专题09 静电场及其应用（讲义，全国通用）物理学业水平考试合格考总复习

该高中物理高考复习讲义聚焦静电场及其应用专题，涵盖电荷守恒、库仑定律、电场强度、静电利用与防止等高考核心考点，按“概念梳理-规律应用-实际问题”逻辑架构知识体系，通过必备知识填空、高频考点精讲、真题例题分析及实战训练分层设计，帮助学生系统构建静电场物理观念，突破电场叠加、库仑定律应用等难点。 讲义突出科学思维与模型建构，如通过点电荷模型条件分析、电场线疏密与场强关系推理等活动，培养学生科学推理能力。设置从基础填空到高考真题的分层训练，配合静电现象解释、库仑扭秤实验分析等探究案例，助力教师高效把控复习节奏，提升学生解决静电场综合问题的应考能力。

专题09 静电场及其应用目录 学考要求速览 必备知识梳理 高频考点精讲 考点一：电荷 考点二：库仑定律 考点三：电场强度 考点四：静电的防止和利用 实战能力训练 必备知识梳理 1 高频考点精讲 3 考点一：集合的含义与表示 3 考点二：集合间的基本关系 4 考点三：集合的基本运算 5 考点四：充分条件与必要条件 6 考点五：全称量词与存在量词 7 实战能力训练 1、 了解静电现象，能用电荷守恒的观点分析静电现象； 2、 知道点电荷模型，体会科学研究中建立物理模型的方法，掌握并会应用库仑定律； 3、掌握电场强度的概念和公式，会用电场线描述电场； 4、掌握电场强度叠加的方法； 5、知道静电的防止与利用。 1、电荷守恒定律 （1）元电荷、点电荷 ①元电荷：e＝ ，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍． ②点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电体的 对它们之间的作用力的影响的理想化模型． （2）电荷守恒定律 ①内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量 ． ②三种起电方式： 起电、 起电、接触起电． ③带电实质：物体 ． ④电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体，接触后再分开，二者带 电荷，若两导体原来带异种电荷，则电荷先 ，余下的电荷再 ． 2、库仑定律 （1）内容： 中两个静止 之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成 ，与它们的距离的二次方成 ，作用力的方向在它们的连线上． （2）表达式：F＝k，式中k＝ N·m2/C2，叫作静电力常量． （3）适用条件： 中的静止 ． ①在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式． ②当两个带电体间的距离远大于其本身的大小时，可以把带电体看成点电荷． （4）库仑力的方向：由相互作用的两个带电体决定，即同种电荷相互 ，异种电荷相互 ． （5）库仑定律的理解和应用 ①库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用． ②对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r为球心间的距离． ③对于两个带电金属球相距较近时，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示． a.同种电荷：F＜k； b.异种电荷：F＞k. ④不能根据公式错误地认为r→0时，库仑力F→∞，因为当r→0时，两个带电体已不能看作点电荷了． 3、电场强度的理解和计算 （1）电场 ①定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质． ②基本性质：对放入其中的电荷有 ． （3）电场强度 ①定义：放入电场中某点的电荷受到的 与它的 之比． ②定义式：E＝；单位：N/C或 . ③量性：规定 在电场中某点所受静电力的方向为该点电场强度的方向． （3）点电荷的电场：真空中与场源电荷Q相距为r处的电场强度大小为E＝k. （4）三个计算公式的比较 公式 适用条件 说明 定义式 E＝ 任何电场 某点的电场强度为确定值，大小及方向与q无关 决定式 E＝k 真空中静止点电荷的电场 E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定 关系式 E＝ 匀强电场 d是沿电场方向的距离 4、电场的叠加 （1）电场强度的叠加(如图所示) 5、电场线的理解和应用 （1）电场线从 或 出发，终止于 或 ． （2）电场线在电场中不相交． （3）在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线 ，电场强度较小的地方电场线 ． （4）电场线上某点的切线方向表示该点的 ． （5）沿电场线方向电势逐渐 ． （6）电场线和等势面在相交处 ． 6、静电的防止和利用 （1）静电平衡 ①定义：导体放入电场中时，附加电场与原电场的电场强度在导体内部大小相等且方向相反，使得叠加电场强度为零时，自由电荷不再发生 ，导体达到静电平衡状态． ②处于静电平衡状态的导体的特点 a.导体内部的电场强度 ． b.导体是一个等势体，导体表面是等势面． c.导体表面处的电场强度方向与导体表面 ． d.导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面上． e.在导体外表面越尖锐的位置，净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有净电荷． （3）尖端放电 导体尖端周围电场使空气 ，电离出的与导体尖端电荷符号相反的电荷与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷． （4）静电屏蔽 处于电场中的封闭金属壳，由于内部电场强度处处为0，从而外电场对壳内仪器不会产生影响． 考点精讲讲练 考点一：电荷 例题1． （2025高二下·湖南娄底·学业考试）冬天脱毛衣会有“噼啪”声的现象是一种很常见的静电现象，它是由物体之间的摩擦或接触而产生的电荷所导致的。假设A和B是两个不带电物体，它们互相摩擦后A带正电荷，下列判断错误的是（　　） A．摩擦的过程中正电荷从B转移到A B．摩擦的过程中电子从A转移到B C．B在摩擦后一定带负电 D．A在摩擦过程中失去了电子 例题2． （2025高二上·广东·学业考试）关于元电荷的理解正确的是（　　） A．元电荷就是电子 B．元电荷是表示跟电子所带电荷量绝对值相等的电荷量 C．体积足够小的带电体就是元电荷 1．（2025高二下·广东·学业考试）如图所示，人们经常使用验电器检验物体是否带电，发现即便排除了外界的干扰，最终验电器的金属箔片还是会闭合。这一现象说明（　　） A．电荷不守恒 B．电荷消失了 C．电荷转移了 2．（2024高二上·新疆·学业考试）带有异种电荷的两个金属小球，其所带电荷量分别为0.2C和-0.5C，接触后，两个金属小球所带电荷量的总量为（　　） A．0.7C B．0.35C C．-0.3C D．-0.15C 3．（2024高二上·江苏南通·学业考试）如图所示，分别使塑料丝和塑料管带电，此时塑料丝悬在空中，状似“章鱼”。由此可判断塑料丝和塑料管（　　） A．均不带电 B．带同种电荷 C．带异种电荷 D．无法确定 考点二：库仑定律 例题1．（2023高二上·北京·学业考试）如图所示，一个带电球体M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N先后挂在横杆上的、和处。当小球N静止时，观察丝线与竖直方向的夹角。通过观察发现：当小球N挂在时，丝线与竖直方向的夹角最大；当小球N挂在时，丝线与竖直方向的夹角最小。根据三次实验结果的对比，可知（　　） A．小球N距球体M越近，它们之间的静电力越小 B．在距球体M越远的位置，M产生的电场越弱 C．小球N与球体M间的作用力与它们电荷量的乘积成正比 D．小球N与球体M间的作用力与它们电荷量的乘积成反比 例题2．（2023高二上·北京·学业考试）真空中大小相同的两个金属小球A、B带有电荷量大小分别为和，相隔一段距离且距离远大于小球的直径，此时两球之间的库仑引力大小为，现将它们接触后，放回原处，A、B两球之间的库仑力大小为（　　） A． B． C． D． 1．（2023高二上·河北·学业考试）真空中两个点电荷所带电荷量分别为Q、－2Q，相距为r。静电力常量为k，两点电荷之间的静电力大小为（　　） A． B． C． D． 2．（2024高二下·贵州·学业考试）真空中两个静止点电荷间的库仑力大小为F。若两点电荷间距离保持不变，电荷量都变为原来的3倍。则两点电荷间的库仑力大小变为（    ） A．F B．4F C．7F D．9F 3．（2024高二上·江苏淮安·学业考试）真空中有两个相距为r，电荷量大小均为Q的点电荷；现将这两个点电荷间距离增大为2r，电荷量均减小为。则改变前后两电荷间的库仑力大小之比为（　　） A． B． C． D． 考点三：电场强度 例题1．（2025高二下·湖南郴州·学业考试）某一区域的电场线分布如图所示。a、b、c、d是电场中的四个点。其中哪一点的电场强度最强（　　） A．a B．b C．c D．d 例题2．（2023高二下·河北·学业考试）如图所示，真空中有两个电荷量为和的点电荷分别固定在等边三角形的、两个顶点上，等边三角形边长为，静电力常量为，则顶点处的电场强度大小为（    ） A． B． C． D． 1．（2024高二下·黑龙江·学业考试）如图所示，匀强电场中有a、b两点。关于a、b两点的电场强度、的方向，下列说法正确的是（　　） A．方向均向右 B．方向均向左 C．方向向右，方向向左 D．方向向左，方向向右 2．（2023高二下·河北·学业考试）把电荷量为的试探电荷放到电场中的某点，它所受静电力大小为。取走试探电荷，则该点的电场强度大小为（    ） A．0 B． C． D． 3．（2023高二上·江苏·学业考试）等量异种点电荷的电场线如图所示。A、B两点的电场强度分别为EA、EB，则（　　） A．，方向相同 B．，方向不同 C．，方向不同 D．，方向相同 考点四：静电的防止和利用 例题1．（2025高二下·广东·学业考试）为了防止外界电场对精密仪器的干扰，通常将它们置于屏蔽壳内。下列能作为屏蔽壳材料的是（　　） A．金属 B．塑料 C．干木材 例题2．（2024高二下·贵州·学业考试）下列属于防止静电危害的是（    ） A．静电除尘 B．静电复印 C．静电喷漆 D．油罐车装导电拖地带 1．（2024高二上·江苏盐城·学业考试）关于静电的利用与防范，下列说法正确的是（　　） A．印染厂应保持空气潮湿，避免静电积累带来的潜在危害 B．燃气灶上的电子点火器电极做成针尖状，是利用了静电屏蔽 C．油罐车在运输过程中会带静电，为避免电荷越积越多，油罐车应绝缘良好 D．超高压带电工人穿戴的工作服选用含金属的材料是为了导电 2．（2025高二下·广东·学业考试）如图所示，某中国古代建筑安装了既有装饰作用，又有避雷作用的塔刹构件，其避雷作用的物理原理是（　　） A．尖端放电 B．电磁感应 C．静电吸附 D．静电除尘 3．（2023高二下·广东·学业考试）静电消除器能将物件表面的静电消除。某种针式静电消除器的工作原理如图所示，在静电消除器的指针上加上高电压，指针周围产生正离子和电子，就可消除物件表面的静电。若物件表面的负电荷被中和，其原因是（　　） A．指针周围的电子被吸引到物件表面 B．指针周围的正离子被吸引到物件表面 C．指针周围的电子和正离子都被吸引到物件表面 训练 1．（2023高二上·河北·学业考试）毛皮与橡胶棒摩擦，橡胶棒带上了负电。下列说法正确的是（　　） A．摩擦过程中橡胶棒产生了电子 B．摩擦过程中橡胶棒失去了电子 C．摩擦过的毛皮不带电 D．摩擦过的毛皮带正电 2．（2022高二·广西·学业考试）如图所示，把带正电的小球移近放在绝缘座上不带电的导体，则导体（   ） A．a端带正电，b端带负电 B．a端带负电，b端带正电 C．a端带正电，b端不带电 D．a端带负电，b端不带电 3．（2025高二下·湖南株洲·学业考试）真空中，在与带电荷量为的点电荷相距r的M点放一个带电荷量为的试探电荷，此时试探电荷受到的静电力大小为F，方向如图所示。则（　　） A．试探电荷对点电荷没有静电力 B．M点的电场强度大小为 C．M点的电场强度大小为0 D．取走试探电荷，M点电场强度不变 4．（2024高二上·江苏·学业考试）如图所示，一点电荷先后置于如图所示的电场中的A、B两点，则该点电荷在这两点所受的电场力（　　） A．，方向相同 B．，方向相反 C．，方向相同 D．，方向相反 5．（2024高二上·江苏·学业考试）下列各图中，正确描绘两个等量同种正点电荷电场线的是（　　） A． B． C． D． 6．（多选）（2025高二下·广东·学业考试）如图所示，库仑扭秤实验设计的巧妙之处在于；即使电荷量的具体数值未知，也能定量研究库仑力与电荷量之间关系。保持、球距离不变，下表为依次进行的3次实验的记录，下列说法正确的有（　　） 实验次数 1 2 3 球电量 球电量 库仑力 A．实验中、球会相互吸引 B．该实验用到了控制变量的方法 C．球与另一相同的不带电金属球接触后电量会减半 D．第3次实验测得的库仑力 7．（2024高二上·江苏盐城·学业考试）几个点电荷周围电场的分布如图所示。则带负电是（　　） A．甲、乙 B．丙、丁 C．只有乙 D．甲、丙、丁 8．（2021高二·江苏盐城·学业考试）小强在加油站加油时，看到加油机上有如图所示的图标。关于图标的含义，下列说法正确的是（　　） A．工作人员工作时间须穿纯棉服装 B．用绝缘的塑料梳子梳头应该没有关系 C．化纤手套与接触物容易摩擦起电存在安全隐患 D．制作这些图标的依据是为了应用静电现象 9．（2024高二上·全国·学业考试）静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成，AB间接有几千伏高压电源。B附近的空气中的气体分子被电离，成为正离子和电子。电子在向着正极A运动的过程中，遇到烟气中的尘埃，使尘埃带负电，尘埃受到某种力作用奔向正极A并被吸附到正极A上，达到静电除尘的目的。使带负电的尘埃奔向正极A的力是（　　） A．尘埃的重力 B．正离子对它的吸引力 C．AB间的电场施加的电场力 D．AB间的磁场施加的磁场力 10．（2024高二上·天津和平·学业考试）如图所示，轻绳一端固定在O点，另一端系一个质量为m，电荷量为q的带正电小球，当整个空间存在水平向右的匀强电场，平衡时细绳与竖直方向夹角为，重力加速度为g，则该匀强电场的电场强度大小为（　　）    A． B． C． D． 11.（2020高二·山东·学业考试）如图所示，放在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C，若把一带有正电荷的绝缘体A移近金属罩B，则（　　） A．金属罩B的内表面带正电荷 B．金属罩B的右侧外表面带正电荷 C．验电器C的金属箔片将张开 D．金属罩B左、右两侧电荷电性相同 12.（2022高二上·湖南衡阳·学业考试）静电除尘装置如图所示，它由金属管A和管中金属丝B组成，A接高压电源的负极，B接高压电源的正极，关于静电除尘的原理，下列说法正确的是（　　） A．煤粉等烟尘在靠近B时被电离成正、负离子 B．因为金属外壳接地，所以B的电势比A的电势高 C．煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上 D．煤粉等烟尘吸附电子后被吸在A上，最后由于重力的作用掉落在装置底部 13．（2025高二下·广东·学业考试）如图所示，在水平向左的匀强电场中，用绝缘细绳竖直悬挂两个带电小球M和N。若两细绳都保持竖直状态，两小球在同一水平线上，则（　　） A．M和N都带负电 B．M和N都带正电 C．M带负电、N带正电 D．M带正电、N带负电 14．（2024高二下·黑龙江·学业考试）用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为m，所带电荷量为q。现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向夹角为，已知重力加速度为g。求： (1)小球的重力G的大小； (2)小球所受电场力F的方向。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 静电场及其应用目录 学考要求速览 必备知识梳理 高频考点精讲 考点一：电荷 考点二：库仑定律 考点三：电场强度 考点四：静电的防止和利用 实战能力训练 必备知识梳理 1 高频考点精讲 3 考点一：集合的含义与表示 3 考点二：集合间的基本关系 4 考点三：集合的基本运算 5 考点四：充分条件与必要条件 6 考点五：全称量词与存在量词 7 实战能力训练 1、 了解静电现象，能用电荷守恒的观点分析静电现象； 2、 知道点电荷模型，体会科学研究中建立物理模型的方法，掌握并会应用库仑定律； 3、掌握电场强度的概念和公式，会用电场线描述电场； 4、掌握电场强度叠加的方法； 5、知道静电的防止与利用。 1、电荷守恒定律 （1）元电荷、点电荷 ①元电荷：e＝1.60×10－19_C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍． ②点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响的理想化模型． （2）电荷守恒定律 ①内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变． ②三种起电方式：摩擦起电、感应起电、接触起电． ③带电实质：物体得失电子． ④电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体，接触后再分开，二者带等量同种电荷，若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再平分． 2、库仑定律 （1）内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上． （2）表达式：F＝k，式中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫作静电力常量． （3）适用条件：真空中的静止点电荷． ①在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式． ②当两个带电体间的距离远大于其本身的大小时，可以把带电体看成点电荷． （4）库仑力的方向：由相互作用的两个带电体决定，即同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． （5）库仑定律的理解和应用 ①库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用． ②对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r为球心间的距离． ③对于两个带电金属球相距较近时，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示． a.同种电荷：F＜k； b.异种电荷：F＞k. ④不能根据公式错误地认为r→0时，库仑力F→∞，因为当r→0时，两个带电体已不能看作点电荷了． 3、电场强度的理解和计算 （1）电场 ①定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质． ②基本性质：对放入其中的电荷有力的作用． （3）电场强度 ①定义：放入电场中某点的电荷受到的静电力与它的电荷量之比． ②定义式：E＝；单位：N/C或V/m. ③量性：规定正电荷在电场中某点所受静电力的方向为该点电场强度的方向． （3）点电荷的电场：真空中与场源电荷Q相距为r处的电场强度大小为E＝k. （4）三个计算公式的比较 公式 适用条件 说明 定义式 E＝ 任何电场 某点的电场强度为确定值，大小及方向与q无关 决定式 E＝k 真空中静止点电荷的电场 E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定 关系式 E＝ 匀强电场 d是沿电场方向的距离 4、电场的叠加 （1）电场强度的叠加(如图所示) 5、电场线的理解和应用 （1）电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷． （2）电场线在电场中不相交． （3）在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏． （4）电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向． （5）沿电场线方向电势逐渐降低． （6）电场线和等势面在相交处相互垂直． 6、静电的防止和利用 （1）静电平衡 ①定义：导体放入电场中时，附加电场与原电场的电场强度在导体内部大小相等且方向相反，使得叠加电场强度为零时，自由电荷不再发生定向移动，导体达到静电平衡状态． ②处于静电平衡状态的导体的特点 a.导体内部的电场强度处处为零． b.导体是一个等势体，导体表面是等势面． c.导体表面处的电场强度方向与导体表面垂直． d.导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面上． e.在导体外表面越尖锐的位置，净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有净电荷． （3）尖端放电 导体尖端周围电场使空气电离，电离出的与导体尖端电荷符号相反的电荷与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷． （4）静电屏蔽 处于电场中的封闭金属壳，由于内部电场强度处处为0，从而外电场对壳内仪器不会产生影响． 考点精讲讲练 考点一：电荷 例题1． （2025高二下·湖南娄底·学业考试）冬天脱毛衣会有“噼啪”声的现象是一种很常见的静电现象，它是由物体之间的摩擦或接触而产生的电荷所导致的。假设A和B是两个不带电物体，它们互相摩擦后A带正电荷，下列判断错误的是（　　） A．摩擦的过程中正电荷从B转移到A B．摩擦的过程中电子从A转移到B C．B在摩擦后一定带负电 D．A在摩擦过程中失去了电子 【答案】A 【详解】A．摩擦过程中转移的是电子而非正电荷，A错误； B．A带正电说明失去电子，电子确实从A转移到B，B正确； C．B获得电子后必然带负电，C正确； D．A带正电是因失去电子，D正确。 本题选错误的，故选A。 例题2． （2025高二上·广东·学业考试）关于元电荷的理解正确的是（　　） A．元电荷就是电子 B．元电荷是表示跟电子所带电荷量绝对值相等的电荷量 C．体积足够小的带电体就是元电荷 【答案】B 【详解】AB．最小的电荷量叫作元电荷，电子所带的电荷量是最小电荷量，但元电荷不是电子，故A错误，B正确； C．元电荷不是带电体，故C错误。 故选B。 1．（2025高二下·广东·学业考试）如图所示，人们经常使用验电器检验物体是否带电，发现即便排除了外界的干扰，最终验电器的金属箔片还是会闭合。这一现象说明（　　） A．电荷不守恒 B．电荷消失了 C．电荷转移了 【答案】C 【详解】根据电荷守恒定律，可知电荷既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量保持不变。所以发现即便排除了外界的干扰，最终验电器的金属箔片还是会闭合。这一现象说明电荷转移了，故C正确。 故选C。 2．（2024高二上·新疆·学业考试）带有异种电荷的两个金属小球，其所带电荷量分别为0.2C和-0.5C，接触后，两个金属小球所带电荷量的总量为（　　） A．0.7C B．0.35C C．-0.3C D．-0.15C 【答案】C 【详解】根据电荷守恒定律可知，由于两小球带异种电荷，则接触后两球电荷量应中和，所以接触后两小球带电荷量总量为-0.3C。 故选C。 3．（2024高二上·江苏南通·学业考试）如图所示，分别使塑料丝和塑料管带电，此时塑料丝悬在空中，状似“章鱼”。由此可判断塑料丝和塑料管（　　） A．均不带电 B．带同种电荷 C．带异种电荷 D．无法确定 【答案】B 【详解】塑料丝悬在空中，可知塑料丝受到塑料管的库仑斥力，所以塑料丝和塑料管带同种电荷。 故选B。 考点二：库仑定律 例题1．（2023高二上·北京·学业考试）如图所示，一个带电球体M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N先后挂在横杆上的、和处。当小球N静止时，观察丝线与竖直方向的夹角。通过观察发现：当小球N挂在时，丝线与竖直方向的夹角最大；当小球N挂在时，丝线与竖直方向的夹角最小。根据三次实验结果的对比，可知（　　） A．小球N距球体M越近，它们之间的静电力越小 B．在距球体M越远的位置，M产生的电场越弱 C．小球N与球体M间的作用力与它们电荷量的乘积成正比 D．小球N与球体M间的作用力与它们电荷量的乘积成反比 【答案】B 【详解】A．对小球N分析可知F静电=mgtanθ，则丝线与竖直方向的夹角θ越大，静电力越大，则小球N距球体M越近，它们之间的静电力越大，A错误； B．在距球体M越远的位置，静电力越小，则M产生的电场越弱，B正确； CD．根据库仑定律，小球N与球体M间的距离在变化，库仑力在变化，同时因为两球的带电量不变，所以实验不能反映小球N与球体M间的作用力与它们电荷量的乘积的关系，故CD错误。 故选B。 例题2．（2023高二上·北京·学业考试）真空中大小相同的两个金属小球A、B带有电荷量大小分别为和，相隔一段距离且距离远大于小球的直径，此时两球之间的库仑引力大小为，现将它们接触后，放回原处，A、B两球之间的库仑力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】接触前，两球带异种电荷（因库仑力为引力），电荷量分别为和（符号相反）。根据库仑定律，初始力大小为 接触后，总电荷为 因两球大小相同，电荷均分，每球带电量为。放回原处后，库仑力大小为 将与初始力比较可知， 故选D。 1．（2023高二上·河北·学业考试）真空中两个点电荷所带电荷量分别为Q、－2Q，相距为r。静电力常量为k，两点电荷之间的静电力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据库仑定律可知，两点电荷之间的静电力大小为 故选A。 2．（2024高二下·贵州·学业考试）真空中两个静止点电荷间的库仑力大小为F。若两点电荷间距离保持不变，电荷量都变为原来的3倍。则两点电荷间的库仑力大小变为（    ） A．F B．4F C．7F D．9F 【答案】D 【详解】根据库仑定律公式 初始库仑力为，当两点电荷量均变为原来的3倍，且距离不变时，新的库仑力为 故选D。 3．（2024高二上·江苏淮安·学业考试）真空中有两个相距为r，电荷量大小均为Q的点电荷；现将这两个点电荷间距离增大为2r，电荷量均减小为。则改变前后两电荷间的库仑力大小之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】真空中有两个相距为r，电荷量大小均为Q的点电荷，两点电荷间的库仑力大小为 现将这两个点电荷间距离增大为2r，电荷量均减小为，则两点电荷间的库仑力大小为 则改变前后两电荷间的库仑力大小之比为 故选B。 考点三：电场强度 例题1．（2025高二下·湖南郴州·学业考试）某一区域的电场线分布如图所示。a、b、c、d是电场中的四个点。其中哪一点的电场强度最强（　　） A．a B．b C．c D．d 【答案】A 【详解】电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线越密，电场强度越强。从图中可以看出，点处的电场线最密，所以点的电场强度最强。 故选A。 【点睛】 例题2．（2023高二下·河北·学业考试）如图所示，真空中有两个电荷量为和的点电荷分别固定在等边三角形的、两个顶点上，等边三角形边长为，静电力常量为，则顶点处的电场强度大小为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】、两个顶点处的点电荷分别在处产生的场强大小相等，均为 由于、两个顶点处的点电荷在处产生的场强方向之间的夹角为，则顶点处的电场强度大小为 故选A。 1．（2024高二下·黑龙江·学业考试）如图所示，匀强电场中有a、b两点。关于a、b两点的电场强度、的方向，下列说法正确的是（　　） A．方向均向右 B．方向均向左 C．方向向右，方向向左 D．方向向左，方向向右 【答案】A 【详解】由图示可知，a、b两点的电场强度的方向均向右。 故选A。 2．（2023高二下·河北·学业考试）把电荷量为的试探电荷放到电场中的某点，它所受静电力大小为。取走试探电荷，则该点的电场强度大小为（    ） A．0 B． C． D． 【答案】D 【详解】根据电场强度表达式可得 电场强度只由电场自身决定，所以取走试探电荷，则该点的电场强度大小仍为。 故选D。 3．（2023高二上·江苏·学业考试）等量异种点电荷的电场线如图所示。A、B两点的电场强度分别为EA、EB，则（　　） A．，方向相同 B．，方向不同 C．，方向不同 D．，方向相同 【答案】B 【详解】电场线的疏密反映电场的强弱，电场线越密，电场强度越大，电场线某点的切线方向表示该点的电场强度的方向，所以 方向不同。 故选B。 考点四：静电的防止和利用 例题1．（2025高二下·广东·学业考试）为了防止外界电场对精密仪器的干扰，通常将它们置于屏蔽壳内。下列能作为屏蔽壳材料的是（　　） A．金属 B．塑料 C．干木材 【答案】A 【详解】静电屏蔽要求材料为导体（如金属）。导体内部自由电荷在电场中重新分布，形成反向电场，使内部场强为零，从而屏蔽外电场。绝缘体（如塑料、木材）因无自由电荷，无法实现屏蔽。 故选A。 例题2．（2024高二下·贵州·学业考试）下列属于防止静电危害的是（    ） A．静电除尘 B．静电复印 C．静电喷漆 D．油罐车装导电拖地带 【答案】D 【详解】A．静电除尘利用静电吸附颗粒，属于应用而非防止危害，故A错误； B．静电复印利用静电成像技术，属于应用而非防止危害，故B错误； C．静电喷漆利用静电使涂料均匀吸附，属于应用而非防止危害，故C错误； D．油罐车装导电拖地带可将运输中产生的静电及时导入大地，避免电荷积累引发火花或爆炸，属于防止静电危害的措施，故D正确。 故选D。 1．（2024高二上·江苏盐城·学业考试）关于静电的利用与防范，下列说法正确的是（　　） A．印染厂应保持空气潮湿，避免静电积累带来的潜在危害 B．燃气灶上的电子点火器电极做成针尖状，是利用了静电屏蔽 C．油罐车在运输过程中会带静电，为避免电荷越积越多，油罐车应绝缘良好 D．超高压带电工人穿戴的工作服选用含金属的材料是为了导电 【答案】A 【详解】A．印染厂的车间，有大量静电产生，因此要保持潮湿，这样才能及时将静电导走，故A正确； B．燃气灶上的电子点火器电极做成针尖状，是利用了尖端放电，故B错误； C．油罐车在运输过程中会带静电，为避免电荷越积越多，油罐车应及时的把产生的静电导走，有利于消除静电，故C错误； D．超高压带电工人穿戴的工作服选用含金属的材料构成金属网，起到静电屏蔽的作用，故D错误。 故选A。 2．（2025高二下·广东·学业考试）如图所示，某中国古代建筑安装了既有装饰作用，又有避雷作用的塔刹构件，其避雷作用的物理原理是（　　） A．尖端放电 B．电磁感应 C．静电吸附 D．静电除尘 【答案】A 【详解】中国古代建筑安装了既有装饰作用，又有避雷作用的塔刹构件，其避雷作用的物理原理是：尖端放电。 故选A。 3．（2023高二下·广东·学业考试）静电消除器能将物件表面的静电消除。某种针式静电消除器的工作原理如图所示，在静电消除器的指针上加上高电压，指针周围产生正离子和电子，就可消除物件表面的静电。若物件表面的负电荷被中和，其原因是（　　） A．指针周围的电子被吸引到物件表面 B．指针周围的正离子被吸引到物件表面 C．指针周围的电子和正离子都被吸引到物件表面 【答案】B 【详解】“中和”是指正负电荷互相接触，从而使带电体变成不带电的物体。若物件表面的负电荷被中和，其原因是指针周围的正离子被吸引到物件表面。 故选B。 训练 1．（2023高二上·河北·学业考试）毛皮与橡胶棒摩擦，橡胶棒带上了负电。下列说法正确的是（　　） A．摩擦过程中橡胶棒产生了电子 B．摩擦过程中橡胶棒失去了电子 C．摩擦过的毛皮不带电 D．摩擦过的毛皮带正电 【答案】D 【详解】A．电子不会凭空产生，摩擦起电的本质是电荷的转移，并非产生电子，故A错误； B．橡胶棒得到电子才带负电，不是失去电子，故B错误； C．毛皮与橡胶棒摩擦时，毛皮失去电子，根据电荷守恒，失去电子的毛皮带正电，并非不带电，故C错误； D．毛皮与橡胶棒摩擦，橡胶棒得到电子带负电，毛皮失去电子带正电 ，故D正确。 故选D。 2．（2022高二·广西·学业考试）如图所示，把带正电的小球移近放在绝缘座上不带电的导体，则导体（   ） A．a端带正电，b端带负电 B．a端带负电，b端带正电 C．a端带正电，b端不带电 D．a端带负电，b端不带电 【答案】B 【详解】根据静电感应现象可知，当带正电荷的球移近导体a时，在a的左端感应出负电荷，在b的右端出现正电荷，直到达到静电平衡。 故选B。 3．（2025高二下·湖南株洲·学业考试）真空中，在与带电荷量为的点电荷相距r的M点放一个带电荷量为的试探电荷，此时试探电荷受到的静电力大小为F，方向如图所示。则（　　） A．试探电荷对点电荷没有静电力 B．M点的电场强度大小为 C．M点的电场强度大小为0 D．取走试探电荷，M点电场强度不变 【答案】D 【详解】A．力的作用是相互的，试探电荷对点电荷与点电荷对试探电荷的电场力大小相等，方向相反，故A错误； BCD．M点的电场强度大小，电场强度由场源电荷决定，与试探电荷无关，E方向与负电荷受力相反，故D正确，BC错误。 故选D。 4．（2024高二上·江苏·学业考试）如图所示，一点电荷先后置于如图所示的电场中的A、B两点，则该点电荷在这两点所受的电场力（　　） A．，方向相同 B．，方向相反 C．，方向相同 D．，方向相反 【答案】A 【详解】两点场强大小关系是 因为电场力 所以该点电荷在两点电场力 又因为两点在同一条电场线上，所以点电荷受电场力方向相同。故BCD错误，A正确。 故选A。 5．（2024高二上·江苏·学业考试）下列各图中，正确描绘两个等量同种正点电荷电场线的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】两个等量同种正点电荷的电场中，电场线由正电荷出发，止于无穷远。 故选B。 6．（多选）（2025高二下·广东·学业考试）如图所示，库仑扭秤实验设计的巧妙之处在于；即使电荷量的具体数值未知，也能定量研究库仑力与电荷量之间关系。保持、球距离不变，下表为依次进行的3次实验的记录，下列说法正确的有（　　） 实验次数 1 2 3 球电量 球电量 库仑力 A．实验中、球会相互吸引 B．该实验用到了控制变量的方法 C．球与另一相同的不带电金属球接触后电量会减半 D．第3次实验测得的库仑力 【答案】BC 【详解】A．实验中、球会相互排斥，选项A错误； B．该实验研究多个物理量中间的关系，用到了控制变量的方法，选项B正确； C．球与另一相同的不带电金属球接触后电量会减半，选项C正确； D．根据前2组数据可知，第3次实验测得的库仑力，选项D错误。 故选BC。 7．（2024高二上·江苏盐城·学业考试）几个点电荷周围电场的分布如图所示。则带负电是（　　） A．甲、乙 B．丙、丁 C．只有乙 D．甲、丙、丁 【答案】C 【详解】电场线是由正电荷或无穷远出发指向无穷远或负电荷，可知甲、丙、丁带正电，乙带负电。 故选C。 8．（2021高二·江苏盐城·学业考试）小强在加油站加油时，看到加油机上有如图所示的图标。关于图标的含义，下列说法正确的是（　　） A．工作人员工作时间须穿纯棉服装 B．用绝缘的塑料梳子梳头应该没有关系 C．化纤手套与接触物容易摩擦起电存在安全隐患 D．制作这些图标的依据是为了应用静电现象 【答案】C 【详解】A．加油站工作人员在工作时应避免产生静电，可以穿纯棉衣服，但不是必须的，故A错误； B．用塑料梳子梳头时会产生静电，故B错误； C．化纤手套与接触物容易摩擦起电，故会引起静电，从而引起油料燃烧的危险，故C正确； D．这些图标都是为了减少静电的产生，故D错误。 故选C。 9．（2024高二上·全国·学业考试）静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成，AB间接有几千伏高压电源。B附近的空气中的气体分子被电离，成为正离子和电子。电子在向着正极A运动的过程中，遇到烟气中的尘埃，使尘埃带负电，尘埃受到某种力作用奔向正极A并被吸附到正极A上，达到静电除尘的目的。使带负电的尘埃奔向正极A的力是（　　） A．尘埃的重力 B．正离子对它的吸引力 C．AB间的电场施加的电场力 D．AB间的磁场施加的磁场力 【答案】C 【详解】除尘过程中，AB间接有几千伏高压电源，AB间有电场，A为正极板，尘埃带负电，电场力吸引粉尘，使带负电的尘埃奔向正极A。 故选C。 10．（2024高二上·天津和平·学业考试）如图所示，轻绳一端固定在O点，另一端系一个质量为m，电荷量为q的带正电小球，当整个空间存在水平向右的匀强电场，平衡时细绳与竖直方向夹角为，重力加速度为g，则该匀强电场的电场强度大小为（　　）    A． B． C． D． 【答案】D 【详解】以小球为对象，根据受力平衡可得 解得该匀强电场的电场强度大小为 故选D。 11.（2020高二·山东·学业考试）如图所示，放在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C，若把一带有正电荷的绝缘体A移近金属罩B，则（　　） A．金属罩B的内表面带正电荷 B．金属罩B的右侧外表面带正电荷 C．验电器C的金属箔片将张开 D．金属罩B左、右两侧电荷电性相同 【答案】B 【详解】A．金属罩B处于静电平衡状态，电荷分布在其外表面上，所以A错误； BD．由于静电感应，使金属罩B在左侧外表面感应出负电荷，所以金属罩B的右侧外表面感应出正电荷，B正确，D错误； C．由于静电屏蔽，金属网罩内电场强度为零，故验电器C上无感应电荷，验电器C的金属箔片不会张开，C错误。 故选B。 12.（2022高二上·湖南衡阳·学业考试）静电除尘装置如图所示，它由金属管A和管中金属丝B组成，A接高压电源的负极，B接高压电源的正极，关于静电除尘的原理，下列说法正确的是（　　） A．煤粉等烟尘在靠近B时被电离成正、负离子 B．因为金属外壳接地，所以B的电势比A的电势高 C．煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上 D．煤粉等烟尘吸附电子后被吸在A上，最后由于重力的作用掉落在装置底部 【答案】B 【详解】A．由题意可知靠近B的空气被电离，煤粉等烟尘吸附正离子后带正电，A错误； B．A接高压电源的负极，B接高压电源的正极，所以B的电势比A的电势高，B正确； C．因为A接高压电源的负极，煤粉等烟尘吸附正离子后被吸在A上，C错误； D．煤粉等烟尘吸附正离子后被吸在A上，最后由于重力的作用掉落在装置底部，D错误。 故选B。 13．（2025高二下·广东·学业考试）如图所示，在水平向左的匀强电场中，用绝缘细绳竖直悬挂两个带电小球M和N。若两细绳都保持竖直状态，两小球在同一水平线上，则（　　） A．M和N都带负电 B．M和N都带正电 C．M带负电、N带正电 D．M带正电、N带负电 【答案】D 【详解】A．两细绳都保持竖直状态，可知，小球所受电场力与库仑力方向均沿水平方向，竖直方向绳拉力与重力平衡，则小球所受匀强电场的电场力一定与库仑力平衡，若M和N都带负电，则N所受匀强电场的电场力方向向右，M对N的库仑力方向也向右，N不可能静止，故A错误； B．若M和N都带正电，则M所受匀强电场的电场力方向向左，N对M的库仑力方向也向左，M不可能静止，故B错误； C．若M带负电、N带正电，则N所受匀强电场的电场力方向向左，M对N的库仑力方向也向左，N不可能静止，故C错误； D．若M带正电、N带负电，则M所受匀强电场的电场力方向向左，N对M的库仑力方向向右，M可能静止，N所受匀强电场的电场力方向向右，M对N的库仑力方向向左，N也可能静止，故D正确。 故选D。 14．（2024高二下·黑龙江·学业考试）用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为m，所带电荷量为q。现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向夹角为，已知重力加速度为g。求： (1)小球的重力G的大小； (2)小球所受电场力F的方向。 【答案】(1) (2)水平向右 【详解】（1）小球的重力G=mg （2）小球带正电，所受电场力F的方向与场强方向一致，即小球所受电场力F的方向水平向右。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $