第37讲 电场力的性质（专项训练）（黑吉辽蒙专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦电场力性质，以基础概念→平衡应用→场强分析为逻辑主线，通过分层演练构建从知识理解到综合应用的能力体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础演练|15题|涵盖电荷性质、库仑定律平衡、电场线应用，注重概念辨析与基础计算|从静电现象认知到电场强度定量计算，形成"现象→规律→应用"的完整链条| |重难创新|5题|涉及立体场强叠加、动态平衡分析等复杂模型，强调科学推理与模型建构|通过变式情境深化对电场叠加原理的理解，培养空间想象与综合分析能力| |真题实战|5题|精选高考真题，聚焦场强比较、库仑力做功等高频考点，突出真实情境应用|对接高考命题趋势，强化物理观念与科学论证能力，实现从专项突破到应试提升|

第37讲 电场力的性质 模拟·基础演练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 A B B D B B A B A C C D A D C 重难·创新演练 题号 1 2 3 4 5 答案 A B C C C 真题·实战演练 题号 1 2 3 4 5 答案 D C D C C 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第37讲 电场力的性质 目录 模拟·基础演练 1 题型01 电荷 静电现象 1 题型02 库仑定律下的平衡和不平衡问题 4 题型03 电场强度和电场线 9 重难·创新演练 13 真题·实战演练 17 模拟·基础演练 考查重点：电场强度、库仑定律下的平衡、不平衡、电场线…… ⏳题型01 电荷 静电现象 1．（25-26高二上·内蒙古赤峰）等离子球是一种采用高频高压电场技术的高级灯饰工艺品，其主体由高强度透明玻璃球壳构成，球内充有稀薄惰性气体，中央设有球状电极。通电后，在电极周围空间产生高频高压交变电场，球内稀薄气体受到高频电场的电离作用会产生辐射状的辉光。当站在大地上的人用手触碰球体表面时，电场分布发生改变形成跟随手移动的放电电弧，产生动态交互效果。关于通电后的等离子球下列说法正确的是（   ） A．用手触摸球时，球内的电场、电势分布不对称 B．用手触摸球时，不会有电流从手流过 C．球内空间离电极越远电势越低 D．球内电极产生的电场方向沿球半径向外 【答案】A 【详解】A．用手触摸球时，触摸处电势为零，球壳其他位置的电势不为零，所以球内的电场、电势分布不对称，故A正确； B．用手触摸球时，人体的电势为零，玻璃球壳的电势不为零，所以会有电流从手流过，故B错误； CD．电极周围空间产生的是交变电场，球内电极产生的电场方向周期性变化，不一定沿半径向外，球内各处的电势也是不断变化的，离电极越远电势不一定越低，故CD错误。 故选A。 2．（25-26高三上·吉林）下列为生活中常见的静电现象，说法正确的是（　　） A．图甲中，因为有金属网的屏蔽，A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零 B．图乙中，高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属“网”把高压线屏蔽起来 C．图丙中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣是为了防止漏电 D．图丁中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在线状电离器B上 【答案】B 【详解】A．图甲中，由于金属网的屏蔽，验电器箔片不会张开，这不是因为A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零，而是因为A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度与金属网产生的电场强度相互平衡，故A错误； B．图乙中，高压输电线最上面两根导线是避雷线，它们与大地相连，和大地一起组成稀疏金属“网”，能把高压线屏蔽起来，避免雷击，故B正确； C．话筒线金属外衣是屏蔽层，防止外界电磁波干扰，不是防漏电，故C错误； D．静电除尘中，空气电离使尘埃带负电，应被吸附在带正电的收尘极A（金属板）上，不是收集在线状电离器B上，故D错误。 故选B。 3．（25-26高二上·黑龙江哈尔滨）在物理学理论建立的过程中，有许多科学家做出了贡献。关于科学家的贡献和研究方法，下列说法正确的是（　　） A．库仑用实验测得元电荷e的数值 B．法拉第引入电场线和磁感线来形象地描述电场和磁场 C．奥斯特总结出了判断电流和磁场方向关系的右手螺旋定则 D．欧姆通过实验总结出了电流通过导体时产生的热量和电流的关系 【答案】B 【详解】A．元电荷的数值是由密立根通过油滴实验测得的，库仑的贡献是提出库仑定律，故A错误； B．法拉第首次引入电场线和磁感线来形象描述电场和磁场，故B正确； C．右手螺旋定则（安培定则）是安培总结的，奥斯特的贡献是发现电流的磁效应，故C错误； D．电流通过导体产生的热量与电流的关系由焦耳总结（焦耳定律），欧姆的贡献是建立电流、电压和电阻的关系（欧姆定律），故D错误。 故选B。 4．（25-26高一下·黑龙江齐齐哈尔）下列说法正确的是（     ） A．元电荷就是指电子或质子本身 B．物体所带的电荷量可以是任意实数 C．不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷 D．摩擦起电的过程，是一个物体失去电子另一个物体得到电子的过程 【答案】D 【详解】A．元电荷是最小的电荷量单位，数值等于电子或质子的带电量，并不是电子、质子这类实物粒子本身，故A错误； B．带电体的电荷量只能是元电荷e的整数倍，不可以是任意实数，故B错误； C．不带电的物体本质是内部正电荷总数与负电荷总数相等、对外不显电性，并非不存在正负电荷，故C错误； D．摩擦起电的本质是电子的转移：束缚电子能力弱的物体失去电子带正电，束缚电子能力强的物体得到电子带负电，符合摩擦起电的规律，故D正确。 故选D。 5．（25-26高二上·黑龙江大庆）下列说法正确的是（　　） A．元电荷就是质子 B．电场线是假想的，不是客观存在的 C．避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷稀疏、附近空间电场较弱的特点 D．高压作业服是用绝缘的织物制成，能起到静电屏蔽作用，保护工人 【答案】B 【详解】A．元电荷是电荷量的最小单位，其值为，而质子是实物粒子，二者本质不同，故A错误； B．电场线是为描述电场分布而假想的曲线，实际不存在，故B正确； C．避雷针利用导体尖端电荷密集、电场强的特点，使空气电离形成放电通道，故C错误； D．高压作业服由导电材料（如金属丝）制成，通过静电屏蔽保护工人，而非绝缘材料，故D错误。 故选B。 ⏳题型02 库仑定律下的平衡和不平衡问题 6．（23-24高一下·内蒙古乌兰察布）如图所示，在光滑绝缘的水平地面上，放置两个带电小球A和B（两小球可视为点电荷），已知A球质量为m，B球质量为3m，并使两球分别带上同种电荷，相隔距离为L。现将两小球同时由静止释放，当A球的加速度变为释放后瞬间的时，整个系统的电势能改变量为24J，则在这一过程中，下列说法正确的是（　　） A．A球运动的距离为0.45L B．B球运动的距离为0.25L C．B球获得的动能为18J D．两球运动过程中系统机械能守恒 【答案】B 【详解】A B．依题意，可知A、B小球在库仑斥力作用下沿水平方向做加速运动，当A球的加速度变为释放后瞬间的时，根据牛顿第二定律可得 开始时，有 因为 所以，可求得此时两球距离为 根据动量守恒定律，可知任意时刻 则有 可得 又因为 求得 ， 故A错误，B正确； CD．两球运动过程中，库仑力对两球做正功，两球机械能增加，根据能量守恒定律，依题意可得 根据动量守恒定律，可知任意时刻 可得 又 所以 可求得，在这一过程中B球获得的动能为 故C错误，D错误。 故选B。 7．（24-25高二上·黑龙江）两个电量为Q的正电荷固定在等高的A、B两个位置，距离为2d。另一个质量为m、电荷量为粒子，在AB连线的中垂面上绕中点O做匀速圆周运动，该粒子与两点电荷的连线和直线AB的夹角均为30°，不计粒子重力，则粒子做匀速圆周运动的速度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】粒子绕O点做圆周运动半径为R，则几何关系可知 粒子与两点电荷的距离 两个点电荷对粒子的库仑力提供粒子做圆周运动的向心力，有 解得 故选A。 8．（24-25高二上·河南南阳）如图所示，三个相同的绝缘小球a，b，c(均可看成质点)带上不同的电荷量，放在水平放置的光滑绝缘真空玻璃管内。静止时，a，b间的距离是L，b、c间的距离是2L，三个小球带量分别为qa、qb、qc，下列说法正确的是（　　） A．若a带正电，则b可能带正电也可能带负电 B． C． D． 【答案】B 【详解】A．根据同一直线上三个点电荷能处于静止状态，三个电荷的电性关系具有“两同夹异”的特点，则若a带正电，则b带负电，选项A错误； B．若小球c保持静止，则小球a，b在处形成的场强矢量和为零，有 解得 故B正确； C．若小球b保持静止，则小球a，c在处形成的场强矢量和为零，有 解得 故C错误； D．若小球a保持静止，则小球b，c在处形成的场强矢量和为零，有 解得 故D错误； 故选B。 9．（2024高二上·全国）如图所示，斜面绝缘，侧壁固定有带电体P，斜面上的物块B通过绝缘细绳跨过斜面顶端O的光滑小定滑轮与带电小球A连接，系统处于静止状态。现因侧壁绝缘性能变差而引起带电体P缓慢漏电（未漏完，细绳OA段仍是倾斜状态），漏电过程中物块B保持静止，则此过程中（    ） A．细绳对物块B的拉力保持不变 B．带电体P对小球A的库仑力逐渐增大 C．斜面对物块B的摩擦力可能一直增大 D．斜面对物块B的摩擦力大小可能先减小后增大 【答案】A 【详解】A．对Ａ受力分析，由相似三角形可得 OA为绳长，AP为P与小球A的间距，因为OP、、OA不变，所以不变，细绳对物块B的拉力保持不变，故A正确。 B．因为AP减小，故减小，故B错误。 CD．对物块B来说，其重力为，绳拉力为，所以B始终静止，斜面对物块B的摩擦力不变，故CD错误。 故选A。 10．（2024·黑龙江大庆·三模）如图所示，两根绝缘细线的上端都系在水平天花板上，另一端分别连着两个带电小球P、Q，两小球静止时处于同一水平高度，P球质量为m，两细线与天花板间的夹角分别为，，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．左侧细线对小球的拉力大小为 B．右侧小球的质量为m C．剪断左侧细线的瞬间，P球的加速度大小为 D．剪断右侧细线的瞬间，Q球的加速度大小为 【答案】C 【详解】由图知，两球之间为引力作用，并设为F，两球受力状况如下图 AB．对P球分析有 对Q球分析有 联立上式得 故AB错误； C．剪断左侧绳瞬间，拉力消失，其他力不变，故 由得 故C正确； D．剪断右侧绳瞬间，拉力消失，其他力不变，故 由得 故D错误。 故选C。 ⏳题型03 电场强度和电场线 11．（2026·黑龙江·模拟预测）地球表面与电离层之间有稳定的电势差，会在两者间的低空大气中形成电场，其电场强度即大气电场强度，晴天时方向多垂直地面向下，地面附近的电场分布如图所示，低空大气上表层与地面构成平行板电容器模型，忽略大气相对介电常数的变化，下列说法正确的是（     ） A．低空大气越厚，电容越大 B．若地面所带的电荷量不变，则低空大气越厚，大气电场强度越大 C．地面单位面积所带的电荷量越大，大气电场强度越大 D．地面单位面积所带的电荷量越小，地面上方的P点电势越高 【答案】C 【详解】A．由于低空大气上表层与地面构成平行板电容器模型，根据公式 低空大气厚度d越大，电容C越小，故A错误； B．电场强度 又因为 联立，可得 所以地面所带的电荷量不变时，低空大气厚度d增大，大气电场强度不变，故B错误； C．地面单位面积所带的电荷量 又 则地面单位面积所带的电荷量越大，大气电场强度越大，故C正确； D．地面单位面积所带的电荷量越小，大气电场强度越小，由可知，P点与地面间的电势差也越小，P点的电势越低，故D错误。 故选C。 12．（2026·黑龙江哈尔滨·二模）如图所示，半径为2R的均匀带正电实心球体，总电荷量为Q，以该球体内部的O′点为球心，挖一个半径为R的球形空腔。过原球心O和空腔球心O′的直线上有A、B两点，OB=BA=2R。D为OO′的中点，C为O′正上方距O′为的一点。已知静电力常量为k，均匀带电球体在其外部产生的电场，与一个位于球心且电量相等的点电荷产生的电场相同；均匀带电球壳在其内部任意一点形成的电场强度为零，挖后不改变电荷的分布。下列说法正确的是（　　） A． O′处的电场强度为零 B． C、D两点处电场强度方向不同 C．A点处电场强度的大小为 D．C点处电场强度的大小为 【答案】D 【详解】采用割补法进行整体分析。将带空腔的球体等效为一个半径为2R、带正电荷量为Q的完整均匀实心大球，和一个半径为R、带负电（电荷体密度与大球相同）的均匀实心小球（球心在O′）的叠加。完整大球体积 空腔小球体积 故等效负电小球的电荷量大小为 设空腔内部任意一点P距球心O的位置矢量为，距球心O′的位置矢量为。大正电球在P处产生的场强 小负电球在P处产生的场强 叠加后空腔内部的实际场强 因为是大小恒为R、方向由O指向O′的常矢量，这说明空腔内部是一个匀强电场，电场强度大小恒为，方向沿OO′向右。 A．O′点位于空腔内部，其电场强度大小为，不为零，故A错误； B．C、D两点均位于空腔内部，处于同一个匀强电场中，电场强度的方向相同，故B错误； C．A点位于球体外部，到大球球心的距离OA=4R，到小球球心的距离O′A=3R，根据点电荷场强公式叠加，A点场强，故C错误； D．C点位于空腔内部，处于匀强电场中，其电场强度的大小为，故D正确。 故选D。 13．（25-26高二上·吉林）用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的电场强弱和方向。图甲是等量异种点电荷形成的电场的电场线，图乙是该静电场中的一些点，是电荷连线的中点，、是连线中垂线上相对对称的两点，、和、分别相对点左右对称。则下列说法正确的是（　　） A．、两点电场强度大小相等，方向相同 B．、两点电场强度大小相等，方向相反 C．、、三点相比较，点电场强度最小 D．、、三点相比较，点电场强度最大 【答案】A 【详解】A．根据对称性可知，、两点电场强度大小相等，方向相同，均水平向右，故A正确； B．根据对称性可知，、两点电场强度大小相等，方向相同，均水平向左，故B错误； CD．根据电场线的疏密程度表示场强大小，由图可知、、三点，点电场线最稀疏，则点场强最小；在中垂线上，点电场强度最大，所以、、三点比较，点场强最大，故CD错误。 故选A。 14．（25-26高三上·黑龙江）如图，OC为固定在O处点电荷的一根电场线，A、B为该电场线上的两点，且。B点的电场强度大小为E，质量为m、电荷量为q的带正电的粒子M在A点的速度大小为v，沿电场线运动到B点时，速度大小为。若只考虑电荷间库仑力的作用，M可视为点电荷，下列说法正确的是（　　） A．O处的点电荷带负电 B．A点的电场强度大小为 C．M在A点的电势能小于在B点的电势能 D．电场中A、B两点间的电势差 【答案】D 【详解】A．粒子M从A到B速度增大，即动能增大，根据动能定理可知库仑力做正功，又知粒子M带正电，则电场线的方向从A到B，所以O处点电荷带正电，故A错误； B．根据点电荷的场强公式，B点的电场强度大小为 由于，则 可知A点的电场强度大小为，故B错误； C．由于电场线的方向从A到B，由沿电场线方向电势逐渐降低可知，A点的电势高于B点的电势，根据电势能 粒子M带正电，可知粒子M在A点的电势能大于在B点的电势能，故C错误； D．从A点到B点根据动能定理，有 解得A、B两点间的电势差，故D正确。 故选D。 15．（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。 重难·创新演练 设题创新:模型创新(T1);新角度考查(T3); 1．（25-26高三上·辽宁）如图所示，分别为棱长为的正四面体的内切球与面和面的切点，为边中点，正四面体的顶点分别固定有带电荷量为的点电荷，规定无穷远处电势为零，静电力常量为，则下列说法正确的是（　　） A．点的电场强度大小为 B．点的电场强度大小为 C．正试探电荷沿直线由移动到，电势能增加 D．正试探电荷沿直线由移动到，电势能减少 【答案】A 【详解】A．两点电荷在点产生的电场叠加后为 方向由指向A； C和两点电荷各自在点产生的电场大小为 叠加后电场大小为 方向垂直平面，与平行； 再对、两个“合电场”叠加，得点总电场强度大小为 其方向指向纸面外，且与面夹角为锐角，故A正确； B．两点电荷在点产生的电场叠加后为 再与B点电荷在点产生的电场叠加后为 方向与有向线段同向； 四个点电荷叠加后在点总电场强度大小为，其方向指向纸面外，且与面夹角为锐角，故B错误； C．由于点总电场强度方向指向纸面外，与面夹角为锐角，故将正试探电荷沿直线由移动到，电场力做正功，电势能减少，故C错误； D．由于点总电场强度方向指向纸面外，与面夹角为锐角，故将正试探电荷沿直线由移动到，电场力做负功，电势能增加，故D错误。 故选A。 2．（25-26高二上·辽宁大连）如图所示，等边三角形的顶点、、分别固定三个等量正点电荷，点为三角形的中心，、、为三角形各边中点，、两点关于的中垂线对称。图中实线为电场线，规定无穷远处的电势为零。下列说法正确的是（　　） A．点的电场强度和电势均为零 B．负电荷在、、点的电势能相等 C．点和点的电场强度相同 D．正电荷在点的电势能大于在点的电势能 【答案】B 【详解】A．电场强度的叠加遵守平行四边形定则，、、分别固定三个等量正点电荷，点为该正三角形的重心，点到、、点的距离相等，则点电荷在点的电场强度大小都相等，由于相邻电场强度的夹角均为120°，则点合场强为0。根据，电势的叠加遵守代数法则，设无穷远处电势为零，可知点电势不为零，故A错误； B．、、为三角形各边中点，根据，电势的叠加遵守代数法则，设无穷远处电势为零，可知、、点的电势相等，根据，可知负电荷在、、点的电势能相等，故B正确； C．由图可得，点和点的场强方向不同，根据对称性可知点和点的场强大小相等，故C错误； D．根据，电势的叠加遵守代数法则，设无穷远处电势为零，由对称性可知点的电势等于点电势，根据，可知正电荷在点的电势能等于在点的电势能，故D错误。 故选B。 3．（2025·辽宁沈阳·三模）如图所示，一均匀带电圆环水平放置，在垂直于圆环面且过圆心的中轴线上有A、B、C三个点，与、与A间的距离均为，A与间的距离为，在点处固定一电荷量为的点电荷。已知A点处的电场强度为零，不考虑点电荷对带电圆环上电荷分布的影响，静电力常量为，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A．圆环带负电 B．A点处的电势也为零 C．点处的电场强度为 D．若将点处的点电荷以点为轴顺时针转过后固定（点电荷到点间距离不变），则A、C两点处的电场强度相同 【答案】C 【详解】A．B点处的正点电荷在A点产生的电场方向竖直向下，由题意可知A点电场强度为零，在圆环上的电荷在A点产生的场强竖直向上，则圆环带正电荷，故A错误； B．B点处的正点电荷在A点的电势大于零，圆环在A点的电势也大于零，根据电势的叠加可知A点的电势是正的，不为零，故B错误； C．A点电场强度为零，由电场的叠加原理可知，圆环上的电荷在A点产生的电场强度大小 由对称性可知，圆环上的电荷在C点产生的电场强度大小也为，方向竖直向下，则C点电场强度大小，故C正确； D．将B点处的点电荷以O点为轴顺时针转过90°后固定(点电荷到O点间距离不变)，由对称性可知，A、C两点处的电场强度大小相等但方向不同，则A、C两点处的电场强度不同，故D错误。 故选C。 4．（25-26高二上·吉林长春）如图甲所示，Q1、Q2为两个固定点电荷，其中Q1带正电，它们连线的延长线上有a、b两点。一带正电的试探电荷仅在电场力的作用下以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动，其速度图像如图乙所示，则（　　） A．Q2带正电 B．Q1所带电荷量小于Q2所带电荷量 C．b点电场强度的方向水平向左 D．线段ba上，a点的电势最低 【答案】C 【详解】A．图像的斜率表示加速度，由图知，试探电荷经过a点时的加速度为零，由牛顿第二定律得知，电荷在a点所受的电场力为零，a点的合场强必为零，、在a点产生的场强大小相等、方向相反，故一定带负电，故A错误； B．a点的合场强为零，根据点电荷电场强度公式 有 离a较远，离a较近，因此所带电荷量大于所带电荷量，故B错误； C．根据图像可知，正试探电荷由b点运动到a点速度减小，故静电力方向水平向左，又因正试探电荷所受静电力方向与场强方向一致，故C正确； D．由图像知：从b点到a点正试探电荷的速度减小，动能减小，则电势能增大，由 可知正电荷在电势能大处电势高，所以线段ba上由b到a，电势依次增大，a点的电势最高，故D错误。 故选C。 5．（25-26高三下·海南海口）用试探电荷的受力和运动情况可以探测电场中场强和电势的分布。如图甲所示，两个被固定的点电荷、，连线的延长线上有a、b、c三点，带负电。带负电试探电荷q仅在电场力作用下，时刻从a点沿着ac方向运动，其图像如图乙所示，图中、、对应试探电荷经过a、b、c三点时的速度，下列判断正确的是（　　） A．电荷量可能大于 B．可能带负电 C．b点场强一定为零 D．a点电势一定低于c点电势 【答案】C 【详解】BC．图像的斜率表示加速度，可知b点加速度为零，根据可知，该点场强为零，两电荷在该点产生场强等大反向，则带正电，故B错误，C正确； A．两电荷在该点产生场强大小相同，根据，该点离Q2近，则电荷量一定小于，故A错误； D．从a点速度大于c点速度，根据能量守恒，a点电势能小于c点电势能，粒子带负电，电势能大的地方电势低，则a点电势一定高于c点电势，故D错误。 故选C。 真题·实战演练 高频考点：电场强度、电场线 库仑定律 1．（2025·浙江·高考真题）一束粒子撞击一静止的金原子核，它们的运动轨迹如图所示。图中虚线是以金原子核为圆心的圆。已知静电力常量，元电荷，金原子序数为79，不考虑粒子间的相互作用，则（　　） A．沿轨迹1运动的粒子受到的库仑力先做正功，后做负功 B．沿轨迹2运动的粒子到达P时动能为零、电势能最大 C．位于图中虚线圆周上的3个粒子的电势能不相等 D．若粒子与金原子核距离为，则库仑力数量级为 【答案】D 【详解】A．沿轨迹1运动的粒子受到的库仑力先做负功，后做正功，A错误； B．沿轨迹2运动的粒子因为做曲线运动，则到达P时动能不为零，因距离原子核最近，则电势能最大，B错误； C．位于图中虚线圆周上各点的电势都相等，可知虚线圆周上的3个粒子的电势能相等，C错误； D．若粒子与金原子核距离为，则根据库仑定律可知库仑力 即数量级为，D正确。 故选D。 2．（2025·湖南·高考真题）如图，两带电小球的质量均为m，小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接，小球B用固定的绝缘轻杆连接。A球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为，两球连线与轻绳的夹角为，整个系统在同一竖直平面内，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．A球静止时，轻绳上拉力为 B．A球静止时，A球与B球间的库仑力为 C．若将轻绳剪断，则剪断瞬间A球加速度大小为g D．若将轻绳剪断，则剪断瞬间轻杆对B球的作用力变小 【答案】C 【详解】AB．根据题意A球静止时，对A球受力分析，如图所示 由平行四边形定则及几何关系，轻绳上拉力为 A球与B球间的库仑力 故AB错误； C．若将轻绳剪断，则剪断瞬间A球受到轻绳的拉力消失，其它两力保持不变，根据三力平衡知识，此时A球的合外力大小为，则加速度大小为g，故C正确； D．若将轻绳剪断，则剪断瞬间B球受到的库仑力、重力不变，小球仍然处在静止状态，则轻杆对B球的作用力不变，故D错误。 故选C。 3．（2024·安徽·高考真题）在某装置中的光滑绝缘水平面上，三个完全相同的带电小球，通过不可伸长的绝缘轻质细线，连接成边长为d的正三角形，如图甲所示。小球质量为m，带电量为，可视为点电荷。初始时，小球均静止，细线拉直。现将球1和球2间的细线剪断，当三个小球运动到同一条直线上时，速度大小分别为、、，如图乙所示。该过程中三个小球组成的系统电势能减少了，k为静电力常量，不计空气阻力。则（    ） A．该过程中小球3受到的合力大小始终不变 B．该过程中系统能量守恒，动量不守恒 C．在图乙位置，， D．在图乙位置， 【答案】D 【详解】AB．该过程中系统动能和电势能相互转化，能量守恒，对整个系统分析可知系统受到的合外力为0，故动量守恒；当三个小球运动到同一条直线上时，根据对称性可知细线中的拉力相等，此时球3受到1和2的电场力大小相等，方向相反，故可知此时球3受到的合力为0，球3从静止状态开始运动，瞬间受到的合力不为0，故该过程中小球3受到的合力在改变，故AB错误； CD．对系统根据动量守恒 根据球1和2运动的对称性可知，解得 根据能量守恒 解得 故C错误，D正确。 故选D。 4．（2023·海南·高考真题）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。 5．（2026·浙江·高考真题）手机电容式触摸屏的核心部件可简化为平行板电容器。当手指靠近触摸屏时，电容器两极板和手指间的电场线分布如图所示。下列说法正确的是（   ） A．A点的电场强度大于B点的电场强度 B．将一电子从A点移到B点，电子的电势能增大 C．极板上表面C点的电势等于下表面D点的电势 D．若电子在E点释放，仅受静电力作用将沿电场线ab运动 【答案】C 【详解】A．电场线越密的地方场强越大，电场线越疏的地方场强越小，由图可知，A点的电场强度小于B点的电场强度，故A错误； B．顺着电场线电势逐渐降低，由图可知A点电势低于B点电势，根据可知将一电子从A点移到B点，电子的电势能减小，故B错误； C．同一金属极板上，达到静电平衡后，电势处处相等，则极板上表面C点的电势等于下表面D点的电势，故C正确； D．由于电场线ab是曲线，则若电子在E点释放，仅受静电力作用不可能沿电场线ab运动，故D错误。 故选C。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第37讲 电场力的性质 目录 模拟·基础演练 1 题型01 电荷 静电现象 1 题型02 库仑定律下的平衡和不平衡问题 2 题型03 电场强度和电场线 4 重难·创新演练 6 真题·实战演练 8 模拟·基础演练 考查重点：电场强度、库仑定律下的平衡、不平衡、电场线…… ⏳题型01 电荷 静电现象 1．（25-26高二上·内蒙古赤峰）等离子球是一种采用高频高压电场技术的高级灯饰工艺品，其主体由高强度透明玻璃球壳构成，球内充有稀薄惰性气体，中央设有球状电极。通电后，在电极周围空间产生高频高压交变电场，球内稀薄气体受到高频电场的电离作用会产生辐射状的辉光。当站在大地上的人用手触碰球体表面时，电场分布发生改变形成跟随手移动的放电电弧，产生动态交互效果。关于通电后的等离子球下列说法正确的是（   ） A．用手触摸球时，球内的电场、电势分布不对称 B．用手触摸球时，不会有电流从手流过 C．球内空间离电极越远电势越低 D．球内电极产生的电场方向沿球半径向外 2．（25-26高三上·吉林）下列为生活中常见的静电现象，说法正确的是（　　） A．图甲中，因为有金属网的屏蔽，A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零 B．图乙中，高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属“网”把高压线屏蔽起来 C．图丙中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣是为了防止漏电 D．图丁中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在线状电离器B上 3．（25-26高二上·黑龙江哈尔滨）在物理学理论建立的过程中，有许多科学家做出了贡献。关于科学家的贡献和研究方法，下列说法正确的是（　　） A．库仑用实验测得元电荷e的数值 B．法拉第引入电场线和磁感线来形象地描述电场和磁场 C．奥斯特总结出了判断电流和磁场方向关系的右手螺旋定则 D．欧姆通过实验总结出了电流通过导体时产生的热量和电流的关系 4．（25-26高一下·黑龙江齐齐哈尔）下列说法正确的是（     ） A．元电荷就是指电子或质子本身 B．物体所带的电荷量可以是任意实数 C．不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷 D．摩擦起电的过程，是一个物体失去电子另一个物体得到电子的过程 5．（25-26高二上·黑龙江大庆）下列说法正确的是（　　） A．元电荷就是质子 B．电场线是假想的，不是客观存在的 C．避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷稀疏、附近空间电场较弱的特点 D．高压作业服是用绝缘的织物制成，能起到静电屏蔽作用，保护工人 ⏳题型02 库仑定律下的平衡和不平衡问题 6．（23-24高一下·内蒙古乌兰察布）如图所示，在光滑绝缘的水平地面上，放置两个带电小球A和B（两小球可视为点电荷），已知A球质量为m，B球质量为3m，并使两球分别带上同种电荷，相隔距离为L。现将两小球同时由静止释放，当A球的加速度变为释放后瞬间的时，整个系统的电势能改变量为24J，则在这一过程中，下列说法正确的是（　　） A．A球运动的距离为0.45L B．B球运动的距离为0.25L C．B球获得的动能为18J D．两球运动过程中系统机械能守恒 7．（24-25高二上·黑龙江）两个电量为Q的正电荷固定在等高的A、B两个位置，距离为2d。另一个质量为m、电荷量为粒子，在AB连线的中垂面上绕中点O做匀速圆周运动，该粒子与两点电荷的连线和直线AB的夹角均为30°，不计粒子重力，则粒子做匀速圆周运动的速度大小为（　　） A． B． C． D． 8．（24-25高二上·河南南阳）如图所示，三个相同的绝缘小球a，b，c(均可看成质点)带上不同的电荷量，放在水平放置的光滑绝缘真空玻璃管内。静止时，a，b间的距离是L，b、c间的距离是2L，三个小球带量分别为qa、qb、qc，下列说法正确的是（　　） A．若a带正电，则b可能带正电也可能带负电 B． C． D． 9．（2024高二上·全国）如图所示，斜面绝缘，侧壁固定有带电体P，斜面上的物块B通过绝缘细绳跨过斜面顶端O的光滑小定滑轮与带电小球A连接，系统处于静止状态。现因侧壁绝缘性能变差而引起带电体P缓慢漏电（未漏完，细绳OA段仍是倾斜状态），漏电过程中物块B保持静止，则此过程中（    ） A．细绳对物块B的拉力保持不变 B．带电体P对小球A的库仑力逐渐增大 C．斜面对物块B的摩擦力可能一直增大 D．斜面对物块B的摩擦力大小可能先减小后增大 10．（2024·黑龙江大庆·三模）如图所示，两根绝缘细线的上端都系在水平天花板上，另一端分别连着两个带电小球P、Q，两小球静止时处于同一水平高度，P球质量为m，两细线与天花板间的夹角分别为，，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．左侧细线对小球的拉力大小为 B．右侧小球的质量为m C．剪断左侧细线的瞬间，P球的加速度大小为 D．剪断右侧细线的瞬间，Q球的加速度大小为 ⏳题型03 电场强度和电场线 11．（2026·黑龙江·模拟预测）地球表面与电离层之间有稳定的电势差，会在两者间的低空大气中形成电场，其电场强度即大气电场强度，晴天时方向多垂直地面向下，地面附近的电场分布如图所示，低空大气上表层与地面构成平行板电容器模型，忽略大气相对介电常数的变化，下列说法正确的是（     ） A．低空大气越厚，电容越大 B．若地面所带的电荷量不变，则低空大气越厚，大气电场强度越大 C．地面单位面积所带的电荷量越大，大气电场强度越大 D．地面单位面积所带的电荷量越小，地面上方的P点电势越高 12．（2026·黑龙江哈尔滨·二模）如图所示，半径为2R的均匀带正电实心球体，总电荷量为Q，以该球体内部的O′点为球心，挖一个半径为R的球形空腔。过原球心O和空腔球心O′的直线上有A、B两点，OB=BA=2R。D为OO′的中点，C为O′正上方距O′为的一点。已知静电力常量为k，均匀带电球体在其外部产生的电场，与一个位于球心且电量相等的点电荷产生的电场相同；均匀带电球壳在其内部任意一点形成的电场强度为零，挖后不改变电荷的分布。下列说法正确的是（　　） A． O′处的电场强度为零 B． C、D两点处电场强度方向不同 C．A点处电场强度的大小为 D．C点处电场强度的大小为 13．（25-26高二上·吉林）用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的电场强弱和方向。图甲是等量异种点电荷形成的电场的电场线，图乙是该静电场中的一些点，是电荷连线的中点，、是连线中垂线上相对对称的两点，、和、分别相对点左右对称。则下列说法正确的是（　　） A．、两点电场强度大小相等，方向相同 B．、两点电场强度大小相等，方向相反 C．、、三点相比较，点电场强度最小 D．、、三点相比较，点电场强度最大 14．（25-26高三上·黑龙江）如图，OC为固定在O处点电荷的一根电场线，A、B为该电场线上的两点，且。B点的电场强度大小为E，质量为m、电荷量为q的带正电的粒子M在A点的速度大小为v，沿电场线运动到B点时，速度大小为。若只考虑电荷间库仑力的作用，M可视为点电荷，下列说法正确的是（　　） A．O处的点电荷带负电 B．A点的电场强度大小为 C．M在A点的电势能小于在B点的电势能 D．电场中A、B两点间的电势差 15．（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 重难·创新演练 设题创新:模型创新(T1);新角度考查(T3); 1．（25-26高三上·辽宁）如图所示，分别为棱长为的正四面体的内切球与面和面的切点，为边中点，正四面体的顶点分别固定有带电荷量为的点电荷，规定无穷远处电势为零，静电力常量为，则下列说法正确的是（　　） A．点的电场强度大小为 B．点的电场强度大小为 C．正试探电荷沿直线由移动到，电势能增加 D．正试探电荷沿直线由移动到，电势能减少 2．（25-26高二上·辽宁大连）如图所示，等边三角形的顶点、、分别固定三个等量正点电荷，点为三角形的中心，、、为三角形各边中点，、两点关于的中垂线对称。图中实线为电场线，规定无穷远处的电势为零。下列说法正确的是（　　） A．点的电场强度和电势均为零 B．负电荷在、、点的电势能相等 C．点和点的电场强度相同 D．正电荷在点的电势能大于在点的电势能 3．（2025·辽宁沈阳·三模）如图所示，一均匀带电圆环水平放置，在垂直于圆环面且过圆心的中轴线上有A、B、C三个点，与、与A间的距离均为，A与间的距离为，在点处固定一电荷量为的点电荷。已知A点处的电场强度为零，不考虑点电荷对带电圆环上电荷分布的影响，静电力常量为，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A．圆环带负电 B．A点处的电势也为零 C．点处的电场强度为 D．若将点处的点电荷以点为轴顺时针转过后固定（点电荷到点间距离不变），则A、C两点处的电场强度相同 4．（25-26高二上·吉林长春）如图甲所示，Q1、Q2为两个固定点电荷，其中Q1带正电，它们连线的延长线上有a、b两点。一带正电的试探电荷仅在电场力的作用下以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动，其速度图像如图乙所示，则（　　） A．Q2带正电 B．Q1所带电荷量小于Q2所带电荷量 C．b点电场强度的方向水平向左 D．线段ba上，a点的电势最低 5．（25-26高三下·海南海口）用试探电荷的受力和运动情况可以探测电场中场强和电势的分布。如图甲所示，两个被固定的点电荷、，连线的延长线上有a、b、c三点，带负电。带负电试探电荷q仅在电场力作用下，时刻从a点沿着ac方向运动，其图像如图乙所示，图中、、对应试探电荷经过a、b、c三点时的速度，下列判断正确的是（　　） A．电荷量可能大于 B．可能带负电 C．b点场强一定为零 D．a点电势一定低于c点电势 真题·实战演练 高频考点：电场强度、电场线 库仑定律 1．（2025·浙江·高考真题）一束粒子撞击一静止的金原子核，它们的运动轨迹如图所示。图中虚线是以金原子核为圆心的圆。已知静电力常量，元电荷，金原子序数为79，不考虑粒子间的相互作用，则（　　） A．沿轨迹1运动的粒子受到的库仑力先做正功，后做负功 B．沿轨迹2运动的粒子到达P时动能为零、电势能最大 C．位于图中虚线圆周上的3个粒子的电势能不相等 D．若粒子与金原子核距离为，则库仑力数量级为 2．（2025·湖南·高考真题）如图，两带电小球的质量均为m，小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接，小球B用固定的绝缘轻杆连接。A球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为，两球连线与轻绳的夹角为，整个系统在同一竖直平面内，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．A球静止时，轻绳上拉力为 B．A球静止时，A球与B球间的库仑力为 C．若将轻绳剪断，则剪断瞬间A球加速度大小为g D．若将轻绳剪断，则剪断瞬间轻杆对B球的作用力变小 3．（2024·安徽·高考真题）在某装置中的光滑绝缘水平面上，三个完全相同的带电小球，通过不可伸长的绝缘轻质细线，连接成边长为d的正三角形，如图甲所示。小球质量为m，带电量为，可视为点电荷。初始时，小球均静止，细线拉直。现将球1和球2间的细线剪断，当三个小球运动到同一条直线上时，速度大小分别为、、，如图乙所示。该过程中三个小球组成的系统电势能减少了，k为静电力常量，不计空气阻力。则（    ） A．该过程中小球3受到的合力大小始终不变 B．该过程中系统能量守恒，动量不守恒 C．在图乙位置，， D．在图乙位置， 4．（2023·海南·高考真题）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 5．（2026·浙江·高考真题）手机电容式触摸屏的核心部件可简化为平行板电容器。当手指靠近触摸屏时，电容器两极板和手指间的电场线分布如图所示。下列说法正确的是（   ） A．A点的电场强度大于B点的电场强度 B．将一电子从A点移到B点，电子的电势能增大 C．极板上表面C点的电势等于下表面D点的电势 D．若电子在E点释放，仅受静电力作用将沿电场线ab运动 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $