2027年高考物理总复习训练题-电场力的性质

2027年高考物理总复习训练题——电场力的性质

一,选择题（共19小题）

1.（2026•陕西模拟）如图，PO为光滑绝缘竖直墙壁，OQ为光滑绝缘水平地面，地面上方有一水平向左

的匀强电场E,带正电荷的A、B两小球（均视为质点）均紧靠接触面而处于静止状态。若在小球At

加竖直向下的推力F,小球A沿墙壁PO向着O点移动一小段距离后，适当移动B球，小球A与B重

新处于静止状态,假设两小球所带电荷量保持不变，则有推力F的新平衡状态与原平衡状态比较（）

P

A.A球对竖直墙壁的作用力增大

B.两球之间的距离不变

C.A球与B球间的静电力增大

D.地面对B球的弹力不变

2.（2026•金凤区校级一模）在光滑水平轨道上有两个小球A和B（均可看作质点），质量分别为2m和3m

当两球间的距离大于L时，两球之间无相互作用；当两球间的距离等于或小于L时，两球间存在大小

为F的恒定斥力。设A球从距离B球足够远处以某一初速度沿两球连线向原来静止的B球运动，如图

所示，结果两球恰好接触，则该初速度大小为（）

A.B.屏C.廖D.廖

\限2m737n\6m\37n

3.（2026•南京模拟）如图所示，在光滑绝缘水平桌面上，电荷最相同、质品均为m的带正电小球A、B,

带负电的小球C质量为2m,A、B间通过绝缘细线连接，C与A、B分别通过两端带较链的绝缘轻杆

相连接，三者构成边长为L的正三角形，小球均处于静止状态，剪断细线（）

BC

A.瞬间A的加速度方向沿BA方向

B.瞬间A的加速度大于C的加速度

C.三个球运动过程中，系统机械能守恒

D.三个球开始运动至共线时，C球位移为g

4.（2026•广东模拟）如图，带电小滑块甲和乙的质量相同，放置在足够长的光滑绝缘斜面上，相距Li（远

远大于滑块宽度），释放两滑块瞬间，甲的加速度为零：经过段时间，两滑块相距L，时，速度分别为

v甲、v乙，加速度之比aL=4：5,则（）

A.v甲=2v乙B.v甲=丫乙C.L2=2LID.L2=3LI

5.（2026•德阳模拟）如图所示，两条不等长的绝缘细线•端拴在同一点上，另一端分别拴两个带同种电

荷的小球A和B,电荷量分别是qi、q2,质量分别为mi、m2,两小球静止在同一水平面，且。＞仇

剪断细线a,小球开始运动。重力加速度为g,则（）

A.剪断a前，细线a中张力小于细线b中张力

B.剪断a瞬间，小球A的加速度大小为gsina

C.剪断a瞬间，细线b中张力大小为m2gcos0

D.剪断a后，小球A做匀加速直线运动

6.（2026•合肥模拟）如图，距离为21的a、b两点连线水平，MN是ab的竖直中垂线，带电量为Q的正

点电荷固定在a点，另一点电荷固定在b点，质量为m的带电小球恰好静止在MN上的c点，ac与ab

间的夹角为30°,重力加速度大小为g,静电力常量为匕则（）

\M

,太

”;、、、、

J!、、、、

a+Q研，b

L

A.固定在b点的电荷带电量为2Q

B.固定在b点的电荷可能带负电

c.带电小球的带电量为嘿

D.将带电小球沿MN向上移动一段距离后释放球可能静止

7.（2026•市中区校级模拟）如图所示，水平天花板下方固定一个光滑小定滑轮O,在定滑轮的正下方C

处固定一个正点电荷，不带电的小球a、带正电的小球b分别与跨过定滑轮的绝缘轻绳两端相连。开始

时系统在图示位置静止，已知ObVOC。若b球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），则在b球到达定

滑轮O正下方前，下列说法正确的是（）

、由C

A.a球的质量可能等于b球的质量

B.b球的轨迹是一段以。点为圆心的圆弧

C.此过程中点电荷对b球的库仑力增大

D.此过程中滑轮受到轻绳的作用力减小

8.（2026•雨花区校级二模）如图所示，在xOy平面内有一以。点为中心的正五边形，顶点到0点的距离

为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、3q、5q、7q、9q的正点电荷，且电荷量为

5q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为匕则0点的电场强度（）

A.方向沿与x轴正方向成18°夹角斜向下

B.方向沿与x轴正方向成54°夹角斜向下

C.大小为答(cos18°+2cos540)

D.大小为翳(cosl8°+cos54°)

9.(2026•滨州二模)如图所示，真空中有一正立方体，A、B、C为立方体的三个顶点，D点是立方体的

中心。在A、B、C三点放置电荷量分别为q、2q、q的正点电荷，已知A点处的点电荷在D点产生的

场强大小为E,则D点处的合场强大小为)

2\[3V3

C.---ED.—E

33

10.(2026•青羊区校级模拟)如图中所示，一带正电的圆环套在粗糙绝缘水平杆上，处于静止状态。在整

个空间施加平行于竖直平面与水平方向成6角的匀强电场，场强大小与圆环加速度大小的对应关系如

图乙所示。不计空气阻力，运动过程中电量不变，取重力加速度大小g=l()m/s2,最大静摩擦力等于滑

动摩擦力。下列说法正确的是()

A.无论E取何值，圆环一定受到摩擦力作用

B.电场与水平方向的夹角为60°

C.圆环与水平杆间的动摩擦因数为0.5

D.圆环的比荷为1.荷X10.3czlcg

II.（2026•南京模拟）“彭宁离子阱”是一个可以用来储存带电粒子的装置，它主要由一对左右对称的环

电极和一对上下对称的端电极构成，如图所示，其内部某一截面的部分电场线和等势线分布，则（）

A.P、M两点电场强度相同

B.P、Q两点电场强度EP＞EQ

C.P、Q两点电势（pp＞（pQ

D.M、N两点电势（PM＞（PN

12.（2026•宝安区校级二模）干燥的季节，人体与衣物摩擦会造成静电积累。如图所示，当伸手靠近门把

手等金属物品时，手指与金属之间的空气会被电离，发生放也现象，就有了被“电”的感觉。实验研究

发现，通常情况下空气至少要在3X106V/m的电场中才会被导通放电。若手腕到门把手之间电势的变

化如图所示，当人手靠近门把手时，下列说法正确的是（）

-

0

0

=

1

。

_

A.人手带负电荷，门把手带正电荷

B.空气中的负电荷靠近人手的过程中，电势能增大

C.从手指前端到门把手，电场强度逐渐减小

D.手指前端与门把手的距离小于1cm,人才会有被“电”的感觉

13.（2026•昌平区一模）点电荷+Q产生的电场如图所示，a、b是同一条电场线上的两点，下列说法正确

的是（）

A.a点电场强度比b点的小

B.电子在a点的电势能比b点的大

C.若Q变为原来的2倍，a、b两点间电势差不变

D.若Q变为原来的2倍，a点电场强度变为原来的2倍

14.（2026♦湖南模拟）小明同学在研究了两个等量同种电荷的中垂线上的电场分布规律后，想将其研究方

法推广到其它带电体情形，如图所示，一个均匀分布正电荷Q的圆环，其半径为a,以圆环圆心为坐标

原点O,垂直于圆环平面建立x轴，他大致画出了x轴上的电场强度与x轴的图像，下列图像符合实际

15.（2026•道里区校级二模）如图所示，半径为2R的均匀带正电实心球体，总电荷量为Q,以该球体内

部的0'点为球心，挖一个半径为R的球形空腔。过原球心0和空腔球心O'的直线上有A、B两点，

R

0B=BA=2R。D为00'的白点，C为0'正上方距O'为&的一点。已知静电力常量为匕均匀带电

球体在其外部产生的电场，与一个位于球心且电量相等的点电荷产生的电场相同；均匀带电球壳在其内

部任意一点形成的电场强度为零，挖后不改变电荷的分布。下列说法正确的是（）

B.C、D两点处电场强度方向不同

C.A点处电场强度的大小为，g

36R2

D.C点处电场强度的大小

16.（2026•未央区校级模拟）如图所示为密立根油滴实验示意图，两块水平放置的平行金属板分别与电源

的正负极相接，板间产生匀强电场。用一个喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入电场。油滴从喷口

出来时由于摩擦而带负电，油滴的大小、质量各不相同。油滴进入电场时的初速度、油滴间的相互作用

及空气对油滴的浮力忽略不计。下列说法正确的是（）

喷雾器

油滴/多居*

B.若某油滴向下加速运动，则重力和静电力的合力做负功

C.若某油滴向下加速运动，仅增加平行金属板间距离，可使该油滴处于平衡状态

D.若某油滴悬浮不动，断开电源与平行金属板的连接，仅减小平行金属板间距离，则该油滴仍不动

17.（2026•荷泽一模）如图所示长方体框架内，上表面是边长为1.2m的正方形，顶点A、D固定两个电

荷量均为+Q（Q=5X10'4C）的点电荷，通过固定在顶点A、D的两段细线悬挂质量m=0.1kg、不带

电的金属小球，其中AP=DP=lm,小球在竖直平面efgh内，该平面平行于长方体前表面ABB'A',

平面ADP与ADD'A'夹角为37°。重力加速度g=Am/sMsin37°=0.6,cos370=0.8。则（）

A.使小球在P点保持静止，在efgh面内所加外力F的最小值为0.8N

B.小球从图中位置由静止释放的瞬间，绳AP的拉力大小为0.6N

C.小球从图中位置由静止释放，运动到最低点时的速度大小为反m/s

D.若小球电荷量0=+（||'10-4）0,它在efgh平面内做完整的圆周运动，经过最高点的最小速度为

272m/s

18.（2026•松滋市校级模拟）如图所示，半径为R的球体均匀分布着电荷量为Q的正电荷，球心位于xOy

坐标系的O点。在x=3R处放置一正点电荷，x=2R处的电场强度恰好为零。当截去右半球后（不影

响球体内电荷的分布情况），x=2R处的电场强度大小为Eo；已知静电力常量为k,则截去右半球后，x

13QB.k当一岛

A.k---+E0

25R2°25R2°

Q

C.k,+%D.

100R20IO。/?”

19.（2026•柳州二模）光滑绝缘水平面上方存在一水平向左的匀强电场E,场强大小未知，将带电量分别

为+Q、-Q的两小球a、b锁定在水平面上的M、N两点，两小球间距为1,如图所示，已知M、N连

线中点O处的场强为0,两小球的质量均为m,可视为点电荷。现将小球a解除锁定，则解锁瞬间小球

a的加速度大小为（）

Eab

7777777777777777777777777777777777777777

MON

7kQ26kQ25kQ2D.驾

A*c.

ml2mlz

二,多选题（共6小题）

（多选）20.（2026•毕节市模拟）如图所示，光滑绝缘的半圆环竖直固定，带同种电荷的两小球甲、乙套

在圆环上处于静止状态，甲、乙与半圆环圆心的连线与竖直方向的夹角分别为a和仇下列说法正确的

B.甲、乙质量之比为sin0：sina

C.甲、乙电荷量缓慢减少一些，两小球间的库仑力不变

D.甲、乙电荷量缓慢减少一些，a和0减小，sin0：sina不变

（多选）21.（2026•常宁市校级模拟）如图所示，光滑绝缘的竖直墙面和斜面夹角NMON=60°,两个带

电小球A、B分别处于竖直墙面和斜面上M、N点并处于平衡状态，0、M、N在同一竖直平面内，已

知A球质量为m,电荷量为q.OM=ON=MN=1,静电力常量为k,重力加速度为g,则B球（）

B.质量为1

C.电荷量为若D.电荷量为警

（多选）22.（2026•金凤区校级一模）如图所示，在半径为R的圆周上均匀地分布着六个电荷品:均为q的

正电荷。在圆心。处固定有一个电荷量为q的负电荷，现随机将六个正电荷中的两个更换为电荷量为q

的负电荷，静电力常量为匕此时O点的负电荷受到的静电力大小可能为（）

A.0B.26k%C.2k%D.

M废

（多选）23.（2026•邢台一模）为探究包装袋易撕口的物理原理，小明进行了以下研究:

①模拟'实验。如图1所示，氏一端固定的竖直纸带模拟包装袋，在纸带边缘切开一个V字型的小缺口

模拟易撕口。在纸带的另一端施加拉力，纸带总是从V字型缺口处撕开。

②杳阅资料。物理学中用“应力”来分析材料的变形和断裂.如图2所示，在物体内部某一截面上，取

AF

极小面积AS包围A点，因外力引起该处相互作用力的改变量为AF,则X称为A点处的应力。类比电

场线，用“力线”米描述应力在施力点和支撑点间强弱及力向的分。。图3是有两个对称支撑点的水平

横梁中点受向下压力F时的力线分布。

根据上述信息并结合所学知识，下列推断正确的是（）

B.图1中垂直纸带任取两个水平横截面，穿过两截面的力线条数相等

C.图1中小缺口处P点与Q点相比，Q点处力线密集，应力大

D.图3中M点与N点相比，横梁更容易在M点处断裂

（多选）24.（2026•荷泽二模）如图所示，A、B、C为真空中边长为a的正三角形的三个顶点，三个顶点

上分别固定了电荷量为+5q、+3q、+q的点电荷，O为正三角形的中心，若规定"8=0,点电荷产生的

电势（p=kf（k为静电力常量，Q为点电荷电量，「为到点电荷的距离），下列说法正确的是（）

A

A.。点的电势为生叵”

B.0点的电场强度大小为至等

a2

C.O点的电场强度的方向平行于AC指向C

18/CC72

D.固定在B点的点电荷受到另外两个点电荷的作用力大小为

az

（多选）25.（2026•岳阳模拟）如图所示，光滑的绝缘细绳两端固定在等高的竖直杆上，细绳质量忽略不

计，均匀的带电金属小环（可看成质点）穿在绝缘细绳上，并在水平的匀强电场的作用下在某位置保持

静止，匀强电场平行两竖直杆所在平面，细绳上的张力大小用F来表示。下列操作中，细绳上张力F

大小可能保持不变的是（）

A.只将电场强度增大一点

B.只将电场强度减小一点

C.只将细绳的右端点下移一小段距离

D.只将细绳的左端点下移一小段距离

三,解答题（共2小题）

26.（2026•亳州模拟）如图所示，水平地面上方存在一匀强电场（大小、方向可调节），一个质量为m,

电荷量为q带正电的小球，仅受重力和电场力作用，且这两个力合力沿图中虚线方向，虚线与水平地面

的夹角为30°,重力加速度为g。

（I）若小球从虚线上某处静止释放，沿虚线向下运动，求满足该条件下电场强度的最小值；

（2）若小球的初速度方向垂直于虚线向右上方，大小为0-J熏，从图示位置出发到最高点的过程

中，小球重力势能增加了Eo,求该电场电场强度的大小和方向；

（3）求在上述（2）中从图示位置出发到最高点的过程，小球电势能的改变量。

、/%

、、、、

30认

27.（2026•漳州模拟）如图，两半径近似相等的光滑绝缘环形挡板固定在光滑水平面内，组成•圆心为O、

半径为R的圆形轨道。A、B为轨道上两点，M为OA的中点，N点在OA延长线上、与O点距离为

2R,且BO_LBN。在M点固定一电荷量为Q的负点电荷，在N点固定一电荷量为2Q的正点电荷。一

带正电小球在轨道内做匀速圆周运动，经过A点时对内、外侧挡板均无压力。已知小球质量为m、电

荷量为q,小球可视为质点且运动过程中电荷量保持不变，静电力常量为k。求：

（1）M,N两处的电荷产生的电场在A点的合场强大小：

（2）小球做匀速圆周运动的速度大小；

（3）小球经过B点时对挡板压力的大小和方向。

解答

一,选择题(共19小题)

1.(2026•陕西模拟)如图，PO为光滑绝缘竖直墙壁，OQ为光滑绝缘水平地面，地面上方有一水平向左

的匀强电场E,带正电荷的A、B两小球(均视为质点)均紧靠接触面而处于静止状态。若在小球A上

加竖直向下的推力F,小球A沿墙壁PO向着O点移动一小段距离后，适当移动B球，小球A与B重

新处「静止状态，假设两小球所带电荷量保持不变，则有推力F的新平衡状态与原平衡状态比较()

P

Q

A.A球对竖直墙壁的作用力增大

B.两球之间的距离不变

C.A球与B球间的静电力增大

D.地面对B球的弹力不变

【分析】对A、B两球分别进夕亍受力分析，结合平衡条件与库仑定律，分析施加推力后各力及两球间距

的变化，逐一判断选项正误。

【解答】解：AD.以AB整体，整体在水平方向受到向左的电场力，大小为E(q,\+qB),竖直墙壁向右

的弹力N,故有N=E(qA+qB)

保持不变，竖直方向，施加力F之前，地面对B的支持力NB=(mA+mB)g

施加力F之后，地面对B的支持力为N，B=(niA+nw)g+F,变大，故AD错误；

BC.分析A球，施加力F之前受力如图I：

则B对A的库仑力为F期=y/\mAgY+

施加力F之后，A的受力如图2：

N

F

图2

则B对A的库仑力变大为J（啊g+F）2+（Eq8）?,变大,再根据F.j="肄两球之间的距离一定减小，

故B错误，C正确。

故选：Co

【点评】本题以带电小球在复合场中的平衡为载体，融合受力分析、库仑定律与平衡条件，考查力电综

合问题的分析能力，对物理规律的综合应用与逻辑推导要求较高。

2.（2026•金凤区校级一模）在光滑水平轨道上有两个小球A和B（均可看作质点），质量分别为2m和3m

当两球间的距离大于L时，两球之间无相互作用；当两球间的距离等于或小于L时，两球间存在大小

为F的恒定斥力。设A球从距离B球足够远处以某一初速度沿两球连线向原来静止的B球运动，如图

所示，结果两球恰好接触，则该初速度大小为（）

A.

yj廖2mB.Y匿3mC.y廖6mD.屏\37n

【分析】A球向B球接近至A、B间的距离小于L之后，A球的速度逐步减小，B球从静止开始加速运

动，两球间的距离逐步减小；当A、B两球的速度相等时，两球间的距离最小；若此距离为零，则两球

就会接触；结合牛顿第二定律和运动学公式求出vo必须满足的条件。

【解答】解：A球向B球接近至A、B间的距离小于L之后，A球的速度逐步减小，B球从静止开始加

速运动，两球间的距离逐步减小；

当A、B两球的速度相等时，两球间的距离最小。

若两球间距距离为零，则两球就会接触，所以恰好接触的条件是：V1=V2,L+S2-SI=0,

其中v］、V2为当两球间距离最小时，A、B两球的速度，si、S2为两球间距离从L变至最小的过程中，

A、B两球通过的路程。

由牛顿第二定律得：ai=芸，a2=2，

Zm5m

设V0为A球的初速度，则由匀加速运动公式，

得：vi=vo-ait,V2=a2t,

112

si=vot-ir2,S2=2a21,

联立以上各式解得：vo=朦，故ACD错误，B正确；

故选：Bo

【点评】解决本题的关键知道两球速度相等时，有最短距离，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解。

3.（2026•南京模拟）如图所示，在光滑绝缘水平桌面上，电荷量相同、质量均为m的带正电小球A、B,

带负电的小球C质量为2m,A、B间通过绝缘细线连接，C与A、B分别通过两端带钱链的绝缘轻杆

相连接，三者构成边长为L的正三角形，小球均处于静止状态，剪断细线（）

A.瞬间A的加速度方向沿BA方向

B.瞬间A的加速度大于C的加速度

C.三个球运动过程中，系统机械能守恒

D.三个球开始运动至共线时，C球位移为勺

【分析】A.剪断细线瞬间，分析A的受力情况，结合牛顿第二定律判断加速度方向；

B根据称性可知，A、R的加速度大小相等，根据动量守恒定律结合加速度的合成判断瞬间A的加速度

与C的加速度关系；

C.根据机械能守恒的条件判断；

D.根据长度关系求三个球开始运动至共线时，C球位移。

【解答】解•：A.剪断细线瞬间，A受到三个作用：B对A的屋仑斥力，沿AB连线背离B；C对A的库

仑引力，沿AC连线指向C：轻杆AC的弹力，沿AC方向,三个力的合力存在沿AB方向和垂直AB

方向的两个分品，因此A的加速度方向不沿BA方向，故A错误；

B.系统在光滑水平面上运动，合外力为零，总动量守恒且初始总动量为零。由对称性可知，A、B的加

速度大小相等，且垂直AB方向的分量大小相等、方向相同，设为C的加速度仅沿AB的中垂线

方向，大小为ac

以C的运动方向为正方向，垂直AB方向动量守恒：mvAj_+mvB_L+2mvc=0

代入VA_=VB!

得vc=-VA1

对时间求导得ac=aAi

A的合加速度大小为期=/而+Q：1（aAB为A沿AB方向的加速度分量）

显然aA>aA,=ac,故B正确；

C.系统内存在库仑力（电场力）做功，运动过程中电势能与动能相互转化，系统的机械能［仅动能，重

力势能无变化）与电势能之和守恒，机械能不守恒，故C错误；

D.系统初始静止，合外力为零，质心位置保持不变初始时正三角形质心沿AB中垂线方向的坐标为:义=

77ixO+7nxO+2mx宜_73L

m+m+2m-4

三球共线时，杆长不变（AC=BC=L）,三球位于同一水平线上，质心y坐标等于C的y坐标，因此C

沿中垂线方向的位移大小为：=L=字*0.433L*\

故D错误。

故选：Bo

【点评】本题考查库仑力作用下的平衡问题，要求学生能正确分析带小球的运动过程和运动性质，熟练

应用对应的规律解题。

4.（2026•广东模拟）如图，带电小滑块甲和乙的质量相同，放置在足够长的光滑绝缘斜面上，相距Li（远

远大于滑块宽度），释放两滑块瞬间，甲的加速度为零；经过一段时间，两滑块相距L2时，速度分别为

A.v甲=2v乙B.v甲=v乙C.Lz=2LiD.Lz=3Li

【分析】先利用初始甲加速度为零的受力平衡条件，结合库仑力的相互性和牛顿第二定律，由加速度比

推导两滑块的距离关系，再用系统动量守恒分析速度。

【解答】解；CD、释放瞬间甲的加速度为零，根据牛顿第二定律，甲所受介力为零，甲受重力沿斜面

分力mgsin。（沿斜面向下）、库仑力F

故有F=mgsin0,此时两滑块相距Li由库仑定律得：F=

qH/I/

联立可得：k'2=mgs沅8

运动过程中加速度关系两滑块在库仑斥力作用下沿斜面远离，距离增大为L2时，库仑力减小为F此时

甲的加速度a尹=：

乙的加速度A

此时甲受库仑力沿斜面向下，乙受库仑力沿斜面向上，加速度分别为：。尹二里史沪£,。乙=

mgsin8-F'

m

,,、…mgsinO+Fr4

由a甲：a乙=4：5代入得：----.=-

mgsinG-Ff5

1Q{ffl7

代入数据可得F'=^mgsinO,此时库仑力F'=k^2^

“八.Q_a祀乙

PJ7Ttgsin8—k2

L1

1q祀乙q例乙

代入F得：--/C

=4丁

化简得玲=9珞

故L2=3LI,故D正确，C错误;

AB、系统沿斜面方向受重力分力的合外力不为零，动量不守恒，无法直接得出U甲与v乙的定量关系,

故AB错误。

故选：D。

【点评】本题考查库仑力作用下的受力分析、牛顿第二定律与动量守恒的综合应用，关键是利用库仑力

的相互性和受力平衡条件，结合加速度比推导距离关系，对淙合分析能力要求较高。

5.（2026•德阳模拟）如图所示，两条不等长的绝缘细线一端拴在同一点上，另一端分别拴两个带同种电

荷的小球A和B,电荷量分别是qi、q2,质量分别为mi、m2,两小球静止在同一水平面，且。＞仇

剪断细线a,小球开始运动。重力加速度为g,则（）

A.剪断a前，细线a中张力小于细线b中张力

B.剪断a瞬间，小球A的加速度大小为gsina

C.剪断a瞬间，细线b中张力大小为m2gcos0

D.剪断a后，小球A做匀加速直线运动

【分析】剪断前对两球受力分析，利用平衡条件推导张力关系；剪断瞬间分析小球A的受力变化，结

合库仑力的特点判断加速度大小与后续运动，同时分析小球B的受力变化。

【解答】解：A、对小球A、B分别进行受力分析，均受重力、细线拉力、库仑斥力，三力平衡。设库

仑斥力大小为F,对A球：重力mig,竖直向下，拉力Ta沿细线方向，库仑力F水平向右。将Ta分解

为水平分力Tasina和竖直分力Tacosa由平衡条件得：Tacosa=mig（竖直方向平衡），Tasina=F（水平

方向平衡）

对B球同理:Tbcosp=m2g,Tbsinp=Fa

联立得兀=需，〃=嚅，因。>印则cosa<cosp

wCxOv*KJ•>>LJ

由库仑定律F=k生乎

r2

两球距离r相同，故F相同，结合Tasina=Tbsin0=F

可得兀而，Tb=*^,因a>G，则sina>sin0,故Ta〈Tb,故A正确；

B、剪断细线a瞬间，细线a的拉力Ta消失，库仑力F和重力mig不变，小球A所受合力为F与mig

的合力，方向斜向右下方，由平衡时F=mlg【ana

合力大小为,（啊。）2+尸2=帆1gVl+tan2a

加速度a==gy/1+tan2a,故B错误；

C>剪断细线a瞬间，小球B的受力仍为重力nug、库仑力F、细线b拉力Tb三力平衡。竖直方向：Tbcosp

=1712g

解得B=箫'故C错误；

D、剪断细线a后，小球A在重力和库仑力作用下运动，库仑力大小随距离变化而变化，合力大小和方

向均变化，加速度变化，故做变加速曲线运动，而非匀加速直线运动，故D错误。

故选：Ao

【点评】本题结合库仑力考查受力平衡与瞬时加速度问题，需分析平衡状态、瞬间受力突变及后续运动，

检验对力学平衡和瞬时问题的综合应用能力。

6.（2026•合肥模拟）如图，距离为21的a、b两点连线水平，MN是ab的竖直中垂线，带电量为Q的正

点电荷固定在a点，另一点电荷固定在b点，质量为m的带电小球恰好静止在MN上的c点，ac与ab

间的夹角为30°,重力加速度大小为g,静电力常量为匕则（）

\M

/*、、、

L

A.固定在b点的电荷带电量为2Q

B.固定在b点的电荷可能带负电

c.带电小球的带电量为嘿

D.将带电小球沿MN向上移动一段距离后释放球可能静止

【分析】小球在c点静止，需分析其受力平衡。已知重力竖直向下，电荷a对小球有库仑力，方向沿ac

连线。为使小球在MN上平衡，电荷b对小球的作用力必须与a对称，保证水平合力为零。由几何关系

ac等于be,结合水平方向平衡条件，可知b点电荷电量与a相同，且都带正电，否则无法实现水平平

衡。竖直方向，两个库仑力的竖直分量之和需与重力平衡，据此可求小球电量。选项D涉及将小球沿

MN上移后的平衡可能性，需考虑等量同种点电荷中垂线上场强分布规律，判断是否存在另一位置满足

电场力与重力平衡。

【解答】解：AB、小球在c点受到重力mg、电荷a的静电力Fa和电荷b的静电力Fb作用而处于静止

状态。

依据对称性与水平方向受力平衡条件，Fa与Fb在水平方向的分力必须等大反向，因为ac=bc,所以两

点电荷在c点产生的场强在水平分量相互抵消，可得Qa=Qb=Q。

如果电荷b带负电，则其对小球的水平作用力与a相同，小球无法在MN上维持平衡；同时，为了平衡

重力，合电场力方向需向上，日于a为正电荷，因此小球必须带正电，且b也需为正电荷，故AB错误；

C、根据几何关系，AO=1,在三角形aOc中，ac=-^=^Zo在竖直方向应用平衡条件，有

CC/DOVO

2

2k^sin300=mg,代入数据解得小球电荷量q=端-,故C错误；

D、依据等量同种正点电荷连线中垂线的场强分布规律,场强从0点沿MN向上先增大后减小，在、=孝1

处达到最大值。

当前位置。c="an30°=字（，0.5771,而场强最大值位置约为0.7071,表明c点位于场强上升阶段。

由于c点为平衡点，在该点.上方电场力先增后减，在最大场强点上方必然存在另一点-使得该处电场

力再次等于重力，所以将小球向上移动一段距离后释放，它有可能在更高位置保持静止，nkD正确。

故选：Do

【点评】本题以等量同种点电荷的静电场为背景，综合考查共点力平衡、电场力的合成以及场强分布规

律。题目涉及几何关系的运用与受力分析，计算量适中，对学生的建模分析能力和逻辑推理能力有较好

要求。其亮点在于将常见的平衡问题置尸特定场强分布中，并引导学生判断移动后再次平衡的可能性,

这需要学生深刻理解场强随位置变化的非单调性。易错点在于容易忽略b点电荷的带电性质对水平方向

平衡的决定性影响，以及误判中垂线上场强的变化规律,选项D的判定尤为关犍，它考查学生对平衡

稳定性和场强极值点位置关系的深入理解。

7.（2026•市中区校级模拟）如图所示，水平天花板下方固定一个光滑小定滑轮O,在定滑轮的正下方C

处固定一个正点电荷，不带电的小球a、带正电的小球b分别与跨过定滑轮的绝缘轻绳两端相连。开始

时系统在图示位置静止，已知ObVOC。若b球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），则在b球到达定

滑轮O正下方前，下列说法正确的是（）

施C

A.a球的质量可能等于b球的质量

B.b球的轨迹是一段以O点为圆心的圆弧

C.此过程中点电荷对b球的库仑力增大

D.此过程中滑轮受到轻绳的作用力减小

【分析】对b球进行受力分析，由相似三角形结合库仑定律以及力的合成与分解分析。

【解答】解：A、对b球进行受力分析，B球受到重力mbg、受到轻绳的拉力T和库仑力F,如图所示:

悝

©C

由相似三角形关系可知：白==工，其中：F=k"竽，T=mag,整理各式得：:3警=

bCOCObhCObOC

,由于ObVOC,因此maVmb,故A错误；

bC3

B、由mag不变，可知Ob不变，故b球的轨迹是一段以0点为圆心的圆弧，故B正确；

C、由于qb减小，可知bC也减小，此过程中B球所受库仑力减小且方向改变，故C错误；

D、滑轮受到的轻绳的作用力大小始终为mag,大小不变，由于bC减小，可知两绳夹角减小，所以滑

轮受到两绳的合力增大，故D错误。

故选：Bo

【点评】解这类与库仑力有关的平衡题目就像解决共点力的平衡类题目一样，先对物体进行受力分析,

然后进行力的合成与分解，列出平衡表达式，进而求出所需的物理量。

8.(2026•雨花区校级二模)如图所示，在xOy平面内有一以。点为中心的正五边形，顶点到O点的距离

为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、3q、5q^7q、9q的正点电荷，且电荷量为

5q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为匕则O点的电场强度()

A.方向沿与x轴正方向成18°夹角斜向下

B.方向沿与x轴正方向成54°夹角斜向下

C.大小为―"(cos18°+2cos54°)

R2

D.大小为华(cosl8°+cos54°)

R2

【分析】根据点电荷产生的场强公式结合电场的叠加合成知识进行分析解答。

【解答】解：由题意可知,如图

甲乙

题干中的五个点电荷在。点产生的场可等效成乙图中的五个点电荷在。点产生的场，设E。二翁则

0点场强大小为

E=2Eocosl80+2X2Eocos54°

代入可得

E=^(cosl80+2cos540)

方向沿x轴负方向。

故ABD错误，C错误。

故选：Co

【点评】本题考查点电荷产生的场强公式结合电场的叠加合成知识，会根据题意进行准确分析解答。

9.（2026•滨州二模）如图所示，真空中有一正立方体，A、B、C为立方体的三个顶点，D点是立方体的

中心。在A、B、C三点放置电荷量分别为q、2q、q的正点电荷，已知A点处的点电荷在D点产生的

场强大小为E,则D点处的合场强大小为（）

C.0V3

A.EB.也ED.—E

333

【分析】根据A点处的点电荷在D点产生的场强大小为E,结合电场强度的计算公式、矢量的叠加方

法进行解答。

【解答】解：设正方体的楂长为L,根据几何关系可得：AB=BC=CA=V2L,DA=DB=DC=

+12+[2=苧

D-ABC为四面体，D与三角形ABC中心0连线与DA的夹角为e,如图所示:

则有：AO=1x^xV2L=yL

D0=Jdp）2_（铮）2=噜

则sing综=意=察所以COS0=1

r

将B处的电荷等效于q+q,其中三个q在D处的合场强为：Ei=3Ecos6=E,方向沿OD方向；

B处剩余q的电荷在OD方向的分量为：Ey=Ecos0=1F,垂直于OD方向的分量为：Ex=Esin6=3袈

则D点的电场强度为：ED=,（埒+Ey）2+碎

解得：ED=^E,故B正确，ACD错误。

•J

故选：Bo

【点评】本题主要考查考查电场强度的叠加，关键是掌握电场强度的叠加方法，知道电场强度是矢量，

符合适量的叠加方法。

10.（2026•青羊区校级模拟）如图甲所示，一带正电的圆环套在粗糙绝缘水平杆上，处于•静止状态。在整

个空间施加平行于竖直平面与水平方向成e角的匀强电场，场强大小与圆环加速度大小的对应关系如

图乙所示。不计空气阻力，运动过程中电量不变，取重力加速度大小g=10m”2,最大静摩擦力等于滑

动摩擦力。下列说法正确的是（）

A.无论E取何值，圆环一定受到摩擦力作用

B.电场与水平方向的夹角为60°

C.圆环与水平杆间的动摩擦因数为0.5

D.圆环的比荷为L25X10-3c/kg

【分析】对圆环进行受力分析，加速度恒定阶段的受力平衡与牛顿第二定律，联立方程求解动摩擦因数

H和角度9：在加速度恒定阶段，根据牛顿第二定律列出电场力水平分量与滑动摩擦力的合力表达式,

代入已知加速度和己求出的不仇计算得出圆环的比荷；因为电场力的垂直分量与重力平衡分析判断。

【解答】解：E大到一定程度后加速度大小恒为7.5m/s2,对圆环受力分析如图1：

图1

竖直方向平衡有

FN+mg=Eqsin0

水平方向由牛顿第二定律有

Eqcos。-f=ma

f=RFN

联立可得

a=粤(cosO-i^sinO)+

结合图乙可知

cos8-|isin0=O

Hg=7.5m/s2

解得

n=0.75

8=53°

E=5X1O3N/CM,圆环恰好处于平衡状态，受力分析如图2：

mg

图2

水平方向平衡有

fm=Eqcos9

fm=pF'N

竖直方向平衡有

F'N+Eqsin8=mg

解得圆环的比荷

q7

—=L25X103C/kg

m-

当Eqsine=mg时，圆环不受摩擦力作用。

故ABC错误，D正确。

故选：Do

【点评】本题以带电圆环在斜向电场中的运动为背景，结合a・E图像的临界状态，考查受力分析、牛

顿运动定律与摩擦力规律，综合性较强，能有效检验学生对力学与电场知识的综合应用能力。

il.（2026•南京模拟）“彭宁离子阱”是一个可以用米储存带电粒子的装置，它主要由一对左右对称的环

电极和一对上下对称的端电极构成，如图所示，其内部某一截面的部分电场线和等势线分布，则（）

端电极

A.P、M两点电场强度相同

B.P、Q两点电场强度EP＞EQ

C.P、Q两点电势＜pp＞（pQ

D.M、N两点电势（pM＞（pN

【分析】根据电场线的疏密判断场强大小，结合电场线方向判断电势高低，再利用对称性分析各点的场

强与电势关系，逐一判断选项。

【解答】解：A.电场强度是矢量，包含大小和方向。P、M两点电场线疏密程度相同，场强大小相等,

但电场线切线方向不同，场强方向不同，故A错误;

B.电场线的疏密表示电场强度的大小。Q点电场线比P点更密集，说明EQ>EP,故B错误；

C.沿着电场线的方向电势逐渐降低，P、Q两点处于同一等势线上，电势相等，故C错误；

D.沿着电场线的方向电势逐渐降低，即（PM>（PN，故D正确。

故选：D»

【点评】本题考查电场线与等势线的基本性质，需通过电场线的疏密和方向分析场强、电势，是静电