内容正文:
专题06 静电场
7年真题1年模拟
考点分类
海南考情
命题规律
考点1 静电场中力的性质
2025海南(1题)、2023海南(1题)、2022海南(1题)、2021海南(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:等势面和电场线的关系。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点2 电场强度矢量叠加
2026海南(1题)、2024海南(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:电场强度的叠加法则。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点3 静电场中能的性质
2023海南(1题)、2021海南(1题)、2020海南(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:电场力做功和电势能变化的关系。
·趋势:常与势能等知识板块交叉融合,固定以单项选择题形式考查。
考点4 电场中的图像问题
2025海南(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:ψ-x图像。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点5 带电粒子在电场中运动的综合问题
2025海南(1题)、2022海南(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:带电物体(计重力)在匀强电场中的直线运动、简谐运动的定义及特征。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点1 静电场中力的性质
1.(2025·海南·高考真题)如图所示,带正电的金属球靠近不带电的验电器金属小球,则关于验电器金属小球和金属箔,下列说法正确的是( )
A. 和都带正电
B. 和都带负电
C. 带负电,带正电
D. 带正电,带负电
【答案】C
【详解】由图可知,验电器本来不带电,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,正金属球靠近不带电验电器金属小球,使得金属球a带负电荷,从而导致金属箔b带上正电荷。故选C。
2.(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。
3.(2022·海南·高考真题)(多选)某带电体周围的电场线和等势面如图所示,设A点的电场强度为,电势为,B点的电场强度为,电势为,则有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【详解】AB.根据电场线的疏密程度表示电场的强弱,电场线越密,电场强度越大,则B点的电场强度较大,即故A错误,B正确;CD.根据电场线与等势面垂直,且电势较高的等势面指向电势较低的等势面,所以B点的电势较大,即故C错误,D正确。故选BD。
4.(2021·海南·高考真题)如图,V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上,两斜面与水平面夹角均为,其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上,P、Q连线垂直于斜面M,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则P与M间的动摩擦因数至少为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】【详解】滑块Q在光滑斜面N上静止,则P与Q带电同性,两者之间为库仑斥力设为F,两滑块的受力分析和角度关系如图所示 对Q物体在沿着斜面方向有可得而对P物体动摩擦因数最小时有联立解得故选D。
考点2 电场强度矢量叠加
1.(2026·海南·高考真题)(多选)如图,、、、是圆心为的圆周的四等分点,、分别为、的中点。在、分别固定一正点电荷,在、分别固定一负点电荷,则( )
A. O点的电场强度为0
B. O点与点的电场强度大小相等
C. O点的电势比点的低
D. 、两点的电势相等
【答案】AD
【详解】A.根据题意,由点电荷场强公式,由对称性可知,、固定的点电荷在O点产生的电场等大反向,、固定的点电荷在O点产生的电场等大反向,则O点的电场强度为0,故A正确;B.根据题意,由点电荷场强公式可知,各点电荷在点产生的电场,如图所示 由几何关系可得,点的电场强度大小为则O点与点的电场强度大小不相等,故B错误;CD.根据题意,如图所示 由几何关系可知,过的直线是、固定的等量异种点电荷的中垂线,也是、固定的等量异种点电荷的中垂线,则是一条等势线,同理,过的直线是、固定的等量异种点电荷的中垂线,也是、固定的等量异种点电荷的中垂线,则是一条等势线,则、、三点的电势相等,故C错误,D正确。故选AD。
2.(2024·海南·高考真题)(多选)真空中有两个点电荷,电荷量均为−q(q ≥ 0),固定于相距为2r的P1、P2两点,O是P1P2连线的中点,M点在P1P2连线的中垂线上,距离O点为r,N点在P1P2连线上,距离O点为x(x << r),已知静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A. P1P2中垂线上电场强度最大的点到O点的距离为
B. P1P2中垂线上电场强度的最大值为
C. 在M点放入一电子,从静止释放,电子的加速度一直减小
D. 在N点放入一电子,从静止释放,电子的运动可视为简谐运动
【答案】BCD
【详解】AB.设P1处的点电荷在P1P2中垂线上某点A处产生的场强与竖直向下的夹角为θ,则根据场强的叠加原理可知,A点的合场强为根据均值不等式可知当时E有最大值,且最大值为再根据几何关系可知A点到O点的距离为故A错误,B正确;C.在M点放入一电子,从静止释放,由于可知电子向上运动的过程中电场力一直减小,则电子的加速度一直减小,故C正确;D.根据等量同种电荷的电场线分布可知,电子运动过程中,O点为平衡位置,可知当发生位移x时,粒子受到的电场力为由于x << r,整理后有在N点放入一电子,从静止释放,电子将以O点为平衡位置做简谐运动,故D正确。故选BCD。
考点3 静电场中能的性质
1.(2023·海南·高考真题)(多选)如图所示,正三角形三个顶点固定三个等量电荷,其中带正电,带负电,为边的四等分点,下列说法正确的是( )
A. 、两点电场强度相同
B. 、两点电势相同
C. 负电荷在点电势能比在点时要小
D. 负电荷在点电势能比在点时要大
【答案】BC
【详解】A.根据场强叠加以及对称性可知,MN两点的场强大小相同,但是方向不同,选项A错误;B.因在AB处的正电荷在MN两点的合电势相等,在C点的负电荷在MN两点的电势也相等,则MN两点电势相等,选项B正确;CD.因负电荷从M到O,因AB两电荷的合力对负电荷的库仑力从O指向M,则该力对负电荷做负功,C点的负电荷也对该负电荷做负功,可知三个电荷对该负电荷的合力对其做负功,则该负电荷的电势能增加,即负电荷在M点的电势能比在O点小;同理可知负电荷在N点的电势能比在O点小。选项C正确,D错误。故选BC。
2.(2021·海南·高考真题)(多选)如图,在匀强电场中有一虚线圆,和是圆的两条直径,其中与电场方向的夹角为,,与电场方向平行,a、b两点的电势差。则( )
A. 电场强度的大小
B. b点的电势比d点的低
C. 将电子从c点移到d点,电场力做正功
D. 电子在a点的电势能大于在c点的电势能
【答案】AD
【分析】【详解】A.根据可得电场强度的大小选项A正确;B.沿电场线电势逐渐降低,可知b点的电势比d点的电势高,选项B错误;C.将电子从c点移到d点,因电子所受的电场力与位移反向,可知电场力做负功,选项C错误;D.因a点的电势低于c点电势,则电子在a点的电势能大于在c点的电势能,选项D正确。故选AD。
3.(2020·海南·高考真题)(多选)空间存在如图所示的静电场,a、b、c、d为电场中的四个点,则( )
A. a点的场强比b点的大
B. d点的电势比c点的低
C. 质子在d点的电势能比在c点的小
D. 将电子从a点移动到b点,电场力做正功
【答案】AD
【详解】A.根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小,可知a点的电场线比b点的电场线更密,故a点的场强比b点的场强大,故A正确;B.根据沿着电场线方向电势不断降低,可知d点的电势比c点的电势高,故B错误;C.根据正电荷在电势越高的点,电势能越大,可知质子在d点的电势能比在c点的电势能大,故C错误;D.由图可知,a点的电势低于b点的电势,而负电荷在电势越低的点电势能越大,故电子在a点的电势能高于在b点的电势能,所以将电子从a点移动到b点,电势能减小,故电场力做正功,故D正确。故选AD。
考点4 电场中的图像问题
1.(2025·海南·高考真题)某静电场电势在轴上分布如图所示,图线关于轴对称,、、是轴上的三点,;有一电子从点静止释放,仅受轴方向的电场力作用,则下列说法正确的是( )
A. 点电场强度方向沿轴负方向
B. 点的电场强度小于点的电场强度
C. 电子在点的动能小于在点的动能
D. 电子在点的电势能大于在点的电势能
【答案】D
【详解】A.由图可知在x正半轴沿+x方向电势降低,则电场强度方向沿正方向,故A错误;B.图像斜率表示电场强度,,由图可知点的电场强度大小等于点的电场强度,方向相反,故B错误;C.电子在电势低处电势能大,故电子在点的电势能小于在点的电势能,根据能量守恒可知,电子在点的动能大于在点的动能,故C错误;D.电子在电势低处电势能大,故电子在点的电势能大于在点的电势能,故D正确。故选D 。
考点5 带电粒子在电场中运动的综合问题
1.(2025·海南·高考真题)(多选)一绝缘的固定倾斜斜面,斜面倾角为,空间中存在沿斜面向下的匀强电场,电场强度为。质量为m的物块M、N用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接,M带正电,电荷量为q,N不带电,N一端与弹簧连接,弹簧另一端固定在地面上,劲度系数为k。初始时有外力作用使M静止在斜面上,轻绳恰好伸直,使M从静止释放,第一次到达最低点的时间为t,不计一切摩擦。则( )
A. 释放时M的加速度为
B. M下滑的最大速度为
C. M下滑的最大距离为
D. M下滑的距离为时,所用时间为
【答案】BD
【详解】A.初始时,弹簧弹力等于N的重力,弹簧处于压缩状态,即可得释放M时,弹簧弹力不会突变,对M和N,根据牛顿第二定律可得释放时M的加速度为,A错误;B.当M、N的加速度为零,M的速度最大,设此时弹簧的伸长量为,根据平衡条件解得由于,可知弹簧弹性势能不变,M从开始运动到速度达到最大过程,根据动能定理联立解得M下滑的最大速度为,B正确;CD.以速度最大位置为原点,斜面向上为正方向,M、N所受的合外力与位移的关系满足可知M、N做简谐运动,刚释放M时,加速度,根据简谐运动的对称性可知当M下滑的最大距离时,加速度大小也为,根据牛顿第二定律解得M下滑的最大距离为根据题意,M、N做简谐运动的周期从释放开始计时,位移随时间变化的表达式为当下滑距离为时,代入数据有可得即M下滑的距离为时,所用时间为,故D正确,C错误。故选BD。
2.(2022·海南·高考真题)(多选)如图,带正电的物块A放在水平桌面上,利用细绳通过光滑的滑轮与B相连,A处在水平向左的匀强电场中,,从O开始,A与桌面的动摩擦因数随x的变化如图所示,取O点电势能为零,A、B质量均为,B离滑轮的距离足够长,则( )
A. 它们运动的最大速度为
B. 它们向左运动的最大位移为
C. 当速度为时,A的电势能可能是
D. 当速度为时,绳子的拉力可能是
【答案】ACD
【详解】AB.由题知设A向左移动x后速度为零,对A、B系统有(此处前面的是因为摩擦力是变力,其做功可以用平均力),可得A向左运动是先加速后减速,当时,摩擦力变成静摩擦力,并反向,系统受力平衡,最后静止。设A向左运动x′后速度为v,对系统则有得即:当时,v最大为,故A正确,B错误;C.当时,可得或当时,电场力做功则电势能减小,由于,则电势能为,当时故C正确;D.根据牛顿第二定律当时,系统加速度对B有得当时,系统加速度对B分析可得故D正确。故选ACD。
模拟题精选
1.(2026·海南华侨中学·模拟预测)如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立x坐标轴,则坐标轴上O~x2间各点的电势分布如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 在O~x2间,电场强度先增大后减小
B. 在O~x2间,电场强度方向发生变化
C. 若一负电荷从O点运动到点,电势能逐渐减小
D. 一正电荷从O点由静止释放,仅受电场力作用,则其在O~x2间一直做匀加速运动
【答案】A
【详解】A.图像的斜率表示电场强度,从图上可以看出斜率先增大后减小,所以电场强度先增大后减小,故A正确;B.在O~x2间可以看出,电势逐渐降低,电场强度的方向从高电势指向低电势,所以场强方向一直沿x轴正方向,故B错误;C.在O~x2间可以看出,电势逐渐降低,根据可知一负电荷从O点运动到x2点,电势能逐渐增大,故C错误;D.图像的斜率表示电场强度,在O~x2之间图线的斜率不是定值,可知电场是非匀强电场,所以电荷受电场力是变力,电荷要做变加速运动,故D错误。故选A。
2.(2026·海南·联考)如图所示,下列方法可使平行板电容器电容增大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】AB.由可知,电容器充电或放电过程,其电容均不变,选项AB错误;CD.由可知,增大极板间的距离,电容减小,加入电介质,电容增大,选项C错误、D正确。故选D。
3.(2026·海南·联考)a、b、c、d四个带相同电荷量的正试探电荷向固定的场源正点电荷运动,四个正试探电荷运动的轨迹如图所示,不计试探电荷间的作用力,N、Q点与场源正点电荷间的距离相等,则在M、N、P、Q四个位置中( )
A. Q点的电势最高
B. N、Q两点的电场强度相同
C. 试探电荷在P点受到的库仑力最大
D. 试探电荷在P点的加速度一定最大
【答案】C
【详解】ACD.在M、N、P、Q四个位置中,P点距场源正点电荷最近,故P点的电势最高,正试探电荷在P点的电势能最大,在P点受到的库仑力最大,但试探电荷间的质量关系未知,故不能得到加速度的大小关系,故AD错误,C正确;B.N、Q两点的电场强度大小相等,但方向不同,故B错误。故选C。
4.(2027·海南海口·一模)如图实线为某区域内的电场线分布,虚线为一电子的运动轨迹。电子仅在电场力的作用下从点运动到点过程,则( )
A. 点的电势比点的高
B. 点的电场强度比点的大
C. 电子的动能减少
D. 电子的电势能减少
【答案】D
【详解】A.沿电场线方向电势逐渐降低,从图中电场线的指向可知,点电势高于点,故A错误;B.电场线的疏密程度表示电场强度大小,由图可见点电场线比点更密集,因此点电场强度大于点,故B错误;CD.电子的运动轨迹向受力一侧弯曲,可判断电子所受电场力方向与电场线指向相反,电子从点运动到点过程中,电场力方向与速度方向(轨迹切线方向)的夹角小于,电场力做正功,因此电子的动能增大,电势能减少,故C错误,D正确。故选D。
5.(2026·海南海口·二模)如图所示,以O点为圆心、半径为R的圆周上均匀分布着8个电荷量均为Q的点电荷,其中7个带正电,一个带负电。A点、B点和C点、D点为圆的相互垂直的两条直径上的点,且OA=OB=OC=OD。取无穷远处的电势为零,电荷量为q的点电荷形成的电场中某点的电势(k为静电力常量,r为该点与点电荷的距离),则下列说法正确的是( )
A. O点电场强度大小为
B. O点电势为
C. 带电荷量为-q的试探电荷在A点的电势能比在B点的大
D. 带电荷量为+q的试探电荷在C点的电势能比在D点的小
【答案】B
【详解】A.根据点电荷的场强特点可知除了水平方向上的正、负电荷外,其余的6个电荷形成的电场在O点处相互抵消,故O点的场强大小故A错误;B.电势是标量,多个点电荷产生的电场中某点的电势,等于每个点电荷单独在该点的电势的代数和,则O点电势故B正确;C.A点离负电荷较远,由电势叠加知A、B两点电势,根据电势能公式可知带电荷量为-q的试探电荷在A点的电势能比在B点的小,故C错误;D.由对称性知C、D两点的电势相等,所以带电荷量为+q的试探电荷在C、D两点的电势能相等,故D错误。故选B。
6.(2026·海南海口一中·一模)(多选)如图所示,竖直平面内有匀强电场,a、b、c、d为沿竖直方向的等势线,且a等势线电势高于d等势线的电势。一带负电的微粒从b等势线O点在此平面上以某一初速度沿竖直平面向右上方发射,初速度方向与水平方向成θ=37°。粒子运动到其轨迹的最高点时,速度大小与O点速度大小相等,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则可判断在此过程中( )
A. 电场力对带电微粒一定做正功
B. 微粒运动轨迹的最高点可能在b等势面上
C. 微粒受到的电场力与它的重力的比值为3∶1
D. 电场力对微粒做功与微粒的重力势能增量的比值为3∶1
【答案】AC
【详解】A.当微粒运动到其轨迹最高点时,其竖直方向的分速度为零,该过程中重力对微粒做负功,微粒的速度大小不变,则动能不变,根据动能定理可知,电场力一定对带电微粒做正功,故A正确;B.因为a等势线电势高于d等势线的电势,所以匀强电场场强的方向向右,则带负电的微粒受到的电场力的方向向左,电场力一定对该带电微粒做正功,所以微粒运动轨迹的最高点一定在b等势线的左侧,故B错误;C.由题意可知带电微粒在水平方向上先做右匀减速运动,速度减为零后反向匀加速,其水平初速度和竖直初速度的大小分别为 ,设电场力为F,取水平向左为正方向,根据牛顿第二定律可知微粒在水平方向的加速度大小为根据运动学公式可得微粒从开始到运动至最高点所需的时间为由题意可知联立式解得故C正确;D.重力对微粒做负功,电场力对该微粒做正功,由于微粒的动能不变,则重力做功的绝对值与电场力做的功大小相等,所以静电力对微粒做的功与微粒重力势能增量相等,它们的比值为1∶1,故D错误。故选AC。
7.(2026·海南·联考)(多选)如图所示,空间存在竖直向上的匀强电场,电荷量为q、质量为m的滑块静止在光滑绝缘的斜面上。滑块所带电荷量保持不变,若电场缓慢顺时针旋转,滑块始终保持静止,下列说法正确的是( )
A. 滑块带正电荷
B. 电场强度先变小后变大
C. 电场强度逐渐变大
D. 滑块受到的支持力逐渐变大
【答案】ABD
【详解】A.滑块处于平衡状态,对滑块受电场力竖直向上,所以滑块带正电,故A正确;BCD.当电场缓慢转动时,分析可知矢量三角形如图所示 电场力先变小后变大(即电场强度先变小后变大),支持力逐渐变大,故BD正确,C错误。故选ABD。
8.(2026·海南海口·考前预测)(多选)如图所示,一匀强电场平行于矩形ABCD,其中,。一电子从A点运动到B点,静电力做功;再从B点运动到C点,静电力做功6eV。已知C点的电势为零,下列说法正确的是( )
A. D点的电势为
B. 电子在A点时电势能为3eV
C. 电场强度的大小为20V/m
D. 电场强度的方向从D点指向B点
【答案】BC
【详解】A.已知C点的电势为零,即;电子从B点运动到C点,静电力做功6eV,则有解得又解得又电子从A点运动到B点,静电力做功,则有解得又解得在匀强电场中,任意两条平行且等距的线段,其两端的电势差相等,则有又联立解得,故A错误;B.根据电势能的定义式,可得电子在A点时电势能为,故B正确;C.取BC连线的中点M,可知该点的电势为,与A点的电势相等,连接AM,可知AM为-3V的等势线,过B点作出-6V的等势线,该等势线与AM平行,如图所示 过B点作垂直AM的直线BN交于N点,已知,,根据勾股定理,可得根据几何关系有解得故电场强度的大小为,故C正确;D.根据电场线垂直等势线的特点,可知电场强度的方向从D点指向等势线AM,故D错误。故选BC。
9.(2026·海南海口琼山中学·考前预测)(多选)如图所示,在正方体中,O为的中点,在和处固定电荷量分别为、的点电荷。下列说法正确的是( )
A. B、两点的电势相同
B. A、C两点的电场强度相同
C. O、两点的电场强度大小的比值为
D. 将一电子从O点移到C点,电子的电势能减少
【答案】AC
【详解】A.在和处固定等量异种点电荷,平面为中垂面,是一个等势面,因此B、两点的电势相同,故A正确;B.根据电场强度的叠加原理及对称性可知,A、C两点的电场强度大小相等,方向不同,故B错误;C.设正方体的边长为a,则O点的电场强度大小点的电场强度大小可得,故C正确;D.根据等量异种点电荷电场的等势线分布特点可知,O点的电势高于C点的电势,根据可知,将电子(带负电)从O点移到C点,可知电子的电势能增加,故D错误。故选AC。
10.(2026·海南·模拟预测)(多选)某电子显微镜使用非匀强电场聚集电子束。该电场的等势面分布如图中虚线所示,相邻两等势面间的电势差均为1V。实线是一电子仅在静电力作用下的运动轨迹,a、b是轨迹上位于不同等势面上的两点。取等势面MN为零势面,则( )
A. 电子在a点的加速度比在b点小
B. a、b两点的电势关系为
C. 从a到b,电子的电势能增加了2eV
D. 从a到b,电子的动能增加了2eV
【答案】AD
【详解】A.等差等势面的疏密程度可表示电场强度大小,由于a点处的等势面比b点处的等势面稀疏,则a点的电场强度比b点小,由牛顿第二定律可知电子在a点的加速度比在b点小,故A正确;B.电场线与等势面处处垂直,电子在a点受电场力方向指向轨迹凹侧沿右下方,即经过点的电场线方向沿左上方,沿着电场线方向电势降低,则有,故B错误;CD.从到,电场力对电子做功为根据功能关系可知,电子的电势能减少了2eV,电子的动能增加了2eV,故C错误,D正确。故选AD。
11.(2026·海南·联考)如图所示,ABCD为正方形,在其顶点A、B、C、D分别放置电荷量为、、、的点电荷。图中E、F、G、H分别为AB、BC、CD、DA的中点,O为正方形的中心,MN垂直于ABCD平面,且M、N两点关于O点对称,取无穷远处为零势面,则下列说法正确的是( )
A. O点电场强度为零
B. M、N两点电场强度大小相同,方向相反
C. O点电势为零
D. E、F、G、H四点电势相同
【答案】C
【详解】A.将A、D与B、C分别看为两组等量异种点电荷,为两组等量异种点电荷的中垂线,等量异种点电荷连线的中垂线上电场方向均相同,由图可知,两组等量异种点电荷在的电场方向均从指向,故O点电场强度不为零,A错误;B.MN是过垂直正方形平面的直线,位于A、D与B、C两组等量异种点电荷的中垂面上,且、关于点对称,因此,、的场强大小相等,方向相同,B错误;C.结合上述,将A、D与B、C分别看为两组等量异种点电荷,由于等量异种点电荷连线的中垂线为等势线,电势与无穷远电势相等,即电势等于0,可知,O点的电势为0,C正确;D.F、H位于A、D与B、C两组等量异种点电荷连线的中垂线上,电势与无穷远电势相等,即电势均等于0;E是AB中点,A、B位置都为,离点近,则E点总电势为正;是CD中点,C、D位置都为,离点近,则G总电势为负,D错误。故选C。
12.(2026·海南中学·二模)(多选)如图所示,纸面为竖直面,空间存在平行于纸面的足够宽广的匀强电场,其大小和方向均未知。一带电量为、质量为的小球从点在纸面内以的水平速度向左抛出,经过一段时间后沿与水平方向成的速度(大小未知)通过点正下方的点,MN两点间的距离为,重力加速度为,不计空气阻力。则( )
A. 这段时间内小球的重力势能减小
B. MN之间的电势差为
C. 电场强度方向有可能斜向右上方
D. 小球在运动过程中的最小速度为
【答案】AD
【详解】A.小球从M到N的运动过程,小球重力做正功,重力势能减小,减小量为,故A正确;B.设运动时间为t,电场力在x轴方向上分量为在y轴方向上分量为其中初状态,末状态在水平方向上竖直方向上故,根据上述可知,则根据动能定理有解得,故B错误;C.由上述可知,方向水平向右,且即故,方向竖直向下,故电场方向为右下方,故C错误;D.画出小球从M到N的速度变化矢量图,如图所示 可知,实际速度与垂直时速度最小,则所以小球在运动过程中的最小速度为,故D正确。故选AD。
13.(2026·海南儋州·二模)如图所示,ABCD、abcd为两个正方形,b、d、C三个位置分别放有一个点电荷。若将试探电荷q放在a处,q所受电场力恰好为零。则( )
A. d、C两处电荷电性相同
B. B点电势比D点电势高
C. 将q沿AC从a移动到c过程中,电场力对q做功可能为零
D. 将q沿AC从a移动到c过程中,q所受电场力可能一直增大
【答案】D
【详解】A.由题意,试探电荷在处受力为零。、关于对称,要使处垂直于方向的合力为零,、处电荷电性及电荷量必须相同。、对的合力沿方向,对的力也沿方向,二者平衡。若,则、对的合力背离点,对必须为引力,即,反之亦然。故、电性相反,故A错误;B.根据对称性,、关于对称,且,在对称轴上,故、两点电势相等,故B错误;C.、关于点对称,、在、处产生的电势相等,但处电荷在、处产生的电势不等,故、电势不等,移动电荷电场力做功不为零,故C错误;D.在点场强为零。从到,处电荷产生的场强一直增大,、处电荷产生的合场强变化较缓,合场强可能一直增大,即电场力可能一直增大,故D正确。故选D。
14.(2026·海南·联考)某高能粒子碰撞实验的原理简化图如图所示,平行金属极板M和N水平放置,两极板间距d=10cm,长度l=15cm,上、下极板的电势差 极板间的电场可视为匀强电场,不考虑边缘效应。半径 的光滑绝缘固定圆弧轨道ABC竖直放置,圆弧轨道关于竖直直径OB对称,轨道左侧A点与N极板右端相接触,小球Q静止在B点。现有一质量 电荷量 的绝缘小球P,从M 极板左端点以一定初速度水平射入,小球 P 刚好无碰撞地从A 点沿切线方向进入圆弧轨道并与小球Q碰撞(时间极短)后粘在一起,小球恰好不脱离轨道。小球均可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度大小 求:
(1)小球P在极板间运动时的加速度大小a;
(2)OA与OB的夹角θ的正切值tanθ;
(3)小球Q的质量m₂。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 在竖直方向上,根据牛顿第二定律有解得
(2) 设小球P 在极板间运动的时间为t,在竖直方向上,由运动学公式有竖直方向的末速度大小 在水平方向上有l=vt由几何关系可知速度方向与初速度方向的夹角也为θ,有解得
(3) 由运动的合成与分解有 设小球P 刚运动到B 点时的速度大小为vB,小球 P 由A点运动到B 点,由动能定理有 小球 P、Q发生完全非弹性碰撞,设碰后二者的共同速度为 ,根据动量守恒定律有之后的运动二者恰好不脱离轨道,由机械能守恒定律有解得
试卷第1页,共3页
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专题06 静电场
7年真题1年模拟
考点分类
海南考情
命题规律
考点1 静电场中力的性质
2025海南(1题)、2023海南(1题)、2022海南(1题)、2021海南(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:等势面和电场线的关系。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点2 电场强度矢量叠加
2026海南(1题)、2024海南(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:电场强度的叠加法则。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点3 静电场中能的性质
2023海南(1题)、2021海南(1题)、2020海南(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:电场力做功和电势能变化的关系。
·趋势:常与势能等知识板块交叉融合,固定以单项选择题形式考查。
考点4 电场中的图像问题
2025海南(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:ψ-x图像。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点5 带电粒子在电场中运动的综合问题
2025海南(1题)、2022海南(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:带电物体(计重力)在匀强电场中的直线运动、简谐运动的定义及特征。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点1 静电场中力的性质
1.(2025·海南·高考真题)如图所示,带正电的金属球靠近不带电的验电器金属小球,则关于验电器金属小球和金属箔,下列说法正确的是( )
A. 和都带正电
B. 和都带负电
C. 带负电,带正电
D. 带正电,带负电
2.(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
3.(2022·海南·高考真题)(多选)某带电体周围的电场线和等势面如图所示,设A点的电场强度为,电势为,B点的电场强度为,电势为,则有( )
A.
B.
C.
D.
4.(2021·海南·高考真题)如图,V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上,两斜面与水平面夹角均为,其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上,P、Q连线垂直于斜面M,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则P与M间的动摩擦因数至少为( )
A.
B.
C.
D.
考点2 电场强度矢量叠加
1.(2026·海南·高考真题)(多选)如图,、、、是圆心为的圆周的四等分点,、分别为、的中点。在、分别固定一正点电荷,在、分别固定一负点电荷,则( )
A. O点的电场强度为0
B. O点与点的电场强度大小相等
C. O点的电势比点的低
D. 、两点的电势相等
2.(2024·海南·高考真题)(多选)真空中有两个点电荷,电荷量均为−q(q ≥ 0),固定于相距为2r的P1、P2两点,O是P1P2连线的中点,M点在P1P2连线的中垂线上,距离O点为r,N点在P1P2连线上,距离O点为x(x << r),已知静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A. P1P2中垂线上电场强度最大的点到O点的距离为
B. P1P2中垂线上电场强度的最大值为
C. 在M点放入一电子,从静止释放,电子的加速度一直减小
D. 在N点放入一电子,从静止释放,电子的运动可视为简谐运动
考点3 静电场中能的性质
1.(2023·海南·高考真题)(多选)如图所示,正三角形三个顶点固定三个等量电荷,其中带正电,带负电,为边的四等分点,下列说法正确的是( )
A. 、两点电场强度相同
B. 、两点电势相同
C. 负电荷在点电势能比在点时要小
D. 负电荷在点电势能比在点时要大
2.(2021·海南·高考真题)(多选)如图,在匀强电场中有一虚线圆,和是圆的两条直径,其中与电场方向的夹角为,,与电场方向平行,a、b两点的电势差。则( )
A. 电场强度的大小
B. b点的电势比d点的低
C. 将电子从c点移到d点,电场力做正功
D. 电子在a点的电势能大于在c点的电势能
3.(2020·海南·高考真题)(多选)空间存在如图所示的静电场,a、b、c、d为电场中的四个点,则( )
A. a点的场强比b点的大
B. d点的电势比c点的低
C. 质子在d点的电势能比在c点的小
D. 将电子从a点移动到b点,电场力做正功
考点4 电场中的图像问题
1.(2025·海南·高考真题)某静电场电势在轴上分布如图所示,图线关于轴对称,、、是轴上的三点,;有一电子从点静止释放,仅受轴方向的电场力作用,则下列说法正确的是( )
A. 点电场强度方向沿轴负方向
B. 点的电场强度小于点的电场强度
C. 电子在点的动能小于在点的动能
D. 电子在点的电势能大于在点的电势能
考点5 带电粒子在电场中运动的综合问题
1.(2025·海南·高考真题)(多选)一绝缘的固定倾斜斜面,斜面倾角为,空间中存在沿斜面向下的匀强电场,电场强度为。质量为m的物块M、N用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接,M带正电,电荷量为q,N不带电,N一端与弹簧连接,弹簧另一端固定在地面上,劲度系数为k。初始时有外力作用使M静止在斜面上,轻绳恰好伸直,使M从静止释放,第一次到达最低点的时间为t,不计一切摩擦。则( )
A. 释放时M的加速度为
B. M下滑的最大速度为
C. M下滑的最大距离为
D. M下滑的距离为时,所用时间为
2.(2022·海南·高考真题)(多选)如图,带正电的物块A放在水平桌面上,利用细绳通过光滑的滑轮与B相连,A处在水平向左的匀强电场中,,从O开始,A与桌面的动摩擦因数随x的变化如图所示,取O点电势能为零,A、B质量均为,B离滑轮的距离足够长,则( )
A. 它们运动的最大速度为
B. 它们向左运动的最大位移为
C. 当速度为时,A的电势能可能是
D. 当速度为时,绳子的拉力可能是
模拟题精选
1.(2026·海南华侨中学·模拟预测)如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立x坐标轴,则坐标轴上O~x2间各点的电势分布如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 在O~x2间,电场强度先增大后减小
B. 在O~x2间,电场强度方向发生变化
C. 若一负电荷从O点运动到点,电势能逐渐减小
D. 一正电荷从O点由静止释放,仅受电场力作用,则其在O~x2间一直做匀加速运动
2.(2026·海南·联考)如图所示,下列方法可使平行板电容器电容增大的是( )
A. B.
C. D.
3.(2026·海南·联考)a、b、c、d四个带相同电荷量的正试探电荷向固定的场源正点电荷运动,四个正试探电荷运动的轨迹如图所示,不计试探电荷间的作用力,N、Q点与场源正点电荷间的距离相等,则在M、N、P、Q四个位置中( )
A. Q点的电势最高
B. N、Q两点的电场强度相同
C. 试探电荷在P点受到的库仑力最大
D. 试探电荷在P点的加速度一定最大
4.(2027·海南海口·一模)如图实线为某区域内的电场线分布,虚线为一电子的运动轨迹。电子仅在电场力的作用下从点运动到点过程,则( )
A. 点的电势比点的高
B. 点的电场强度比点的大
C. 电子的动能减少
D. 电子的电势能减少
5.(2026·海南海口·二模)如图所示,以O点为圆心、半径为R的圆周上均匀分布着8个电荷量均为Q的点电荷,其中7个带正电,一个带负电。A点、B点和C点、D点为圆的相互垂直的两条直径上的点,且OA=OB=OC=OD。取无穷远处的电势为零,电荷量为q的点电荷形成的电场中某点的电势(k为静电力常量,r为该点与点电荷的距离),则下列说法正确的是( )
A. O点电场强度大小为
B. O点电势为
C. 带电荷量为-q的试探电荷在A点的电势能比在B点的大
D. 带电荷量为+q的试探电荷在C点的电势能比在D点的小
6.(2026·海南海口一中·一模)(多选)如图所示,竖直平面内有匀强电场,a、b、c、d为沿竖直方向的等势线,且a等势线电势高于d等势线的电势。一带负电的微粒从b等势线O点在此平面上以某一初速度沿竖直平面向右上方发射,初速度方向与水平方向成θ=37°。粒子运动到其轨迹的最高点时,速度大小与O点速度大小相等,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则可判断在此过程中( )
A. 电场力对带电微粒一定做正功
B. 微粒运动轨迹的最高点可能在b等势面上
C. 微粒受到的电场力与它的重力的比值为3∶1
D. 电场力对微粒做功与微粒的重力势能增量的比值为3∶1
7.(2026·海南·联考)(多选)如图所示,空间存在竖直向上的匀强电场,电荷量为q、质量为m的滑块静止在光滑绝缘的斜面上。滑块所带电荷量保持不变,若电场缓慢顺时针旋转,滑块始终保持静止,下列说法正确的是( )
A. 滑块带正电荷
B. 电场强度先变小后变大
C. 电场强度逐渐变大
D. 滑块受到的支持力逐渐变大
8.(2026·海南海口·考前预测)(多选)如图所示,一匀强电场平行于矩形ABCD,其中,。一电子从A点运动到B点,静电力做功;再从B点运动到C点,静电力做功6eV。已知C点的电势为零,下列说法正确的是( )
A. D点的电势为
B. 电子在A点时电势能为3eV
C. 电场强度的大小为20V/m
D. 电场强度的方向从D点指向B点
9.(2026·海南海口琼山中学·考前预测)(多选)如图所示,在正方体中,O为的中点,在和处固定电荷量分别为、的点电荷。下列说法正确的是( )
A. B、两点的电势相同
B. A、C两点的电场强度相同
C. O、两点的电场强度大小的比值为
D. 将一电子从O点移到C点,电子的电势能减少
10.(2026·海南·模拟预测)(多选)某电子显微镜使用非匀强电场聚集电子束。该电场的等势面分布如图中虚线所示,相邻两等势面间的电势差均为1V。实线是一电子仅在静电力作用下的运动轨迹,a、b是轨迹上位于不同等势面上的两点。取等势面MN为零势面,则( )
A. 电子在a点的加速度比在b点小
B. a、b两点的电势关系为
C. 从a到b,电子的电势能增加了2eV
D. 从a到b,电子的动能增加了2eV
11.(2026·海南·联考)如图所示,ABCD为正方形,在其顶点A、B、C、D分别放置电荷量为、、、的点电荷。图中E、F、G、H分别为AB、BC、CD、DA的中点,O为正方形的中心,MN垂直于ABCD平面,且M、N两点关于O点对称,取无穷远处为零势面,则下列说法正确的是( )
A. O点电场强度为零
B. M、N两点电场强度大小相同,方向相反
C. O点电势为零
D. E、F、G、H四点电势相同
12.(2026·海南中学·二模)(多选)如图所示,纸面为竖直面,空间存在平行于纸面的足够宽广的匀强电场,其大小和方向均未知。一带电量为、质量为的小球从点在纸面内以的水平速度向左抛出,经过一段时间后沿与水平方向成的速度(大小未知)通过点正下方的点,MN两点间的距离为,重力加速度为,不计空气阻力。则( )
A. 这段时间内小球的重力势能减小
B. MN之间的电势差为
C. 电场强度方向有可能斜向右上方
D. 小球在运动过程中的最小速度为
13.(2026·海南儋州·二模)如图所示,ABCD、abcd为两个正方形,b、d、C三个位置分别放有一个点电荷。若将试探电荷q放在a处,q所受电场力恰好为零。则( )
A. d、C两处电荷电性相同
B. B点电势比D点电势高
C. 将q沿AC从a移动到c过程中,电场力对q做功可能为零
D. 将q沿AC从a移动到c过程中,q所受电场力可能一直增大
14.(2026·海南·联考)某高能粒子碰撞实验的原理简化图如图所示,平行金属极板M和N水平放置,两极板间距d=10cm,长度l=15cm,上、下极板的电势差 极板间的电场可视为匀强电场,不考虑边缘效应。半径 的光滑绝缘固定圆弧轨道ABC竖直放置,圆弧轨道关于竖直直径OB对称,轨道左侧A点与N极板右端相接触,小球Q静止在B点。现有一质量 电荷量 的绝缘小球P,从M 极板左端点以一定初速度水平射入,小球 P 刚好无碰撞地从A 点沿切线方向进入圆弧轨道并与小球Q碰撞(时间极短)后粘在一起,小球恰好不脱离轨道。小球均可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度大小 求:
(1)小球P在极板间运动时的加速度大小a;
(2)OA与OB的夹角θ的正切值tanθ;
(3)小球Q的质量m₂。
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让教与学更高效
专题06静电场
考点1静电场中力的性质
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】BD
4.【答案】D
考点2电场强度矢量叠加
1.【答案】AD
2.【答案】BCD
考点3静电场中能的性质
1.【答案】BC
2.【答案】AD
3.【答案】AD
考点4电场中的图像问题
1.【答案】D
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考点5带电粒子在电场中运动的综合问题
1.【答案】BD
2.【答案】ACD
一年摸拟练测园
模拟题精选
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】c
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】AC
7.【答案】ABD
8.【答案】BC
9.【答案】AC
10.【答案】AD
11.【答案】C
12.【答案】AD
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13.【答案】D
14.【答案】(1)20m/s2
(2)
(3)0.3kg
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