专题07 电场-（天津专用）【好题汇编】2025年高考物理一模试题分类汇编

专题07 静电场 电场力和能的性质 1.（2025·天津市武清区杨村一中·一模）在O点处固定一个正点电荷，P点在O点右上方。从P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，OP > OM，OM = ON，则小球（　　） A. 在运动过程中，电势能先增加后减少 B. 在P点的电势能小于在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M点运动到N点的过程中，电场力始终不做功 【答案】C 【详解】由题知，OP > OM，OM = ON，则根据点电荷的电势分布情况可知φM = φN > φP，则带负电的小球在运动过程中，电势能先减小后增大，且EpP > EpM = EpN，则带负电的小球在M点的机械能等于在N点的机械能，故AB错误，C正确；从M点到N点的过程中，根据电场力与运动方向的夹角，当开始夹角为锐角，做正功；后变为钝角，做负功，故电场力先做正功后做负功，故D错误。故选C。 2.（多选）（2025·天津市红桥区·一模）如图所示，真空中两个等量正点电荷位于圆的直径上的M、N两点，直径垂直于，且。下列说法中正确的是（ ） A. 圆弧是等势面 B. B、D两点的电场强度相同 C. 一个负点电荷仅受静电力作用，从D点由静止释放后，在间做往复运动 D. 带正电的点电荷在A点时电势能大于该电荷在B点时的电势能 【答案】CD 【详解】等量同种点电荷电势分布如图所示 由图根据对称性可知，A、C点的电势相等，B、D点的电势相等，圆弧ABCD不是等势面，故A错误； 根据电场的对称性可知，同一个试探电荷在B、D两个位置所受的电场力大小相等，方向相反，故B错误； 根据电场线分布可知， 一个负点电荷仅受静电力作用，从D点由静止释放后，先向O做加速运动，然后向B点做减速运动，速度减到零后再反向加速，如此重复，即在间做往复运动，选项C正确；根据电势的分布可知，A点的电势高于B点的电势，根据Ep=qφ可知，带正电的点电荷在A点时电势能大于该电荷在B点时的电势能，故D正确。故选CD。 3.（多选）（2025·天津市和平区·一模） a、b、c、d是菱形的四个顶点，O是两对角线交点，且aO<bO，P为aO之间的某一点。图甲是将等量的正负电荷分别固定于b、d两点，图乙是将同样的正负电荷分别固定于a、c两点，设无限远处电势为零，对两种情况判断正确的是（　　） A. 甲图中P点场强小于乙图中P点场强 B. 甲图中P点电势高于乙图中P点电势 C. 将同一个正电荷从P点移动到O点，甲图电场力的功小于乙图 D. 将一正电荷从P点由静止释放，仅在电场力的作用下两图中的电荷可能均做直线运动 【答案】AC 【详解】根据等量异种电荷电场分布特点及电场的叠加原理可知，甲图中P点场强小于乙图中P点场强，A正确；根据等量异种电荷电势分布特点可知，甲图中，P点的电势为零，乙图中P点的电势大于零，B错误；将同一个正电荷从P点移动到O点，甲图中电场力做功为零，乙图中电场力做正功，故甲图电场力的功小于乙图电场力做的功，C正确；根据电场的叠加原理可知，甲图中，P点的场强垂直于bd连线，且从P到O逐渐增大，从O到c又逐渐减小，故将一正电荷从P点由静止释放，仅在电场力的作用下，甲图中电荷不可能做直线运动，乙图中，P点的场强方向始终沿ac连线，将一正电荷从P点由静止释放，仅在电场力的作用下，乙图中的电荷会做直线运动，D错误。故选AC。 4.（多选）（2025·天津市部分区·一模）一电子只在静电力作用下沿+ x方向运动，其所在位置处的电势φ随位置x变化的图线如图中抛物线所示，下列说法正确的是（　　） A. 从x1运动到x2，电场力对电子做负功 B. x1与x3处的电场强度方向相同 C. 电子在x1处的速率小于在x3处的速率 D. 电子从x2运动到x3，加速度逐渐减小 【答案】AC 【详解】从x1运动到x2，电势降低，电子的电势能增加，则电场力对电子做负功，选项A正确；图像的斜率等于场强，可知x1与x3处切向的斜率不同，则电场强度方向不相同，选项B错误；电子运动过程中只有电场力做功，则电势能和动能之和守恒，电子在x1处的电势能大于在x3处的电势能，可知电子在x1处的动能小于在x3处的动能，电子在x1处的速率小于在x3处的速率，选项C正确；电子从x2运动到x3，图像的斜率变大，则场强变大，根据牛顿第二定律可知加速度逐渐变大，选项D错误。故选AC。 5.（多选）（2025·天津市蓟州区·一模）如图所示，在电场中有一条竖直向下电场线，带负电的小球在重力和电场力作用下，从A点运动到B点。下列说法正确的是（ ） A. 小球在B点的速度一定大于A点的速度 B. A点的电场强度一定大于B点的电场强度 C. 小球在A点的电势能大于在B点的电势能 D. 小球在A点的机械能大于在B点的机械能 【答案】D 【详解】小球从A到B，受到向上的电场力和向下的重力作用，由于重力和电场力的大小关系未知，则不能判断合外力做功的情况，则不能判断小球在A、B两点的速度关系，故A错误；一条电场线不能判断疏密，则无法比较A、B两点的场强大小，故B错误；因为从A到B电场力做负功，则电势能增加，则小球在A点的电势能小于在B点的电势能，故C错误；电场力做功等于机械能的变化，电场力做负功，则机械能减小，则小球在A点的机械能大于在B点的机械能，故D正确。故选D。 6.（多选）（2025·天津市和平区·二模）如图所示，水平放置的平行板电容器充电后与电源断开，质量、带电完全相同的甲、乙两粒子从A点沿半圆的直径AC方向以不同的速度水平射入电场，甲粒子恰好经过半圆的最低点B，乙粒子经过圆弧上BC之间的D点，不计重力，下列分析正确的是（　　） A. 甲、乙两粒子从A点到达圆弧所用的时间相同 B. 两粒子在B、D两点的速度方向都不可能沿着圆弧半径方向 C. 粒子在电容器中运动的整个过程，电场力对两粒子做功可能相同 D. 甲粒子的入射速度大于乙粒子的入射速度 【答案】BC 【详解】粒子水平射入竖直方向的电场中，不计粒子重力，则粒子做类平抛运动，竖直方向上有 由图可知，甲、乙两粒子从A点到达圆弧的竖直位移不同，则时间不同，故A错误；由于类平抛运动速度反向延长线过水平位移的中点，则两粒子在B、D两点的速度方向都不可能沿着圆弧半径方向，故B正确；粒子在电容器中运动的整个过程，若甲、乙两粒子均打到下极板，则电场力对两粒子做功相同，故C正确；结合A分析可知，甲粒子的飞行时间较大，水平方向有，由于甲的水平位移较小，可知，甲粒子的入射速度小于乙粒子的入射速度，故D错误。故选BC。 7.（多选）（2025·天津市十二区重点校·一模）真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°。现将该小球从电场中A点以初速度竖直向上抛出，经过最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，已知：，，则（　　） A. 小球所受的电场力为 B. 小球在最高点B的动能为 C. 小球从B到C的电势能减少量是从A到B的电势能减少量的3倍 D. 小球在C点的机械能比在A点多 【答案】CD 【详解】小球由静止释放，小球在重力与电场力作用下做匀加速直线运，由于运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°，则有，故A错误；小球竖直方向做竖直上抛运动，小球从A运动到B过程有，小球在水平方向做匀加速直线运动，则有，小球在最高点B的动能，解得，故B错误；小球竖直方向做竖直上抛运动，根据对称性可知，小球从A到B的时间等于从B到C的时间，小球水平方向做初速度为0的匀加速直线运动，根据相邻相等时间内的位移比例关系可知，水平方向上A到B的分位移与B到C的分位移之比为1:3，则电场力做正功的比值也为1:3，即小球从B到C的电势能减少量是从A到B的电势能减少量的3倍，故C正确；结合上述可知，小球从A到C水平方向的分位移，电场力做正功为，结合上述解得，电场力做正功，电势能减小，则小球在C点的机械能比在A点多，故D正确。故选CD。 8.（2025·天津市宁河区芦台一中·一模）地球表面与大气电离层都是良导体，两者与其间的空气介质可视为一个大电容器，这个电容器储存的电荷量大致稳定，约为5×105C，其间的电场，称为大气电场。设大地电势为零，晴天的大气电场中，不同高度h处的电势φ的变化规律如图所示，不考虑水平方向电场的影响。根据以上信息，下列说法正确的是（　　） A. 大气电场的方向竖直向上 B. 地面带电量约为2.5×105C C. 地面和大气电离层组成的电容器电容值约0.6F D. 高度h越大，大气电场强度越小 【答案】D 【详解】大地电势为零，离地面越高，电势越高，因沿电场方向电势降低，可知大气电场的方向竖直向下，选项A错误；因地面和大气层分别是电容器的两个电极，电容器储存的电荷量约为5×105C，可知地面带电量约为5×105C，选项B错误；根据电容器的定义式，可知，地面和大气电离层组成的电容器电容值约，故C错误；根据，可知图像的斜率代表电场的倒数，高度h越大，大气电场强度越小，故D正确。故选D。 平行板电容器及其动态分析 9.（2025·天津市河北区·一模）研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是( ) A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电 B. 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小 C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D. 实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 【答案】A 【详解】当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A正确；根据电容器的决定式：，将电容器b板向上平移，即正对面积S减小，则电容C减小，根据可知， 电量Q不变，则电压U增大，则静电计指针的张角变大，故选项B错误；根据电容器的决定式：，只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数增大，则电容C增大，根据可知， 电量Q不变，则电压U减小，则静电计指针的张角减小，故选项C错误；根据可知， 电量Q增大，则电压U也会增大，则电容C不变，故选项D错误． 10.（2025·天津市河东区·一模）两块相互靠近的平行金属板M、N组成电容器，充电后与电源断开，M板带正电，N板带负电，且电荷量保持不变．如图所示，板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小球（可视为质点），小球静止时与竖直方向的夹角为θ，忽略带电小球所带电荷量对极板间匀强电场的影响，则（ ） A 小球带负电；若将细线烧断，小球将做匀加速直线运动 B. 小球带正电；若将细线烧断，小球将做自由落体运动 C. 若只将N板水平向右平移稍许，电容器的电容将变小，夹角θ将变大 D. 若只将N板竖直向上平移稍许，电容器的电容将变小，夹角θ将变大 【答案】D 【详解】因为小球向右偏，而M板带正电，故小球带正电；若将细线烧断，则小球将沿绳的方向斜向下做匀加速直线运动，故选项A B错误；若只将N板水平向右平移稍许，由公式可知，电容器的电容将变小，而又由，可知，两板间的电场强度将不变，故夹角θ将不变，选项C错误；若只将N板竖直向上平移稍许，则因为S减小，故根据，板间的电场强度E将变大，故电场力增大，夹角θ将变大，选项D正确。故选D。 11.（多选）（2025·天津市河西区·一模）如图所示，水平放置的平行板电容器充电后断开电源，上极板A带负电，下极板B接地，在两极板间的P点固定一个负电荷。现将电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离d，移动之后P点的电势为、负电荷在P点具有的电势能为、极板A与P点之间的电势差为、两极板之间电场强度的大小为E。以下四个图像中，图线形状正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【详解】平行板电容器充电后断开电源，所以电容器的电荷量不变，将电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离d，根据，可知电容变小，根据，且有，解得，可知场强不变，故D错误；下极板接地，P点与下极板间的电势差保持不变，所以P点的电势不变，故A正确；根据，q为负值，为正值，所以负电荷在P点具有的电势能为负值，且不变，故B错误；根据，故C正确。故选AC。 12.（2025·天津市南开区·一模）电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由一块固定极板和一块可前后移动的极板组成的平行板电容器，可移动极板的移动距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气襄弹出。则减速过程该电容器（　　） A. 电容减小 B. M、N两极板间的距离减小 C. 极板间的电场强度增大 D. M板为可移动极板 【答案】B 【详解】因为电荷量Q不变，电压U减小，根据可知电容增大，故A错误；因为C增大，根据 则M、N两极板间的距离d减小，故B正确；极板间电场强度，又因为，，联立解得，可知电场强度不变，故C错误；当汽车速度减小时，可移动极板因为惯性速度没来的及变化相对汽车向前运动，M、N两极板间的距离减小，则N板为可移动极板，故D错误。故选B。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题07 静电场 电场力和能的性质 1.（2025·天津市武清区杨村一中·一模）在O点处固定一个正点电荷，P点在O点右上方。从P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，OP > OM，OM = ON，则小球（　　） A. 在运动过程中，电势能先增加后减少 B. 在P点的电势能小于在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M点运动到N点的过程中，电场力始终不做功 2.（多选）（2025·天津市红桥区·一模）如图所示，真空中两个等量正点电荷位于圆的直径上的M、N两点，直径垂直于，且。下列说法中正确的是（ ） A. 圆弧是等势面 B. B、D两点的电场强度相同 C. 一个负点电荷仅受静电力作用，从D点由静止释放后，在间做往复运动 D. 带正电的点电荷在A点时电势能大于该电荷在B点时的电势能 3.（多选）（2025·天津市和平区·一模） a、b、c、d是菱形的四个顶点，O是两对角线交点，且aO<bO，P为aO之间的某一点。图甲是将等量的正负电荷分别固定于b、d两点，图乙是将同样的正负电荷分别固定于a、c两点，设无限远处电势为零，对两种情况判断正确的是（　　） A. 甲图中P点场强小于乙图中P点场强 B. 甲图中P点电势高于乙图中P点电势 C. 将同一个正电荷从P点移动到O点，甲图电场力的功小于乙图 D. 将一正电荷从P点由静止释放，仅在电场力的作用下两图中的电荷可能均做直线运动 4.（多选）（2025·天津市部分区·一模）一电子只在静电力作用下沿+ x方向运动，其所在位置处的电势φ随位置x变化的图线如图中抛物线所示，下列说法正确的是（　　） A. 从x1运动到x2，电场力对电子做负功 B. x1与x3处的电场强度方向相同 C. 电子在x1处的速率小于在x3处的速率 D. 电子从x2运动到x3，加速度逐渐减小 5.（多选）（2025·天津市蓟州区·一模）如图所示，在电场中有一条竖直向下电场线，带负电的小球在重力和电场力作用下，从A点运动到B点。下列说法正确的是（ ） A. 小球在B点的速度一定大于A点的速度 B. A点的电场强度一定大于B点的电场强度 C. 小球在A点的电势能大于在B点的电势能 D. 小球在A点的机械能大于在B点的机械能 6.（多选）（2025·天津市和平区·二模）如图所示，水平放置的平行板电容器充电后与电源断开，质量、带电完全相同的甲、乙两粒子从A点沿半圆的直径AC方向以不同的速度水平射入电场，甲粒子恰好经过半圆的最低点B，乙粒子经过圆弧上BC之间的D点，不计重力，下列分析正确的是（　　） A. 甲、乙两粒子从A点到达圆弧所用的时间相同 B. 两粒子在B、D两点的速度方向都不可能沿着圆弧半径方向 C. 粒子在电容器中运动的整个过程，电场力对两粒子做功可能相同 D. 甲粒子的入射速度大于乙粒子的入射速度 7.（多选）（2025·天津市十二区重点校·一模）真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°。现将该小球从电场中A点以初速度竖直向上抛出，经过最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，已知：，，则（　　） A. 小球所受的电场力为 B. 小球在最高点B的动能为 C. 小球从B到C的电势能减少量是从A到B的电势能减少量的3倍 D. 小球在C点的机械能比在A点多 8.（2025·天津市宁河区芦台一中·一模）地球表面与大气电离层都是良导体，两者与其间的空气介质可视为一个大电容器，这个电容器储存的电荷量大致稳定，约为5×105C，其间的电场，称为大气电场。设大地电势为零，晴天的大气电场中，不同高度h处的电势φ的变化规律如图所示，不考虑水平方向电场的影响。根据以上信息，下列说法正确的是（　　） A. 大气电场的方向竖直向上 B. 地面带电量约为2.5×105C C. 地面和大气电离层组成的电容器电容值约0.6F D. 高度h越大，大气电场强度越小 平行板电容器及其动态分析 9.（2025·天津市河北区·一模）研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是( ) A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电 B. 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小 C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D. 实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 10.（2025·天津市河东区·一模）两块相互靠近的平行金属板M、N组成电容器，充电后与电源断开，M板带正电，N板带负电，且电荷量保持不变．如图所示，板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小球（可视为质点），小球静止时与竖直方向的夹角为θ，忽略带电小球所带电荷量对极板间匀强电场的影响，则（ ） A 小球带负电；若将细线烧断，小球将做匀加速直线运动 B. 小球带正电；若将细线烧断，小球将做自由落体运动 C. 若只将N板水平向右平移稍许，电容器的电容将变小，夹角θ将变大 D. 若只将N板竖直向上平移稍许，电容器的电容将变小，夹角θ将变大 11.（多选）（2025·天津市河西区·一模）如图所示，水平放置的平行板电容器充电后断开电源，上极板A带负电，下极板B接地，在两极板间的P点固定一个负电荷。现将电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离d，移动之后P点的电势为、负电荷在P点具有的电势能为、极板A与P点之间的电势差为、两极板之间电场强度的大小为E。以下四个图像中，图线形状正确的是（　　） A. B. C. D. 12.（2025·天津市南开区·一模）电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由一块固定极板和一块可前后移动的极板组成的平行板电容器，可移动极板的移动距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气襄弹出。则减速过程该电容器（　　） A. 电容减小 B. M、N两极板间的距离减小 C. 极板间的电场强度增大 D. M板为可移动极板 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$