第15讲 静电场中力的性质（专项训练）（天津专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 以电荷守恒、库仑定律、电场强度、静电应用为逻辑主线，通过基础-重难-真题三级演练，系统覆盖静电场力性质核心考点，注重物理观念与科学思维的融合。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础演练|4题型（选择/计算）|概念辨析、物理学史、库仑力平衡、电场线分析|从电荷本质到场的描述，构建“概念-规律-应用”递进链条| |重难·创新演练|6题（含跨学科/新情境）|生活实际结合、动态平衡、电场叠加|通过复杂情境深化科学推理与模型建构能力| |真题·实战演练|3题（高考真题）|高频考点（电场强度/线、静电探测）|对接高考命题趋势，强化科学态度与责任|

第15讲 静电场力的性质（专项训练） 模拟·基础演练 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C AD A A B C 7、 【答案】(1)BC (2)增大 (3) 8、 【答案】（1），由B 指向 A；（2） 题号 9 10 11 12 13 14 15 16 17 答案 C B B AC C CD A C D 重难·创新演练 题号 1 2 3 4 5 6 答案 D D BD CD BCD B 真题·实战演练 题号 1 2 3 答案 B C AD 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第15讲 静电场力的性质（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 1 题型01 电荷及电荷守恒定律 1 题型02 库仑定律及库仑力平衡问题 4 题型03 电场强度电场线 6 题型04 静电防止与利用 10 重难·创新演练 12 真题·实战演练 17 模拟·基础演练 考查重点：三种起电方式、库仑定律及库伦力作用下的平衡问题、电场强度电场线、静电防止与利用 ⌛题型01 电荷和电荷守恒定律 1．（23-24高三上·天津南开·阶段检测）在物理发展史上这么多科学家都作出了不可磨灭的贡献，下列有关说法正确的是（　　） A．伽利略通过著名的理想斜面实验研究了守恒量并提出了能量守恒定律 B．库仑通过“油滴法”实验测定了元电荷电量 C．法拉第提出电荷周围存在着一种“看不见摸不着”的物质，最早提出了场的概念 D．牛顿提出了万有引力定律并精确测量出引力常量G 【答案】C 【详解】A．伽利略研究了自由落体运动，J·迈尔提出了能量守恒定律，故A错误； B．密立根油滴法测定了元电荷电量，故B错误； C．法拉第提出电场的概念，并提出用场线描述场，故C正确； D．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许精确测量出引力常量G，故D错误。 故选C。 2.（25-26高三上·海南海口·阶段检测）（多选）关于各图中包含的物理知识，下列说法正确的是（    ） A．图甲，用金属网把验电器罩起来，使带电金属球靠近验电器，箔片不会张开 B．图乙，导体棒端带负电，端带正电 C．图丙，两点与中心电荷的距离相等，故两点的电场强度相同 D．图丁，利用库仑扭秤实验装置探究带电小球间的库仑力大小影响因素时，无需测出小球的电荷量 【答案】AD 【详解】A．根据静电屏蔽，图甲用金属网把验电器罩起来，使其内部不受影响，故使带电金属球靠近验电器，箔片不会张开，故A正确； B．根据静电感应原理可知，图乙导体棒端带负电，由于导体棒端接地，所以端不带电，故B错误； C．根据点电荷的场强决定式 图丙，两点与中心电荷的距离相等，故两点的电场强度大小相等，方向不同，故C错误； D．图丁，利用库仑扭秤实验装置探究带电小球间的库仑力大小影响因素时，无需测出小球的电荷量，故D正确。 故选AD。 3．（25-26高三上·江苏南通·期中）如图所示，在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上。下列可以让导体B下面的金属箔张开更大角度的是（　　） A．将带电体C靠近A B．将导体A左端接地 C．将导体B右端接地 D．将A、B分开后移走C 【答案】A 【详解】A．导体A和B由于感应起电带上等量异种电荷，将带电体C靠近A，静电感应变强，可知导体B带电量增大，可知金属箔张开更大角度，故A正确； BC．无论将导体A左端接地还是将导体B右端接地，导体B都不带电，金属箔闭合，故BC错误； D．将A、B分开后移走C，则导体A带负电，导体B带正电，但是导体B的电荷不再集中在尖端，可知金属箔张开角度变小，故D错误。 故选A。 4．（2026·陕西铜川·一模）孙思邈在《备急千金要方》中曾记载：“琥珀拾芥”（琥珀摩擦后可吸引轻小物体）。关于静电现象，下列说法正确的是（　　） A．“琥珀拾芥”属于摩擦起电现象，其本质是电荷的转移 B．琥珀与丝绸摩擦后带负电，说明丝绸对电子的束缚能力更强 C．摩擦琥珀能带电，表明电荷的总量并不守恒 D．芥子能被琥珀吸引，是因为芥子类似金属存在大量自由电子 【答案】A 【详解】A．摩擦起电的本质是电子（电荷）在不同物体间的转移，没有产生新的电荷，“琥珀拾芥”是琥珀摩擦后带电吸引轻小物体，属于摩擦起电现象，故A正确； B．两种物质摩擦时，对电子束缚能力更强的物质会得到电子带负电，琥珀带负电说明琥珀对电子的束缚能力比丝绸更强，故B错误； C．摩擦起电只是电荷在物体间发生转移，系统的电荷总量保持不变，遵守电荷守恒定律，故C错误； D．芥子属于绝缘体，几乎没有自由移动的电子，能被琥珀吸引是因为带电体可使轻小绝缘体发生极化产生感应电荷，从而产生引力，故D错误。 故选A。 5．▶新考法◀（2026·浙江杭州·二模）如图所示，在带正电的带电体C附近，将带绝缘底座的导体A、B相碰一下后分开，然后分别接触小电动机的两个接线柱，电动机会开始转动。在电动机转动还未停下时，重复上述操作，电动机便能持续转动。关于以上现象，下列说法正确的是（　　） A．电动机能够转动是因为A、B带同种电荷 B．第一次将A、B相碰后分开，A带负电、B带正电 C．以上操作将导致带电体C的电荷量逐渐减少 D．小电动机不停转动成为永动机，违背能量守恒定律 【答案】B 【详解】B．在正的带电体C附近，绝缘的导体A、B相碰时，由于静电感应，A、B带上等量异种电荷，相碰一下后分开，A带负电、B带正电，故 B正确； A．因为B带正电，A带负电，当A 、B分别接触小电动机的两个接线柱时，有电流流过电动机，所以电动机能够转动，故A错误； C．以上操作是因为静电感应，使电荷重新分布，C的电荷并没有发生转移，所以带电体C 的电荷量不会变化，故C错误； D．上述过程在把A、B分开的过程中要克服A、B之间的静电力做功，这是把机械能转化为电能，然后再把电能转化为机械能，上述过程是能量不断转化的过程，不违背能量守恒定律；图中的小电动机不停地转动，也是因为消耗了人的内能，并不是所谓的永动机，故D错误。 故选B。 ⌛题型02 库仑定律及库仑力作用下的平衡问题 6、下列关于物理学史的说法正确的是（　　） A．牛顿通过月地检验证明地面上的物体受到地球的引力和月球受到地球的引力满足同样的规律，从而提出万有引力定律，并据此测出了地球的质量 B．开普勒在研究了第谷行星观测记录的基础上，得到了行星绕太阳按圆周轨道运行的结论 C．库仑通过扭秤实验装置得到电荷间的作用力F与电荷间距离r二次方成反比 D．法拉第通过油滴实验，发现带电体的电量为某一数值的整数倍，从而测得了元电荷的电荷量 【答案】C 【详解】A．牛顿提出万有引力定律并通过月地检验验证，但未测地球质量（卡文迪什测出），故A错误； B．开普勒基于第谷数据提出行星轨道为椭圆，而非圆周，故B错误； C．库仑通过扭秤实验得出电荷间作用力与距离平方成反比，故C正确； D．密立根通过油滴实验测得元电荷，而非法拉第，故D错误。 故选C。 7、某物理兴趣小组在“探究影响电荷之间静电力大小的因素”实验中，设计了如图所示的实验装置。该小组选用完全相同的均带正电荷的小球A和B，且小球A的电荷量大于小球B的电荷量，小球A固定在可移动的绝缘座上，小球B用绝缘丝线悬挂于C点。实验时采用控制变量法，先保持两小球距离不变，改变小球A所带的电荷量，观察小球B悬线偏角的变化情况；再保持两小球电荷量不变，改变小球A与小球B的距离，观察小球B悬线偏角的变化情况。 (1)在实验中发现小球B悬线的偏角减小，可能进行的实验操作是 。 A．小球A的电荷量增大 B．小球A的电荷量减小 C．小球A与小球B的距离增大 D．小球A与小球B的距离减小 (2)如果将小球A与小球B接触后放回原处，则小球B悬线的偏角将___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (3)如果A、B两小球的球心在同一水平线上，小球A、B的质量分别为mA和mB，小球B静止时悬线的偏角为，当地重力加速度大小为g，则两小球之间的静电力F=_________。（用题中涉及的物理量符号表示） 【答案】(1)BC (2)增大 (3) 【详解】（1）实验中发现小球B悬线的偏角减小，说明两个小球之间的库仑力减小，可能是小球所带电荷量减小或两小球间距增大导致的，故选BC。 （2）由于A、B两小球均带正电荷且QA大于QB，则小球A与小球B接触后，两小球所带电荷量相等为 由数学知识知（QA大于QB，不能取等号） 接触前库仑力大小为 接触后放回原处库仑力大小为 故，则小球B悬线的偏角将增大。 （3）根据题意，对小球B受力分析，由力的平衡条件可得静电力 8、（安徽省合肥皖智高级中学2024-2025学年高三上学期第四次阶段性检测）在真空中的某直线上依次固定三个点电荷A、B、C，所带电荷量分别为-q、2q、-3q（q>0），A、B两点电荷之间的距离为d，B、C两点电荷之间的距离为2d。静电力常量为k。 （1）求点电荷B所受库仑力的大小与方向； （2）若点电荷B不固定，仅改变点电荷B的位置，结果点电荷B在点电荷A、C的库仑力作用下保持静止，求点电荷B静止时与点电荷A 之间的距离L。 【答案】（1），由B 指向 A；（2） 【详解】（1）A点电荷对B点电荷的F1，方向由B指向A；C点电荷对对B点电荷的库仑力F2，由B指向C 的，根据库仑定律有 ， 由于，故B 所受库仑力的方向由B 指向 A 。 取由B指向A为正，点电荷 B 所受库仑力的大小 解得 （2）经分析可知，若点电荷B不固定，则它只能在 A、C之间的连线上静止，有 解得 9、（25-26高三下·甘肃白银·阶段检测）在光滑水平桌面上固定两个相距为L、电荷量均为q的带正电的绝缘小球A和B，在A和B连线中点正上方处固定一个带负电的绝缘小球C，将一电荷量也为q的带正电的绝缘小球D放置于桌面上，小球A、B、D恰好在桌面上一个正三角形的三个顶点上且小球D恰好静止，绝缘小球均视为点电荷，则小球C所带的电荷量的绝对值为（   ） A．q B． C．2q D． 【答案】C 【详解】对小球D受力分析，在水平桌面内，根据平衡条件则有 解得 故选C。 ⌛题型03 电场强度电场线 10、（25-26高三上·天津南开·期末）如图所示，两个带等量正电的点电荷分别位于、两点上，、是连线上两点，、是连线中垂线上两点，为、的交点，、。将一负点电荷在点由静止释放，不计负点电荷重力。下列说法正确的是（　　） A．负点电荷始终做加速运动 B．负点电荷从点到点电势能先减小后增大 C．两点间电势差与两点间电势差相等 D．仅将、两点电荷改为电荷量不变的负点电荷，点电场强度不变 【答案】B 【详解】A．负点电荷由E点从静止释放，先受向下的电场力做加速运动，过O点后受向上的电场力做减速运动，A错误； B．负点电荷从点到点电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，B正确； C．因OP间的平均场强小于PQ间的平均场强，根据可知，两点间电势差小于两点间电势差，C错误； D．仅将、两点电荷改为电荷量不变的负点电荷，点电场强度大小不变，但方向改变，D错误。 故选B。 11、（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。 12、（2026·天津和平·三模）（多选）真空中存在点电荷和产生的静电场，两电荷之间的其中一条电场线如图中实线所示，一个带电粒子仅受电场力作用沿虚线轨迹从移动至，两点关于和连线对称，下列说法正确的是（     ） A．电荷量大于电荷量 B．带电粒子的电势能先减小后增加 C．带电粒子的加速度先增加后减小 D．、两点电场强度相同 【答案】AC 【详解】A．根据题意，补上一条电场线，如图所示 根据电场线疏密程度可知，附近电场强度大于附近电场强度，则电荷量大于电荷量，故A正确； B．电场力指向运动轨迹弯曲的内侧，则从移动至，电场力先做负功后做正功，带电粒子的电势能先增加后减小，故B错误； C．从到，电场强度先增大后减小，带电粒子的加速度先增加后减小，故C正确； D．根据对称性可知，、两点电场强度大小相等，方向不同，故D错误。 故选AC。 13、▶类比法◀（21-22高三上·天津和平·阶段检测）半径为R、均匀带正电的绝缘球体在空间产生对称的电场，电场强度沿半径方向随距离球心的位置变化的关系如图所示（其中距离范围内的图像未画出）。已知电荷分布均匀的球壳在壳内任意一点产生的电场强度为零，过球心的直线上有A、B两点，离球心距离分别为2R、3R，C点距球心的距离也为2R(图中未画出)，则下列说法正确的是（　　） A．A和C两点的电场强度相同、电势相等 B．从球面到A点间的电势差小于A、B两点间的电势差 C．球体内某点电场强度的大小与该点到球心的距离成正比 D．图线与坐标轴包围的图形面积所表示的物理量单位为牛顿 【答案】C 【详解】A．依题意，A和C两点的电场强度的大小相同、电势相等，因为不知道C点的具体位置，所以A和C两点的电场强度的方向是否相同不确定。故A错误； BD．E-r图线与坐标轴包围的图形的面积表示电势差，单位为伏特。且包围的面积越大，电势差越大，由题图可知，从球面到A点间的电势差大于A、B两点间的电势差。故BD错误； C．设每单位体积绝缘球中所带的电荷量为q，则球体内距球心为r的位置的电场强度大小为 即球体内某点电场强度的大小与该点到球心的距离成正比。故C正确。 故选C。 14、（2026·天津和平·一模）（多选）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点电势一定高于c点电势 【答案】CD 【详解】ABC．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，根据，该点离Q2近，则电荷量一定小于，故AB错误C正确； 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正确。 故选CD。 ⌛题型04 静电防止与利用 15、（25-26高三下·天津和平·阶段检测）宝安湾区书城球形报告厅的玻璃幕墙采用新型导电玻璃制作，兼具装饰与防静电功能，在雷雨天气中，玻璃幕墙因上方带负电的云层引起静电感应而带电。玻璃幕墙表面A、B两点位置如图所示（A点更靠近云层）。关于玻璃幕墙下列说法正确的是（　　） A．玻璃幕墙靠近云层端带正电荷 B．A点的电势高于B点的电势 C．云层的电势高于玻璃幕墙的电势 D．负电荷从云层移动到A点，电势能增大 【答案】A 【详解】A．静电感应使导体中电荷重新分布，云层带负电，靠近云层端玻璃幕墙带正电荷，故A正确； B．幕墙是导体，因导体中电荷会根据外部电场重新分布，直至导体中电势处处相等，故A点电势等于B点，故B错误； C．电场线从玻璃幕墙指向云层（负电荷），电势沿电场线降低，故玻璃幕墙的电势高于云层的电势，故C错误； D．电子带负电，由于云层的电势低于A点的电势，根据可知，负电荷从云层移动到A点，电势能减小，故D错误。 故选A。 16、（25-26高三上·天津河东·期末）高大的建筑物上安装避雷针，阴雨天气时可避免雷击，从而达到保护建筑物的目的。如图所示，虚线是某次避雷针即将放电时，带负电的云层和避雷针之间三个等势面的分布示意图；实线是空气中某个带电粒子由M点到N点的运动轨迹，不计该带电粒子的重力，则下列说法正确的是（    ） A．云层靠近避雷针时，针尖感应出负电荷 B．带电粒子越靠近避雷针尖端，其加速度越小 C．带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 D．带电粒子带正电 【答案】C 【详解】A．云层带负电，靠近避雷针时，针尖感应出正电荷（异种电荷吸引），故A错误； B．越靠近避雷针尖端，等势线越密集，电场强度越大，粒子所受电场力越大，加速度越大，故B错误； C．粒子带负电，从M点到N点，电场力方向指向轨迹内侧（即从M到N的过程中电场力做正功），电势能减小，因此粒子在M点电势能大于在N点电势能，故C正确； D．带电粒子所受电场力方向指向轨迹内侧。由云层带负电可知，避雷针尖端带正电，电场线从尖端指向云层。轨迹向避雷针弯曲，说明电场力指向避雷针，故粒子带负电，D错误。 故选C。 17.（25-26高三上·山东淄博·期末）在金属球壳的球心有一个负点电荷，球壳内外的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A．点的电势比点的高 B．球壳内表面带负电，外表面带正电 C．试探电荷+在点的电势能比在点的大 D．试探电荷+沿电场线从点运动到点，电场力做负功 【答案】D 【详解】A．沿电场线电势逐渐降低，可知点的电势低于球壳的电势，球壳电势低于点的电势，则点的电势比点的低，A错误； B．由电场线分布可知，球壳内表面带正电，外表面带负电，B错误； C．因M点电势低于N点的电势，可知试探电荷+在点的电势能比在点的小，C错误； D．因L点电势高于K点，可知试探电荷+沿电场线从点运动到点，电势能增加，则电场力做负功，D正确。 故选D。 重难·创新演练 设题创新:结合生活实际;新角度考查研究方法; 1、如图所示，将带正电的小球甲、乙（均视为点电荷）从水平地面上方相同高度处同时由静止释放。已知小球甲的电荷量和质量均大于小球乙的，不计空气阻力，则两小球从释放到落地的过程中，下列物理量中，小球甲一定大于小球乙的是（　　） A．水平位移 B．水平方向加速度 C．库仑力做的功 D．同一时刻重力的瞬时功率 【答案】D 【详解】A．水平方向由动量守恒可得，因，故，故A错误； B．甲、乙间库仑力是相互作用力，大小相等。由牛顿第二定律，水平加速度， 因，故，故B错误； C． 库仑力做功，大小相等，因为，则，故C错误； D． 重力瞬时功率 同一时刻相同，因，故，故D正确。 故选 D。 2、如图所示，充电后的平行板电容器竖直放置在水平绝缘地板上，将一根光滑绝缘细绳系在电容器、极板上的A、两点（点高于A点），再将一带正电的小球（可视为质点）悬挂在细绳上并处于静止状态。电容器不漏电，两板间的电场可视为匀强电场，小球始终未与极板接触。经下列操作，待小球再次稳定后，细绳张力一定变小的是（　　） A．A点下移一小段距离 B．略微增大极板所带的电荷量 C．板向左平移一小段距离 D．正负极板电荷量不变，电性互换 【答案】D 【详解】A．重力与电场力的合力F为定值，方向斜向右下，则球两边绳子拉力的合力与F等大反向，即两边绳子拉力的合力为定值，若A点下移一小段距离，球两边绳子之间的夹角增大，即沿两边绳子方向的两个拉力的夹角增大，而合力一定，则细绳张力一定变大，故A错误； B．略微增大极板所带的电荷量，电场力增大，重力与电场力的合力增大，则细绳张力一定变大，故B错误； C．板向左平移一小段距离，沿两边绳子方向的两个拉力的夹角增大，而合力一定，则细绳张力一定变大，故C错误； D．正负极板电荷量不变，电性互换，则重力与电场力的合力大小不变，方向斜向左下，则沿两边绳子方向的两个拉力的合力方向指向右上，沿两边绳子方向的两个拉力的夹角减小，则细绳张力一定变小，故D正确。 故选D。 3、（2026·贵州毕节·三模）（多选）如图所示，光滑绝缘的半圆环竖直固定，带同种电荷的两小球甲、乙套在圆环上处于静止状态，甲、乙与半圆环圆心的连线与竖直方向的夹角分别为和。下列说法正确的是（     ） A．甲、乙质量之比为 B．甲、乙质量之比为 C．甲、乙电荷量缓慢减少一些，两小球间的库仑力不变 D．甲、乙电荷量缓慢减少一些，和减小，不变 【答案】BD 【详解】AB．对甲、乙两球受力分析如图所示 沿切线方向分解，对甲球，有 对乙球，有 根据几何关系易知 甲、乙质量之比为，故A错误，B正确； D．当甲、乙电荷量缓慢减少时，两球会向圆环下方滑动，和均减小。但关系式仍满足，所以保持不变，故D正确； C．由上分析可知库仑力为 小球下滑后减小，减小，所以库仑力会减小，故C错误。 故选BD。 4.（2026·天津·二模）（多选）如图所示，两段半径均为R的圆形玻璃管道AO、OB拼接在一起并固定于竖直面内，管道内壁光滑，M、N为两段管道的中点，两管道在O点相切，以O为原点沿水平方向建立x轴，x轴与AOB连线相垂直，等量正、负点电荷分别固定在x轴上，处。一带正电小球从A点沿管道自由下落，运动到B点的过程中，下列说法正确的是（　　） A． B．M、N两点电场强度大小相等，方向相反 C．AOB连线上O点的电场强度最大 D．小球在O点、B点速度之比为 【答案】CD 【详解】A．由题意可知中垂线上所有点电势为0，即 、两点关于原点中心对称。 点电势为 点电势为 由中心对称关系， 得 又 因此， 即，故A错误； B．在等量异种电荷的电场中，关于原点对称的两点，电场强度大小相等、方向相同。因为、两点关于原点对称，所以、两点的电场强度大小和方向都相同，故B错误； C．在两等量异种电荷连线的中垂线上，中点处的电场线最密，电场强度最大。向两侧延伸场强逐渐减小。故点电场强度最大，故C正确； D．小球从运动到的过程中，由于、、均在等势面上，电场力不做功，只有重力做功。从到根据动能定理可得 解得 从到根据动能定理有 解得 所以，故D正确。 故选CD。 5.▶跨学科◀（25-26高三上·山东·开学考试）（多选）细胞电转染的原理简化如图所示，两带电的平行金属板间，由于细胞的存在形成如图所示的电场。其中实线为电场线，关于轴对称分布。虚线为带电的外源DNA进入细胞膜的轨迹，为轨迹上的两点，点与点关于轴对称，下列说法正确的是（　　） A．两点的电场强度相同 B．点的电势比点的电势低 C．DNA分子在点的加速度比在点小 D．DNA分子在点的电势能比在点大 【答案】BCD 【详解】A．两点的电场强度大小相同，但方向不同，A错误； B．沿电场线电势逐渐降低，N、P两点电势相等，N点电势高于M点电势，可知点的电势比点的电势低，B正确； C．N点电场线较M点密集，可知N点场强较大，则DNA分子在点的加速度比在点小，C正确； D．由图可知DNA分子从M点到N点电场力做正功，则动能增加，电势能减小，可知DNA分子在M点的电势能比在N点大，D正确。 故选BCD。 6、（25-26高三上·江苏无锡·阶段检测）在干燥的冬季，人体因行走等原因产生静电电压，关于在加油站使用如图所示静电释放器的必要性，下列分析正确的是（　　） A．静电电压极低，完全不会有放电起火的危险 B．静电释放器需要接地，从而消除人体所带静电 C．静电释放器能改变人体的对地电容，从根本上杜绝静电的积累 D．触摸静电释放器是利用了静电屏蔽原理，将人体置于一个等势体内部，从而保证安全 【答案】B 【详解】A．人体产生的静电电压可达上万伏，虽然电荷量小，但在加油站这种易燃易爆环境中，静电放电产生的电火花足以引燃油气，存在起火风险，故A错误； B．静电释放器需要接地，人体接触释放器后，身上的静电荷会通过金属导体传导给大地，从而消除人体所带静电，故B正确； C．静电释放器无法改变人体对地的电容，它的作用是释放已经积累的静电，而非杜绝静电的积累，故C错误； D．触摸静电释放器是利用静电传导原理将电荷导走，而非静电屏蔽原理，静电屏蔽是将导体置于静电场中，内部电场为零，与该装置的工作原理无关，故D错误。故选B。 真题·实战演练 高频考点：电场强度、电场线、电场力做功、静电防护与利用 1.（2026·河北·高考真题）河北雄安新区融合静电探测技术构建起“天空之网”，实现了对低空飞行器的全天候实时监测。当飞行器靠近时，固定在地面上的静电探测器探头感应出了正电荷。在感应电荷产生的静电场中。电场线（     ） A．是闭合曲线 B．从感应正电荷出发 C．在无电荷区域相交 D．终止于感应正电荷 【答案】B 【详解】本题考查静电场电场线的基本性质，结合性质逐一判断选项： A．感应电荷产生的静电场的电场线为非闭合曲线，故A错误； B．静电场电场线起始于正电荷或无穷远，探测器探头感应出正电荷，因此电场线从感应正电荷出发，故B正确； C．电场中某点的场强方向唯一，因此无电荷区域电场线不可能相交，故C错误； D．静电场电场线终止于负电荷或无穷远，正电荷是电场线的起点而非终点，故D错误。 故选B。 2.（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）某种微型“纳米光子电子加速器”利用激光照射周期性排列的纳米柱体时产生的交变电场来加速电子束。电子束通过虚线框区域的极短时间内，电场可视为恒定的，电场线分布如图所示，这段时间内（     ） A．点的电场强度比点的大 B．电子沿直线从点运动到点时，动能减小 C．电子沿直线从点运动到点时，速度增大 D．电子束的横截面大小和形状均不变 【答案】C 【详解】A．电场线的疏密表示电场强度大小，电场线越密场强越大。图中点电场线比点更密，因此点场强大于点，A错误。 B．电子带负电，所受电场力方向与电场方向相反。电子从运动到，位移方向向右，电场力与位移方向相同，电场力做正功，根据动能定理，电子动能增大，B错误。 C．电子从运动到，位移向右，电场力仍向右，电场力依旧做正功，电子动能增大，速度增大，C正确。 D．中轴线外的电子，所受电场力存在垂直电场中轴线的分力，会发生偏转，因此电子束的横截面积会改变，形状发生改变，D错误。 故选C。 3.（2025·湖北·高考真题）（多选）如图所示，在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形，顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷，且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k，则O点处的电场强度（   ） （　　） A．方向沿x轴负方向 B．方向与x轴负方向成夹角斜向下 C．大小为 D．大小为 【答案】AD 【详解】由题意可知，如图 将五个点电荷等效成 五个点电荷与O点距离为R，设 则O点场强大小为 代入可得 方向沿x轴负方向； 故选AD。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第15讲 静电场力的性质（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 1 题型01 电荷和电荷守恒定律 1 题型02 库仑定律及库仑力平衡问题 2 题型03 电场强度和电场线 4 题型04 静电防止与利用 6 重难·创新演练 7 真题·实战演练 10 模拟·基础演练 考查重点：三种起电方式、库仑定律、电场强度电场线、静电防止与利用 ⌛题型01 电荷和电荷守恒定律 1．（23-24高三上·天津南开·阶段检测）在物理发展史上这么多科学家都作出了不可磨灭的贡献，下列有关说法正确的是（　　） A．伽利略通过著名的理想斜面实验研究了守恒量并提出了能量守恒定律 B．库仑通过“油滴法”实验测定了元电荷电量 C．法拉第提出电荷周围存在着一种“看不见摸不着”的物质，最早提出了场的概念 D．牛顿提出了万有引力定律并精确测量出引力常量G 2.（25-26高三上·海南海口·阶段检测）（多选）关于各图中包含的物理知识，下列说法正确的是（    ） A．图甲，用金属网把验电器罩起来，使带电金属球靠近验电器，箔片不会张开 B．图乙，导体棒端带负电，端带正电 C．图丙，两点与中心电荷的距离相等，故两点的电场强度相同 D．图丁，利用库仑扭秤实验装置探究带电小球间的库仑力大小影响因素时，无需测出小球的电荷量 3.（25-26高三上·江苏南通·期中）如图所示，在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上。下列可以让导体B下面的金属箔张开更大角度的是（　　） A．将带电体C靠近A B．将导体A左端接地 C．将导体B右端接地 D．将A、B分开后移走C 4.（2026·陕西铜川·一模）孙思邈在《备急千金要方》中曾记载：“琥珀拾芥”（琥珀摩擦后可吸引轻小物体）。关于静电现象，下列说法正确的是（　　） A．“琥珀拾芥”属于摩擦起电现象，其本质是电荷的转移 B．琥珀与丝绸摩擦后带负电，说明丝绸对电子的束缚能力更强 C．摩擦琥珀能带电，表明电荷的总量并不守恒 D．芥子能被琥珀吸引，是因为芥子类似金属存在大量自由电子 5．▶新考法◀（2026·浙江杭州·二模）如图所示，在带正电的带电体C附近，将带绝缘底座的导体A、B相碰一下后分开，然后分别接触小电动机的两个接线柱，电动机会开始转动。在电动机转动还未停下时，重复上述操作，电动机便能持续转动。关于以上现象，下列说法正确的是（　　） A．电动机能够转动是因为A、B带同种电荷 B．第一次将A、B相碰后分开，A带负电、B带正电 C．以上操作将导致带电体C的电荷量逐渐减少 D．小电动机不停转动成为永动机，违背能量守恒定律 ⌛题型02 库仑定律及库仑力作用下的平衡问题 6.下列关于物理学史的说法正确的是（　　） A．牛顿通过月地检验证明地面上的物体受到地球的引力和月球受到地球的引力满足同样的规律，从而提出万有引力定律，并据此测出了地球的质量 B．开普勒在研究了第谷行星观测记录的基础上，得到了行星绕太阳按圆周轨道运行的结论 C．库仑通过扭秤实验装置得到电荷间的作用力F与电荷间距离r二次方成反比 D．法拉第通过油滴实验，发现带电体的电量为某一数值的整数倍，从而测得了元电荷的电荷量 7.某物理兴趣小组在“探究影响电荷之间静电力大小的因素”实验中，设计了如图所示的实验装置。该小组选用完全相同的均带正电荷的小球A和B，且小球A的电荷量大于小球B的电荷量，小球A固定在可移动的绝缘座上，小球B用绝缘丝线悬挂于C点。实验时采用控制变量法，先保持两小球距离不变，改变小球A所带的电荷量，观察小球B悬线偏角的变化情况；再保持两小球电荷量不变，改变小球A与小球B的距离，观察小球B悬线偏角的变化情况。 (1)在实验中发现小球B悬线的偏角减小，可能进行的实验操作是 。 A．小球A的电荷量增大 B．小球A的电荷量减小 C．小球A与小球B的距离增大 D．小球A与小球B的距离减小 (2)如果将小球A与小球B接触后放回原处，则小球B悬线的偏角将___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (3)如果A、B两小球的球心在同一水平线上，小球A、B的质量分别为mA和mB，小球B静止时悬线的偏角为，当地重力加速度大小为g，则两小球之间的静电力F=_________。（用题中涉及的物理量符号表示） 8.（安徽省合肥皖智高级中学2024-2025学年高三上学期第四次阶段性检测）在真空中的某直线上依次固定三个点电荷A、B、C，所带电荷量分别为-q、2q、-3q（q>0），A、B两点电荷之间的距离为d，B、C两点电荷之间的距离为2d。静电力常量为k。 （1）求点电荷B所受库仑力的大小与方向； （2）若点电荷B不固定，仅改变点电荷B的位置，结果点电荷B在点电荷A、C的库仑力作用下保持静止，求点电荷B静止时与点电荷A 之间的距离L。 9.（25-26高三下·甘肃白银·阶段检测）在光滑水平桌面上固定两个相距为L、电荷量均为q的带正电的绝缘小球A和B，在A和B连线中点正上方处固定一个带负电的绝缘小球C，将一电荷量也为q的带正电的绝缘小球D放置于桌面上，小球A、B、D恰好在桌面上一个正三角形的三个顶点上且小球D恰好静止，绝缘小球均视为点电荷，则小球C所带的电荷量的绝对值为（   ） A．q B． C．2q D． ⌛题型03 电场强度电场线 10.（25-26高三上·天津南开·期末）如图所示，两个带等量正电的点电荷分别位于、两点上，、是连线上两点，、是连线中垂线上两点，为、的交点，、。将一负点电荷在点由静止释放，不计负点电荷重力。下列说法正确的是（　　） A．负点电荷始终做加速运动 B．负点电荷从点到点电势能先减小后增大 C．两点间电势差与两点间电势差相等 D．仅将、两点电荷改为电荷量不变的负点电荷，点电场强度不变 11.（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 12.（2026·天津和平·三模）真空中存在点电荷和产生的静电场，两电荷之间的其中一条电场线如图中实线所示，一个带电粒子仅受电场力作用沿虚线轨迹从移动至，两点关于和连线对称，下列说法正确的是（     ） A．电荷量大于电荷量 B．带电粒子的电势能先减小后增加 C．带电粒子的加速度先增加后减小 D．、两点电场强度相同 13.▶类比法◀（21-22高三上·天津和平·阶段检测）半径为R、均匀带正电的绝缘球体在空间产生对称的电场，电场强度沿半径方向随距离球心的位置变化的关系如图所示（其中距离范围内的图像未画出）。已知电荷分布均匀的球壳在壳内任意一点产生的电场强度为零，过球心的直线上有A、B两点，离球心距离分别为2R、3R，C点距球心的距离也为2R(图中未画出)，则下列说法正确的是（　　） A．A和C两点的电场强度相同、电势相等 B．从球面到A点间的电势差小于A、B两点间的电势差 C．球体内某点电场强度的大小与该点到球心的距离成正比 D．图线与坐标轴包围的图形面积所表示的物理量单位为牛顿 14.（2026·天津和平·一模）（多选）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点电势一定高于c点电势 ⌛题型04 静电防止与利用 15.（25-26高三下·天津和平·阶段检测）宝安湾区书城球形报告厅的玻璃幕墙采用新型导电玻璃制作，兼具装饰与防静电功能，在雷雨天气中，玻璃幕墙因上方带负电的云层引起静电感应而带电。玻璃幕墙表面A、B两点位置如图所示（A点更靠近云层）。关于玻璃幕墙下列说法正确的是（　　） A．玻璃幕墙靠近云层端带正电荷 B．A点的电势高于B点的电势 C．云层的电势高于玻璃幕墙的电势 D．负电荷从云层移动到A点，电势能增大 16.（25-26高三上·天津河东·期末）高大的建筑物上安装避雷针，阴雨天气时可避免雷击，从而达到保护建筑物的目的。如图所示，虚线是某次避雷针即将放电时，带负电的云层和避雷针之间三个等势面的分布示意图；实线是空气中某个带电粒子由M点到N点的运动轨迹，不计该带电粒子的重力，则下列说法正确的是（    ） A．云层靠近避雷针时，针尖感应出负电荷 B．带电粒子越靠近避雷针尖端，其加速度越小 C．带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 D．带电粒子带正电 17.（25-26高三上·山东淄博·期末）在金属球壳的球心有一个负点电荷，球壳内外的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A．点的电势比点的高 B．球壳内表面带负电，外表面带正电 C．试探电荷+在点的电势能比在点的大 D．试探电荷+沿电场线从点运动到点，电场力做负功 重难·创新演练 设题创新:结合生活实际;新角度考查研究方法;学科融合 1.如图所示，将带正电的小球甲、乙（均视为点电荷）从水平地面上方相同高度处同时由静止释放。已知小球甲的电荷量和质量均大于小球乙的，不计空气阻力，则两小球从释放到落地的过程中，下列物理量中，小球甲一定大于小球乙的是（　　） A．水平位移 B．水平方向加速度 C．库仑力做的功 D．同一时刻重力的瞬时功率 2.如图所示，充电后的平行板电容器竖直放置在水平绝缘地板上，将一根光滑绝缘细绳系在电容器、极板上的A、两点（点高于A点），再将一带正电的小球（可视为质点）悬挂在细绳上并处于静止状态。电容器不漏电，两板间的电场可视为匀强电场，小球始终未与极板接触。经下列操作，待小球再次稳定后，细绳张力一定变小的是（　　） A．A点下移一小段距离 B．略微增大极板所带的电荷量 C．板向左平移一小段距离 D．正负极板电荷量不变，电性互换 3.（2026·贵州毕节·三模）（多选）如图所示，光滑绝缘的半圆环竖直固定，带同种电荷的两小球甲、乙套在圆环上处于静止状态，甲、乙与半圆环圆心的连线与竖直方向的夹角分别为和。下列说法正确的是（     ） A．甲、乙质量之比为 B．甲、乙质量之比为 C．甲、乙电荷量缓慢减少一些，两小球间的库仑力不变 D．甲、乙电荷量缓慢减少一些，和减小，不变 4.（2026·天津·二模）（多选）如图所示，两段半径均为R的圆形玻璃管道AO、OB拼接在一起并固定于竖直面内，管道内壁光滑，M、N为两段管道的中点，两管道在O点相切，以O为原点沿水平方向建立x轴，x轴与AOB连线相垂直，等量正、负点电荷分别固定在x轴上，处。一带正电小球从A点沿管道自由下落，运动到B点的过程中，下列说法正确的是（　　） A． B．M、N两点电场强度大小相等，方向相反 C．AOB连线上O点的电场强度最大 D．小球在O点、B点速度之比为 5.▶跨学科◀（25-26高三上·山东·开学考试）（多选）细胞电转染的原理简化如图所示，两带电的平行金属板间，由于细胞的存在形成如图所示的电场。其中实线为电场线，关于轴对称分布。虚线为带电的外源DNA进入细胞膜的轨迹，为轨迹上的两点，点与点关于轴对称，下列说法正确的是（　　） A．两点的电场强度相同 B．点的电势比点的电势低 C．DNA分子在点的加速度比在点小 D．DNA分子在点的电势能比在点大 6.▶新情境◀（25-26高三上·江苏无锡·阶段检测）在干燥的冬季，人体因行走等原因产生静电电压，关于在加油站使用如图所示静电释放器的必要性，下列分析正确的是（　　） A．静电电压极低，完全不会有放电起火的危险 B．静电释放器需要接地，从而消除人体所带静电 C．静电释放器能改变人体的对地电容，从根本上杜绝静电的积累 D．触摸静电释放器是利用了静电屏蔽原理，将人体置于一个等势体内部，从而保证安全 真题·实战演练 高频考点：电场强度、电场线、电场力做功、静电防护与利用 1.（2026·河北·高考真题）河北雄安新区融合静电探测技术构建起“天空之网”，实现了对低空飞行器的全天候实时监测。当飞行器靠近时，固定在地面上的静电探测器探头感应出了正电荷。在感应电荷产生的静电场中。电场线（     ） A．是闭合曲线 B．从感应正电荷出发 C．在无电荷区域相交 D．终止于感应正电荷 2.（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）某种微型“纳米光子电子加速器”利用激光照射周期性排列的纳米柱体时产生的交变电场来加速电子束。电子束通过虚线框区域的极短时间内，电场可视为恒定的，电场线分布如图所示，这段时间内（     ） A．点的电场强度比点的大 B．电子沿直线从点运动到点时，动能减小 C．电子沿直线从点运动到点时，速度增大 D．电子束的横截面大小和形状均不变 3.（2025·湖北·高考真题）（多选）如图所示，在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形，顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷，且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k，则O点处的电场强度（   ） （　　） A．方向沿x轴负方向 B．方向与x轴负方向成夹角斜向下 C．大小为 D．大小为 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $