专题04 静电场（海南专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟物理真题分类汇编

专题04 静电场 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 电荷与静电现象 2025 静电场的考查均凸显模型迁移能力，要求考生将教材中的理想模型（如平行板电容器、点电荷电场）灵活应用于复杂实际问题。例如，将航天器静电防护机制转化为电场屏蔽模型，或把工业除尘设备抽象为电场力作用下的粒子运动分析。备考需重点训练多体系统的矢量分析和动态过程的逻辑推演，熟练掌握对称性分析、图像斜率求解及临界状态的数学表征，同时关注实际问题中物理模型的提炼与迁移（如将喷墨打印技术中的电荷偏转抽象为类平抛运动模型）。此外，需强化微积分思想在非匀强电场问题中的应用，例如通过微元法计算电通量或电势分布，以及利用高斯定理分析对称电场的场强特征。 考点2 库仑定律 2021、2023 考点3 电场力和电场能的性质 2021、2022、2023、2024、2025 考点2 带电粒子在电场中的运动 2022 考点01 电荷与静电现象 1．（2025·海南·高考）带正电的金属球靠近不带电验电器金属小球，则关于验电器金属小球和金属箔，下列说法正确的是（　　） A．、都带正电 B．、都带负电 C．带负电、带正电 D．带正电、带负电 考点02 库仑定律 2．（2023·海南·高考）如图所示，一光滑绝缘轨道水平放置，直径上有A、B两点，AO = 2cm，OB = 4cm，在AB固定两个带电量分别为Q1、Q2的正电荷，现有一个带正电小球静置于轨道内侧P点（小球可视为点电荷），已知AP：BP = n：1，试求Q1：Q2是多少（   ）    A．2n2：1 B．4n2：1 C．2n3：1 D．4n3：1 3．（2021·海南·高考）如图，V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为，其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上，P、Q连线垂直于斜面M，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则P与M间的动摩擦因数至少为（　　） A． B． C． D． 考点03 电场力和电场能的性质 4．（2025·海南·高考）某静电场电势在轴上分布如图所示，图线关于轴对称，、、是轴上的三点，；有一电子从点静止释放，仅受方向的电场力作用，则下列说法正确的是（　　） A．点电场强度方向沿负方向 B．点的电场强度小于点的电场强度 C．电子在点的动能小于在点的动能 D．电子在点的电势能大于在点的电势能 5．（2024·海南·高考）真空中有两个点电荷，电荷量均为−q（q ≥ 0），固定于相距为2r的P1、P2两点，O是P1P2连线的中点，M点在P1P2连线的中垂线上，距离O点为r，N点在P1P2连线上，距离O点为x（x << r），已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（   ） A．P1P2中垂线上电场强度最大的点到O点的距离为 B．P1P2中垂线上电场强度的最大值为 C．在M点放入一电子，从静止释放，电子的加速度一直减小 D．在N点放入一电子，从静止释放，电子的运动可视为简谐运动 6．（2023·海南·高考）如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中带正电，带负电，为边的四等分点，下列说法正确的是（    ）    A．、两点电场强度相同 B．、两点电势相同 C．负电荷在点电势能比在点时要小 D．负电荷在点电势能比在点时要大 7．（2022·海南·高考）某带电体周围的电场线和等势面如图所示，设A点的电场强度为，电势为，B点的电场强度为，电势为，则有（　　） A． B． C． D． 8．（2021·海南·高考）如图，在匀强电场中有一虚线圆，和是圆的两条直径，其中与电场方向的夹角为，，与电场方向平行，a、b两点的电势差。则（　　） A．电场强度的大小 B．b点的电势比d点的低 C．将电子从c点移到d点，电场力做正功 D．电子在a点的电势能大于在c点的电势能 考点04 带电粒子在电场中的运动 9．（2022·海南·高考）如图，带正电的物块A放在水平桌面上，利用细绳通过光滑的滑轮与B相连，A处在水平向左的匀强电场中，，从O开始，A与桌面的动摩擦因数随x的变化如图所示，取O点电势能为零，A、B质量均为，B离滑轮的距离足够长，则（　　） A．它们运动的最大速度为 B．它们向左运动的最大位移为 C．当速度为时，A的电势能可能是 D．当速度为时，绳子的拉力可能是 1．（2025·海南农垦中学·三冲）某同学用如图所示的电路，借助电流传感器研究不同元件通电时的电流变化情况，实验室提供的元件有小灯泡、定值电阻、电感线圈和电容器。时刻闭合开关S，测得通过不同元件的电流随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（    ） A．图甲对应的元件为电感线圈 B．图乙对应的元件为定值电阻 C．图丙对应的元件为小灯泡 D．图丁对应的元件为电容器 2．（2025·海南琼海嘉积中学·一模）如图所示，正方体ABCD-A1 B1C1D1，在A1和C1处放置电量分别为+q、-q的点电荷，则下列说法正确的是（    ） A．B点电势高于D点电势 B．D、D1两点电场强度大小的比值为 C．A、C两点处电场方向相同 D．将一正试探电荷沿棱从A点移动到B点，电势能不变 3．（2025·海南·考前训练）如图甲所示，两个等量点电荷P、Q固定于光滑绝缘水平面上，其连线的中垂线上有a、b、c三点。一个质量50g，电荷量大小为的带电小球（可视为质点），从a点由静止释放，经过b、c两点，小球运动的图像如图乙所示，其经过b点时对应的图线切线斜率最大，则下列分析正确的是（　　） A．b、c两点间电势差 B．沿中垂线由a点到c点电势逐渐升高 C．由a点运动到c点的过程中，小球的电势能先增大后减小 D．b点为中垂线上电场强度最大的点，且场强 4．（2025·海南琼海嘉积中学·模拟）如图所示，在竖直向上的匀强电场中，A球位于B球的正上方，质量相等的两个小球以相同初速度水平抛出，它们最后落在水平面上同一点，其中只有一个小球带电，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A．如果A球带电，则A球一定带正电 B．如果A球带电，则A球的电势能一定减小 C．如果B球带电，则B球一定带负电 D．如果B球带电，则B球的电势能一定减小 5．（2025·海南农垦中学·三冲）如图所示，在一固定点电荷产生的电场中，将一带正电的粒子先后以大小相等、方向不同的初速度从M点射入电场，粒子仅在电场力作用下形成了曲线轨迹1和直线轨迹2，P、Q分别为轨迹1和轨迹2上的点，已知粒子经过P、Q两点时的速度大小相等，则（    ） A．粒子在P、Q两点的加速度大小相同 B．粒子沿轨迹2向左运动过程电势能一定增加 C．M点电势比Q点电势高 D．P点电势比Q点电势低 6．（2025·海南儋州二中·一模）如图，一段半径为r的四分之一圆弧形绝缘材料MPN关于PO对称。O是圆心，E、F两点在OP上，圆弧上分布着正电荷，总电量为q。PM段上任意一点Q所带电荷的线密度λ（单位长度所带的电荷量）与QO、PO的夹角θ的余弦值成反比，PN、PM段电荷的分布同样关于PO对称。下列说法中正确的是（　　） A．E点的电场强度方向水平向右 B．在O点右侧，沿着OF方向电势逐渐降低 C．O点的电场强度大小为 D．由于圆弧材料不是点电荷带电，故O点场强不能计算。 7．（2025·海南文昌中学·适应性考试）如图所示，不带电，长为l的导体棒水平放置，现将一个电荷量为+q（q>0）的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，A、B分别为导体棒左右两端的一点，O为棒的中心，静电力常量为k。当棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（    ） A．A、B都感应出负电荷 B．感应电荷在O处产生的电场强度方向水平向右 C．感应电荷在O处产生的电场强度大小 D．若把另一正电荷从A移到B，该电荷在A、B两点的电势能一定相等 8．（2025·海南·三模）如图所示，在地面上方的某一水平面上有三个点电荷构成了一个等边三角形，三个点电荷都带等量正电荷。在等边三角形中心点O的正上方有一带正电小球，将小球从A点静止释放。已知A点和B点关于O点对称，OA的距离为h，重力加速度为g，规定无穷远处电势为零。下列说法正确的是（　　） A．图中等边三角形内，O点场强为零且电势也为零 B．小球释放后可能静止不动，且能静止不动的位置可能有两个 C．小球释放后若能通过O点，则加速度最大的位置一定在OB之间 D．小球释放后若能运动到B点，则运动至B处的速度大小为 9．（2025·海南三亚·学业水平诊断）如图所示，真空中两个负点电荷分别位于某半圆弧的两个端点处，与直径间夹角均为。已知在正点电荷Q电场中，若取无穷远处电势，距其为r处的电势为，式中k为静电力常量。则以下说法正确的是（　　） A．圆弧上电势最高点为点 B．圆弧上电势最低点为点 C．点的场强小于点的场强 D．沿圆弧从到点电势一直降低 10．（2025·海南三亚·学业水平诊断）利用图像描述物理过程、探寻物理规律是物理学研究中常用的方法。下图是描述某个物理过程中两个物理量之间关系的图像，对相应物理过程分析正确的是（　　） A．若该图像为质点运动的位移随时间变化的图像，则质点在1s末改变了运动方向 B．若该图像为质点运动的速度随时间变化的图像，则质点在前2s内的路程等于0 C．若该图像为某电场中沿一确定方向电势随位置变化的图像，则该电场一定为匀强电场 D．若该图像为静止的闭合线圈内的磁通量随时间变化的图像，则闭合线圈中会产生恒定电流 11．（2025·海南海口·仿真考）如图所示，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个等势面，1、2两个带电粒子射入电场后，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中两条实线所示，其中粒子1的运动轨迹与等势面c、b分别相交于P、Q两点，粒子2的运动轨迹与等势面c、a分别相交于M、N两点（不考虑两个粒子间的相互作用）。由此可以判定（　　）    A．两个粒子一定带异种电荷 B．M、N两处电势一定是 C．粒子1在P点的加速度小于在Q点的加速度 D．粒子2在运动过程中的电势能先增大后减小 12．（2025·海南琼海嘉积中学·一模）如图所示的电路中，R0为热敏电阻（温度降低电阻增大），C为平行板电容器，闭合开关K1、K2，C中央的带电液滴刚好静止，M点接地，不考虑电源内阻，则下列说法正确的是（     ） A．液滴带正电 B．仅将热敏电阻R0加热，平行板电容器所带电量增大 C．仅将变阻器R的滑片P向下移动，液滴将向上运动 D．同时断开开关K1和K2，将下极板向下移动，液滴将向下运动 13．（2025·海南·考前训练）如图是一半径为R的带正电的空心金属球壳，正电荷均匀分布在球壳上，球壳厚度不计。以球心为原点建立O-xyz空间直角坐标系，A、B、C三点的坐标分别为、、。已知均匀带电的球壳在球壳内部产生的电场强度处处为零，在球壳外部产生的电场与一个位于其球心的电荷量相同的点电荷产生的电场相同。下列说法正确的是（　　） A．A点的电势大于B点的电势 B．A点的电势等于C点的电势 C．电子在O点的电势能比在其他点的电势能都低 D．A、B、C三点的场强大小关系为 14．（2025·海南农垦中学·三冲）如图所示，在Oxy坐标系的第一象限0≤x≤L=0.1m的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E=103V/m，一挡板下端固定在x=0.2m处，其上有一小孔，挡板与x轴负方向夹角θ=53°，挡板右侧有一与挡板相切于小孔的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小，方向垂直纸面向里，一比荷为的带正电粒子从坐标原点处沿x轴正方向飞入电场区域，其恰好垂直挡板从小孔飞出，不计粒子重力。已知圆形磁场区域的半径，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： (1)粒子飞入电场时的速度大小v0； (2)粒子在磁场中运动的时间t； 15．（2025·海南海口农垦中学·冲刺四）如图，在Oxy坐标系x＞0、y＞d区域内存在水平向左的匀强电场，在y＜0的区域内充满垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m，电荷量为＋q的粒子，在磁场中的P点以速度沿x轴正方向射出，且经O点飞出磁场时速度方向与y轴正方向夹角为53°。在电场中适当位置放置一与x轴平行的小绝缘挡板（图中未画出），该粒子与小绝缘挡板发生弹性碰撞（碰后沿挡板方向的速度不变，垂直挡板方向速度大小不变，方向相反），碰后粒子垂直于x轴方向返回磁场。已知粒子在运动过程中m、q均不变，电场强度大小为，不计粒子重力。 (1)求P点坐标； (2)求粒子与挡板碰撞位置的坐标； (3)改变电场中挡板的位置（始终与x轴平行），求粒子与挡板发生一次碰撞后进入磁场前，粒子打在x轴上（）最远处的坐标和挡板距x轴的距离。 16．（2025·海南·三模）如图所示，水平面上的长方体空间，棱长，截面将长方体均分为两正方体，长方体内（含边界）分布有竖直向上的匀强电场，右侧正方体内（含边界）还分布有竖直方向的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为。一质量为m、带电荷量为＋q的带电微粒沿平行于的方向从中点G以水平速度射出，恰好沿直线到达中点，之后进入右侧正方体，从的中点F离开长方体。已知重力加速度为g，求： (1)匀强电场的场强大小E； (2)带电微粒从G到F运动的时间； (3)若仅改变微粒进入长方体时的速度大小，带电微粒自G出发最终从中点离开长方体，带电微粒从出发到离开长方体运动的时间。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 静电场 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 电荷与静电现象 2025 静电场的考查均凸显模型迁移能力，要求考生将教材中的理想模型（如平行板电容器、点电荷电场）灵活应用于复杂实际问题。例如，将航天器静电防护机制转化为电场屏蔽模型，或把工业除尘设备抽象为电场力作用下的粒子运动分析。备考需重点训练多体系统的矢量分析和动态过程的逻辑推演，熟练掌握对称性分析、图像斜率求解及临界状态的数学表征，同时关注实际问题中物理模型的提炼与迁移（如将喷墨打印技术中的电荷偏转抽象为类平抛运动模型）。此外，需强化微积分思想在非匀强电场问题中的应用，例如通过微元法计算电通量或电势分布，以及利用高斯定理分析对称电场的场强特征。 考点2 库仑定律 2021、2023 考点3 电场力和电场能的性质 2021、2022、2023、2024、2025 考点2 带电粒子在电场中的运动 2022 考点01 电荷与静电现象 1．（2025·海南·高考）带正电的金属球靠近不带电验电器金属小球，则关于验电器金属小球和金属箔，下列说法正确的是（　　） A．、都带正电 B．、都带负电 C．带负电、带正电 D．带正电、带负电 【答案】C 【详解】由图可知，验电器本来不带电，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，正金属球靠近不带电验电器金属小球，使得金属球a带负电荷，从而导致金属箔b带上正电荷。 故选C。 考点02 库仑定律 2．（2023·海南·高考）如图所示，一光滑绝缘轨道水平放置，直径上有A、B两点，AO = 2cm，OB = 4cm，在AB固定两个带电量分别为Q1、Q2的正电荷，现有一个带正电小球静置于轨道内侧P点（小球可视为点电荷），已知AP：BP = n：1，试求Q1：Q2是多少（   ）    A．2n2：1 B．4n2：1 C．2n3：1 D．4n3：1 【答案】C 【详解】对小球受力分析如图所示    由正弦定理有 其中∠CPH = ∠OPB，∠CHP = ∠HPD = ∠APO 其中△APO中 同理有 其中， 联立有Q1：Q2= 2n3：1 故选C。 3．（2021·海南·高考）如图，V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为，其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上，P、Q连线垂直于斜面M，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则P与M间的动摩擦因数至少为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】滑块Q在光滑斜面N上静止，则P与Q带电同性，两者之间为库仑斥力设为F，两滑块的受力分析和角度关系如图所示 对Q物体在沿着斜面方向有 可得而对P物体动摩擦因数最小时有，，，联立解得 故选D。 考点03 电场力和电场能的性质 4．（2025·海南·高考）某静电场电势在轴上分布如图所示，图线关于轴对称，、、是轴上的三点，；有一电子从点静止释放，仅受方向的电场力作用，则下列说法正确的是（　　） A．点电场强度方向沿负方向 B．点的电场强度小于点的电场强度 C．电子在点的动能小于在点的动能 D．电子在点的电势能大于在点的电势能 【答案】D 【详解】A．由图可知在x正半轴沿+x方向电势降低，则电场强度方向沿正方向，故A错误； B．图像斜率表示电场强度，，由图可知点的电场强度大小等于点的电场强度，方向相反，故B错误； C．电子在电势低处电势能大，故电子在点的电势能小于在点的电势能，根据能量守恒可知，电子在点的动能大于在点的动能，故C错误； D．电子在电势低处电势能大，故电子在点的电势能大于在点的电势能，故D正确。 故选D 。 5．（2024·海南·高考）真空中有两个点电荷，电荷量均为−q（q ≥ 0），固定于相距为2r的P1、P2两点，O是P1P2连线的中点，M点在P1P2连线的中垂线上，距离O点为r，N点在P1P2连线上，距离O点为x（x << r），已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（   ） A．P1P2中垂线上电场强度最大的点到O点的距离为 B．P1P2中垂线上电场强度的最大值为 C．在M点放入一电子，从静止释放，电子的加速度一直减小 D．在N点放入一电子，从静止释放，电子的运动可视为简谐运动 【答案】BCD 【详解】AB．设P1处的点电荷在P1P2中垂线上某点A处产生的场强与竖直向下的夹角为θ，则根据场强的叠加原理可知，A点的合场强为根据均值不等式可知当时E有最大值，且最大值为 再根据几何关系可知A点到O点的距离为 故A错误，B正确； C．在M点放入一电子，从静止释放，由于 可知电子向上运动的过程中电场力一直减小，则电子的加速度一直减小，故C正确； D．根据等量同种电荷的电场线分布可知，电子运动过程中，O点为平衡位置，可知当发生位移x时，粒子受到的电场力为 由于x << r，整理后有 在N点放入一电子，从静止释放，电子将以O点为平衡位置做简谐运动，故D正确。 故选BCD。 6．（2023·海南·高考）如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中带正电，带负电，为边的四等分点，下列说法正确的是（    ）    A．、两点电场强度相同 B．、两点电势相同 C．负电荷在点电势能比在点时要小 D．负电荷在点电势能比在点时要大 【答案】BC 【详解】A．根据场强叠加以及对称性可知，MN两点的场强大小相同，但是方向不同，选项A错误； B．因在AB处的正电荷在MN两点的合电势相等，在C点的负电荷在MN两点的电势也相等，则MN两点电势相等，选项B正确； CD．因负电荷从M到O，因AB两电荷的合力对负电荷的库仑力从O指向M，则该力对负电荷做负功，C点的负电荷也对该负电荷做负功，可知三个电荷对该负电荷的合力对其做负功，则该负电荷的电势能增加，即负电荷在M点的电势能比在O点小；同理可知负电荷在N点的电势能比在O点小。选项C正确，D错误。 故选BC。 7．（2022·海南·高考）某带电体周围的电场线和等势面如图所示，设A点的电场强度为，电势为，B点的电场强度为，电势为，则有（　　） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】AB．根据电场线的疏密程度表示电场的强弱，电场线越密，电场强度越大，则B点的电场强度较大，即 故A错误，B正确； CD．根据电场线与等势面垂直，且电势较高的等势面指向电势较低的等势面，所以B点的电势较大，即 故C错误，D正确。 故选BD。 8．（2021·海南·高考）如图，在匀强电场中有一虚线圆，和是圆的两条直径，其中与电场方向的夹角为，，与电场方向平行，a、b两点的电势差。则（　　） A．电场强度的大小 B．b点的电势比d点的低 C．将电子从c点移到d点，电场力做正功 D．电子在a点的电势能大于在c点的电势能 【答案】AD 【详解】A．根据 可得电场强度的大小 选项A正确； B．沿电场线电势逐渐降低，可知b点的电势比d点的电势高，选项B错误； C．将电子从c点移到d点，因电子所受的电场力与位移反向，可知电场力做负功，选项C错误； D．因a点的电势低于c点电势，则电子在a点的电势能大于在c点的电势能，选项D正确。 故选AD。 考点04 带电粒子在电场中的运动 9．（2022·海南·高考）如图，带正电的物块A放在水平桌面上，利用细绳通过光滑的滑轮与B相连，A处在水平向左的匀强电场中，，从O开始，A与桌面的动摩擦因数随x的变化如图所示，取O点电势能为零，A、B质量均为，B离滑轮的距离足够长，则（　　） A．它们运动的最大速度为 B．它们向左运动的最大位移为 C．当速度为时，A的电势能可能是 D．当速度为时，绳子的拉力可能是 【答案】ACD 【详解】AB．由题知设A向左移动x后速度为零，对A、B系统有 （此处前面的是因为摩擦力是变力，其做功可以用平均力），可得A向左运动是先加速后减速，当时，摩擦力变成静摩擦力，并反向，系统受力平衡，最后静止。设A向左运动x′后速度为v，对系统则有 得即：当时，v最大为，故A正确，B错误； C．当时，可得 或 当时，电场力做功 则电势能减小，由于，则电势能为，当时 故C正确； D．根据牛顿第二定律 当时，系统加速度 对B有 得 当时，系统加速度 对B分析可得 故D正确。 故选ACD。 1．（2025·海南农垦中学·三冲）某同学用如图所示的电路，借助电流传感器研究不同元件通电时的电流变化情况，实验室提供的元件有小灯泡、定值电阻、电感线圈和电容器。时刻闭合开关S，测得通过不同元件的电流随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（    ） A．图甲对应的元件为电感线圈 B．图乙对应的元件为定值电阻 C．图丙对应的元件为小灯泡 D．图丁对应的元件为电容器 【答案】D 【详解】闭合开关后，通过定值电阻的电流不变，应该对应图甲。由于小灯泡的电阻率会随温度的升高而升高，所以通过小灯泡的电流会逐渐减少，但不会为0，应该对应图乙。电阻线圈由于自感，所以闭合开关瞬间电流为0，然后慢慢增大，对应图丙。电容器在闭合开关瞬间处于充电状态，然后慢慢减少，充电结束，电流为0，对应图丁。 故选D。 2．（2025·海南琼海嘉积中学·一模）如图所示，正方体ABCD-A1 B1C1D1，在A1和C1处放置电量分别为+q、-q的点电荷，则下列说法正确的是（    ） A．B点电势高于D点电势 B．D、D1两点电场强度大小的比值为 C．A、C两点处电场方向相同 D．将一正试探电荷沿棱从A点移动到B点，电势能不变 【答案】B 【详解】A．B点到、的距离相等，电势为零，D点到、的距离也相等，电势也为零，即B、D两点电势相等，故A错误； B．设正方形的边长为a，因为等边三角形，故、在D点产生的场强方向互成且大小相等 故D点的电场强度大小为，、在点产生的场强大小相等且方向互相垂直 故点的电场强度大小为 故D、两点电场强度的比值为，故B正确； C．平面是、连线的中垂面，根据等量异种电荷的电场线分布特点可知，B、D两点的电场强度方向均平行于且指向一侧，而、在平面内，根据等量异种电荷的电场线分布特点及对称性可知，A、C两点的电场强度方向不同，故C错误； D．A点距较近，其电势大于零，B点电势等于零，故A、B两点电势不同，将一正试探电荷沿棱从A点移动到B点，电势能改变，故D错误。 故选B。 3．（2025·海南·考前训练）如图甲所示，两个等量点电荷P、Q固定于光滑绝缘水平面上，其连线的中垂线上有a、b、c三点。一个质量50g，电荷量大小为的带电小球（可视为质点），从a点由静止释放，经过b、c两点，小球运动的图像如图乙所示，其经过b点时对应的图线切线斜率最大，则下列分析正确的是（　　） A．b、c两点间电势差 B．沿中垂线由a点到c点电势逐渐升高 C．由a点运动到c点的过程中，小球的电势能先增大后减小 D．b点为中垂线上电场强度最大的点，且场强 【答案】D 【来源】2025届安徽省淮北市、淮南市高三下学期第二次质量检测物理试卷 【详解】A．从b到c，由动能定理 解得，A错误； B．由乙图可知，从a点到c点小球速度一直增大，电场力一直做正功，小球带正电，故沿中垂线由a点到c点电势逐渐降低，B错误； C．由前面分析知，沿中垂线由a点到c点电势逐渐降低，小球带正电，则小球的电势能逐渐减小，C错误； D．由乙图可知，b点时对应的图线切线斜率最大，即在b点时加速度最大，由，知b点为中垂线上电场强度最大的点，且场强，D正确。 故选D。 4．（2025·海南琼海嘉积中学·模拟）如图所示，在竖直向上的匀强电场中，A球位于B球的正上方，质量相等的两个小球以相同初速度水平抛出，它们最后落在水平面上同一点，其中只有一个小球带电，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A．如果A球带电，则A球一定带正电 B．如果A球带电，则A球的电势能一定减小 C．如果B球带电，则B球一定带负电 D．如果B球带电，则B球的电势能一定减小 【答案】B 【详解】AB．平抛时的初速度相同，在水平方向通过的位移相同，故下落时间相同，A在上方，B在下方，由 可知，A下落的加速度大于B的加速度；如果A球带电，则A的加速度大于B，故A受到向下的电场力，则A球一定带负电，电场力做正功，电势能一定减小，故A错误，B正确； CD．同理可得，如果B球带电，则B带正电，电场力对B做负功，电势能一定增加，故CD错误。 故选B。 5．（2025·海南农垦中学·三冲）如图所示，在一固定点电荷产生的电场中，将一带正电的粒子先后以大小相等、方向不同的初速度从M点射入电场，粒子仅在电场力作用下形成了曲线轨迹1和直线轨迹2，P、Q分别为轨迹1和轨迹2上的点，已知粒子经过P、Q两点时的速度大小相等，则（    ） A．粒子在P、Q两点的加速度大小相同 B．粒子沿轨迹2向左运动过程电势能一定增加 C．M点电势比Q点电势高 D．P点电势比Q点电势低 【答案】AB 【详解】AD．粒子从M点射入电场的速度大小相等，经过P、Q两点时的速度大小相等，由动能定理可知，则P、Q两点电势相同，P、Q两点与固定点电荷的距离相等，由可知P、Q两点电场强度大小相等，由 可知粒子在P、Q两点的加速度大小相同，故A正确，D错误； BC．由题图知带正电的粒子q从M点出发抵达P点做曲线运动，所受电场力方向指向轨迹内侧，从M点出发抵达Q点做直线运动，所受电场力方向沿QM，粒子经过P、Q两点时的速度大小相等，故固定的点电荷在Q左侧，粒子沿轨迹2向左运动过程，电场力做负功，电势能一定增加，由沿电场线方向电势越来越低知M点电势低于Q点电势，故B正确，C错误。 故选AB。 6．（2025·海南儋州二中·一模）如图，一段半径为r的四分之一圆弧形绝缘材料MPN关于PO对称。O是圆心，E、F两点在OP上，圆弧上分布着正电荷，总电量为q。PM段上任意一点Q所带电荷的线密度λ（单位长度所带的电荷量）与QO、PO的夹角θ的余弦值成反比，PN、PM段电荷的分布同样关于PO对称。下列说法中正确的是（　　） A．E点的电场强度方向水平向右 B．在O点右侧，沿着OF方向电势逐渐降低 C．O点的电场强度大小为 D．由于圆弧材料不是点电荷带电，故O点场强不能计算。 【答案】BC 【详解】AB．由于电荷对称分布，且材料带正电，故E点场强沿着PE向左，O、F点场强沿着PO向右。由于沿着电场线电势降低，故A错误，B正确； CD．对于任意点Q，其附近很短一段长度Δl的材料所带电荷量 由于 则Δq在O点产生电场的水平分量为 通过微元求和，可得 由于电荷对称分布，O点竖直方向的电场强度为 即O点场强为，故C正确，D错误。 故选BC。 7．（2025·海南文昌中学·适应性考试）如图所示，不带电，长为l的导体棒水平放置，现将一个电荷量为+q（q>0）的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，A、B分别为导体棒左右两端的一点，O为棒的中心，静电力常量为k。当棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（    ） A．A、B都感应出负电荷 B．感应电荷在O处产生的电场强度方向水平向右 C．感应电荷在O处产生的电场强度大小 D．若把另一正电荷从A移到B，该电荷在A、B两点的电势能一定相等 【答案】CD 【详解】ABC．根据静电平衡规律，导体A端带负电，B端带正电，静电平衡时O处的电场强度为零，即感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度与电荷q在O点产生的电场强度等大反向，所以感应电荷在O处产生的电场强度大小，方向水平向左，故C正确,AB错误； D．静电平衡时导体是等势体，表面是等势面，把另一正电荷从A移到B，电场力做功为零，电势能不变，故D正确。 故选CD。 8．（2025·海南·三模）如图所示，在地面上方的某一水平面上有三个点电荷构成了一个等边三角形，三个点电荷都带等量正电荷。在等边三角形中心点O的正上方有一带正电小球，将小球从A点静止释放。已知A点和B点关于O点对称，OA的距离为h，重力加速度为g，规定无穷远处电势为零。下列说法正确的是（　　） A．图中等边三角形内，O点场强为零且电势也为零 B．小球释放后可能静止不动，且能静止不动的位置可能有两个 C．小球释放后若能通过O点，则加速度最大的位置一定在OB之间 D．小球释放后若能运动到B点，则运动至B处的速度大小为 【答案】BD 【详解】A．根据点电荷电场强度的表达式有 可知，三个等量正点电荷在O点产生的电场强度大小相等，方向彼此之间夹角为120°，根据电场叠加原理可知，O点场强为零，根据点电荷的电势表达式有 可知，O点场电势为三个等量正点电荷在O点产生的电势的代数和，可知，O点电势不等于零，故A错误； B．结合上述，O点场强为零，由于无穷远位置场强也为零，可知，从O点开始沿OA方向到无穷远位置的电场强度大小先增大后减小，即电场强度存在有最大值，在最大值上下一定有两个位置的电场强度相等，可知，若球释放后可能静止不动，且能静止不动的位置可能有两个，故B正确； C．结合上述，若电场强度最大值位置在A上方，根据对称性可知，O点下方电场强度最大值位置应在B点下方，此时，假设小球在A点所受电场力小于重力，根据牛顿第二定律有 则小球向下做加速度增大的加速运动，当越过O点后，小球所受电场力方向与重力方向相同，根据牛顿第二定律有 则小球先向下做加速度增大的加速运动，经过电场强度最大值位置时，加速度达到最大值，之后向下做加速度减小的加速运动，可知，此时，加速度最大的位置在B点的下侧，故C错误； D．小球释放后若能运动到B点，根据对称性可知 根据动能定理有 解得小球运动至B处的速度大小为，故D正确。 故选BD。 9．（2025·海南三亚·学业水平诊断）如图所示，真空中两个负点电荷分别位于某半圆弧的两个端点处，与直径间夹角均为。已知在正点电荷Q电场中，若取无穷远处电势，距其为r处的电势为，式中k为静电力常量。则以下说法正确的是（　　） A．圆弧上电势最高点为点 B．圆弧上电势最低点为点 C．点的场强小于点的场强 D．沿圆弧从到点电势一直降低 【答案】ACD 【详解】ABD．设圆弧MN上一点P与M点连线与MN的夹角为α，若该点的合场强方向沿半径方向，则 解得 即 即该点即为P1点；假设某一带负电的粒子从M点沿圆弧MN运动，则只有电场力做功，则电势能和动能之和守恒，粒子在P点时合力为零，加速度为零，速度最大，动能最大，则电势能最小， 则P点电势最高，即圆弧上电势最高点为点，沿圆弧从到点电势一直降低，距离负电荷越近电势越低，可知P2不是电势最低的点，选项AD正确，B错误； C．点场强则P2点场强可知点的场强小于点的场强，选项C正确。 故选ACD。 10．（2025·海南三亚·学业水平诊断）利用图像描述物理过程、探寻物理规律是物理学研究中常用的方法。下图是描述某个物理过程中两个物理量之间关系的图像，对相应物理过程分析正确的是（　　） A．若该图像为质点运动的位移随时间变化的图像，则质点在1s末改变了运动方向 B．若该图像为质点运动的速度随时间变化的图像，则质点在前2s内的路程等于0 C．若该图像为某电场中沿一确定方向电势随位置变化的图像，则该电场一定为匀强电场 D．若该图像为静止的闭合线圈内的磁通量随时间变化的图像，则闭合线圈中会产生恒定电流 【答案】CD 【详解】A．若该图像为质点运动的位移时间图像，则图像的斜率等于速度，由图可知，1s末质点的速度大小和方向均不变，故A错误； B．若该图像为质点运动的速度时间图像，则质点做匀变速直线运动，根据图像与时间轴所围的面积表示位移，可知质点在前2秒内的位移等于0，但路程不等于0，故B错误； C．若该图像为一条电场线上各点的电势随坐标变化的图像，由于图像的斜率表示电场强度的大小，斜率不变，电场强度不变，只能是匀强电场中的一条电场线，故C正确； D．若该图像为闭合线圈内磁通量随时间变化的图像，图线的斜率不变，即磁通量的变化率不变，根据法拉第电磁感应定律知该闭合线圈内产生恒定的感应电动势，恒定的感应电流，故D正确。 故选CD。 11．（2025·海南海口·仿真考）如图所示，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个等势面，1、2两个带电粒子射入电场后，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中两条实线所示，其中粒子1的运动轨迹与等势面c、b分别相交于P、Q两点，粒子2的运动轨迹与等势面c、a分别相交于M、N两点（不考虑两个粒子间的相互作用）。由此可以判定（　　）    A．两个粒子一定带异种电荷 B．M、N两处电势一定是 C．粒子1在P点的加速度小于在Q点的加速度 D．粒子2在运动过程中的电势能先增大后减小 【答案】AC 【详解】A．由图中轨迹可知，粒子1受到库仑斥力作用，粒子1与场源点电荷带同种电荷；粒子2受到库仑引力作用，粒子2与场源点电荷带异种电荷；则两个粒子一定带异种电荷，故A正确； B．由于不清楚场源点电荷的电性，故无法判断M、N两处电势的高度，故B错误； C．根据点电荷场强公式可知，离场源点电荷越远，场强越小，则粒子1在P点受到的电场力小于在Q点受到的电场力，根据牛顿第二定律可知，粒子1在P点的加速度小于在Q点的加速度，故C正确； D．由图中轨迹可知，粒子2在运动过程中，电场力对粒子2先做正功，后做负功，则电势能先减小后增大，故D错误。 故选AC。 12．（2025·海南琼海嘉积中学·一模）如图所示的电路中，R0为热敏电阻（温度降低电阻增大），C为平行板电容器，闭合开关K1、K2，C中央的带电液滴刚好静止，M点接地，不考虑电源内阻，则下列说法正确的是（     ） A．液滴带正电 B．仅将热敏电阻R0加热，平行板电容器所带电量增大 C．仅将变阻器R的滑片P向下移动，液滴将向上运动 D．同时断开开关K1和K2，将下极板向下移动，液滴将向下运动 【答案】BC 【详解】A．由图可知，电容器上极板带正电，电场强度方向向下，液滴的重力向下，液滴受力平衡，则电场力方向向上，所以液滴带负电，故A错误； B．仅将热敏电阻加热，热敏电阻阻值减小，则电容器两端电压增大，根据，可知平行板电容器所带电量增大，故B正确； C．仅将变阻器R的滑片P向下移动，变阻器接入电路中的电阻增大，则电容器两端的电压增大，根据，可知两极板间的电场强度增大，液滴的重力向下，液滴受到的电场力增大，所以液滴向上运动，故C正确； D．根据，， 联立可得两极板间的电场强度 仅断开开关和，电容器所带电荷量不变，将下极板向下移动，增大了两板间的距离d，由上式可知板间电场强度不变，则液滴仍静止，故D错误。 故选BC。 13．（2025·海南·考前训练）如图是一半径为R的带正电的空心金属球壳，正电荷均匀分布在球壳上，球壳厚度不计。以球心为原点建立O-xyz空间直角坐标系，A、B、C三点的坐标分别为、、。已知均匀带电的球壳在球壳内部产生的电场强度处处为零，在球壳外部产生的电场与一个位于其球心的电荷量相同的点电荷产生的电场相同。下列说法正确的是（　　） A．A点的电势大于B点的电势 B．A点的电势等于C点的电势 C．电子在O点的电势能比在其他点的电势能都低 D．A、B、C三点的场强大小关系为 【答案】AB 【来源】2025年重庆市高三下学期第三次联合诊断检测物理试题（康德卷） 【详解】A．球壳带正电，由分析知，A点的电势大于B点的电势，故A正确； BC．球壳内部产生的电场强度处处为零，整个球是一个等势体，A点的电势等于C点的电势，电子在O点的电势能不一定比在其他点的电势能都低，故B正确，C错误； D．C点场强为零，根据 可知，A、B、C三点的场强大小关系为 故D错误。 故选AB。 14．（2025·海南农垦中学·三冲）如图所示，在Oxy坐标系的第一象限0≤x≤L=0.1m的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E=103V/m，一挡板下端固定在x=0.2m处，其上有一小孔，挡板与x轴负方向夹角θ=53°，挡板右侧有一与挡板相切于小孔的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小，方向垂直纸面向里，一比荷为的带正电粒子从坐标原点处沿x轴正方向飞入电场区域，其恰好垂直挡板从小孔飞出，不计粒子重力。已知圆形磁场区域的半径，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： (1)粒子飞入电场时的速度大小v0； (2)粒子在磁场中运动的时间t； 【答案】(1)v0=10m/s (2) 【详解】（1）根据题意画出粒子运动轨迹，如图所示 粒子在电场中做类平抛运动，则出电场时有 沿电场方向有 垂直电场方向有 根据牛顿第二定律有 解得 （2）粒子飞出电场时的速度为 粒子在磁场中做匀速圆周运动，有 解得 设粒子在磁场中转过的圆心角为α，且 解得 故粒子在磁场中运动的时间为 解得 15．（2025·海南海口农垦中学·冲刺四）如图，在Oxy坐标系x＞0、y＞d区域内存在水平向左的匀强电场，在y＜0的区域内充满垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m，电荷量为＋q的粒子，在磁场中的P点以速度沿x轴正方向射出，且经O点飞出磁场时速度方向与y轴正方向夹角为53°。在电场中适当位置放置一与x轴平行的小绝缘挡板（图中未画出），该粒子与小绝缘挡板发生弹性碰撞（碰后沿挡板方向的速度不变，垂直挡板方向速度大小不变，方向相反），碰后粒子垂直于x轴方向返回磁场。已知粒子在运动过程中m、q均不变，电场强度大小为，不计粒子重力。 (1)求P点坐标； (2)求粒子与挡板碰撞位置的坐标； (3)改变电场中挡板的位置（始终与x轴平行），求粒子与挡板发生一次碰撞后进入磁场前，粒子打在x轴上（）最远处的坐标和挡板距x轴的距离。 【答案】(1) (2) (3)（，0）， 【详解】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动 解得 由几何关系得， 故P点坐标 （2）根据题意可知，进入电场时， 粒子进电场后，做匀变速曲线运动，根据牛顿第二定律 可得加速度 沿x轴速度减小为0时，， 挡板位置， 解得 即挡板的位置坐标为 （3）粒子打在x轴（）侧最远时，设射出电场时水平速度为，电场中 射出电场后， 根据数学知识可知当时有最大值为 即最远处的坐标为（，0） 粒子在电场中运动的时间挡板距离轴的距离 解得 16．（2025·海南·三模）如图所示，水平面上的长方体空间，棱长，截面将长方体均分为两正方体，长方体内（含边界）分布有竖直向上的匀强电场，右侧正方体内（含边界）还分布有竖直方向的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为。一质量为m、带电荷量为＋q的带电微粒沿平行于的方向从中点G以水平速度射出，恰好沿直线到达中点，之后进入右侧正方体，从的中点F离开长方体。已知重力加速度为g，求： (1)匀强电场的场强大小E； (2)带电微粒从G到F运动的时间； (3)若仅改变微粒进入长方体时的速度大小，带电微粒自G出发最终从中点离开长方体，带电微粒从出发到离开长方体运动的时间。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）带电微粒从中点进入电场，恰好运动到中点，则带电微粒受力平衡，则 解得 （2）带电微粒从G点开始运动，先做匀速直线运动，运动时间为 在右边正方体内竖直方向电场力和重力平衡，合力仅为洛伦兹力，故做匀速圆周运动，则根据几何关系知半径 则由 做匀速圆周运动的周期 磁场中运动时间 所以带电微粒从G到F运动的时间 （3）仅改变微粒进入长方体时的速度大小，带电微粒自G出发最终从中点离开长方体，则在左边正方体中运动时间为 根据几何关系知半径， 做匀速圆周运动的周期 磁场中运动时间所以带电微粒从G到中点运动的时间 / 学科网（北京）股份有限公司 $$