2017-2026十年高考物理专项汇编（全国）：专题17 电场力的性质（教师版）

1

专题17电场力的性质

考点分类十年考情（2017-2026）命题规律

2026北京卷、2026湖南卷

真实情境深度渗透：以国产静电除尘装置、粒

2025广西卷2025海南卷.

2025河北卷2024海南卷、子加速器电场调控、静电防护工程等前沿科技

2024北京卷、2024浙江卷、场景为载体，不再使用纯理论裸模型出题，要

2024江苏卷、2024江西卷、求学生从复杂场景中提炼电场力的性质相关模

2024河北卷、2023重庆高考型。

真题、2023浙江卷、2023湖

.综合关联属性突出：不再孤立考查电场强度公

南卷、2023河北卷、2023天

式，会联动受力分析、动力学规律、运动分解

考点1电场津卷、2023全国高考真题、

等考点，强化“场强分析→电场力推导→运动状

力的性质2022湖南卷、2022山东卷、

态判断的完整解题链条。

2022海南卷、2021江苏高考”

真题、2021山东卷、2021湖.能力导向持续强化：弱化机械套公式的考法，

南卷、2021湖北卷、2020上重点考查叠加电场的场强分析、等势面与电场

海高考真题、2020全国高考线的关联推导能力，规避固化刷题套路，依托

真题、2019北京卷、2019浙真实情境实现能力分层。

江卷、2019.全国卷、2018全

国高考真题、2018浙江卷、.

2018海南卷、2017海南卷

考点01电场力的性质

1．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）某种微型“纳米光子电子加速器”利用激光照射周期性排列的纳米柱体时

产生的交变电场来加速电子束。电子束通过虚线框区域的极短时间内，电场可视为恒定的，电场线分布如

图所示，这段时间内（）

1

A．a点的电场强度比b点的大

B．电子沿直线从a点运动到b点时，动能减小

C．电子沿直线从b点运动到c点时，速度增大

D．电子束的横截面大小和形状均不变

【答案】C

【详解】A．电场线的疏密表示电场强度大小，电场线越密场强越大。图中b点电场线比a点更密，因此

b点场强大于a点，A错误。

B．电子带负电，所受电场力方向与电场方向相反。电子从a运动到b，位移方向向右，电场力与位移方向

相同，电场力做正功，根据动能定理，电子动能增大，B错误。

C．电子从b运动到c，位移向右，电场力仍向右，电场力依旧做正功，电子动能增大，速度增大，C正确。

D．中轴线外的电子，所受电场力存在垂直电场中轴线的分力，会发生偏转，因此电子束的横截面积会改

变，形状发生改变，D错误。

故选C。

2．（2026·河北·高考真题）河北雄安新区融合静电探测技术构建起“天空之网”，实现了对低空飞行器的全

天候实时监测。当飞行器靠近时，固定在地面上的静电探测器探头感应出了正电荷。在感应电荷产生的静

电场中。电场线（）

A．是闭合曲线B．从感应正电荷出发

C．在无电荷区域相交D．终止于感应正电荷

【答案】B

【详解】本题考查静电场电场线的基本性质，结合性质逐一判断选项：

A．感应电荷产生的静电场的电场线为非闭合曲线，故A错误；

B．静电场电场线起始于正电荷或无穷远，探测器探头感应出正电荷，因此电场线从感应正电荷出发，故

B正确；

C．电场中某点的场强方向唯一，因此无电荷区域电场线不可能相交，故C错误；

D．静电场电场线终止于负电荷或无穷远，正电荷是电场线的起点而非终点，故D错误。

故选B。

1

3．（2026·四川·高考真题）如图所示，边长为l的绝缘菱形支架EFGH竖直放置，FG边固定于水平地面，

EFG60。E、G两点各固定一带电小球，两小球带等量异种电荷。点H、F间固定一光滑绝缘直轨道，

另一带电小球q从H点沿轨道由静止下滑至F点。重力加速度大小为g、小球均可视为点电荷。则小球

q在运动过程中（）

A．某时刻所受支持力可能为零

gl

B．到达F点时的速率为

C．电势能先增大后减小

D．所受电场力的冲量为零

【答案】A

【详解】A．根据菱形几何性质和等量异种电荷的电场特点可知HF轨道电势处处相等，等量异种电荷中

垂线上电场方向平行于电荷连线EG，若电场力方向与重力垂直轨道的分力方向相反、大小相等，则支持

力N=0，这种情况是可能存在的，故A正确；

3

ℎ=푙

B．整个过程电场力不做功，只有重力做功，由几何关系得下落高度2

1

푚푔ℎ=푚푣2

根据动能定理：2

v3gl

解得，故B错误；

C．HF是等势线，整个运动过程中小球电势不变，电势能不变，故C错误；

D．冲量是矢量，等量异种电荷中垂线上电场方向始终不变，因此电场力方向始终不变，整个过程电场力

的总冲量不为零，故D错误。

故选A。

4．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）某同学绘制了四幅静电场的电场线分布图，其中可能正确的是（）

A．B．

1

C．D．

【答案】B

【详解】AC．电场线不相交、不闭合，故AC错误；

B．该电场可能为正点电荷形成的电场，故B正确；

D．假设存在这种电场线，做两条等势线，如图所示

则有AC，BD

UU

即ABCD

EUU

由电场线的疏密程度可知，AB处电场强度AB大于CD处电场强度，由公式UEd可得，ABCD，相

互矛盾，假设不成立，即这种电场线不存在，故D错误。

故选B。

5．（2025·甘肃·高考真题）如图，两极板不平行的电容器与直流电源相连，极板间形成非匀强电场，实线

为电场线，虚线表示等势面。M、N点在同一等势面上，N、P点在同一电场线上。下列说法正确的是

（）

A．M点的电势比P点的低B．M点的电场强度比N点的小

C．负电荷从M点运动到P点，速度增大D．负电荷从M点运动到P点，电场力做负功

1

【答案】D

【详解】A．MN两点电势相等，电场线由上到下，NP在同一电场线上，沿电场线电势逐渐降低，可知N

点电势高于P点，可知M点电势高于P点，选项A错误；

B．M点电场线分布比N点密集，可知M点电场强度比N点大，选项B错误；

CD．负电荷从M点运动到P点，电势能增加，则电场力做负功，动能减小，速度减小，选项C错误，D

正确；

故选D。

6．（2024·贵州·高考真题）如图，A、B、C三个点位于以O为圆心的圆上，直径AB与弦BC间的夹角为

q、q

30。A、B两点分别放有电荷量大小为AB的点电荷时，C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向，则

qA

qB等于（）

13

A．3B．3C．3D．2

【答案】B

qq

【详解】根据题意可知两电荷为异种电荷，假设A为正电荷，B为负电荷，两电荷在C点的场强如下图，

设圆的半径为r，根据几何知识可得

rrr3r

AC，BC

E

tan60A

EB

同时有

kqkq

EAEB

Ar2Br2

AC，BC

联立解得

q3

A

qB3

故选B。

1

7．（2024·浙江·高考真题）如图所示空间原有大小为E、方向竖直向上的匀强电场，在此空间同一水平面

的M、N点固定两个等量异种点电荷，绝缘光滑圆环ABCD垂直MN放置，其圆心O在MN的中点，半径

为R、AC和BD分别为竖直和水平的直径。质量为m、电荷量为+q的小球套在圆环上，从A点沿圆环以

初速度v0做完整的圆周运动，已知重力加速度为g，则（）

A．小球从A到C的过程中电势能减少

B．小球不可能沿圆环做匀速圆周运动

C．可求出小球运动到B点时的加速度

D．小球在D点受到圆环的作用力方向平行MN

【答案】C

【详解】A．根据等量异种点电荷的电场线特点可知，圆环所在平面为等势面，匀强电场方向竖直向上，

则小球从A到C的过程电势增加，电势能增加，故A错误；

B．当场强满足

Eqmg

时，小球运动时受到的向心力大小不变，可沿圆环做匀速圆周运动，故B错误；

C．根据动能定理

11

mgEqRmv2mv2

2B20

可求出小球到B点时的速度vB，根据

1

v2

aB

1R

可得小球的向心加速度，再根据牛顿第二定律

mgEqma2

a

可得小球的切向加速度2，再根据矢量合成可得B点的加速度为

22

aa1a2

故C正确；

D．小球在D点受到竖直向下的重力、竖直向上的匀强电场的电场力、平行MN方向的等量异种点电荷的

电场力和圆环的作用力，圆环的作用力一个分力与等量异种点电荷的电场力平衡，其与MN平行，而另一

分力提供向心力，方向指向圆心，故小球在D点受到圆环的作用力方向不平行MN，故D错误。

故选C。

8．（2024·北京·高考真题）如图所示，两个等量异种点电荷分别位于M、N两点，P、Q是MN连线上的

两点，且MPQN。下列说法正确的是（）

A．P点电场强度比Q点电场强度大

B．P点电势与Q点电势相等

C．若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P点电场强度大小也变为原来的2倍

D．若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P、Q两点间电势差不变

【答案】C

【详解】A．由等量异种点电荷的电场线分布特点知，P、Q两点电场强度大小相等，A错误；

B．由沿电场线方向电势越来越低知，P点电势高于Q点电势，B错误；

CD．由电场叠加得P点电场强度

QQ

Ekk

MP2NP2

若仅两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，则P点电场强度大小也变为原来的2倍，同理Q点电场强度大

小也变为原来的2倍，而PQ间距不变，根据UEd定性分析可知P、Q两点间电势差变大，C正确，D

错误。

故选C。

9．（2024·河北·高考真题）如图，真空中有两个电荷量均为q(q0)的点电荷，分别固定在正三角形

1

ABC的顶点B、C．M为三角形ABC的中心，沿AM的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆，

q

电荷量为2．已知正三角形ABC的边长为a,M点的电场强度为0，静电力常量的k．顶点A处的电场强度

大小为（）

23kqkqkqkq

22(63)2(331)2(33)

A．aB．aC．aD．a

【答案】D

【详解】B点C点的电荷在M的场强的合场强为

kq3kq

E22cos602

3a

a

3

EE

因M点的合场强为零，因此带电细杆在M点的场强M，由对称性可知带电细杆在A点的场强为

EEE

AM，方向竖直向上，因此A点合场强为

kqkq

EE2cos3033

合Aa2a2

故选D。

10．（2024·江西·高考真题）蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质,将其置于电压

恒定的两平行金属板间,板间电场视为匀强电场,如图所示.若两金属板间距减小,关于火焰中电子所受的

电场力,下列说法正确的是（）

A．电场力增大，方向向左B．电场力增大，方向向右

C．电场力减小，方向向左D．电场力减小，方向向右

【答案】B

1

【详解】由题知，两极板电压保持不变，则根据电势差和电场强度的关系有

U

E

d

当电极板距离减小时，电场强度E增大，根据F=Ee可知电场力也增大，再结合题图可知极板间的电场

线水平向左，则可知电子受到的电场力方向向右。

故选B。

11．（2024·江苏·高考真题）在静电场中的A、B两点放置试探电荷，其受到的静电力F与试探电荷的电

荷量q的关系，分别如图中直线a、b所示。A、B两点的电场强度之比为（）

A．1:1B．2:1C．3:1D．4:1

【答案】D

qF

【详解】设Fq图像的横坐标单位长度电荷量为0,纵坐标单位长度的力大小为0根据

F

E

q

可知Fq图像斜率表示电场强度，由图可知

4F0F0

Ea=4

q0q0

4F0F0

Eb=

4q0q0

可得

E

a4:1

Eb

故选D。

12．（2023·重庆·高考真题）真空中固定有两个点电荷，负电荷Q1位于坐标原点处，正电荷Q2位于x轴

上，Q2的电荷量大小为Q1的8倍。若这两点电荷在x轴正半轴的x=x0处产生的合电场强度为0，则

Q1、Q2相距（）

2x

A．0

1

(221)x

B．0

22x

C．0

(221)x

D．0

【答案】B

【详解】依题意，两点电荷电性相反，且Q2的电荷量较大，根据题意，正电荷Q2位于x轴负半轴，设两

点电荷相距L，根据点电荷场强公式可得

kQkQ

12

x22

0x0L

又

Q28Q1

解得

L221x0

故选B。

13．（2023·上海·高考真题）如图所示，a为匀强电场，b为非匀强电场，三个电荷用轻棒连接为正三角形，

则整个系统受合力的情况是（）

A．a为0，b为0B．a为0，b不为0C．a不为0，b为0D．a不为0，b不为0

【答案】B

【详解】对于图a，由于是匀强电场，设电场强度为E，则两个＋q的电荷受到的电场力为2Eq方向沿电

场线向上，一个－2q的电荷受到的电场力为2Eq方向沿电场线向向下，则图a整个系统受合力为0；同理

分析，由于两个＋q的电荷所在的场强更弱，则图b整个系统受合力不为0。

故选B。

14．（2023·浙江·高考真题）某带电粒子转向器的横截面如图所示，转向器中有辐向电场。粒子从M点射

1

入，沿着由半径分别为R1和R2的圆弧平滑连接成的虚线（等势线）运动，并从虚线上的N点射出，虚线

处电场强度大小分别为E1和E2，则R1、R2和E1、E2应满足（）

ERER2ERER2

12111112

ERER2ERER2

A．21B．22C．22D．21

【答案】A

【详解】带电粒子在电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，则有

v2

qE1m

R1

v2

qE2m

R2

联立可得

ER

12

E2R1

故选A。

【点睛】

15．（2023·湖北·高考真题）在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为M、N，电场强

EE

度大小分别为M、N。下列说法正确的是（）

A．若MN，则M点到电荷Q的距离比N点的远

EE

B．若MN，则M点到电荷Q的距离比N点的近

C．若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则MN

EE

D．若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则MN

1

【答案】C

【详解】A．沿着电场线的方向电势降低，根据正点电荷产生的电场特点可知若

MN

则M点到电荷Q的距离比N点的近，故A错误；

B．电场线的疏密程度表示电场强度的大小，根据正点电荷产生的电场特点可知若

EMEN

则M点到电荷Q的距离比N点的远，故B错误；

C．若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则是逆着电场线运动，电势增加，故有

MN

故C正确；

D．若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则是逆着电场线运动；根据正点电荷产生的

电场特点可知

EMEN

故D错误。

故选C。

16．（2023·湖南·高考真题）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Q1、Q2和

Q3，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（）

43

Q2q

Q22q

A．Q1=q，，Q3=qB．Q1=－q，3，Q3=－4q

43

Q2q

Q22q

C．Q1=－q，，Q3=－qD．Q1=q，3，Q3=4q

1

【答案】D

【详解】AB．选项AB的电荷均为正和均为负，则根据电场强度的叠加法则可知，P点的场强不可能为零，

AB错误；

C．设P、Q1间的距离为r，则Q1、Q3在P点产生的合场强大小有

kq2kq22

(2)(2)E

cos120r4r

k2q2

2

4r4

解得

21kq

E

4r2

而Q2产生的场强大小为

32kq

E

4r2

则P点的场强不可能为零，C错误；

D．设P、Q1间的距离为r，则Q1、Q3在P点产生的合场强大小有

kq24kq22

(2)(2)E

cos120r4r

4k2q2

2

4r4

解得

3kq

E

r2

而Q2产生的场强大小为

3kq

E

r2

则P点的场强可能为零，D正确。

故选D。

17．（2022·河北·高考真题）如图，真空中电荷量为2q和q(q0)的两个点电荷分别位于M点与N点，

形成一个以MN延长线上O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为等势面上的一点，下列说法正确的是（）

1

A．P点电势低于S点电势B．T点电场强度方向指向O点

q

C．除无穷远处外，MN直线上还存在两个电场强度为零的点D．将正试探电荷0从T点移到P点，

静电力做正功

【答案】B

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

场强度水平向右，根据电场的叠加可知MN间的电场强度水平向右，沿着电场线电势逐渐降低，可知P点

电势高于电势为零的等势面，S处于电势为零的等势面上，则S电势为零；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，可知在直线MN上在N左侧电场强度不可能为零，在N右侧，

设MN距离为L，根据

k2qkq

(Ld)2(d)2

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；

q

D．由A选项分析可知：T点电势为零，电势低于P电势，则正试探电荷0在T点的电势能低于在P的电

q

势能，将正试探电荷0从T点移到P点，电势能增大，静电力做负功，故D错误；

B．设电势为零的等势面的半径为R，与线段MN交于A点，设AN距离为x，MN距离为L，如图所示

根据点电荷的电势

kq

r

结合电势的叠加原理A、S满足

1

k2qkq

Lxx，

k2qkq

L2Rx2Rx

解得

L2L

xR

3，3

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，O点电势

k2qkq3kq

OLL

L2L

33

可知

TO

可知T点电场方向指向O点，故B正确。

故选B。

18．（2022·山东·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O点，环上均匀分布着电

量为Q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L的小圆弧上的电荷。将一点

电荷q置于OC延长线上距O点为2R的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，q

为（）

QΔL3QΔL

qq

A．正电荷，πRB．正电荷，πR

2QΔL23QΔL

qq

C．负电荷，πRD．负电荷，πR

【答案】C

【详解】取走A、B处两段弧长均为L的小圆弧上的电荷，根据对称性可知，圆环在O点产生的电场强

度为与A在同一直径上的A1和与B在同一直径上的B1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

QL

QL

Ek2Rk

1R22R3

1

由图可知，两场强的夹角为120，则两者的合场强为

QL

EEk

12R3

根据O点的合场强为0，则放在D点的点电荷带负电，大小为

QL

EEk

2R3

根据

q

Ek

2R2

联立解得

2QΔL

q

πR

故选C。

19．（2021·山东·高考真题）如图甲所示，边长为a的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为q的点

2

0xa

电荷；在2区间，x轴上电势的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为Q的点电荷P置于正

方形的中心O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（）

21

Qq

A．2，释放后P将向右运动

1

21

Qq

B．2，释放后P将向左运动

221

Qq

C．4，释放后P将向右运动

221

Qq

D．4，释放后P将向左运动

【答案】C

【详解】对y轴正向的点电荷，由平衡知识可得

q2q2Qq

2kkk

a2(2a)22

(a)2

2

解得

221

Qq

4

2

0xa

因在2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C。

a，00，a

20．（2021·湖南·高考真题）如图，在位置放置电荷量为q的正点电荷，在位置放置电荷量为

Pa，a

q的负点电荷，在距为2a的某点处放置正点电荷Q，使得P点的电场强度为零。则Q的位置及

电荷量分别为（）

0，2a0，2a

A．，2qB．，22q

2a，02a，0

C．，2qD．，22q

【答案】B

1

【详解】

根据点电荷场强公式

Q

Ek

r2

两等量异种点电荷在P点的场强大小为

kq

E02

a，方向如图所示

两等量异种点电荷在P点的合场强为

kq

E12E022

a，方向与+q点电荷与-q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

QkQ

E2k22

2a2a

E

三点电荷的合场强为0，则2方向如图所示，大小有

E1E2

解得

Q22q

由几何关系可知Q的坐标为（0，2a）

故选B。

21．（2020·上海崇明·一模）以下图示中p表示质子，e表示电子，距离D＞d，其中O点的场强最大的排

布方式是（）

A．B．

C．D．

【答案】C

【详解】根据质子或电子电荷产生的电场强度

1

ke

E

r2

电场是矢量，叠加时满足平行四边形法则。图A中O点的电场强度

keke

E

1d2D2

图B中O点的电场强度

keke

E

2(dD)2D2

图C中O点的电场强度

keke

E

3d2D2

图D中O点的电场强度

keke

E

4D2(dD)2

E

显然3最大，C正确，ABD错误。

故选C。

22．（2019·海南·高考真题）如图，静电场中的一条电场线上有M、N两点，箭头代表电场的方向，则

（）

A．M点的电势比N点的低

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

【答案】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MN两点场强的大小，也不能比较电子在MN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；

23．（2019·北京·高考真题）如图所示，a、b两点位于以负点电荷–Q（Q>0）为球心的球面上，c点在球

面外，则

1

A．a点场强的大小比b点大

B．b点场强的大小比c点小

C．a点电势比b点高

D．b点电势比c点低

【答案】D

Q

Ek

【详解】由点电荷场强公式r2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．

Q

Ek2

由点电荷的场强公式r可知，a、b两点到场源电荷的距离相等，所以a、b两点的电场强度大小相

等，故A错误；由于c点到场源电荷的距离比b点的大，所以b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b点电势相等，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b点电势比c点低，故D正确．

24．（2018·全国I卷·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

ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm．小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷

量的比值的绝对值为k，则（）

16

k

A．a、b的电荷同号，9

16

k

B．a、b的电荷异号，9

64

k

C．a、b的电荷同号，27

1

64

k

D．a、b的电荷异号，27

【答案】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a，b的连线，可

知，a、b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⊥bc，那么两力的合成构成矩形，依据相似三角形之比，则有

Faac4

Fbbc3

根据库仑定律有

QcqaQcqb

FakFbk

ac2，bc2

综上所得

2

qa4464

2

qb3327

故D正确，ABC错