第22讲 电场力的性质 课后分层作业-2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 以“电场力的性质”为核心，通过分层模块构建从概念理解到综合应用的知识逻辑链，聚焦物理观念与科学思维的专项突破。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |重知识·牢地基|5题基础概念题|电场基本概念辨析|从电荷性质到电场力概念生成| |夯基础·保本科|8题分题型训练|库仑定律应用/场强计算/电场线理解|原理推导（库仑定律）→定量计算（场强叠加）→形象描述（电场线）| |提能力·冲211|3题综合题|场强矢量合成与力学平衡结合|知识横向整合（电场力与平衡条件）| |迎挑战·搏985|1题复杂情境题|匀强电场中多体受力与运动分析|科学推理与模型建构综合应用|

2027届新高考高三第一轮复习 高三物理备课组 新课标 · 新高考2027届高三第一轮复习 课后分层作业 第22讲 电场力的性质 班级：_________ 学号：_________ 姓名：_________ 分数：_________ ❀ 重知识 · 牢地基 ❀ 1. 2. 3. 4. 5. ❀ 夯基础 · 保本科 ❀ 题型1　库仑定律的理解和应用 1.(多选)(2025·河北卷,8)如图,真空中固定在绝缘台上的两个相同的金属小球A和B,带有等量同种电荷,电荷量为q,两者间距远大于小球直径,两者之间的静电力大小为F。用一个电荷量为Q的同样的金属小球C先跟A接触,再跟B接触,移走C后,A和B之间的静电力大小仍为F,则Q∶q的绝对值可能是(　　) A.1 B.2 C.3 D.5 答案　AD 解析　设A、B间的距离为L,A、B间原来的静电力为F=k。C先跟A接触后,A、C电荷量均变为q1=,C再跟B接触后,B、C的电荷量均变为q2==,移走C后,A、B间的静电力F=,联立解得Q=q或Q=-5q,则Q∶q的绝对值可能是1或5,故A、D正确。 2.(2026·江苏镇江中学学情检测)如图所示,在一个点电荷Q(可视为场源电源)的电场中(Q在坐标原点处),Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0 m和5.0 m,现将两个试探电荷qA和qB分别放在A、B两处,两个电荷受到的静电力的大小之比为2∶1,以下关于qA和qB的大小之比说法正确的是(　　) A. B. C. D. 答案　B 解析　由库仑定律可知,两个试探电荷受到的静电力的大小分别为FA=,FB=,其中rA=2.0 m,rB=5.0 m,FA∶FB=2∶1,则有==×=,B正确。 3.(2026·安徽淮北质检)如图所示,A、B两小球(可视为点电荷)带等量异种电荷,电荷量大小均为q,A球被一根绝缘轻绳系于O点,B球固定在绝缘轻杆上,两球稳定时位于同一高度,轻绳与竖直方向夹角为60°。已知两球质量均为m,重力加速度为g,静电力常量为k。则下列说法正确的是(　　) A.A、B两球距离为 B.OA绳拉力大小为mg C.B球对轻杆的作用力大小为2mg D.若B球电荷量变为原来的2倍,稳定后,A、B间库仑力大小变为原来的2倍 答案　C 解析　对A球分析,受重力mg、绳的拉力T和库仑力F,由平衡条件得Tsin 60°=F=k,Tcos 60°=mg,解得F=mg,T=2mg,r=,A、B错误;对B球分析,受重力mg、库仑力F'和轻杆的作用力FN,由平衡条件得FN===2mg,根据牛顿第三定律知B球对轻杆的作用力大小为2mg,C正确;若B球电荷量变为原来的2倍,稳定后,A球会绕O点转动使得轻绳与竖直方向夹角变大,A、B间距离变小,A、B间库仑力大小会大于原来的2倍,D错误。 题型2　电场强度的理解和计算 4.(2025·广西卷,4)用带电玻璃棒接触验电器的金属球,移走玻璃棒,验电器内的两片金属箔张开,稳定后如图。图中a、b、c、d四点电场强度最强的是(　　) A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 答案　D 解析　带电玻璃棒与金属球接触后,金属球带电,金属箔与金属球通过导体棒连接,金属箔与金属球带同种电荷;净电荷在尖锐的地方聚集,因此d点的电荷聚集最多,电场强度最强,A、B、C错误,D正确。 5.(2026·江西赣州联考)如图,ab是圆的直径,O为圆心。在圆弧上某点放置一点电荷,该点电荷在a点产生的电场强度大小为E,在b点产生的电场强度大小是a点的3倍,则该点电荷在O点产生的电场强度大小为(　　) A.E B.2E C.3E D.4E 答案　C 解析　设该点电荷的电荷量为Q,圆半径为R,该点电荷到a点的距离为x,到b点的距离为y,由点电荷的电场强度公式,有E=,3E=,两式联立可得x2=3y2,根据几何关系有x2+y2=(2R)2,解得y=R,即b点和O点与点电荷距离相等,则该点电荷在O点产生的电场强度大小为EO=Eb=3E,故C正确。 6.(2025·北京西城模拟)如图所示,电荷量为q的正点电荷与竖直放置的均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,垂线上的A、B两点到薄板的距离均为d。已知A点的电场强度为0,下列说法正确的是(　　) A.薄板带正电 B.B点电势高于A点电势 C.B点电场强度的方向向右 D.B点电场强度的大小为 答案　B 解析　q在A点产生的电场强度的大小为E1=k,方向向左;因A点电场强度为零,则薄板在A点产生的电场强度方向向右,薄板带负电,薄板在A点产生的电场强度大小也为k,故A错误;由对称性可知,薄板在B点产生的电场强度大小也为k,方向向左;电荷量为q的正点电荷在B点产生的电场强度大小为k,方向向左,所以B点的电场强度大小E2=k+k=,方向向左,若只存在带电薄板,则A点电势等于B点电势,若只存在正点电荷q,则B点电势高于A点电势,根据电势叠加原理可知,两者都存在时,B点电势高于A点电势,故B正确,C、D错误。 题型3　电场线的理解和应用 7.(多选)如图所示是实验室模拟出的等量异种点电荷电场线的显形平面图片,该平面中有A、B、C、D四个点,其中B、C两点处在等量异种点电荷连线的中垂线上,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.将一个电子从C点由静止释放,它可能会沿着电场线运动到D点 C.B点的电场强度小于C点的电场强度 D.将一个质子从B点由静止释放,运动到A点的过程中,加速度逐渐增大 答案　AD 解析　电场线越密,电场强度越大,则A点的电场强度大于B点的电场强度,B点的电场强度大于C点的电场强度,A正确,C错误;将一个电子从C点由静止释放,它不会沿着电场线运动到D点,因为C、D两点间的电场线不是直线,B错误;将一个质子从B点由静止释放,运动到A点的过程中,电场线越来越密,质子所受到的静电力越来越大,加速度逐渐增大,D正确。 8.(多选)(2025·湖南长沙模拟)真空中存在点电荷q1、q2产生的静电场,其电场线的分布如图所示,图中P、Q两点的位置关于点电荷q1水平对称。P、Q两点电场强度的大小分别为EP、EQ,电势分别为φP、φQ。一个带电粒子仅在静电力作用下沿虚线轨迹从M运动至N,则(　　) A.EP>EQ,φP>φQ B.q1和q2带同种电荷,q1>q2 C.粒子从M运动至N,加速度先增大后减小 D.粒子带正电,从M至N它的电势能先变大后变小 答案　AD 解析　电场线的疏密程度表示电场强度的大小,由图可知EP>EQ;P、Q两点关于点电荷q1水平对称,P到q1之间电场强度较大,电势降低较快,可知φP>φQ,故A正确;由电场线分布可知,q1带负电,q2带正电,由电场线的疏密可知,q1的电荷量绝对值大于q2的电荷量绝对值,故B错误;由电场线分布可知,粒子从M运动至N,电场强度先减小后增大,根据a=可知加速度先减小后增大,故C错误;粒子受力指向与电场线方向相同,带正电,从M至N,静电力先做负功后做正功,它的电势能先变大后变小,故D正确。 ❀ 提能力 · 冲211 ❀ 9.(2024·贵州卷,7)如图,A、B、C三个点位于以O为圆心的圆上,直径AB与弦BC间的夹角为30°。A、B两点分别放有电荷量大小为qA、qB的点电荷时,C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向,则等于(　　) A. B. C. D.2 答案　B 解析　根据题意,作出C点电场强度的两种情况分别如图甲、乙所示,无论哪种情况,均有tan 30°===·,又tan 30°=,解得=tan 30°=,故B正确,A、C、D错误。 10.(2025·四川绵阳模拟)如图所示,在光滑绝缘水平面上,固定电荷量分别为+2Q和-Q的点电荷A、B,间距为L,在AB延长线上距离B为L的位置,自由释放另一电荷量为+q的点电荷C,释放瞬间加速度为a1;将A、B接触,静电平衡后放回原处,再从相同位置自由释放C,释放瞬间加速度为a2。则(　　) A.a1、a2的方向均水平向右 B.a1、a2的方向均水平向左 C.a1与a2大小之比等于 D.a1与a2大小之比等于 答案　C 解析　在A、B接触前,由于B、C间的吸引力大于A、C间的排斥力,所以a1的方向水平向左,根据库仑定律和牛顿第二定律得k-k=ma1,在A、B接触后,点电荷A、B的电荷量先中和再平分,二者所带电荷量均为+0.5Q,由于A、B都带正电,所以C受到的都是排斥力,则a2的方向水平向右,故A、B错误;根据库仑定律和牛顿第二定律得k+k=ma2,联立解得a1与a2大小之比为=,C正确。 11.(2024·新课标卷,18)如图,两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的O点上,下端分别系有均带正电荷的小球P、Q;小球处在某一方向水平向右的匀强电场中,平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相等,则(　　) A.两绳中的张力大小一定相等 B.P的质量一定大于Q的质量 C.P的电荷量一定小于Q的电荷量 D.P的电荷量一定大于Q的电荷量 答案　B 解析　设细绳与竖直方向的夹角均为θ,两球之间的库仑力大小为F,将两球间的库仑力与静电力合成为一个力,将四力平衡转化为三力平衡,如图所示,FQ=,FP=,则两绳中的张力大小关系为FQ<FP,A错误;由mQg=,mPg=,可知mP>mQ,B正确;F库=mQgtan θ+qQE=mPgtan θ-qPE,只根据mP>mQ无法确定qP与qQ的大小关系,C、D错误。 ❀ 迎挑战 · 搏985 ❀ 12.(多选)(2025·安徽卷,10)如图,两个倾角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定在竖直平面内,空间存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。带正电的甲、乙小球(均可视为质点)在轨道上同一高度保持静止,间距为L,甲、乙所带电荷量分别为q、2q,质量分别为m、 2m,静电力常量为k,重力加速度大小为g。甲、乙所受静电力的合力大小分别为F1、F2,匀强电场的电场强度大小为E,不计空气阻力,则(　　) A.F1=F2 B.E= C.若将甲、乙互换位置,二者仍能保持静止 D.若撤去甲,乙下滑至底端时的速度大小v= 答案　ABD 解析　设轨道倾角为θ,对甲、乙两小球受力分析如图所示,由力的平衡条件有F1=mgtan θ,F2=2mgtan θ,则F1=F2,A正确;甲小球受到的静电力的合力大小F1=-qE,乙小球受到的静电力的合力大小F2=+2qE,结合A项分析可得E=,B正确;甲、乙互换位置后,两者所受合力均不为0,因此不能保持静止,C错误;若撤去甲,对乙小球的下滑过程,由动能定理有2mg·tan θ-2qE·=×2mv2,结合A、B项分析可得v=,D正确。 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $2027届新高考高三第一轮复习 高三物理备课组 新课标 · 新高考2027届高三第一轮复习 课后分层作业 第22讲 电场力的性质 班级：_________ 学号：_________ 姓名：_________ 分数：_________ ❀ 重知识 · 牢地基 ❀ 1. 2. 3. 4. 5. ❀ 夯基础 · 保本科 ❀ 题型1　库仑定律的理解和应用 1.(多选)(2025·河北卷,8)如图,真空中固定在绝缘台上的两个相同的金属小球A和B,带有等量同种电荷,电荷量为q,两者间距远大于小球直径,两者之间的静电力大小为F。用一个电荷量为Q的同样的金属小球C先跟A接触,再跟B接触,移走C后,A和B之间的静电力大小仍为F,则Q∶q的绝对值可能是(　　) A.1 B.2 C.3 D.5 2.(2026·江苏镇江中学学情检测)如图所示,在一个点电荷Q(可视为场源电源)的电场中(Q在坐标原点处),Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0 m和5.0 m,现将两个试探电荷qA和qB分别放在A、B两处,两个电荷受到的静电力的大小之比为2∶1,以下关于qA和qB的大小之比说法正确的是(　　) A. B. C. D. 3.(2026·安徽淮北质检)如图所示,A、B两小球(可视为点电荷)带等量异种电荷,电荷量大小均为q,A球被一根绝缘轻绳系于O点,B球固定在绝缘轻杆上,两球稳定时位于同一高度,轻绳与竖直方向夹角为60°。已知两球质量均为m,重力加速度为g,静电力常量为k。则下列说法正确的是(　　) A.A、B两球距离为 B.OA绳拉力大小为mg C.B球对轻杆的作用力大小为2mg D.若B球电荷量变为原来的2倍,稳定后,A、B间库仑力大小变为原来的2倍 题型2　电场强度的理解和计算 4.(2025·广西卷,4)用带电玻璃棒接触验电器的金属球,移走玻璃棒,验电器内的两片金属箔张开,稳定后如图。图中a、b、c、d四点电场强度最强的是(　　) A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 5.(2026·江西赣州联考)如图,ab是圆的直径,O为圆心。在圆弧上某点放置一点电荷,该点电荷在a点产生的电场强度大小为E,在b点产生的电场强度大小是a点的3倍,则该点电荷在O点产生的电场强度大小为(　　) A.E B.2E C.3E D.4E 6.(2025·北京西城模拟)如图所示,电荷量为q的正点电荷与竖直放置的均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,垂线上的A、B两点到薄板的距离均为d。已知A点的电场强度为0,下列说法正确的是(　　) A.薄板带正电 B.B点电势高于A点电势 C.B点电场强度的方向向右 D.B点电场强度的大小为 题型3　电场线的理解和应用 7.(多选)如图所示是实验室模拟出的等量异种点电荷电场线的显形平面图片,该平面中有A、B、C、D四个点,其中B、C两点处在等量异种点电荷连线的中垂线上,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.将一个电子从C点由静止释放,它可能会沿着电场线运动到D点 C.B点的电场强度小于C点的电场强度 D.将一个质子从B点由静止释放,运动到A点的过程中,加速度逐渐增大 8.(多选)(2025·湖南长沙模拟)真空中存在点电荷q1、q2产生的静电场,其电场线的分布如图所示,图中P、Q两点的位置关于点电荷q1水平对称。P、Q两点电场强度的大小分别为EP、EQ,电势分别为φP、φQ。一个带电粒子仅在静电力作用下沿虚线轨迹从M运动至N,则(　　) A.EP>EQ,φP>φQ B.q1和q2带同种电荷,q1>q2 C.粒子从M运动至N,加速度先增大后减小 D.粒子带正电,从M至N它的电势能先变大后变小 ❀ 提能力 · 冲211 ❀ 9.(2024·贵州卷,7)如图,A、B、C三个点位于以O为圆心的圆上,直径AB与弦BC间的夹角为30°。A、B两点分别放有电荷量大小为qA、qB的点电荷时,C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向,则等于(　　) A. B. C. D.2 10.(2025·四川绵阳模拟)如图所示,在光滑绝缘水平面上,固定电荷量分别为+2Q和-Q的点电荷A、B,间距为L,在AB延长线上距离B为L的位置,自由释放另一电荷量为+q的点电荷C,释放瞬间加速度为a1;将A、B接触,静电平衡后放回原处,再从相同位置自由释放C,释放瞬间加速度为a2。则(　　) A.a1、a2的方向均水平向右 B.a1、a2的方向均水平向左 C.a1与a2大小之比等于 D.a1与a2大小之比等于 11.(2024·新课标卷,18)如图,两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的O点上,下端分别系有均带正电荷的小球P、Q;小球处在某一方向水平向右的匀强电场中,平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相等,则(　　) A.两绳中的张力大小一定相等 B.P的质量一定大于Q的质量 C.P的电荷量一定小于Q的电荷量 D.P的电荷量一定大于Q的电荷量 ❀ 迎挑战 · 搏985 ❀ 12.(多选)(2025·安徽卷,10)如图,两个倾角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定在竖直平面内,空间存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。带正电的甲、乙小球(均可视为质点)在轨道上同一高度保持静止,间距为L,甲、乙所带电荷量分别为q、2q,质量分别为m、 2m,静电力常量为k,重力加速度大小为g。甲、乙所受静电力的合力大小分别为F1、F2,匀强电场的电场强度大小为E,不计空气阻力,则(　　) A.F1=F2 B.E= C.若将甲、乙互换位置,二者仍能保持静止 D.若撤去甲,乙下滑至底端时的速度大小v= 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $