下极板接地，一带电液滴在P点刚好平衡．现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则(

)A.静电计指针张角变小B.液滴将向上移动C.P点电势降低D.液滴在P点的电势能减小D电容器的动态分析思路规律总结

(2025·苏州调研)如图甲所示为计算机键盘，每个键下面由相互平行的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，组成了如图乙所示的平行板电容器，内部电路如图丙．在按键过程中，下列说法中正确的是(

)2A.电容器的电容减小B.两金属片间的电场强度不变C.电容器储存的电能减少D.电流方向从b经电流计流向a甲

乙

丙D4考向3带电粒子(带电体)在电场中的运动

(2024·南通第三次调研)如图所示，在示波管水平极板YY′加电压U1、竖直极板XX′加电压U2后，亮斑会偏离荧光屏中心位置．能使亮斑离荧光屏中心的竖直距离增大的是(

)A.增大U1 B.减小U1C.增大U2 D.减小U2A带电粒子在电场中运动的处理方法规律总结5(1)A到B的运动过程小球电势能的增加量ΔEp.(2)匀强电场的电场强度E的大小和方向．(3)A到B的运动过程中小球的最小速率．【解析】(1)A到B过程由动能定理得mgh＋W电＝0ΔEp＝－W电＝mgh(2)qEx＝maxmg－qEy＝mayA→B竖直方向(v0sin60°)2＝2ayhv0sin60°＝ayt水平方向v0cos60°－v0＝－axt即电场方向斜向左上方，与水平面夹角θ＝30°(3)方法一：连接AB，由于A、B两点速率相等，故电场与重力场的等效重力场方向与AB垂直．令v0与AB连线的夹角为α，则A、B两点速度在AB方向上的速度分量即为最小速度v0cosα＝v0cos(60°－α)解得α＝30°方法二：设经过时间t速度为最小，取水平向右为＋x轴，竖直向下为＋y，建立坐标系vx＝v0－axtvy＝ayt带电体在电场和重力场的叠加场中的圆周运动(1)等效重力法(2)等效最高点和最低点：在“等效重力场”中做圆周运动的小球，过圆心作

F合的平行线，交于圆周上的两点即为等效最高点和等效最低点．规律总结(2024·南京期中)如图所示，装置由“加速器”和“平移器”组成．平移器由左右两对水平放置、相距为L的平行金属板构成．两平行金属板间的电压大小均为U1、电场方向相反，极板长度均为L、间距均为d.一初速度为0、质量为m、电荷量为＋q的粒子经过电压为U0的加速器后，沿着第一对平行金属板的下板上沿水平方向射入，粒子最终水平撞击在右侧荧光屏上．平行板外的电场以及粒子的重力都忽略不计．(1)求粒子离开加速器时的速度大小v1.(2)求粒子离开第一对平行金属板时竖直方向的位移y1的大小．(3)通过改变加速器的电压可以控制粒子水平撞击到荧光屏上的位置，当粒子撞击荧光屏的位置最高时，求此时加速器的电压U2.3(3)当粒子沿着第二对金属板上板右侧边沿射出时，粒子竖直方向平移量最大，此时几何关系满足y1＋y2＋y3＝d两对平行金属板内场强方向相反，根据对称性可得两对平行金属板之间时配套热练1.(2025·河北卷)《汉书》记载“姑句家矛端生火”，表明古人很早就发现了尖端放电现象．若带电长矛尖端附近某条电场线如图，则a、b、c、d四点中电势最高的是(

)A.a点

B.b点

C.c点

D.d点【解析】沿电场线方向，电势逐渐降低，d点位于电场线“上游”，即d点电势最高，故D正确．D2.(2024·南京、盐城期末调研)半导体指纹传感器如图所示．当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，指纹上凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成正对面积相同的电容器．现使电容器的电压保持不变，手指挤压绝缘表面过程中，电容器(

)A.电容变小

B.带电荷量变小C.处于充电状态

D.内部场强大小不变C3.(2025·如皋第二次适应性考试)空气净化器内部结构图如图所示，负极针组件释放大量电子，使空气中烟尘、病菌等微粒带电，进而使其吸附到集尘栅板上，达到净化空气的作用．下列说法中正确的是(

)A.负极针组件附近空间，尖端处的电场强度较大B.为了更有效率地吸附尘埃，集尘栅板应带负电C.负极针组件形状改为球形，更有利于释放电子D.带电烟尘吸附到集尘栅板的过程中电势能增加A【解析】

负极针组件附近的电场线比较密集，则尖端处的电场强度较大，故A正确；负离子能使空气中烟尘、病菌等微粒带负电，为了更有效率地吸附尘埃，集尘栅板应带正电，故B错误；负极针组件产生电晕，释放出大量电子，利用了尖端放电的原理，负极针组件形状为尖端，故C错误；烟尘吸附到集尘栅板的过程中，电势升高，根据Ep＝qφ，可知电势升高，带负电的烟尘电势能减少，故D错误．4.(2025·云南卷)某介电电泳实验使用非匀强电场，该电场的等势线分布如图所示．a、b、c、d四点分别位于电势为－2V、－1V、1V、2V的等势线上，则(

)A.a、b、c、d中a点电场强度最小B.a、b、c、d中d点电场强度最大C.一个电子从b点移动到c点电场力做功为2eVD.一个电子从a点移动到d点电势能增加了4eV【解析】根据等差等势面越密集电场强度越大，可知a、b、c、d中a点电场强度最大，故A、B错误；一个电子从b点移动到c点，电场力做功为Wbc＝－eUbc＝2eV，故C正确；一个电子从a点移动到d点电场力做功为Wad＝－eUbc＝4eV，由于电场力做正功，电势能减小，则电子从a点移动到d点电势能减小了4eV，故D错误．C5.(2025·泰州调研)如图所示，真空中固定着两个等量异种点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称．下列说法中正确的是(

)A.M点的场强与P点的场强相同B.M点的场强与N点的场强相同C.M点的电势比N点的电势高D.电子在M点的电势能比在P点的电势能小D【解析】根据等量异种点电荷的电场线分布得：M点的场强与P点的场强大小相同，方向不同，M点的场强与N点的场强大小相同，方向不同，故A、B错误；根据等量异种点电荷的电势分布特点可知，M点的电势与N点的电势相等，故C错误；根据等量异种点电荷的电势分布特点可知，M点的电势高于P点的电势，根据Ep＝φq可知，电子在M点的电势能比在P点的电势能小，故D正确．6.(2024·如皋调研)手机运动步数的测量原理如图所示，M和N为电容器两极板，M固定，N两端与固定的两轻弹簧连接，只能按图中标识的“前后”方向运动，则手机(

)A.由向前匀速突然减速时，电容器带电荷量增大B.匀速运动时，电流表示数不为0且保持不变C.由静止突然向前加速时，电流由a点流向b点D.保持向后的匀加速运动时，M、N之间的电场强度增大A7.(2025·徐州调研)假设某空间有一静电场的电势φ随x变化情况如图所示，且带电粒子的运动只考虑受电场力，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是(

)A.从x2到x3，场强的大小均匀增加B.正电荷沿x轴从O运动到x1的过程中，做匀加速直线运动C.负电荷沿x轴从x4移到x5的过程中，电场力做正功，电势能减小D.x2处场强大小为E2，x4处场强大小为E4，则E2>E4D8.(2025·南京二模)如图所示，在一点电荷－Q附近有一不带电的球形导体处于静电平衡，其电势为φ1.现把球形导体左侧接地，达到静电平衡时断开接地并移走－Q后，其电势为φ2.下列说法中正确的是(

)A.接地时电子从大地沿导线向导体移动B.接地达到静电平衡后，导体左侧半球不带电C.接地达到静电平衡后，导体左侧半球电荷量不变D.φ1＜φ2D【解析】

将不带电的球体放在点电荷－Q附近，则球体左侧感应出正电荷，球体的电势φ1大于点电荷的电势，将球体的左侧接地，球体和大地等效成一个整体，球体是近端，大地是远端，近端感应出正电荷，远端感应出负电荷，电子流向大地，故A、B错误；由于处于静电平衡状态的导体内部场强处处为0，即感应电荷的场强与点电荷的场强抵消，接地后由于有电子移动，所以导体左侧半球的电荷量发生变化，故C错误；因无穷远处电势为0，开始时φ1＜0，断开接地并移走

－Q，φ2＞0，有φ2>φ1，故D正确．9.(2025·南通第三次调研)如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个完全相同带正电的小球A、B、C，通过不可伸长的绝缘细线a、b、c连接成正三角形，小球均处于静止状态，细线被拉直，剪断细线a，小球开始运动．则(

)A.