第21讲 电场力的性质 专项训练-2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 聚焦电场力性质核心知识点，通过基础对点练、综合提升练、培优加强练三级分层，以题载知，强化相互作用观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础对点练|9题（4对点）|概念辨析与简单应用，如库仑定律计算、电场强度理解|从库仑定律（电荷相互作用）到电场强度（场的性质），再到电场线（形象描述）及静电现象（实际应用），形成完整概念链| |综合提升练|3题|多知识点综合，如点电荷平衡、圆周运动结合电场力|整合力学平衡与电场力，体现科学推理在复杂情境中的应用| |培优加强练|1题|复杂情境问题，如匀强电场与斜面、库仑力综合|深化模型建构，融合电场力、重力、牛顿定律，提升综合解题能力|

第21讲 电场力的性质 专项训练 基础对点练 1． 选择题： 对点1　库仑定律的理解和应用 1.(2026·江苏南通期中)真空中固定有两个完全相同的带电金属小球A和B，电荷量分别为-5Q和Q，两球间的静电力大小为F。现用绝缘工具将两金属球接触，再将A、B两金属小球间的距离增大为原来的两倍，则它们间的静电力大小变为(　　) A. B. C. D. 2.(2026·江苏淮安期末)如图所示，用两根等长的绝缘细线把带同种电荷的A、B小球(可视为质点)悬挂在天花板同一位置处，两球静止时细线与竖直方向间的夹角α、β相等。设A、B球质量，电荷量分别为mA、mB，qA、qB。下列说法可能正确的是(　　) A.mA>mB，qA>qB B.mA<mB，qA=qB C.mA=mB，qA>qB D.mA<mB，qA<qB 3.如图所示，在绝缘且光滑水平地面上有两个带异种电荷的小球A、B，质量分别为m1、m2，带电荷量分别为q1、q2。当用力 F向右拉着A时，A、B小球共同运动，两小球之间的距离为x1;当用力F向左拉着B时，A、B小球共同运动，两小球之间的距离为x2。则x1和x2的比值为(　　) A. B. C. D. 对点练2　电场强度的理解和计算 4.关于电场强度，以下认识正确的是(　　) A.若在电场中的P点不放试探电荷，则P点的电场强度为0 B.点电荷的电场强度公式E=k表明，在距离点电荷为r的点上电场强度都相同 C.电场强度公式E=表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍 D.匀强电场中电场强度处处相同，所以试探电荷在其中任意位置的受力都相同 5.在静电场中有a、b两点，试探电荷在两点的静电力F与电荷量q满足如图所示的关系。请问a、b两点的场强大小关系是(　　) A.Ea=Eb B.Ea=2Eb C.Ea<Eb D.Ea>Eb 6.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 7.(2026·江苏连云港期中)如图所示，在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正点电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。已知静电力常量为k，则(　　) A.A、C两点的电场强度相同 B.B点的电场强度大小为E-k C.D点的电场强度大小不可能为0 D.A点的电场强度大小为 对点3　电场线的理解和应用 8.两等量异种点电荷周围电场线分布如图所示，两电荷连线中点为O，b、c两点关于二者连线对称，a、d两点关于O点对称，以下说法正确的是(　　) A.O点电场强度为0 B.a点电场强度小于b点电场强度 C.b、c两点的电场强度相同 D.a、d两点的电场强度相同 对点4　静电的防止与利用 9.对于下列几幅图所涉及物理现象或原理的说法正确的是(　　) A.甲图中在高压电线旁边与大地相连的两条导线起尖端放电的作用 B.乙图中燃气灶中的点火器应用了摩擦起电的原理 C.丙图中采用金属丝的织物制成工作服的原理是静电吸附 D.丁图中武当山主峰上有一座金殿，常出现雷火炼殿的奇观，因为金殿顶部除海马等屋脊上的装饰外，很少有带尖的结构，不易放电 综合提升练 1． 选择题： 10.如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，Q恰好静止不动，且Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线。已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，Q1、Q2的电荷量之比为(　　) A.r1∶r2 B.r2∶r1 C.∶ D.∶ 11.如图所示，光滑绝缘圆弧形轨道竖直放置。质量均为M、带电荷量均为+q的A、B两小球分别处于圆心等高处和圆弧最低点。B球受到水平向左外力F的作用，使A、B均处于静止状态。由于A球缓慢漏电，导致其高度缓慢降低，B球仍保持静止状态。A球下降过程中，下列说法正确的有(　　) A.A、B两球之间的静电力变大 B.A球所受支持力大小不变 C.B球所受外力F不变 D.B球所受支持力变大 12.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60°，两球连线与轻绳的夹角为30°，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2mg B.A球静止时，A球与B球间的库仑力为2mg 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 培优加强练 13.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，则下列说法错误的是(　　) 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= 参考答案： 1.答案　A解析　两金属球接触前，根据库仑定律得F= 接触后再分开，两金属球的带电荷量均为Q'==-2Q 则两球间的静电力大小为F'==F，故A正确。 2.答案　C解析　A、B两球所受的库仑力是作用力和反作用力，根据牛顿第三定律可知它们大小相等、方向相反，与所带电荷量的多少无关;根据平衡条件，对A有tan α=，对B有tan β=，因α=β，则mA=mB，故C正确。 3.答案　C解析　对A、B整体由牛顿第二定律有F=(m1+m2)a，可知，无论拉力作用在A上还是作用在B上两球共同运动的加速度大小相同。当拉力作用在A上时，对小球B由牛顿第二定律有k=m2a;当拉力作用在B上时，对小球A由牛顿第二定律有k=m1a，解得=，故C正确。 4.答案　D 5.答案　D解析　由F=qE可知F-q图像的斜率表示电场强度，由题图可知a、b两图线斜率之比为4∶1，则a、b两点的场强大小关系为Ea=4Eb，即Ea>Eb，D正确。 6.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。 7.答案　D解析　根据电场叠加原理可知，A、C两点的电场强度大小相等、方向不同;B点的电场强度大小为E1=E+k;D点的电场强度大小为E2=E-k，当E=k时E2=0;A点的电场强度大小为E3==，故A、B、C错误，D正确。 8.答案　D解析　由电场强度的叠加原理可知，O点电场强度方向向右且不为0，故A错误;由电场线的疏密可知，a点电场强度大于b点电场强度，故B错误;b、c两点电场强度大小相等，方向不同，故C错误;由对称性可知，a、d两点电场强度相同，故D正确。 9.答案　D解析　甲图中在高压电线旁边与大地相连的两条导线起静电屏蔽的作用，故A错误;乙图中燃气灶中的点火器应用了尖端放电的原理，故B错误;丙图中采用金属丝的织物制成工作服的原理是静电屏蔽，故C错误;丁图中武当山主峰上的金殿顶部除海马等屋脊上的装饰外，很少有带尖的结构，不易产生尖端放电，故D正确。 10.答案　C解析　点电荷Q恰好静止不动，则有k=k 可得Q1、Q2的电荷量之比为=，故C正确。 11.答案　B解析　A球下降过程中，对A球受力分析如图所示，根据相似三角形可得==，由于R、Mg不变，A、B之间的距离减小，则A、B两球之间的静电力变小，A球所受的支持力大小不变，故A错误，B正确;在A球下降过程中，设A球所受的支持力与竖直方向的夹角为θ，对A、B整体根据平衡条件得F=FNAsin θ，FNB+FNAcos θ=2Mg，由于FNA大小不变，θ逐渐减小，则B球所受外力F逐渐减小，B球所受支持力逐渐减小，故C、D错误。 12.答案　C解析　对小球A受力分析，其受重力、轻绳的拉力以及小球B的库仑力，如图所示，根据力的平衡条件得F库=FTcos 30°+mgcos 30°， FTsin 30°=mgsin 30°，联立解得FT=mg，F库=mg，A、B错误;剪断轻绳瞬间，轻绳的拉力消失，库仑力与重力均不变，则小球A所受合力大小为mg，由牛顿第二定律得小球A的瞬时加速度大小a=g，C正确;剪断轻绳前后瞬间，B球的受力不变，则轻杆对B球的作用力不变，D错误。 13.答案　C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。 学科网（北京）股份有限公司 $