内容正文:
抢分猜押11 选择题:电场力和电场能的性质
(黑吉辽蒙专用)
重难解读
静电场将聚焦电场强度、电势、电势能等核心考点,命题更注重基础性与综合应用相结合,突出对关键能力和学科素养的考查。
命题预测
2026年高考,单选题可能在电场强度与电势关系、电势能的变化及能量守恒中考察;多选题可能在三个点电荷平衡问题、电场线与等势面综合判断方面有所侧重。
考点1电场力的性质
1.(2026·吉林·模拟预测)一带负电粒子在电场中的点由静止释放后沿直线运动,该过程粒子速度的平方随位移变化情况如图所示,粒子运动过程仅受电场力作用,则此电场的电场线分布可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】将粒子的图像与匀变速直线运动的图像比对,根据匀变速直线运动,可得图像的斜率恒定。由图中斜率变化可知,粒子的加速度逐渐减小,可知粒子向着场强减小的方向运动,即向着电场线较稀疏的方向运动,又带负电粒子受电场力方向与电场线方向相反,所以D答案符合题意。
故选D。
2.(2026·内蒙古乌海·模拟预测)如图所示,竖直平面内有一圆心为、半径为的光滑半圆环套有一带正电小球,沿过点的竖直方向固定有一竖直细杆,一端固定于圆环上,杆上套有另一带正电小球。初始时小球距离圆环底端很近的位置,两小球间距离为现用绝缘装置向小球施加竖直向上的作用力,使其缓慢运动到半圆环底端处,使小球沿右侧圆环缓慢上滑,半圆环和杆均光滑绝缘。则下列说法中错误的是( )
A.小球上滑过程中圆环对小球的支持力一直增大到初始位置的2倍
B.最后两小球的距离为
C.小球上滑过程中两小球组成系统重力势能和电势能都增大
D.小球对竖直杆的弹力逐渐变大
【答案】B
【详解】小球B缓慢上移过程,小球A处于动态平衡状态,对小球A受力分析,如图所示
根据三角形相似有
初始时,即
随着小球B上移,h减小,当其缓慢运动到半圆环底端处,,则
小球A上滑过程中圆环对小球A的支持力一直增大到初始位置的2倍,A正确;
B.根据库仑定律有
则
初始时小球A刚要移动时,有F=N,,
即
当小球缓慢运动到半圆环底端处,设AB之间距离为,则有
联立得
解得,B错误;
C.小球A上滑过程中,除重力和电场力做功外还有竖直方向的外力做正功,故两小球组成系统重力势能和电势能总和变大。过程中,AB两球的高度均升高,重力势能增大,AB两球带同种电荷的距离变小,系统电势能也变大,故C正确;
D.对AB系统受力分析,根据正交分解可知,竖直杆对小球B的弹力等于半圆环对A弹力在水平方向的分力。设OA与竖直方向的夹角为,则有
小球A沿右侧圆环缓慢上滑的过程中在增大,N在增大,故竖直杆对小球B的弹力在增大。根据牛顿第三定律可知,小球B对竖直杆的弹力在增大,D正确。
本题选择错误的,故选B。
3.(2026·内蒙古赤峰·模拟预测)卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子核式结构模型。如图,带箭头的实线表示粒子经过金原子核附近的运动轨迹,A、B是某个粒子运动轨迹上的两点,忽略粒子对金原子核电场的影响,下列说法正确的是( )
A.A点电势高于B点电势
B.A点电场强度大于B点电场强度
C.粒子经过A点时的动能大于经过B点时的动能
D.粒子经过A点时的电势能大于经过B点时的电势能
【答案】C
【详解】AB.因A点距离金原子核较远,则A点电势低于B点电势,A点电场强度小于B点电场强度,AB错误;
CD.从A到B金原子核对粒子做负功,则动能减小,电势能增加,则粒子经过A点时的动能大于经过B点时的动能,粒子经过A点时的电势能小于经过B点时的电势能,C正确,D错误。
故选C。
4.(2026·辽宁沈阳·一模)如图,在竖直放置的绝缘圆环上均匀分布着正电荷。在垂直于圆环面且过圆心的轴线上有、、三点,其中为中点。粒子从点以某一初速度沿轴向运动,到点时速度为零,则( )
A.粒子从到的过程中加速度一定一直增大
B.粒子从到的过程中电势能一定一直增大
C.点的电场强度一定等于点的电场强度
D.两点间的电势差一定等于两点间的电势差
【答案】B
【详解】A.圆心处电场强度为零,轴线上距离圆心无限远处电场强度为零,轴线上从圆心到无限远任意一点电场强度不为零,故轴线上存在电场强度最大的点,因其位置与、、三点位置关系不确定,故粒子从到的过程中加速度可能一直增大,可能一直减小,也可能先增大后减小,故A错误;
B.粒子带正电,从到的过程中克服静电力做功,故电势能一定一直增大,故B正确;
C.由A项分析可知轴线上存在电场强度最大的点,若该点在、两点之间,点的电场强度可能等于点的电场强度;其他情况点的电场强度一定不等于点的电场强度,故C错误;
D.因两点电场线分布和两点间电场强度分布情况不一定对称,故两点间的电势差不一定等于两点间的电势差,故D错误。
故选B。
5.(2026·黑龙江齐齐哈尔·一模)电荷量分别为、的两个点电荷,分别固定在和处,在它们形成的电场中,在x轴正半轴上各点的电势如图中曲线所示,处电势为零,处电势最大。根据提供的信息,下列判断正确的是( )
A.两个点电荷可能带同种电荷
B.电荷量一定满足关系式
C.一电子从处由静止释放,电势能一定先减小后增大
D.一电子从处由静止释放,一定在之间做往复运动
【答案】C
【详解】A.处电势最大,则该处电场强度为零,两个点电荷一定带异种电荷,故A错误;
B.根据点电荷电场强度公式有
可得,故B错误;
C.根据电势变化规律,可知处向右,电场强度先沿x轴负方向,并逐渐减小,再沿x轴正方向,先增大后减小,故一电子从处由静止释放,电场力先做正功后做负功,电势能一定先减小后增大,故C正确;
D.处的电势低于处的电势,故一电子从处由静止释放,运动到处还有沿x轴正方向的速度,会继续运动,故D错误。
故选C。
6.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)两个的电荷和一个的电荷附近的电场线分布如图所示,d是两负电荷连线的中点,c、d两点到中间负电荷的距离相等,则( )
A.c点比d点的电势高
B.b点与e点电场强度相同
C.将负试探电荷从a点移到e点电场力做正功
D.负试探电荷的电势能a点比b点大
【答案】A
【详解】A.电场线方向是电势降低的方向,从电场线分布可知,c点所在的等势面电势高于d点,故A正确;
B.b、e两点关于连线上下对称,沿电场方向的切线方向为电场的方向,故b、e两点的电场强度大小相同,方向不同,故B错误;
C.从a点移到e点,电势降低,负电荷的电势能增大,故从a点移到e点电场力对该电荷做负功,故C错误;
D.a点电势比b点高,故负电荷在a点电势能比b点小,故D错误。
故选A。
7.(2026·黑龙江·月考)如图甲所示,在真空中固定的两个相同点电荷A、B关于x轴对称,它们在x轴上的图像如图乙所示(规定x轴正方向为电场强度的正方向)。若在坐标原点O由静止释放一个正点电荷q,它将沿x轴正方向运动,不计重力。则( )
A.A、B带等量正电荷 B.点电荷q在处电势能最大
C.点电荷q在处动能最大 D.点电荷q沿x轴正向运动的最远距离为
【答案】C
【详解】A.由图像可知,在x轴上的P点对应点,在P点的左侧电场强度为正值,沿x轴正方向,右侧为负值,沿x轴负方向,可知A、B带等量负电荷,故A错误;
BC.电荷量为q的正点电荷,从O点到P点,电场力做正功,电势能减小,从P点沿x轴正方向运动,电场力做负功,电势能增加,因此点电荷q在处电势能不是最大;可知点电荷q在处动能最大,故B错误,C正确;
D.由对称性可知,点电荷q沿x轴正方向最远能到达O点关于P点的对称点点位置,故点电荷q沿x轴正向运动的最远距离为,故D错误。
故选C。
8.(2026·辽宁·模拟预测)如图所示为某物理量y随空间位置坐标x变化的关系图像,M、N两点关于O点对称,关于该物理量y的描述正确的是( )
A.可能是等量同种点电荷之间连线上的电场强度E,则
B.可能是等量异种点电荷之间连线上的电场强度E,则
C.可能是等量同种点电荷之间连线上的电势,则
D.可能是等量异种点电荷之间连线上的电势,则
【答案】D
【详解】AC.等量同种点电荷之间连线上的电场强度先减小后增大,关于点对称的、两点的场强等大反向,、两点电势相等,故AC错误;
BD.等量异种点电荷之间连线上的电场强度先减小后增大,关于点对称的、两点的场强等大同向,之间的电势一直减小,故B错误,D正确。
故选D。
9.(2026·黑龙江辽宁·一模)真空中存在着平行轴方向的电场,轴上各点的电势随位置变化的关系图像如图所示。一个带负电的粒子从处由静止释放,不计粒子重力,则下列说法正确的是( )
A.处的电势为零,电场强度大小也为零
B.处的电场强度大于处的电场强度
C.粒子沿轴正方向运动过程中,电势能先变大后变小
D.粒子沿轴正向运动的最远位置处坐标为
【答案】D
【详解】A.由图像可知,处的电势为零,在图像中斜率表示电场强度的大小,可知其电场强度大小不为0,故A错误;
B.在图像中斜率表示电场强度,由图像可知正半轴的电场强度大小为,沿x轴正方向电势降低,所以电场强度方向沿x轴正向,和两个位置电场强度相同,故B错误;
C.带负电的粒子从处由静止释放向x轴正方向运动,运动过程中电势先增加后减小,设负电粒子的带电荷量大小为q,根据公式可知电势能是先减小后增加的,故C错误;
D.粒子沿轴正方向运动到最远处时速度为零,根据动能定理,有
粒子最远能运动到电势大小与处相同的位置,根据图像可知此点坐标为,故D正确。
故选D。
(多选)10.(2026·湖北孝感·二模)两个点电荷、分别固定在x轴上原点O和坐标为的位置。一带正电的粒子仅在电场力作用下沿x轴运动,其电势能随位置x变化的关系如图所示,图线最高点对应横坐标为,规定无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A.带负电
B.处的电场强度为零
C.的电荷量比小
D.从到的过程中带电粒子的加速度一直减小
【答案】BD
【详解】A.根据电势能的定义式
结合图像可知处的电势等于零,靠近原点O处电势趋于负无穷,所以原点O处的带负电,处的带正电,故A错误;
BC.图像中直线或曲线某处切线的斜率表示电场力的大小,则处的电场力为0。由可知处的电场强度为0,则离更近电荷量更小,故B正确,C错误;
D.图像中直线或曲线某处切线的斜率表示电场力的大小,可知从到粒子受到的电场力逐渐减小,根据牛顿第二定律可知其加速度也逐渐减小,故D正确。
故选BD。
考点2 电场能的性质
1.(2026·内蒙古包头·一模)避雷针是保障建筑物安全的重要防雷装置。某避雷针周围的电场分布情况如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,a、b、c、d为电场中的四个点,下列说法正确的是( )
A.a点的电势高于b点的电势
B.c点电场强度方向为虚线切线方向
C.电子在c点的电势能大于其在d点的电势能
D.若将避雷针设计为圆顶形状,其引雷效果会更优于尖端形状
【答案】C
【详解】A.a点的电势为,b点的电势为,可知a点的电势低于b点的电势,故A错误;
B.实线为电场线,场强方向沿电场线的切线方向,由高电势指向低电势,故c点电场强度方向为虚线切线方向是错误的,故B错误;
C.c点的电势,d点的电势为,电子带负电,根据可知电子在c点的电势能大于其在d点的电势能,故C正确;
D.尖端的电荷密度大,电场强度大,其引雷效果更优,故D错误。
故选C。
2.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)某实验室正在研究一种新型的“人工分子”电子器件。在纳米尺度上将三个带正电的金属探针尖端精确地排列成一个等边三角形,形成三角形的静电势阱阵列。研究人员标记了几个关键位置:为三角形中心;为三边中点;两点关于直线对称,如图所示。实验时,他们向该区域发射探测电子,并测量电子在不同位置的电势能,以绘制出系统的等势面与电场线分布(图中实线即为模拟计算的电场线),规定无穷远处的电势为零。下列说法正确的是( )
A.点和点的电场强度相同 B.点的电场强度和电势均为零
C.电子在点的电势能相等 D.电子在点的电势能大于在点的电势能
【答案】C
【详解】A.根据图中、的电场线,可知两点的电场强度方向不同,电场强度大小相等,故A错误。
B.根据题意可知,、、为3个带等量正电的点电荷,可知处的电场方向指向外侧,而无穷远处电势为零,故点电势大于零;根据库仑定律,结合3个等量正电荷在等边三角形的顶点,即对称性分布特点,可知处电场强度为零,故B错误。
C.根据对称性特点,可知、、点的电势相等,电子在这三个点的电势能相等,故C正确。
D.根据三个等量点电荷的位置,结合电场的对称性分布特点,可知、处的电势大小相等,电子在这两个点的电势能大小相等,故D错误。
故选C。
3.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)为避免雷击现象发生,人们在高大的建筑物上安装避雷针,云层和避雷针之间电场分布如图所示,、在同一电场线上,以点为原点沿到的方向建立轴,一个正电粒子从点无初速度释放,运动到。若取避雷针针尖的电势为零,不计粒子重力,则电场线上各点电势、粒子的电势能随位置的变化图像,以及粒子运动速度、加速度随时间变化图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A. 正电荷从B运动到A,电场线的方向沿x轴正方向,电势沿电场线降低,越靠近尖端B电场强度越大。根据电场强度与电势的关系,所以图像斜率绝对值代表场强,因为从B到A场强减小,所以图像斜率的绝对值逐渐减小,故A错误;
B. 正电荷电势能,则图像斜率为
因此图像的斜率绝对值代表电场力,因为从B到A正电荷受到的电场力逐渐减小,所以图像斜率绝对值逐渐减小,故B正确;
C.因为正电荷从B到A场强减小,所以电荷的加速度逐渐减小,即图像斜率逐渐减小,故C错误;
D.根据可知,因为电场强度E随位置x增大而减小,而粒子做加速运动,即x随时间t单调递增,所以加速度a随时间t逐渐减小,故D错误。
故选B。
4.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图所示,平行等距的竖直虚线为某电场的一组等差等势面,一带电微粒以一定初速度射入电场后,恰能沿直线从向运动,则由此可知( )
A.点的电势一定小于点的电势 B.微粒从到点,电势能减小,机械能增大
C.若微粒从点运动到点,合力做正功 D.若初速度方向改变,微粒一定做曲线运动
【答案】C
【详解】A.微粒受到电场力与重力作用才能沿直线从向运动,电场力必定水平向左,合力方向从点指向点,微粒的电性未知,故场强方向未知,故点的电势和点的电势高低无法判断,故A错误;
B.微粒从到点,电场力做负功,可知电势能增大,根据功能关系可知微粒的机械能减小,故B错误;
C.若微粒从点运动到点,合力从点指向点,可知合力做正功,故C正确;
D.重力和电场力都为恒力,故合力为恒力,可知若初速度方向改变,速度方向与合外力可能不在同一条直线上,但是若初速度方向反向,微粒还做直线运动,故D错误。
故选C。
5.(2026·内蒙古乌海·模拟预测)某电场的电势随位置的变化关系如图所示,点为坐标原点,、、、为轴上的四个点。一带正电粒子从点由静止释放,在电场力作用下沿轴运动,不计重力,则粒子( )
A.在点与点所受电场力相同 B.在点的电势能大于点的电势能
C.将在之间做周期性运动 D.将沿轴负方向运动,可以到达点
【答案】C
【详解】A.图像斜率表示电场强度,由图可知,b点与c点的电场强度方向相反,根据可知在b点与c点所受电场力方向相反,故A错误;
B.由图可知,、两点电势相等,根据可知粒子在d点的电势能等于a点的电势能,故B错误;
CD.根据沿着电场线方向电势降低可知在点电场方向为轴负方向,粒子带正电,则粒子受到沿着轴负方向的电场力,即粒子将沿x轴负方向运动,粒子仅受电场力做功,则粒子的动能和电势能之和恒定,根据B选项分析可知粒子在d点的电势能等于a点的电势能,则粒子在d点的动能等于a点的动能均为0,即粒子将在ad之间做周期性运动,不能到达点,故C正确,D错误。
故选C。
6.(2026·内蒙古·一模)科学家研究发现,蜘蛛在没有风的情况下也能向上“起飞”。如图,当地球表面带有负电荷,空气中有正电荷时,蜘蛛在其尾部吐出带电的蛛丝,在电场力的作用下实现向上“起飞”。下列说法正确的是( )
A.蜘蛛往电势高处运动 B.电场力对蛛丝做负功
C.蛛丝的电势能增大 D.蛛丝带的是正电荷
【答案】A
【详解】由题意可知,蛛丝受到空气中正电荷的吸引力和地球负电荷的排斥力,则蛛丝带的是负电荷;离正电荷越近电势越高,则蜘蛛往电势高处运动,运动过程电场力对蛛丝做正功,蛛丝的电势能减小。
故选A。
7.(2026·江苏·一模)如图所示,金属导体棒原来不带电,现将一电荷q放置在其左侧某处,金属棒上感应电荷在其中心O处产生的场强大小为,电荷q在O处产生的场强大小为,则与的大小关系为( )
A. B.
C. D.不能确定
【答案】A
【详解】由于导体棒处于静电平衡,导体棒的中心O处电场强度为零。导体棒上的感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度与正电荷在该处产生的电场强度等大、反向,即和的大小关系为
故选A。
8.(2026·安徽安庆·二模)一金属圆盘和一根金属棒分别接在电源的正、负两极上,两者之间形成电场分布的某一截面如图所示,图中实线为电场线,虚线为等势面,M、N为同一条电场线上的两点,M、P为同一等势面上的两点。图中通过N、P两点间的实线为一带电粒子的运动轨迹,则下列说法正确的是( )
A.P、M两点处的电场强度大小相等
B.该粒子可能带负电
C.该粒子在P点的电势能比其在N点的小
D.该粒子从N点运动到P点过程中电场力对其一直做负功
【答案】C
【详解】A.电场线的疏密表示电场强度大小,P点比M点更靠近中心金属棒,电场线更密,因此,A错误;
B.粒子所受合力指向轨迹的凹侧,由图可知粒子受力方向大致向上,与电场方向相同,说明粒子一定带正电,B错误;
C.M、P 在同一等势面,M、N 在同一条电场线上,且电场线从 N 指向 M, 所以
可得,根据,粒子在P点的电势能比其在N点的小,C正确;
D.根据静电力做功与电势能变化的关系
由上一 选项解析可知,
即 ,所以粒子从N点运动到P点过程中静电力做正功,D错误。
故选 C。
(多选)9.(2026·吉林·模拟预测)如图所示的金属导轨,平行倾斜宽导轨、与水平方向夹角为、长度,平行宽导轨、和窄导轨、水平,窄导轨的间距为,宽导轨的间距均为,倾斜导轨与水平导轨由长度可忽略的小圆弧平滑相连,导轨电阻不计。在水平导轨之间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为、电阻为、长度为的金属棒垂直导轨静止放置在窄导轨的右端处,质量为、电阻为、长度为的另一金属棒从导轨顶端处由静止释放,金属棒运动中始终与导轨垂直且接触良好,不计一切摩擦,重力加速度为。若金属棒始终在宽导轨上运动,水平窄导轨足够长,则下列说法正确的是( )
A.金属棒刚进入磁场瞬间的速度大小为
B.稳定后,金属棒、的速度大小之比为
C.从释放到稳定前瞬间的过程,通过金属棒的电荷量大小为
D.从释放到稳定前瞬间的过程,金属棒上产生的焦耳热为
【答案】BD
【详解】A.金属棒刚进入磁场瞬间的速度大小为
解得,故A错误;
B.稳定后,电流等于,两个棒产生的感应电动势大小相等
解得,故B正确;
C.从释放到稳定前瞬间的过程,以水平向左的方向为正方向,根据动量定理得,
其中
解得,,,故C错误;
D.从释放到稳定前瞬间的过程,根据能量守恒定律得
解得金属棒上产生的焦耳热为,故D正确。
故选BD。
(多选)10.(2026·吉林白山·模拟预测)纸面内有A、B、C三点和场源电荷Q,且A、B、C三点分别位于以Q为圆心的三个等距同心圆上,其中A点与Q距离为3L。将带正电的试探电荷q从B点移到A点,电场力做正功W,将同一个试探电荷从C点移到A点,电场力做功。已知点电荷电势表达式为,r为电场中某一点距场源电荷Q的距离,则( )
A.场源电荷带负电
B.A点在最外层同心圆上
C.C点与Q距离为2L
D.若M、N分别为、的中点,则一定有
【答案】AC
【详解】A.同心圆间距相同,而越靠近场源电荷电场强度越大,则中间与内层同心圆间电势差更大,试探电荷在中间与内层同心圆间移动时电场力做功更大,因此C点应位于内层同心圆上,而从C到A电场力对带正电的试探电荷q做负功,则场源电荷电性为负,故A正确;
B.因为将同一试探电荷从B、C两点移到A点,电场力分别做正功和负功,则B、C应分别位于A点的内外两侧,所以A点在中间的同心圆上,故B错误;
C.根据、
得、
解得
所以C点与Q距离为2L,故C正确;
D.若A、C在Q同一侧,B在Q另一侧,且三点与Q连成一条直线,则M点距场源电荷0.5L,N点距场源电荷2.5L,场源电荷带负电,则,故D错误。
故选AC。
1.(2026·内蒙古·模拟预测)如图所示,不带电的金属球静止在光滑绝缘水平地面上,球心O的正上方有一固定的点电荷。现给金属球施加外力,让金属球沿竖直方向缓慢靠近点电荷,下列说法正确的是( )
A.球心O处的场强逐渐变大 B.感应电荷在O处产生的场强逐渐变大
C.球心O处的电势逐渐升高 D.金属球的电势能增大
【答案】B
【详解】A.由于静电屏蔽,球心O处的场强为零,保持不变,A错误;
D.球上感应电荷所处位置距点电荷距离不同,电势能也不同,总的电势能小是负值,不是0。随着间距减小,感应电荷增多,并且电势是负值在降低,所以电势能减小,D错误;
C.由于静电屏蔽,金属球为等势体,球心O处靠近点电荷,点电荷带负电,沿着电场线方向电势降低,则球心O处的电势降低,C错误;
B.球心O处的场强为零,则金属球感应电荷在O处产生的场强与点电荷在O处产生的场强大小相等方向相反,在靠近点电荷过程中,点电荷在O处产生的场强
逐渐变大,则感应电荷在O处产生的场强逐渐变大,B正确。
故选B。
2.(2026·河北石家庄·一模)如图所示,为半径为的绝缘球壳的中心,球壳上均匀分布着正电荷。已知均匀带电球壳在内部产生电场的场强处处为零。现在球壳上点处取下一面积足够小、带电荷量为的曲面,将其沿连线的延长线移到点,。若球壳的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变,静电力常量为,则球心点处场强为( )
A.,方向由指向 B.,方向由指向
C.,方向由指向 D.,方向由指向
【答案】B
【详解】在球壳表面点处放入等电荷密度、等面积的带正电荷的曲面,和相同的带负电的曲面,则A处总电量为零,根据均匀带电球壳在内部产生电场的场强处处为零可知,球壳内的电场相当于两个等量异种电荷产生的电场,B处带正电,A处带负电,因为A处负电荷在O点产生场强更大,所以场强方向由指向,大小
故选B。
3.(2026·河北石家庄·一模)如图所示,边长为L的等边三角形ABC的三个顶点分别固定一个点电荷,已知A、B处点电荷的电荷量均为-q,三角形中心O点的电场强度大小为E,方向由O指向C。静电力常量为k,则A、B连线中点M处的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据几何关系可得
所以A、B处点电荷在O点处的合场强大小为
方向由O指向M,所以
A、B处点电荷在M点处的合场强为零,所以A、B连线中点M处的电场强度大小为
联立解得
故选B。
4.(2026·湖南·二模)如图所示为半径是r的半圆,O为圆心,ab为直径,c、d为半圆的三等分点。在a、b两点分别固定一点电荷,若在空间加一水平向左、电场强度大小为的匀强电场,c点的电场强度刚好为0,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A.a、b两点的电荷均带正电
B.a点的电荷带负电,b点的电荷带正电
C.a点的电荷所带电荷量的大小为
D.b点的电荷所带电荷量的大小为
【答案】D
【详解】A.a、b两点电荷在c点的合场强水平向右、大小为,竖直分量总和为0。两个点电荷的场强竖直分量必须一上一下。若均带正电,两个场强竖直分量都向上,无法抵消,A错误;
B.若a带负电、b带正电,两个场强水平分量都向左,合场强向左,与向左的匀强电场叠加后不可能为零,B错误;
CD.设a、b在c点的场强大小分别为、,因竖直分量
水平分量总和等于 ,
可得: ,
根据点电荷场强公式,其中
解得
同理可得,C错误,D正确。
故选 D。
5.(2026·吉林·模拟预测)点电荷和无限大接地金属平板之间的电场分布与等量异种点电荷连线的中垂面间的电场分布完全相同。如图所示,电荷量为的点电荷到接地的无限大金属板距离为,已知静电力常量为,则金属板上距点电荷处的点处的电场强度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】金属板接地,点电荷和无限大接地金属平板之间的电场分布与等量异种点电荷连线的垂直平分线的电场分布完全相同,则点处的场强为
故选B。
6.(2026·浙江宁波·二模)真空中两个静止点电荷、的电场线分布如图所示,其带电量分别为、,、两点关于点电荷左右对称,其中在连线上,一带电粒子仅在电场力作用下沿虚线从向运动,其中、分别表示场强与电势。下列说法正确的是( )
A.粒子带正电 B. C. D.
【答案】D
【详解】A.轨迹的凹侧为带电粒子的受力方向,本题轨迹凹侧朝向左侧,因此粒子受力方向向左;A左侧的电场方向指向A(向右),受力方向与电场方向相反,因此粒子带负电,故A正确;
B.P、Q关于A对称,设A到P、A到Q距离均为d,AB间距为L:P在AB之间,A的场强向左,B的场强也向左,合场强(两个场强同向叠加)
故B错误;
Q在A左侧,A的场强向右,B的场强向左,合场强(两个场强反向抵消);因此;故B错误;
C.图中A左侧的电场线也终止于A,说明除了B发出的电场线,还有无穷远来的电场线终止于A,因此A的电荷量绝对值;高中物理中比较带电量大小默认指绝对值,因此,故C错误;
D.电势是标量,叠加计算,A带电,B带电,则
因为,且,因此,故D正确。
故选D。
7.(2026·河北保定·一模)肿瘤电场治疗是一种使用低强度、中频交变电场治疗癌症的疗法,若某时刻在某区域形成如图所示的电场,下列说法正确的是( )
A.电场中A点的电场强度大于B点的电场强度
B.电场中A点的电势高于B点的电势
C.负电子从A点运动到B点,电势能减小
D.正电子沿虚线从B到A,电场力先做负功后做正功
【答案】C
【详解】A.电场线越密集的位置电场强度越大,A点的电场线比B点稀疏,故A点的电场强度小于B点的电场强度,故A错误;
B.电场线与等势面垂直,过A点作等势面,交B点所在的电场线于C点,如图所示
则,因沿着电场线方向电势降低,所以,则,故B错误;
C.根据可知,负电荷在电势越高的位置电势能越小,因,则负电子在A点的电势能较大,所以负电子从A点运动到B点,电势能减小,故C错误;
D.正电子所受电场力方向与场强方向相同,正电子沿虚线从B到A,电场力与速度先成锐角后成钝角,所以电场力先做正功后做负功,故D错误。
故选C。
8.(2026·贵州黔东南·模拟预测)真空中两点电荷、形成的电场的部分电场线如图所示,点为、连线的中点,电场线关于过点且垂直连线的虚线对称。下列说法正确的是( )
A.、带等量的正电荷
B.带等量的负电荷
C.带不等量的正电荷
D.带不等量的负电荷
【答案】A
【详解】电场线起始于正电荷(或无穷远),终止于负电荷(或无穷远)。本题图中电场线箭头向外,从、出发指向外侧,说明、都带正电。
题干说明电场分布关于过点的虚线对称,说明、的电荷量相等,即二者带等量正电荷,符合等量正点电荷的电场线分布特征。
故选A。
9.(2026·山西临汾·一模)空间存在静电场,一电荷量为、质量为5m的带电粒子从O点以速率射入电场,运动到A点时速率为;另一电荷量为、质量为3m的带电粒子也从O点以速率射入该电场,运动到B点时速率为;不计粒子的重力,则( )
A.在O、A、B三点中,A点电势最高
B.在O、A、B三点中,B点电势最高
C.OA间的电势差比OB间的电势差大
D.OA间的电势差与OB间的电势差相等
【答案】D
【详解】对电荷量为、质量为的粒子,根据动能定理
解得
可知
对电荷量为、质量为的粒子,根据动能定理
解得
可知
AB.O点电势高于A、B点,故AB错误;
CD.二者电势差相等,故C错误;D正确。
故选D。
10.(2026·山西临汾·一模)库仑定律和万有引力定律的表达式具有很高的相似性,都与距离的平方成反比。如图,一个带负电的点电荷Q固定在O点,另一个电荷量为的试探电荷先后绕O点沿圆形轨道1和椭圆轨道2运动。轨道1和轨道2共面且相切于A点,AB为轨道2的长轴,A、B到O点的距离之比为,不计重力,下列说法正确的是( )
A.试探电荷在A、B两点受到的库仑力大小之比为
B.试探电荷在A点的电势能大于B点的电势能
C.试探电荷在轨道1、2的运动周期之比为
D.试探电荷在轨道2上A、B两点的速度大小之比为
【答案】C
【详解】A. 库仑力
因此
故A错误;
B.带负电,电场线指向,沿电场线电势降低,因此
试探电荷的电势能,,则
故B错误;
C.库仑力是平方反比力,类比万有引力,开普勒第三定律成立:(常数)
轨道1为圆,半长轴
轨道2为椭圆,长轴长
半长轴
代入开普勒第三定律得
即
得
故C正确;
D.根据开普勒第二定律(面积定律),近地点、远地点满足
得
故D错误。
故选C。
11.(2026·江苏南京·二模)三块相同的矩形金属板正对平行放置,三板中心分别有一个小孔、、,相邻两板间的距离相等,中间的金属板接电池的正极,两侧的接电池的负极,电子从处漂出电场(初速度不计),如图所示。以为原点,的连线为正方向建立轴。关于电场强度、电势、电子的速度、电子的电势能随坐标变化图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】ABD.设相邻两金属板间距离为d, , 之间分别为匀强电场, 之间场强方向向左为负, 之间场强方向向右为正,由
故在之间某一点的电势
又电子在之间某一点的电势能
故电势从零开始均匀增大,同理电势均匀减小到零
故电势能从零开始均匀减小到最小,同理电势能均匀增大到零。故AB错误,D正确;
C.对电子由动能定理
故
故C错误。
故选D。
12.(2026·河南开封·模拟预测)如图所示的等腰直角三角形ABC处于匀强电场中,其平面平行于电场方向,AB长为1m,A、B、C三点的电势分别为1V、2V、3V,以下说法不正确的是( )
A.匀强电场沿CA方向
B.该三角形上C点的电势最高
C.电场强度的大小为1V/m
D.一负电荷从A点沿该三角形逆时针转动一周电势能先减小后增大
【答案】C
【详解】A.取AC中点D,D点的电势
则BD为等势线,在等腰直角三角形ABC中,AC恰好垂直于BD,且沿着电场线方向电势逐渐降低,电场线沿CA方向,故A正确,不符合题意;
B.由几何关系可知,三角形上C点电势最高,故B正确,不符合题意;
C.匀强电场沿CA方向,由几何关系,得CA长度为
电势差
电场强度,故C错误,符合题意;
D.一负电荷从A点沿该三角形逆时针转动一周,电势先升高后降低,电势能先减小后增大,故D正确,不符合题意。
故选C。
13.(2026·湖北宜昌·二模)某同学在研究电子在匀强电场中的运动时,得到了电子由A点运动到B点的轨迹(如图中实线所示),则下列说法正确的是( )
A.若虚线为电场线,电子做加速运动
B.若虚线为电场线,A点的电势低于B点的电势
C.若虚线为等势线,电子做加速运动
D.若虚线为等势线,电场强度方向垂直等势线向下
【答案】C
【详解】AB.电子做曲线运动,受力方向指向轨迹凹侧。若虚线为电场线,电子受到的静电力方向向左,电场强度方向向右,故电子做减速运动,A点的电势高于B点的电势,A、B错误。
CD.若虚线为等势线,静电力方向垂直于等势线向下,电子做加速运动,电场强度垂直等势线向上,C正确,D错误。
故选C。
14.(2026·天津宁河·一模)如图所示,实线为两个点电荷和产生的电场中的电场线(方向未标出),c、d是关于两个点电荷连线对称的两点,一个电子沿虚线aOb从a点运动到b点,下列说法正确的是( )
A.电子的加速度先减小后增大
B.的电荷量大于的电荷量
C.c、d两点在同一等势面上,两点场强相同
D.电子在a点的电势能小于在O点的电势能
【答案】B
【详解】A.电子从a点运动到b点,受电场力作用,由牛顿第二定律,得加速度
电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电子从点运动到点,路径上电场线逐渐变密,再从点运动到点,路径上电场线逐渐变疏,因此场强先增大后减小,加速度先增大后减小,故A错误;
B.由电场线的分布可知两点电荷带异种电荷,根据电场线的疏密程度分布可知的电荷量大于的电荷量,故B正确;
C.c、d关于两点电荷连线对称,电势相等,在同一等势面上;但场强是矢量,c、d两点场强方向不同,因此场强不相同,故C错误;
D.电子带负电,做曲线运动,其合力指向轨迹的凹处,由于电荷之间同种互相排斥,异种互相吸引,所以结合题图以及之前的分析可知,为正电荷,为负电荷,则电子从a点运动到O点的过程中电场力方向与速度方向的夹角小于,电场力做正功,电势能逐渐减小,即电子在a点时的电势能大于在O点时的电势能,故D错误。
故选B。
15.(2026·河南南阳·模拟预测)如图所示,电荷量相同的两个正点电荷分别固定在A、B两点,O为A、B连线的中点,P为A、B连线的中垂线上的点,其中PA、PB、AB的长度均为L。一电子由P点以大小为v的速度垂直于纸面向外射出,电子恰好绕O点做匀速圆周运动。已知静电力常量为k,电子的比荷为。则两点电荷的电荷量均为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】分析几何关系:已知,为中点,因此
为直角三角形,可得圆周运动半径(即长度):
计算P点合场强:设每个点电荷电荷量为,单个点电荷在点产生的场强大小为:
两个场强方向分别沿、,水平分量抵消,竖直分量叠加,两场强夹角为,合场强沿背离向上,大小为:
结合向心力公式求解:电子带负电,所受电场力指向,提供匀速圆周运动的向心力。
电子比荷,向心力公式为:
代入和得
整理得:
故选D。
16.(2026·福建莆田·二模)如图,三个相同的绝缘均匀带电半球壳A、B、C,底面直径构成等边三角形,O为三角形中心。当A、B带电量均为,C带电量为时,O点场强大小为E;现保持A、B带电量不变,将C球带电量变为,O点的场强大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】当A、B带电量均为,C带电量为时,三个带电半球壳到O点的距离相等,在O点场强大小均为,则O点场强大小为
将C球带电量变为,则C球在O点场强大小变为,则此时O点场强大小为
故选C。
17.(2026·吉林·预测模拟)现代农业通过“空间电场”技术优化大气与地表间形成的自然电场。如图所示,高压电源与悬挂电极连接,电极与土壤间形成空间电场,带负电的病原孢子在空间电场的作用下向悬挂电极移动,从而达到防病害的效果。为电场中的三点,则( )
A.悬挂电极连接电源正极
B.处电场强度相同
C.点电势低于点电势
D.病原孢子向悬挂电极移动过程中,电势能降低
【答案】AD
【详解】A.根据带负电的病原孢子在空间电场的作用下向悬挂电极移动,可知悬挂电极带正电,则悬挂电极连接电源正极,故A正确;
B.根据电场线的分布可知处电场强度方向相同,故B错误;
C.根据沿着电场线方向电势降低结合A选项分析可知点电势高于点电势,故C错误;
D.根据题意可知病原孢子向悬挂电极移动过程中,电场力做正功,其电势能降低,故D正确。
故选AD。
18.(2026·内蒙古鄂尔多斯·一模)已知在无限大接地薄金属板附近放有一点电荷时,可以用虚拟的镜像电荷(以薄金属板为对称轴的等量异种电荷)代替薄金属板上感应电荷对电场的影响。如图所示为点电荷和无限大的接地薄金属板附近的电场线分布。以点电荷为圆心的圆上有、、、四个点,其中、两点连线为圆的一条直径,且垂直于金属板,、两点连线与金属板平行。一负试探电荷在、、、四个点受到的电场力大小分别为、、、,对应的电势能分别为、、、,下列说法正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】BD
【详解】AB.A、C都在以为圆心的圆上,到的距离相等。则在A、C产生的场强大小相等、方向相反。A离镜像更远,镜像在C点产生的场强更大,且与在C点产生的场强方向相同,与在A点产生的场强方向相反,因此合场强
电场力大小,得
A离镜像更远,因此电势
负试探电荷电势能,越大,电势能越小,因此,故A错误,B正确;
CD.B、D关于和镜像电荷的连线对称,二者到的距离相等,到镜像的距离也相等。因此合场强大小相等,电势相等。电场力大小,故
电势能,故,故C错误,D正确。
故选BD。
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考点1电场力的性质
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重难解读
静电场将聚焦电场强度、电势、电势能等核心考点,命题更注重基础性与综合应用相结合,突出对关键能力和学科素养的考查。
命题预测
2026年高考,单选题可能在电场强度与电势关系、电势能的变化及能量守恒中考察;多选题可能在三个点电荷平衡问题、电场线与等势面综合判断方面有所侧重。
考点1电场力的性质
1.(2026·吉林·模拟预测)一带负电粒子在电场中的点由静止释放后沿直线运动,该过程粒子速度的平方随位移变化情况如图所示,粒子运动过程仅受电场力作用,则此电场的电场线分布可能为( )
A. B.
C. D.
2.(2026·内蒙古乌海·模拟预测)如图所示,竖直平面内有一圆心为、半径为的光滑半圆环套有一带正电小球,沿过点的竖直方向固定有一竖直细杆,一端固定于圆环上,杆上套有另一带正电小球。初始时小球距离圆环底端很近的位置,两小球间距离为现用绝缘装置向小球施加竖直向上的作用力,使其缓慢运动到半圆环底端处,使小球沿右侧圆环缓慢上滑,半圆环和杆均光滑绝缘。则下列说法中错误的是( )
A.小球上滑过程中圆环对小球的支持力一直增大到初始位置的2倍
B.最后两小球的距离为
C.小球上滑过程中两小球组成系统重力势能和电势能都增大
D.小球对竖直杆的弹力逐渐变大
3.(2026·内蒙古赤峰·模拟预测)卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子核式结构模型。如图,带箭头的实线表示粒子经过金原子核附近的运动轨迹,A、B是某个粒子运动轨迹上的两点,忽略粒子对金原子核电场的影响,下列说法正确的是( )
A.A点电势高于B点电势
B.A点电场强度大于B点电场强度
C.粒子经过A点时的动能大于经过B点时的动能
D.粒子经过A点时的电势能大于经过B点时的电势能
4.(2026·辽宁沈阳·一模)如图,在竖直放置的绝缘圆环上均匀分布着正电荷。在垂直于圆环面且过圆心的轴线上有、、三点,其中为中点。粒子从点以某一初速度沿轴向运动,到点时速度为零,则( )
A.粒子从到的过程中加速度一定一直增大
B.粒子从到的过程中电势能一定一直增大
C.点的电场强度一定等于点的电场强度
D.两点间的电势差一定等于两点间的电势差
5.(2026·黑龙江齐齐哈尔·一模)电荷量分别为、的两个点电荷,分别固定在和处,在它们形成的电场中,在x轴正半轴上各点的电势如图中曲线所示,处电势为零,处电势最大。根据提供的信息,下列判断正确的是( )
A.两个点电荷可能带同种电荷
B.电荷量一定满足关系式
C.一电子从处由静止释放,电势能一定先减小后增大
D.一电子从处由静止释放,一定在之间做往复运动
6.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)两个的电荷和一个的电荷附近的电场线分布如图所示,d是两负电荷连线的中点,c、d两点到中间负电荷的距离相等,则( )
A.c点比d点的电势高
B.b点与e点电场强度相同
C.将负试探电荷从a点移到e点电场力做正功
D.负试探电荷的电势能a点比b点大
7.(2026·黑龙江·月考)如图甲所示,在真空中固定的两个相同点电荷A、B关于x轴对称,它们在x轴上的图像如图乙所示(规定x轴正方向为电场强度的正方向)。若在坐标原点O由静止释放一个正点电荷q,它将沿x轴正方向运动,不计重力。则( )
A.A、B带等量正电荷 B.点电荷q在处电势能最大
C.点电荷q在处动能最大 D.点电荷q沿x轴正向运动的最远距离为
8.(2026·辽宁·模拟预测)如图所示为某物理量y随空间位置坐标x变化的关系图像,M、N两点关于O点对称,关于该物理量y的描述正确的是( )
A.可能是等量同种点电荷之间连线上的电场强度E,则
B.可能是等量异种点电荷之间连线上的电场强度E,则
C.可能是等量同种点电荷之间连线上的电势,则
D.可能是等量异种点电荷之间连线上的电势,则
9.(2026·黑龙江辽宁·一模)真空中存在着平行轴方向的电场,轴上各点的电势随位置变化的关系图像如图所示。一个带负电的粒子从处由静止释放,不计粒子重力,则下列说法正确的是( )
A.处的电势为零,电场强度大小也为零
B.处的电场强度大于处的电场强度
C.粒子沿轴正方向运动过程中,电势能先变大后变小
D.粒子沿轴正向运动的最远位置处坐标为
(多选)10.(2026·湖北孝感·二模)两个点电荷、分别固定在x轴上原点O和坐标为的位置。一带正电的粒子仅在电场力作用下沿x轴运动,其电势能随位置x变化的关系如图所示,图线最高点对应横坐标为,规定无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A.带负电
B.处的电场强度为零
C.的电荷量比小
D.从到的过程中带电粒子的加速度一直减小
考点2 电场能的性质
1.(2026·内蒙古包头·一模)避雷针是保障建筑物安全的重要防雷装置。某避雷针周围的电场分布情况如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,a、b、c、d为电场中的四个点,下列说法正确的是( )
A.a点的电势高于b点的电势
B.c点电场强度方向为虚线切线方向
C.电子在c点的电势能大于其在d点的电势能
D.若将避雷针设计为圆顶形状,其引雷效果会更优于尖端形状
2.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)某实验室正在研究一种新型的“人工分子”电子器件。在纳米尺度上将三个带正电的金属探针尖端精确地排列成一个等边三角形,形成三角形的静电势阱阵列。研究人员标记了几个关键位置:为三角形中心;为三边中点;两点关于直线对称,如图所示。实验时,他们向该区域发射探测电子,并测量电子在不同位置的电势能,以绘制出系统的等势面与电场线分布(图中实线即为模拟计算的电场线),规定无穷远处的电势为零。下列说法正确的是( )
A.点和点的电场强度相同 B.点的电场强度和电势均为零
C.电子在点的电势能相等 D.电子在点的电势能大于在点的电势能
3.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)为避免雷击现象发生,人们在高大的建筑物上安装避雷针,云层和避雷针之间电场分布如图所示,、在同一电场线上,以点为原点沿到的方向建立轴,一个正电粒子从点无初速度释放,运动到。若取避雷针针尖的电势为零,不计粒子重力,则电场线上各点电势、粒子的电势能随位置的变化图像,以及粒子运动速度、加速度随时间变化图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图所示,平行等距的竖直虚线为某电场的一组等差等势面,一带电微粒以一定初速度射入电场后,恰能沿直线从向运动,则由此可知( )
A.点的电势一定小于点的电势 B.微粒从到点,电势能减小,机械能增大
C.若微粒从点运动到点,合力做正功 D.若初速度方向改变,微粒一定做曲线运动
5.(2026·内蒙古乌海·模拟预测)某电场的电势随位置的变化关系如图所示,点为坐标原点,、、、为轴上的四个点。一带正电粒子从点由静止释放,在电场力作用下沿轴运动,不计重力,则粒子( )
A.在点与点所受电场力相同 B.在点的电势能大于点的电势能
C.将在之间做周期性运动 D.将沿轴负方向运动,可以到达点
6.(2026·内蒙古·一模)科学家研究发现,蜘蛛在没有风的情况下也能向上“起飞”。如图,当地球表面带有负电荷,空气中有正电荷时,蜘蛛在其尾部吐出带电的蛛丝,在电场力的作用下实现向上“起飞”。下列说法正确的是( )
A.蜘蛛往电势高处运动 B.电场力对蛛丝做负功
C.蛛丝的电势能增大 D.蛛丝带的是正电荷
7.(2026·江苏·一模)如图所示,金属导体棒原来不带电,现将一电荷q放置在其左侧某处,金属棒上感应电荷在其中心O处产生的场强大小为,电荷q在O处产生的场强大小为,则与的大小关系为( )
A. B.
C. D.不能确定
8.(2026·安徽安庆·二模)一金属圆盘和一根金属棒分别接在电源的正、负两极上,两者之间形成电场分布的某一截面如图所示,图中实线为电场线,虚线为等势面,M、N为同一条电场线上的两点,M、P为同一等势面上的两点。图中通过N、P两点间的实线为一带电粒子的运动轨迹,则下列说法正确的是( )
A.P、M两点处的电场强度大小相等
B.该粒子可能带负电
C.该粒子在P点的电势能比其在N点的小
D.该粒子从N点运动到P点过程中电场力对其一直做负功
(多选)9.(2026·吉林·模拟预测)如图所示的金属导轨,平行倾斜宽导轨、与水平方向夹角为、长度,平行宽导轨、和窄导轨、水平,窄导轨的间距为,宽导轨的间距均为,倾斜导轨与水平导轨由长度可忽略的小圆弧平滑相连,导轨电阻不计。在水平导轨之间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为、电阻为、长度为的金属棒垂直导轨静止放置在窄导轨的右端处,质量为、电阻为、长度为的另一金属棒从导轨顶端处由静止释放,金属棒运动中始终与导轨垂直且接触良好,不计一切摩擦,重力加速度为。若金属棒始终在宽导轨上运动,水平窄导轨足够长,则下列说法正确的是( )
A.金属棒刚进入磁场瞬间的速度大小为
B.稳定后,金属棒、的速度大小之比为
C.从释放到稳定前瞬间的过程,通过金属棒的电荷量大小为
D.从释放到稳定前瞬间的过程,金属棒上产生的焦耳热为
(多选)10.(2026·吉林白山·模拟预测)纸面内有A、B、C三点和场源电荷Q,且A、B、C三点分别位于以Q为圆心的三个等距同心圆上,其中A点与Q距离为3L。将带正电的试探电荷q从B点移到A点,电场力做正功W,将同一个试探电荷从C点移到A点,电场力做功。已知点电荷电势表达式为,r为电场中某一点距场源电荷Q的距离,则( )
A.场源电荷带负电
B.A点在最外层同心圆上
C.C点与Q距离为2L
D.若M、N分别为、的中点,则一定有
1.(2026·内蒙古·模拟预测)如图所示,不带电的金属球静止在光滑绝缘水平地面上,球心O的正上方有一固定的点电荷。现给金属球施加外力,让金属球沿竖直方向缓慢靠近点电荷,下列说法正确的是( )
A.球心O处的场强逐渐变大 B.感应电荷在O处产生的场强逐渐变大
C.球心O处的电势逐渐升高 D.金属球的电势能增大
2.(2026·河北石家庄·一模)如图所示,为半径为的绝缘球壳的中心,球壳上均匀分布着正电荷。已知均匀带电球壳在内部产生电场的场强处处为零。现在球壳上点处取下一面积足够小、带电荷量为的曲面,将其沿连线的延长线移到点,。若球壳的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变,静电力常量为,则球心点处场强为( )
A.,方向由指向 B.,方向由指向
C.,方向由指向 D.,方向由指向
3.(2026·河北石家庄·一模)如图所示,边长为L的等边三角形ABC的三个顶点分别固定一个点电荷,已知A、B处点电荷的电荷量均为-q,三角形中心O点的电场强度大小为E,方向由O指向C。静电力常量为k,则A、B连线中点M处的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
4.(2026·湖南·二模)如图所示为半径是r的半圆,O为圆心,ab为直径,c、d为半圆的三等分点。在a、b两点分别固定一点电荷,若在空间加一水平向左、电场强度大小为的匀强电场,c点的电场强度刚好为0,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A.a、b两点的电荷均带正电
B.a点的电荷带负电,b点的电荷带正电
C.a点的电荷所带电荷量的大小为
D.b点的电荷所带电荷量的大小为
5.(2026·吉林·模拟预测)点电荷和无限大接地金属平板之间的电场分布与等量异种点电荷连线的中垂面间的电场分布完全相同。如图所示,电荷量为的点电荷到接地的无限大金属板距离为,已知静电力常量为,则金属板上距点电荷处的点处的电场强度为( )
A. B. C. D.
6.(2026·浙江宁波·二模)真空中两个静止点电荷、的电场线分布如图所示,其带电量分别为、,、两点关于点电荷左右对称,其中在连线上,一带电粒子仅在电场力作用下沿虚线从向运动,其中、分别表示场强与电势。下列说法正确的是( )
A.粒子带正电 B. C. D.
7.(2026·河北保定·一模)肿瘤电场治疗是一种使用低强度、中频交变电场治疗癌症的疗法,若某时刻在某区域形成如图所示的电场,下列说法正确的是( )
A.电场中A点的电场强度大于B点的电场强度
B.电场中A点的电势高于B点的电势
C.负电子从A点运动到B点,电势能减小
D.正电子沿虚线从B到A,电场力先做负功后做正功
8.(2026·贵州黔东南·模拟预测)真空中两点电荷、形成的电场的部分电场线如图所示,点为、连线的中点,电场线关于过点且垂直连线的虚线对称。下列说法正确的是( )
A.、带等量的正电荷
B.带等量的负电荷
C.带不等量的正电荷
D.带不等量的负电荷
9.(2026·山西临汾·一模)空间存在静电场,一电荷量为、质量为5m的带电粒子从O点以速率射入电场,运动到A点时速率为;另一电荷量为、质量为3m的带电粒子也从O点以速率射入该电场,运动到B点时速率为;不计粒子的重力,则( )
A.在O、A、B三点中,A点电势最高
B.在O、A、B三点中,B点电势最高
C.OA间的电势差比OB间的电势差大
D.OA间的电势差与OB间的电势差相等
10.(2026·山西临汾·一模)库仑定律和万有引力定律的表达式具有很高的相似性,都与距离的平方成反比。如图,一个带负电的点电荷Q固定在O点,另一个电荷量为的试探电荷先后绕O点沿圆形轨道1和椭圆轨道2运动。轨道1和轨道2共面且相切于A点,AB为轨道2的长轴,A、B到O点的距离之比为,不计重力,下列说法正确的是( )
A.试探电荷在A、B两点受到的库仑力大小之比为
B.试探电荷在A点的电势能大于B点的电势能
C.试探电荷在轨道1、2的运动周期之比为
D.试探电荷在轨道2上A、B两点的速度大小之比为
11.(2026·江苏南京·二模)三块相同的矩形金属板正对平行放置,三板中心分别有一个小孔、、,相邻两板间的距离相等,中间的金属板接电池的正极,两侧的接电池的负极,电子从处漂出电场(初速度不计),如图所示。以为原点,的连线为正方向建立轴。关于电场强度、电势、电子的速度、电子的电势能随坐标变化图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
12.(2026·河南开封·模拟预测)如图所示的等腰直角三角形ABC处于匀强电场中,其平面平行于电场方向,AB长为1m,A、B、C三点的电势分别为1V、2V、3V,以下说法不正确的是( )
A.匀强电场沿CA方向
B.该三角形上C点的电势最高
C.电场强度的大小为1V/m
D.一负电荷从A点沿该三角形逆时针转动一周电势能先减小后增大
13.(2026·湖北宜昌·二模)某同学在研究电子在匀强电场中的运动时,得到了电子由A点运动到B点的轨迹(如图中实线所示),则下列说法正确的是( )
A.若虚线为电场线,电子做加速运动
B.若虚线为电场线,A点的电势低于B点的电势
C.若虚线为等势线,电子做加速运动
D.若虚线为等势线,电场强度方向垂直等势线向下
14.(2026·天津宁河·一模)如图所示,实线为两个点电荷和产生的电场中的电场线(方向未标出),c、d是关于两个点电荷连线对称的两点,一个电子沿虚线aOb从a点运动到b点,下列说法正确的是( )
A.电子的加速度先减小后增大
B.的电荷量大于的电荷量
C.c、d两点在同一等势面上,两点场强相同
D.电子在a点的电势能小于在O点的电势能
15.(2026·河南南阳·模拟预测)如图所示,电荷量相同的两个正点电荷分别固定在A、B两点,O为A、B连线的中点,P为A、B连线的中垂线上的点,其中PA、PB、AB的长度均为L。一电子由P点以大小为v的速度垂直于纸面向外射出,电子恰好绕O点做匀速圆周运动。已知静电力常量为k,电子的比荷为。则两点电荷的电荷量均为( )
A. B. C. D.
16.(2026·福建莆田·二模)如图,三个相同的绝缘均匀带电半球壳A、B、C,底面直径构成等边三角形,O为三角形中心。当A、B带电量均为,C带电量为时,O点场强大小为E;现保持A、B带电量不变,将C球带电量变为,O点的场强大小为( )
A. B. C. D.
17.(2026·吉林·预测模拟)现代农业通过“空间电场”技术优化大气与地表间形成的自然电场。如图所示,高压电源与悬挂电极连接,电极与土壤间形成空间电场,带负电的病原孢子在空间电场的作用下向悬挂电极移动,从而达到防病害的效果。为电场中的三点,则( )
A.悬挂电极连接电源正极
B.处电场强度相同
C.点电势低于点电势
D.病原孢子向悬挂电极移动过程中,电势能降低
18.(2026·内蒙古鄂尔多斯·一模)已知在无限大接地薄金属板附近放有一点电荷时,可以用虚拟的镜像电荷(以薄金属板为对称轴的等量异种电荷)代替薄金属板上感应电荷对电场的影响。如图所示为点电荷和无限大的接地薄金属板附近的电场线分布。以点电荷为圆心的圆上有、、、四个点,其中、两点连线为圆的一条直径,且垂直于金属板,、两点连线与金属板平行。一负试探电荷在、、、四个点受到的电场力大小分别为、、、,对应的电势能分别为、、、,下列说法正确的是( )
A., B.,
C., D.,
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