第39讲 电场力的性质（专项训练）（湖南专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦电场力性质，以电荷守恒、库仑定律、电场强度、电场线为核心，通过基础-重难-真题三级演练，构建从概念到应用的递进式训练体系，渗透科学思维与模型建构。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础演练|15题|平衡问题、场强叠加、轨迹分析|电荷守恒→库仑定律→电场强度→电场线，形成“概念-规律-应用”逻辑链| |重难创新|5题|彭宁离子阱、反天刀鱼电场等新情境|结合实际问题深化场强、电势理解，体现科学探究| |真题实战|7题|高考高频考点（场强、电场线）|对接命题趋势，强化模型迁移与科学推理能力|

第39讲 电场力的性质 目录 模拟·基础演练 1 题型01 电荷守恒定律与库仑定律的理解和应用 1 题型02 电场强度的理解和计算 4 题型03 电场线的理解和应用 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：电场强度的叠加、库仑定律下的平衡问题、电场线的理解和应用 ⏳题型01 电荷守恒定律与库仑定律的理解和应用 1．（2026·湖南湘潭·二模）如图所示，水平天花板下方固定一个光滑小定滑轮O，在定滑轮的正下方C处固定一个正点电荷，不带电的小球a、带正电的小球b分别与跨过定滑轮的绝缘轻绳两端相连。开始时系统在图示位置静止，已知。若b球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），则在b球到达定滑轮O正下方前，下列说法正确的是（　　） A．a球的质量可能等于b球的质量 B．b球的轨迹是一段以点为圆心的圆弧 C．此过程中点电荷对b球的库仑力增大 D．此过程中滑轮受到轻绳的作用力减小 【答案】B 【详解】A．对球进行受力分析，受到轻绳的拉力、重力和库仑力，如图所示。 由相似三角形可知其中整理得，由于，因此，故A错误； BC．由两小球重力不变及不变，可知不变，球电荷量减少，则减小，库仑力减小，故球的轨迹是一段以点为圆心的圆弧，故B正确，C错误； D． 滑轮受到的轻绳的作用力大小均为，大小不变，由减小可知两绳的夹角减小，所以滑轮受到两绳的合力增大，故D错误。 2.（2026·湖南邵阳·二模）一带电小球A，固定在绝缘竖直墙壁上，一段不可伸长的绝缘轻绳跨过光滑的定滑轮O一端与带电小球B相连，另一端用外力F拉住，滑轮在小球A的正上方，静止时OA与OB距离相等，重力加速度为g，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．若此时将OB绳剪断，则剪断瞬间B球的加速度大小为g B．若调节力F，使OB绳缓慢变长，则OB绳拉力变小 C．若调节力F，使OB绳缓慢变短，则A、B两小球间的电场力变小 D．若调节力F，使OB绳缓慢变化一小段长度，则B球的运动轨迹为圆弧 【答案】AD 【详解】对小球B受力分析，受重力、绳子拉力、库仑力。由于重力竖直向下平行于，拉力沿绳平行于，库仑力沿连线平行于，力的矢量三角形与几何三角形相似。根据相似三角形对应边成比例可得 A．剪断前，由比例式知 剪断瞬间绳子拉力消失，库仑力和重力不变，合力大小 故加速度，A正确。 B．由，当变长时，拉力变大，B错误。 C．由及库仑定律 联立得 由于、、、、均不变，故A、B距离保持不变，库仑力大小不变，C错误。 D．因A固定且A、B距离不变，B球运动轨迹是以A为圆心的圆弧，D正确。 故选AD。 3.（2026·湖南岳阳·二模）如图所示，光滑的绝缘细绳两端固定在等高的竖直杆上，细绳质量忽略不计，均匀的带电金属小环（可看成质点）穿在绝缘细绳上，并在水平的匀强电场的作用下在某位置保持静止，匀强电场平行两竖直杆所在平面，细绳上的张力大小用来表示。下列操作中，细绳上张力大小可能保持不变的是（　　） A．只将电场强度增大一点 B．只将电场强度减小一点 C．只将细绳的右端点下移一小段距离 D．只将细绳的左端点下移一小段距离 【答案】AB 【详解】A．将重力和电场力等效成一个力，则小环受到两边绳子上的拉力关于对称，绳子的两端在垂直方向上的距离为，两竖直杆间绳子的长度为，两绳间的夹角为，对小环受力分析如图 沿着合力方向和垂直合力方向进行正交分解，有 由几何关系可得 若只将电场强度增大一点，变大，小环向左移动，再次稳定后，绳子间的夹角减小，则可能不变，故A正确； B．若只将电场强度减小一点，变小，小环向右移动，再次稳定后，绳子间的夹角增大，则可能不变，故B正确； CD．若只将固定端点上下移动，细绳总长度不变，绳子两端在垂直方向的距离改变，因此改变，因此改变，故CD错误。 故选AB。 故选 4.（多选）(2026·四川省·月考试卷)如图，真空中固定在绝缘台上的两个相同的金属小球和，带有等量同种电荷，电荷量为，两者间距远大于小球直径，两者之间的静电力大小为。用一个电荷量为的同样的金属小球先跟接触，再跟接触，移走后，和之间的静电力大小仍为，则的绝对值可能是() A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】先跟接触后，两者电荷量均变为，再跟接触后，两者电荷量均变为，此时之间静电力大小仍为，则有 解得或； 则的绝对值可能是或者。 故选AD。 5.(2026·湖北省襄阳市·月考试卷)如图所示，光滑绝缘的水平面上放着三个带电小球可看成点电荷，三个小球处在同一条直线上，要使三个小球都处于静止状态，则它们的电荷量分别为() A.、、 B.、、 C.、、 D.、、 【答案】C 【解析】A.由“两同夹异”可知，小球、带同种电荷，小球与、带异种电荷，故A错误； B.由“两大夹小”可知最小，故B错误； 三个自由电荷位置如题图所示，根据平衡列出方程组，对于有，对于有，对于有，解得；，由几何关系得，则，将数据代入可知C正确，D错误。 故选C。 考 ⏳题型02 电场强度的理解和计算 6.（2026·湖南长沙·二模）小明同学在研究了两个等量同种电荷的中垂线上的电场分布规律后，想将其研究方法推广到其它带电体情形，如图所示，一个均匀分布正电荷Q的圆环，其半径为a，以圆环圆心为坐标原点O，垂直于圆环平面建立x轴，他大致画出了x轴上的电场强度与x轴的图像，下列图像符合实际情况的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】先考虑相距为的等量同种正电荷、的中垂线上的电场分布，此时设其中垂线上某点和两电荷或的连线与连线间的夹角为，有，则该点的电场强度 对此式求极值，设，则 当，即，也即在距离两电荷中点时，取最大值，此时电场强度最大（也可以用其他方法如不等式求极值）。 由于均匀带电圆环可以看作无数个关于圆心对称的等量点电荷微元，每一对微元电荷的极值点位置都相同，根据矢量叠加原理可知圆环两侧的场强极值点仍然在距离圆心的位置，考虑到方向问题，答案选择A。 故选A。 7．（2026·河北衡水·二模）如图所示，真空中有一个三棱锥区域O-ABC，三棱锥底面ABC为等腰直角三角形，AB＝BC＝L，OA＝OB＝OC＝L，在A点放置一电荷量为q的正点电荷，C点放置一电荷量为2q的正点电荷，下列说法正确的是（　　） A．O点的电场强度大小为 B．O点的电场强度大小为 C．若在B点放置一电荷量为q的正点电荷，则其所受电场力的大小为 D．若在B点放置一电荷量为q的正点电荷，则其所受电场力的大小为 【答案】B 【详解】AB．由几何知识可知，三角形OAC为等腰直角三角形，，A点的点电荷在O点产生的电场强度大小 C点的点电荷在O点产生的电场强度大小 则O点的合电场强度大小，A错误，B正确。 CD．同理可知，B点的合电场强度大小 则电荷量为q的正点电荷在B点受到的电场力大小为，CD错误。 故选B。 8.(2026·河南省郑州市·模拟题)如图，正五角星的五个顶点各固定一个点电荷，顶点处的电荷量为，其余各顶点的电荷量均为。已知各顶点到中心点的距离均为，静电力常量为，则中心处的电场强度大小为() A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由点电荷的电场强度公式可知，各点电荷在点产生的电场强度大小为，若点也是带正电且电荷量为，由对称性可知此时五个点电荷的合场强大小为零，所以四个正点电荷的合场强大小，方向沿方向，则题中五个点电荷在点的合场强大小为，方向沿方向。 故选B。 9.(2026·江苏省苏州市·其他类型)科学推理及实验探究均表明：均匀带电球壳或球体在球外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷产生的电场相同；均匀带电球壳在空腔内部的电场强度处处为零。由此可知，一个半径为的均匀带电球体在空间的电场强度大小与到球心距离的关系图像可能为() A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由“均匀带电球壳或球体在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同”可知，在的区间上，均匀带电球体周围电场的场强与的关系应为，故D错误； 在的区间，因“均匀带电球壳在空腔内部的电场强度处处为零”，所以场强仅由内球体部分所带电荷决定，，又因球体均匀带电，所以为单位体积的电荷量，所以，即，所以项正确。 10.(2026·湖南省长沙市·其他类型)如图所示，半径为的金属圆环固定在竖直平面上，金属圆环所带电荷量为，且均匀分布，绝缘细线的一端固定在圆环的最高点，另一端连接一个质量为的带电小球视为质点。稳定时，小球在过圆心且垂直圆环平面的轴上的点处于静止状态，、两点间的距离也为。已知静电力常量为，重力加速度大小为，则小球所带的电荷量为() A. B. C. D. 【答案】B 【解析】将均匀带电圆环可视为个带有相同电荷的小球，设每个小球带电量为，则每个在点产生的场强的水平分量为，根据对称性可知所有在点产生的场强的竖直分量的矢量和为零，所以对进行求和可得均匀带电圆环在点产生的电场强度大小为，由对称性可知：竖直方向的电场强度为零，小球在点受重力、电场力、绳子的拉力而平衡，由平衡条件有，解得，故B正确，ACD错误。 故选B。 ⏳题型03 电场线的理解和应用 11．（2026·湖南永州·二模）如图甲所示，AB是电场中的一条直线，质子以某一初速度从A点出发，仅在静电力作用下沿AB直线运动到B点，其速度—时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（   ） A．电场线的方向由A指向B B．A、B两点的电场强度大小相比 C．A、B两点的电势相比 D．质子由A点运动到B点的过程中，静电力做负功 【答案】BD 【详解】B．由图乙可知，质子从A点到B点过程，加速度大小逐渐减小，所受电场力逐渐减小，场强逐渐减小，则有，故B正确； D．质子从A点到B点过程，质子的速度逐渐减小，所以静电力做负功，故D正确； AC．由于静电力做负功，质子受到的电场力向左，则电场线的方向由B指向A，根据沿场强方向电势逐渐降低，可知，故AC错误。 故选BD。 12.（2026·湖南株洲·一模）如图所示，实线为方向未知的三条电场线，其中一条电场线上依次标有M、N、Q点，已知，一带正电的粒子（重力不计）从O点以一定的初速度v进入电场，其运动轨迹如图中虚线所示，则（　　） A．M、Q两点的场强大小关系是 B．M与N和N与Q间的电势差相等，即 C．在粒子沿图中轨迹运动的过程中，其电势能逐渐增大 D．在粒子沿图中轨迹运动的过程中，其动能逐渐增大 【答案】AD 【详解】A．由电场线疏密程度可知，故A正确； B．由电场线疏密程度可知，结合可得，故B错误； CD．由粒子轨迹可知电场力指向轨迹内侧，沿图中轨迹运动的过程中，电场力做正功，动能增加，电势能减少，故C错误，D正确。 故选AD。 13．（25-26高三上·江苏苏州·模拟预测）真空中某电场的电场线如图中实线所示，M、O、N为同一根电场线上的不同位置的点，两个带电粒子a、b均从P点以相同速度射入该电场区域，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A．a粒子带正电，b粒子带负电 B．电场力对a、b粒子均做正功 C．a粒子的电势能减小，b粒子的电势能增加 D．图中的两条虚线可能都是等势线 【答案】B 【详解】A．根据粒子的受力和运动轨迹可知，a粒子受力逆着电场线，故a粒子带负电，b粒子受力沿电场线，故b粒子带正电，故A错误； BC．根据粒子的运动轨迹可知，电场力对a、b两个粒子均做正功，电势能均减小，故B正确，C错误； D．等势线不相交，不相切，粒子受电场力做曲线运动，图中的两条虚线都不是等势线，故D错误。 故选B。 14.(2026·湖北省十堰市·其他类型)如图所示，竖直平面内固定着等量同种正点电荷、，在、连线的中垂线上的点由静止释放一个负点电荷，该负点电荷仅在电场力的作用下运动，下列关于该负点电荷在一个运动周期内的速度时间图像，可能正确的是() A. B. C. D. 【答案】C 【解答】、当点距离、连线很远时，负点电荷受到的合力先增大后减小，加速度先增大后减小，过、连线后的加速度先增大后减小，且在某一区域内做往复运动，故C正确、BD错误； A、负点电荷受到的力是变力，不会做匀变速运动，故A错误。 15.（多选）(2026·内蒙古自治区·单元测试)如图所示，实线为某带电体周围电场中的三条电场线，虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，、、为轨迹分别与三条电场线的交点。粒子在、、三点的动能分别为、、。下列说法正确的是() A.粒子的运动方向为 B.粒子带负电 C. D.粒子在运动过程中动量变化越来越快 【答案】BC 【解析】A、仅根据粒子的运动轨迹，无法确定粒子是从运动，还是从运动，因为两种运动方向都可能形成题中所示的轨迹，A错误； B、电场线的切线方向表示电场强度的方向。粒子做曲线运动时，电场力的方向指向轨迹的凹侧。观察轨迹可知，粒子所受电场力的方向与电场线的方向相反，因此粒子带负电。B正确； C、根据动能定理，电场力做正功，动能增加电场力做负功，动能减少。若粒子从运动，电场力方向与速度方向的夹角大于，电场力做负功，动能减小，即；若粒子从运动，电场力方向与速度方向的夹角小于，电场力做正功，动能增加，即。两种情况均能推出，C正确； D、根据动量定理，动量变化率等于合外力此处合外力为电场力。电场线的疏密表示电场强度的大小，从，电场线越来越密，电场强度越来越大，粒子所受电场力越来越大，因此动量变化越来越快；若从，则与之相反，D错误。 重难·创新演练 设题创新:结合彭宁离子阱考查电场线、场强、电势(T21);结合反天刀鱼电场考查电场线(T22);结合新型的海水淡化预净化装置考查电场线与轨迹综合问题(T23)；结合新型的“人工分子”电子器件考查电场强度等概念(T24)；新角度考查：类比开普勒第二定律研究方法电场问题(模型创新(T1);新角度考查(T3); 1．（2026·江苏南京·二模）“彭宁离子阱”是一个可以用来储存带电粒子的装置，它主要由一对左右对称的环电极和一对上下对称的端电极构成，如图所示，其内部某一截面的部分电场线和等势线分布，则（　　） A．P、M两点电场强度相同 B．P、Q两点电场强度 C．P、Q两点电势 D．M、N两点电势 【答案】D 【详解】A．电场强度是矢量，方向沿电场线切线方向；由图像结合对称性可知P、M两点电场强度大小相同，方向相反，因此P、M两点电场强度不同，故A错误； B．电场线越密场强越大，P点比Q点更靠近中心，电场线更稀疏，因此，故B错误； CD．根据图像可知上、下端电极带正电，左、右环电极带负电，电场、电势的分布具有对称性；结合沿电场线电势降低，等势线与电场线垂直，可知P、Q两点电势相等，M点电势大于N点电势，故C错误，D正确。 故选D。 2．（2026·甘肃张掖·三模）反天刀鱼是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生类似于等量异种点电荷形成的电场，其电场线分布如图所示，、为电场中的两个点，下列说法正确的是（　　） A．反天刀鱼的头部带负电荷 B．点的电场强度小于点的电场强度 C．带电粒子只在电场力作用下有可能沿电场线从点运动到点 D．若将一负试探电荷从点移动到点，该负电荷电势能增加 【答案】D 【详解】A．根据电场线从正电荷出发回到负电荷的特性，可知反天刀鱼的头部带正电荷，故A错误； B．由于P点处的电场线比Q点处密集，所以P点的电场强度大于Q点的电场强度，故B错误； C．若带电粒子只受电场力作用，根据粒子所受电场力方向总是沿电场线的切线方向，可知粒子将做直线运动，而不是曲线运动，所以粒子不可能沿电场线从P点运动到Q点，故C错误； D．一个负试探电荷从P点运动到Q点的过程中，电场力做负功，电势能增加，故D正确。 故选D。 3．（2026·安徽安庆·二模）某科学团队设计了一种新型的海水淡化预净化装置，基本构造如图所示，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。 4．（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。 5．（2026·浙江·一模）如图所示，电荷量为的点电荷固定在点，电荷量为、质量为的点电荷绕点沿椭圆轨道运动，轨道两端点、到的距离分别为、，周期为。不计粒子受到的重力，静电力常量为。下列判断正确的是（　　） A．电荷在点的速率小于点的速率 B．电荷通过、两点的加速度之比为 C．若电荷通过点时速度方向不变、大小突然变为，则以后周期变为 D．电荷离开向运动过程中，电势能逐渐变大 【答案】C 【详解】A．点电荷绕点沿椭圆轨道运动，类比开普勒第二定律可知电荷与电荷量为的点电荷的连线在相等时间内扫过的面积相等，则有 可得，故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 可知电荷通过、两点的加速度之比为，故B错误； C．若电荷通过点时速度方向不变、大小突然变为，则有 可知以后电荷做圆周运动，类比开普勒第三定律可得 可得周期变为，故C正确； D．电荷离开向运动过程中，库仑力做正功，电势能逐渐变小，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．（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。 2. （2026·湖北·高考真题）一带正电粒子仅受静电力作用，从静止开始沿直线运动，0 ~ 4t0时间内，其速度v随时间t的变化图像是如图所示的三条线段。t0时刻、1.5t0时刻、3.5t0时刻粒子所在位置分别为a点、b点、c点。下列说法正确的是（ ） A. b点的电势比a点的高 B. b点的电场强度比a点的大 C. 粒子在a、c两点的电势能相等 D. 粒子在a、c两点受到的电场力大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．在0 ~ 2t0内，粒子做匀加速运动，加速度，电场方向与运动方向相同。沿电场线方向电势降低，则点电势比点低，故A错误。 B．在内加速度恒定，点与点电场强度大小相等，故B错误。 C．在时刻，速度 在时刻，处于的匀减速阶段，加速度 速度 则a、c两点动能相等，由能量守恒知电势能相等，故C正确。 D．设粒子质量为m，则点电场力大小 点电场力大小，两者不相等，故D错误。 故选C。 3. （2026·山东·高考真题）（多选） 融合新型功能材料的传感器在智能感知领域得到广泛应用。如图所示，光滑、绝缘椭圆轨道竖直放置，长轴、短轴，AC与 交于 点，为最低点， 点处内置可感知轨道压力的传感器。空间内充满平行轨道平面、斜向上的匀强电场（图中未画出）。质量为、电荷量为的小球置于 点时恰好静止，此时传感器示数等于，g为重力加速度的大小。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的大小为 B. 电场强度方向与的夹角为 C. 、两点间的电势差 D. 若小球在点的速度水平向右、大小为，则到达点时速度大小仍为 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．作出小球在点时的受力分析图如图1所示 由力的平衡条件结合几何关系有 所以电场强度的大小，且其方向与的夹角满足，则，故A错误，B正确； C．分别作出、两点在经过点的电场线上的两等势点、，如图2所示 则由几何关系可知，、两点间沿电场方向的距离为 所以、两点间的电势差为，故C正确； D．小球所受支持力对其始终不做功，根据题意可知，小球所受电场力与重力的合力水平向右，连线沿竖直方向，所以从B到的过程，小球所受合外力做的总功为0，由动能定理可知其动能变化量为0，故小球在、两点的速度大小均为，故D正确。 故选BCD。 4．（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。 5．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）某同学绘制了四幅静电场的电场线分布图，其中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】AC．电场线不相交、不闭合，故AC错误； B．该电场可能为正点电荷形成的电场，故B正确； D．假设存在这种电场线，做两条等势线，如图所示 则有， 即 由电场线的疏密程度可知，处电场强度大于处电场强度，由公式可得，，相互矛盾，假设不成立，即这种电场线不存在，故D错误。 故选B。 6．（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。 7．（多选）（2025·湖北·高考真题）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 学科网（北京）股份有限公司 $ 第39讲 电场力的性质 目录 模拟·基础演练 1 题型01 电荷守恒定律与库仑定律的理解和应用 1 题型02 电场强度的理解和计算 4 题型03 电场线的理解和应用 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：电场强度的叠加、库仑定律下的平衡问题、电场线的理解和应用 ⏳题型01 电荷守恒定律与库仑定律的理解和应用 1．（2026·湖南湘潭·二模）如图所示，水平天花板下方固定一个光滑小定滑轮O，在定滑轮的正下方C处固定一个正点电荷，不带电的小球a、带正电的小球b分别与跨过定滑轮的绝缘轻绳两端相连。开始时系统在图示位置静止，已知。若b球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），则在b球到达定滑轮O正下方前，下列说法正确的是（　　） A．a球的质量可能等于b球的质量 B．b球的轨迹是一段以点为圆心的圆弧 C．此过程中点电荷对b球的库仑力增大 D．此过程中滑轮受到轻绳的作用力减小 2.（2026·湖南邵阳·二模）一带电小球A，固定在绝缘竖直墙壁上，一段不可伸长的绝缘轻绳跨过光滑的定滑轮O一端与带电小球B相连，另一端用外力F拉住，滑轮在小球A的正上方，静止时OA与OB距离相等，重力加速度为g，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．若此时将OB绳剪断，则剪断瞬间B球的加速度大小为g B．若调节力F，使OB绳缓慢变长，则OB绳拉力变小 C．若调节力F，使OB绳缓慢变短，则A、B两小球间的电场力变小 D．若调节力F，使OB绳缓慢变化一小段长度，则B球的运动轨迹为圆弧 3.（2026·湖南岳阳·二模）如图所示，光滑的绝缘细绳两端固定在等高的竖直杆上，细绳质量忽略不计，均匀的带电金属小环（可看成质点）穿在绝缘细绳上，并在水平的匀强电场的作用下在某位置保持静止，匀强电场平行两竖直杆所在平面，细绳上的张力大小用来表示。下列操作中，细绳上张力大小可能保持不变的是（　　） A．只将电场强度增大一点 B．只将电场强度减小一点 C．只将细绳的右端点下移一小段距离 D．只将细绳的左端点下移一小段距离 4.（多选）(2026·四川省·月考试卷)如图，真空中固定在绝缘台上的两个相同的金属小球和，带有等量同种电荷，电荷量为，两者间距远大于小球直径，两者之间的静电力大小为。用一个电荷量为的同样的金属小球先跟接触，再跟接触，移走后，和之间的静电力大小仍为，则的绝对值可能是() A. B. C. D. 5.(2026·湖北省襄阳市·月考试卷)如图所示，光滑绝缘的水平面上放着三个带电小球可看成点电荷，三个小球处在同一条直线上，要使三个小球都处于静止状态，则它们的电荷量分别为() A.、、 B.、、 C.、、 D.、、 ⏳题型02 电场强度的理解和计算 6.（2026·湖南长沙·二模）小明同学在研究了两个等量同种电荷的中垂线上的电场分布规律后，想将其研究方法推广到其它带电体情形，如图所示，一个均匀分布正电荷Q的圆环，其半径为a，以圆环圆心为坐标原点O，垂直于圆环平面建立x轴，他大致画出了x轴上的电场强度与x轴的图像，下列图像符合实际情况的是（　　） A． B． C． D． 7．（2026·河北衡水·二模）如图所示，真空中有一个三棱锥区域O-ABC，三棱锥底面ABC为等腰直角三角形，AB＝BC＝L，OA＝OB＝OC＝L，在A点放置一电荷量为q的正点电荷，C点放置一电荷量为2q的正点电荷，下列说法正确的是（　　） A．O点的电场强度大小为 B．O点的电场强度大小为 C．若在B点放置一电荷量为q的正点电荷，则其所受电场力的大小为 D．若在B点放置一电荷量为q的正点电荷，则其所受电场力的大小为 8.(2026·河南省郑州市·模拟题)如图，正五角星的五个顶点各固定一个点电荷，顶点处的电荷量为，其余各顶点的电荷量均为。已知各顶点到中心点的距离均为，静电力常量为，则中心处的电场强度大小为() A. B. C. D. 9.(2026·江苏省苏州市·其他类型)科学推理及实验探究均表明：均匀带电球壳或球体在球外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷产生的电场相同；均匀带电球壳在空腔内部的电场强度处处为零。由此可知，一个半径为的均匀带电球体在空间的电场强度大小与到球心距离的关系图像可能为() A. B. C. D. 10.(2026·湖南省长沙市·其他类型)如图所示，半径为的金属圆环固定在竖直平面上，金属圆环所带电荷量为，且均匀分布，绝缘细线的一端固定在圆环的最高点，另一端连接一个质量为的带电小球视为质点。稳定时，小球在过圆心且垂直圆环平面的轴上的点处于静止状态，、两点间的距离也为。已知静电力常量为，重力加速度大小为，则小球所带的电荷量为() A. B. C. D. ⏳题型03 电场线的理解和应用 11．（2026·湖南永州·二模）如图甲所示，AB是电场中的一条直线，质子以某一初速度从A点出发，仅在静电力作用下沿AB直线运动到B点，其速度—时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（   ） A．电场线的方向由A指向B B．A、B两点的电场强度大小相比 C．A、B两点的电势相比 D．质子由A点运动到B点的过程中，静电力做负功 12.（2026·湖南株洲·一模）如图所示，实线为方向未知的三条电场线，其中一条电场线上依次标有M、N、Q点，已知，一带正电的粒子（重力不计）从O点以一定的初速度v进入电场，其运动轨迹如图中虚线所示，则（　　） A．M、Q两点的场强大小关系是 B．M与N和N与Q间的电势差相等，即 C．在粒子沿图中轨迹运动的过程中，其电势能逐渐增大 D．在粒子沿图中轨迹运动的过程中，其动能逐渐增大 13．（25-26高三上·江苏苏州·模拟预测）真空中某电场的电场线如图中实线所示，M、O、N为同一根电场线上的不同位置的点，两个带电粒子a、b均从P点以相同速度射入该电场区域，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A．a粒子带正电，b粒子带负电 B．电场力对a、b粒子均做正功 C．a粒子的电势能减小，b粒子的电势能增加 D．图中的两条虚线可能都是等势线 14.(2026·湖北省十堰市·其他类型)如图所示，竖直平面内固定着等量同种正点电荷、，在、连线的中垂线上的点由静止释放一个负点电荷，该负点电荷仅在电场力的作用下运动，下列关于该负点电荷在一个运动周期内的速度时间图像，可能正确的是() A. B. C. D. 15.（多选）(2026·内蒙古自治区·单元测试)如图所示，实线为某带电体周围电场中的三条电场线，虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，、、为轨迹分别与三条电场线的交点。粒子在、、三点的动能分别为、、。下列说法正确的是() A.粒子的运动方向为 B.粒子带负电 C. D.粒子在运动过程中动量变化越来越快 重难·创新演练 设题创新:结合彭宁离子阱考查电场线、场强、电势(T21);结合反天刀鱼电场考查电场线(T22);结合新型的海水淡化预净化装置考查电场线与轨迹综合问题(T23)；结合新型的“人工分子”电子器件考查电场强度等概念(T24)；新角度考查：类比开普勒第二定律研究方法电场问题(模型创新(T1);新角度考查(T3); 1．（2026·江苏南京·二模）“彭宁离子阱”是一个可以用来储存带电粒子的装置，它主要由一对左右对称的环电极和一对上下对称的端电极构成，如图所示，其内部某一截面的部分电场线和等势线分布，则（　　） A．P、M两点电场强度相同 B．P、Q两点电场强度 C．P、Q两点电势 D．M、N两点电势 2．（2026·甘肃张掖·三模）反天刀鱼是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生类似于等量异种点电荷形成的电场，其电场线分布如图所示，、为电场中的两个点，下列说法正确的是（　　） A．反天刀鱼的头部带负电荷 B．点的电场强度小于点的电场强度 C．带电粒子只在电场力作用下有可能沿电场线从点运动到点 D．若将一负试探电荷从点移动到点，该负电荷电势能增加 3．（2026·安徽安庆·二模）某科学团队设计了一种新型的海水淡化预净化装置，基本构造如图所示，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 4．（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 5．（2026·浙江·一模）如图所示，电荷量为的点电荷固定在点，电荷量为、质量为的点电荷绕点沿椭圆轨道运动，轨道两端点、到的距离分别为、，周期为。不计粒子受到的重力，静电力常量为。下列判断正确的是（　　） A．电荷在点的速率小于点的速率 B．电荷通过、两点的加速度之比为 C．若电荷通过点时速度方向不变、大小突然变为，则以后周期变为 D．电荷离开向运动过程中，电势能逐渐变大 真题·实战演练 高频考点：电场强度、电场线 库仑定律 1．（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 2. （2026·湖北·高考真题）一带正电粒子仅受静电力作用，从静止开始沿直线运动，0 ~ 4t0时间内，其速度v随时间t的变化图像是如图所示的三条线段。t0时刻、1.5t0时刻、3.5t0时刻粒子所在位置分别为a点、b点、c点。下列说法正确的是（ ） A. b点的电势比a点的高 B. b点的电场强度比a点的大 C. 粒子在a、c两点的电势能相等 D. 粒子在a、c两点受到的电场力大小相等 3. （2026·山东·高考真题）（多选） 融合新型功能材料的传感器在智能感知领域得到广泛应用。如图所示，光滑、绝缘椭圆轨道竖直放置，长轴、短轴，AC与 交于 点，为最低点， 点处内置可感知轨道压力的传感器。空间内充满平行轨道平面、斜向上的匀强电场（图中未画出）。质量为、电荷量为的小球置于 点时恰好静止，此时传感器示数等于，g为重力加速度的大小。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的大小为 B. 电场强度方向与的夹角为 C. 、两点间的电势差 D. 若小球在点的速度水平向右、大小为，则到达点时速度大小仍为 4．（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 5．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）某同学绘制了四幅静电场的电场线分布图，其中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 6．（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 7．（多选）（2025·湖北·高考真题）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 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第39讲电场力的性质（专项训练） 题型01电荷守恒定律与库仑定律的理解和应用 1.【答案】B 2.【答案】AD 3.【答案】AB 4.【答案】AD 5.【答案】C 区题型02电场强度的理解和计算 6.【答案】A 7.【答案】B 8.【答案】B 9.【答案】B 10.【答案】B 区题型03电场线的理解和应用 11.【答案】BD 12.【答案】AD 13.【答案】B 14.【答案】C 15.【答案】BC h 重难·创新演练 1.【答案】D 1/2 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 2.【答案】D 3.【答案】C 4.【答案】C 5.【答案】 真题实战演练 1.【答案】C 2.【答案】C 3.【答案】BCD 4.【答案】D 5.【答案】B 6.【答案】C 7.【答案】AD 2/2