文档内容
押广东卷选择题 6
静电场
高考对于这部分知识点主要通过鲜明时代性的情景进行命题设计，体现物理对生产生活、科学技术发
展所产生的指导、创新等作用。在解决此类问题时要将所学物理知分析题意中的情境，抓住问题实质，具
备一定的物理分析能力和数学推导能力，具备解决实际问题的能力。主要考查的知识点有：电场强度，电
场线，电势能，电势，电容，电场中的图像等。
常考考点 真题举例
电势变化与电场线分布的关系 2023·广东·高考真题
静电力做功 2022·广东·高考真题
电势高低的判断 电势能的比较 2021·广东·高考真题
考点 1：静电场
1、电场场强的计算方法
E＝
公式 E＝ E＝k
真空中点电荷的电场强度 匀强电场中场强与电势
公式意义 电场强度定义式
决定式 差之间的关系
给出了一种量度电场强 表明了点电荷场强大小的 给出了一种求解匀强电
意义
弱的方法 决定因素 场的方法
适用范围 一切电场 ①真空；②点电荷 匀强电场
由电场本身决定，与检 由场源电荷Q和场源电荷 由电场本身决定，d为
决定因素
验电荷q无关 到该点的距离r共同决定 两点沿场强方向的距离
q为检验（或试探）电荷 Q为产生电场的点电荷的 /
式中电荷的意义
的电荷量 电荷量E用F与q的比值来表 E用U与d的比值来表
E不仅用Q、r来表示，且
关系理解 示，但E的大小与F、q 示。
E∝Q，E∝1/r2
大小无关
2、电场线的特点和应用
3、几种常见的电场线
图甲和图乙为正负点电荷的电场线，其特点为：正(负)点电荷的电场线呈空间球对称分布指向外(内)部；
离点电荷越近，电场线越密(场强越大)；以点电荷为球心作一球面，则电场线处处与球面垂直，在此球面
上场强大小相等，但方向不同。
图丙为等量异种电荷的电场线，其特点为：关于中心点对称的点，场强等大同向；两点电荷连线上，
沿电场线方向场强先变小再变大，中点处场强最小；两点电荷连线的中垂线上电场强度方向都相同，总与
中垂线垂直且指向负点电荷一侧。沿中垂线从中点到无限远处，场强一直减小，中点处场强最大。
图丁为等量同种电荷的电场线，其特点为：关于中心点O点的对称点，场强等大反向；两点电荷连线
上，中点O处场强为零，向两侧场强逐渐增大；两点电荷连线的中垂线上由中点O到无限远，场强先变大
后变小。
图己为平行板的电场线，其特点为：中间部分可看成是匀强电场，两端为非匀强电场。
4、静电平衡和静电屏蔽
①导体处于静电平衡的特征：②静电屏蔽：
现象 外屏蔽 内屏蔽
定义 导体外部电场不影响导 接地导体内部的电场不影响导
体内部。 体外部。
示意图
屏蔽原理 外部电荷产生的电场与 当导体空腔外部接地时，球壳
导体球壳表面上感应电 的外表面的感应电荷因接地将
荷产生的电场在空腔内 传给地球，则球壳外部合场强
的合场强为零，达到静 为零，起到屏蔽内电场的作
电平衡状态，起到屏蔽 用。
外电场的作用。
特点 球壳外电场对球壳内不产 球壳内外电场互不产生影响。
生影响，球壳内电场对球
壳外产生影响。
本质 静电感应与静电平衡
5、电势能高低的判断方法
判断角度 判断方法
做功判断法 电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加。
正电荷在电势高的地方电势能大；负电荷在电势低的地方电势能
电荷电势法
大。
将电荷量、电势连同正负号一起代入公式E＝qφ，正E 的绝对值越
p p
公式法 大，电势能越大；负E 的绝对值越大，电势能越小。
p
在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，
能量守恒法
动能增加，电势能减小，反之，动能减小，电势能增加。
6、电势高低的判断方法
判断角度 判断方法
依据电场线方向 沿电场线方向电势逐渐降低。取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电
依据场源电荷的正负
势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低。
根据U ＝，将W 、q的正负号代入，由U 的正负判断
AB AB AB
依据电场力做功
φ 、φ 的高低。
A B
正电荷在电势较高处电势能大，负电荷在电势较低处电势能
依据电势能的高低
大。
7、电场中的图像问题
根据v t图像中速度变化、斜率确定电荷所受合力的方向与
v t图像 合力大小变化，确定电场的方向、电势高低及电势能变
化。
(1)电场强度的大小等于φ x图线的斜率大小，电场强度为
零处，φ x图线存在极值，其切线的斜率为零；
(2)在φ x图像中可以直接判断各点电势的高低，并可根据
φ x图像
电势高低关系确定电场强度的方向；
(3)在φ x图像中分析电荷移动时电势能的变化，可用W ＝
AB
qU ，进而分析W 的正负，然后做出判断。
AB AB
(1)反映了电场强度随位移变化的规律；(2)E＞0表示场强沿
x轴正方向，E＜0表示场强沿x轴负方向；
Ex图像
(3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小
表示电势差大小，两点的电势高低根据电场方向判定。
(1)反映了电势能随位移变化的规律；
Ex图像 (2)图线的切线斜率大小等于电场力大小；
p
(3)进一步判断场强、动能、加速度等随位移的变化情况。
8、φ－x图像和E-x图像
①φ－x图像
类型 图像
正负点电荷
两个等量同种点
电荷两个等量异种点
电荷
一般的分析思路为：
可以直接判断各点电势的大小，根据电势高低关系确定电场强度的方向；
图线的斜率的绝对值为电场强度的大小，当图线存在极值时，表示电场强度为零；
分析电荷移动时电势能的变化；判断电场类型，如果图像是曲线（场强大小变化），该电场为非匀强
电场；
如果图像是倾斜的直线（场强大小不变），该电场为匀强电场。
典型图像如下：
②E-x图像
类型 图像
点电荷 正点电荷
负点电荷
两个等量异种 两个电荷连线上
点电荷
两电荷连线的中
垂线上两个等量同种 两个电荷连线上
点电荷
两电荷连线的中
垂线上
9、等势面
电场类型 图示 特点
点电荷的电 等势面是以点电荷为球心的一簇球面。
场
等量异种点 两点电荷连线的中垂面上是电势为零的
电荷的电场 等势面。
等量同种正 在两点电荷中心连线上，中点电势最
点电荷的电 低；而在中垂线上，中点电势最高。关
场 于中点左右对称或上下对称的点电势相
等。
匀强电场 等势面为垂直于电场线的一簇等间距平
面。
特点：等势面上任意两点间的电势差为零，在等势面上移动电荷电场力不做功；等势面一定与电场线
垂直，即跟电场的方向垂直；在电场线密集的地方，等差等势面密集，在电场线稀疏的地方等差等势面也
稀疏；任意两个等势面都不相交；等势面可以是封闭的也可以是不封闭的；电场线总是从电势高的等势面
指向电势低的等势面；当导体处于静电平衡状态时，导体上各点电势都相等。
应用：根据等势面的分布确定电场线分布；由等差等势面的疏密程度判断电场的强弱；由等势面判断
电场中各点电势的高低；由等势面判断在电场中移动电荷时静电力做功的情况。
考点 2: 电容器的分析
①电容器的两个公式
公式 C＝ C＝
公式特点 定义式 决定式
意义 对某电容器Q∝U，但＝C不变，反 平行板电容器，C∝ε，C∝S，C∝，
r映电容器容纳电荷的本领。 反映了影响电容大小的因素。
电容器容纳电荷的本领由来量度，由本身的结构（如平行板电容器的ε、
r
联系
S、d等因素）来决定。
②分析思路：
Q不变分析思路：根据C＝＝先分析电容的变化，再分析 U的变化；根据E＝＝分析场强变化。即
εS εS Q 4πkd d U Q 4πkQ 1
C= ∝ U= = ∝ E= = = ∝
4πkd d C εS εS d Cd εS εS
， ， 。
U不变分析思路：根据C＝＝先分析电容的变化，再分析Q的变化；根据E＝分析场强的变化。根据
εS εS UεS εS U 1
C= ∝ ∝ E= ∝
4πkd d 4πkd d d d
U ＝E·d分析某点电势变化。即 ，Q＝U·C＝ ， 。
AB
两个较巧：在电荷量保持不变的情况下，由E＝＝＝知，电场强度与板间距离无关；在两极板带电量
保持不变的情况下，可以认为一定量的电荷对应着一定数目的电场线，两极板间距离变化时，场强不变；
两极板正对面积变化时，如下图中电场线变密，场强增大。1．（2023·广东·高考真题）（多选）电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分
布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色．透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素．如图
所示，胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒．当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊
内迁移（每个微粒电量保持不变），像素由黑色变成白色．下列说法正确的有（ ）
A．像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势
B．像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势
C．像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功
D．像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功
2．（2022·广东·高考真题）（多选）（2022·广东·高考真题）（多选）如图所示，磁控管内局部区域分布
有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电子从M点由静止释放，沿图中所示轨迹依次经过
N、P两点。已知M、P在同一等势面上，下列说法正确的有（ ）
A．电子从N到P，电场力做正功
B．N点的电势高于P点的电势
C．电子从M到N，洛伦兹力不做功
D．电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力
3．（2021·广东·高考真题）图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸板接在高压电源两端，两极间产
生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点，
不计液滴重力，下列说法正确的是（ ）A．a点的电势比b点的低
B．a点的电场强度比b点的小
C．液滴在a点的加速度比在b点的小
D．液滴在a点的电势能比在b点的大
单选题
1．（2024·广东揭阳·二模）均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。
如图所示，在半球面AB上均匀分布着总电荷量为q的正电荷，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心
O的轴线，在轴线上有M、N两点， ，已知M点的电场强度大小为E，静电力常量为k，则
N点的电场强度大小为（ ）
A． B． C． D．
2．（2024·广东湛江·二模）某种负离子空气净化器的原理如图所示，由空气和带一价负电的灰尘颗粒组成
的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，带电颗粒入射时的最大动能为 ，
金属板的长度为L，金属板的间距为d，且 。在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，
不考虑重力影响和颗粒间的相互作用。要使得全部颗粒被收集，两极板间的电势差至少为（ ）A．1600V B．800V C．400V D．200V
3．（2024·广东·二模）如图为静电喷印原理的简图，在喷嘴和收集板之间施加高压电源后，电场分布如图
中虚线所示.喷嘴处的液滴受到各方面力的共同作用形成泰勒锥，当电场力增大到某一值时，液滴从泰勒锥
尖端射出形成带电雾滴，落在收集板上，则此过程中雾滴（ ）
A．动能减小 B．速度不变
C．电势能减小 D．加速度增大
4．（2024·广东·二模）如图为电容式加速度传感器的工作原理图，轻质弹簧与电容器固定在传感器的外框
上，质量块左侧连接轻质弹簧，右侧连接电介质，质量块可带动电介质左右移动。若电介质相对电容器向
右运动，则电容器（ ）
A．电容不变 B．电容增大
C．两极板上的带电量不变 D．两极板上的带电量减小
5．（2024·广东佛山·二模）静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置。如图，一电子在电场
中仅受电场力的作用，实线描绘出了其运动轨迹，虚线表示等势线，各等势线关于y轴对称，a、b、c、d分别是轨迹与等势线的交点。已知电子在经过a点时动能为60eV，各等势线的电势高低标注在图中，则（
）
A．a、d两点的电场强度相同 B．电子从a到b运动时，电场力做负功
C．电子从c到d运动时，电势能逐渐减小D．电子在经过等势线d点时的动能为60eV
多选题
6．（2024·广东揭阳·二模）图示为某同学用平行板电容器测量材料竖直方向的尺度随温度变化的装置示意
图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化而上下移动，两极板间电压不变。若材料温度升高，
极板上所带电荷量增加，则（ ）
A．材料竖直方向的尺度减小 B．材料竖直方向的尺度增大
C．极板间的电场强度减小 D．极板间的电场强度增大
7．（2024·广东韶关·二模）如图所示，空间有一正方体 ，a点固定电荷量为 的点
电荷，d点固定电荷量为 的点电荷，O、 分别为上下两个面的中心点，则（ ）
A．b点与c点的电场强度相同
B．b点与 点的电势相同C．b点与c点的电势差等于 点与 点的电势差
D．将带正电的试探电荷由b点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小
8．（2024·广东·二模）如图，氕（ H）和氘（ H）两种原子核由静止经同一加速电场加速后，沿OO′方
向射入偏转电场，粒子射出偏转电场后都能打在圆筒感光纸上并留下感光点，若圆筒不转动，两种原子核
（ ）
A．离开加速电场时，动能相等
B．离开加速电场时，动量相等
C．离开偏转电场后，在感光纸上留下1个感光点
D．离开偏转电场后，在感光纸上留下2个感光点
9．（2024·广东茂名·二模）反射式速调管是常用的微波器件之一，其内部真空，有一个静电场的方向平行
于x轴，其电势 随x的分布如图所示， 处电势为6V。一个带负电粒子（重力不计）从 处由
静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．该静电场可以由两个负电荷产生
B． 的电场强度小于 处的电场强度
C．该粒子在 处的电势能最小
D．该粒子将沿x轴负方向运动，运动到的最远位置为
10．（2024·广东梅州·二模）计算机键盘每个按键下有块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另
一块小的固定金属片，两片金属片组成一个小电容器且电压保持不变．如图所示，键盘连着正在工作的计
算机，按下“?”键过程中，按键金属片间组成的电容器（ ）A．电容变小 B．金属片间的场强变大
C．电荷量增大 D．处于放电状态
多选题
11．（2024·山西晋中·二模）如图所示，在竖直平面内固定着一根光滑绝缘细杆 ，细杆左侧 点处固定
着一个带正电的点电荷，以 为圆心、 为半径的圆周与细杆交于 、 两点， 点为 的中点。现将
一质量为 、电荷量为 的小球（可视为质点）套在杆上从 点由静止释放，小球滑到 点时的速度大
小为 。已知重力加速度为 ， 点和 点的高度差为 ，取 为零电势点，则下列说法正确的是（
）
A． 、 两点的电势差为 B．小球从 点到 点过程电场力做的功为
C．小球滑至 点时的速度大小为 D． 点的电势为
12．（2024·陕西宝鸡·三模）如图所示，在竖直平面内有一电场强度为E的匀强电场，电场的等势面如图
中实线所示，与水平方向夹角为37°。一个质量为m，电荷量为 的小球在A点以初速度 竖直上抛，运
动轨迹如图中虚线所示，B点是轨迹的最高点。已知重力加速度为g，小球的电荷量 。下列说法正确的是（ ）
A． A点电势低于B点电势
B．A、B两点的高度差为
C．A、B两点的电势差为
D．小球再次回到抛出点等高位置过程电势能的减少量等于动能的增加量
13．（2024·福建福州·三模）在科艺节上，老师表演了一个“魔术”：如图甲，在没有底的空塑料瓶上固
定着一块易拉罐铝片和一根铁锯条，将它们分别与静电起电机的正、负极相连。在塑料瓶里放置点燃的蚊
香，很快瓶里烟雾缭绕；摇动起电机后，顿时瓶内变得清澈透明。图乙为瓶内俯视图，其中a、b、c为瓶
内电场中同一条电场线上的三个点，且 。则起电机摇动时（ ）
A．带负电的烟尘聚集在铝片上
B．
C．a点的电场强度小于b点的电场强度
D．带负电的烟尘在b点的电势能大于在c点的电势能
14．（2024·四川宜宾·三模）静电植绒产品具有立体感强、耐磨、阻燃、隔音、保暖等特点.如图所示为植
绒流程示意图，正电金属板与负电金属网间有 的电压，将绒毛放在带负电荷的容器中，使绒毛带负
电，绒毛在电场力的作用下飞到需要植绒的布匹表面上，忽略绒毛的重力、空气阻力、绒毛之间的相互作
用力和边缘效应，正电金属板与负电金属网之间可视为匀强电场，下列说法正确的是（ ）A．绒毛在飞向布匹的过程中，电场力做正功
B．绒毛运动经过处各点的电势逐渐降低
C．若仅增大正电金属板与负电金属网之间的电压，绒毛到达布匹时的速率将增大
D．若仅增大正电金属板与负电金属网之间的距离，绒毛到达布匹表面时间将减小
15．（2024·山东济宁·二模）有一电荷量分布均匀且带电量为＋Q的圆环，在其轴线上距离圆心x处产生的
电场强度大小如图所示。一质量为m、电荷量为q的带电粒子，在圆心右侧紧靠圆心处由静止释放，仅在
电场力作用下沿轴线向右运动。下列说法正确的是（ ）
A．该粒子带负电
B．该粒子沿轴线运动过程中电势能逐渐减少
C．该粒子运动过程中最大加速度约为
D．该粒子从r运动到2r过程中电场力做的功约为
16．（2024·天津和平·二模）如图所示，在O点处固定一个正点电荷；图中虚线是以O点为圆心的圆周，
从P点由静止释放一个带负电的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，其一段轨
迹如图所示。M、N是轨迹与圆周的交点， ，则小球（ ）
A．小球在M点的速度等于在N点的速度
B．在P点的电势能大于在N点的电势能C．在M点的机械能等于在N点的机械能
D．从M点运动到N点的过程中，电场力始终不做功
17．（2024·山西晋中·二模）如图所示，平面内直线AB和CD垂直相交于O点，A、B关于O点对称，C、
D也关于O点对称，M是AO的中点，N是OB的中点，取无穷远处电势为零。则（ ）
A．若将电荷量为+Q的点电荷放置在O点，则M、N两点电场强度大小相等方向相反
B．若将电荷量为+Q和 Q的点电荷分别放置在A点和B点，则一电子由M点运动到N点电势能减小
C．若将电荷量为+Q的点电荷放置在O点，一电子在C点以适当的速度开始运动，则电子可能在M、
N点连线的中垂面内做匀速圆周运动
D．若在M点和N点分别放置等量正点电荷，则C、D两点的电势相等且均为零
18．（2024·四川遂宁·三模）如图所示的坐标系中，x轴水平向右，质量为m=0.5kg、带电量为q=＋10-4C
的小球从坐标原点O处，以初速度v= m/s斜向右上方抛出，进入斜向右上方场强为E=5×104V/m的匀强
0
电场中，E与x轴正方向的夹角为30°，v 与E的夹角为30°，重力加速度取10m/s2，下列说法正确的是（
0
）
A．小球的加速度的大小为 m/s2
B．小球的加速度的大小为10m/s2
C．若小球能运动到x轴上的P点，则小球在P点的速度大小为 m/s
D．O、P两点间的电势差为 V
19．（2024·河北·二模）如图所示，电荷量大小相等的正、负两点电荷分别放置在真空中的 、A两点，虚
线是以 点为圆心的圆， 、 、 、 是圆上的4个点，且 点是 连线的中点， 点在 连线的延长线上。下列说法正确的是（ ）
A．在A、 两点的连线上， 点电场强度最大
B．圆上给出的各点中， 点电势最高
C． 点和 点的电场强度大小之比为9：4
D．将一负试探电荷从 点沿虚线 移到 点，其电势能先减小后增大
