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高考重点考点解读与针对性训练
第十章 静电场
考点83 静电的应用
【考点解读】
1.静电平衡
（1）定义：处于电场中的导体内部没有电子发生
定向移动
的状态。
（2）特点：导体内部的电场强度处处为
零
。
（3）应用：尖端放电、静电屏蔽、静电吸附等。
2.尖端放电
导体尖端周围的电场使空气
电离
，电离出的与导体尖端电荷符号相反的粒子与尖端的
电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷。
3.静电屏蔽
处于电场中的封闭金属壳，由于壳内电场强度保持为
0
，从而外电场对壳内的仪器不会
产生影响。
4. 处于静电平衡状态导体的特点
（1）导体内部的电场强度处处为零。
（2）导体是一个等势体，导体表面是等势面。
（3）导体表面处的电场强度方向与导体表面垂直。
（4）导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面上。
（5）在导体外表面越尖锐的位置，净电荷的密度（单位面积上的电荷量）越大，凹陷的位
置几乎没有净电荷。
【高考真题】
【典例1】．（2025 高考广西卷）用带电玻璃棒接触验电器的金属球，移走玻璃棒，验电
器内两片金属箔张开，稳定后如图。图中
、
、、
四点电场强度最强的是（ ）
1
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A．a
B．b
C．c
D．d
【答案】D
【解析】bc 两点分别在金属外壳内部和金属杆的内部，则两点的场强均为零；在金属箔上
的最下端电荷分布比金属球上更密集，且d 点距离金箔的下端较近，可知d 点的场强比a
点大，则电场强度最大的点在d 点。D 正确。
【典例2】．（2025 高考海南卷）带正电的金属球靠近不带电验电器金属小球
，则关于
验电器金属小球
和金属箔
，下列说法正确的是（ ）
A．
、
都带正电
B．
、
都带负电
C．
带负电、
带正电
D．
带正电、
带负电
【答案】C
【解析】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。
C 正确。
【典例3】.（2024·河北高考2 题）我国古人最早发现了尖端放电现象，并将其用于生产生
活，如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔。雷雨中某时刻，一古
塔顶端附近等势线分布如图所示，相邻等势线电势差相等，则a、b、c、d 四点中电场强度
最大的是（ ）
A.a 点
B.b 点
C.c 点
D.d 点
答案 C
解析： 根据等差等势面的密集程度可知c 点电场强度最大，C 正确。
2
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【典例4】 （2024·广东高考8 题）污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对
其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负
极，金属圆盘置于底部，金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场
线，虚线为等势面。M 点和N 点在同一电场线上，M 点和P 点在同一等势面上。下列说法
正确的有（ ）
A.M 点的电势比N 点的低
B.N 点的电场强度比P 点的大
C.污泥絮体从M 点移到N 点，电场力对其做正功
D.污泥絮体在N 点的电势能比其在P 点的大
答案 AC
解析： 根据沿着电场线方向电势降低可知M 点的电势比N 点的低，污泥絮体带负电，根
据Ep＝qφ 可知，污泥絮体在M 点的电势能比在N 点的电势能大，污泥絮体从M 点移到N
点，电势能减小，电场力对其做正功，故A、C 正确；根据电场线的疏密程度可知N 点的电
场强度比P 点的小，故B 错误；M 点和P 点在同一等势面上，则污泥絮体在M 点的电势能
与在P 点的电势能相等，结合A、C 选项分析可知，污泥絮体在P 点的电势能比其在N 点的
大，故D 错误。
【针对性训练】
1. （江苏盐城射阳中学2025 届高三三模）下列四幅图描述的场景依次为雷电击中避雷针
（图甲）、高压输电线上方还有两条与大地相连的导线（图乙）、燃气灶中的针尖状点火
器（图丙）、工人穿戴着含金属丝制成的工作服进行超高压带电作业（图丁），关于这四
幅图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中避雷针的工作原理主要是静电屏蔽
B. 图乙中与大地相连的两条导线的作用和图丁中工作服内的金属丝的作用是相同的
3
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C. 图丙中的点火器是利用摩擦起电的原理进行点火的
D. 图丙中的点火器的工作原理和图丁中工作服内掺入的金属丝的工作原理是相同的
【答案】B
【解析】．避雷针的工作原理主要是利用尖端放电避免雷击，故A 错误；
高压输电线的上方还有两条导线，这两条导线的作用是它们与大地相连，形成稀疏的金属
“网”把高压线屏蔽起来，免遭雷击，与工作服内掺入的金属丝，都是利用了静电屏蔽的
原理，故B 正确，D 错误。点火器是利用高压尖端放电的原理，而工作服内掺入的金属丝，
是利用了静电屏蔽的原理，故C 错误。
2 （厦门市2025 届高三毕业班第四次质量检测）现代农业通过“空间电场”技术优化大气与
地表间形成的自然电场。如图所示，高压电源与悬挂电极连接，电极与土壤间形成空间电
场，带负电的病原孢子在空间电场的作用下向悬挂电极移动，从而达到防病害的效果。
为电场中的三点，则（ ）
A. 悬挂电极连接电源正极
B.
处电场强度相同
C
点电势低于
点电势
D. 病原孢子向悬挂电极移动过程中，电势能降低
【答案】AD
【解析】．根据带负电的病原孢子在空间电场的作用下向悬挂电极移动，可知悬挂电极带
整点，则悬挂电极连接电源正极，故A 正确；
根据电场线的分布可知
处电场强度方向相同，故B 错误；
根据沿着电场线方向电势降低结合A 选项分析可知
点电势高于
点电势，故C 错误；
根据题意可知病原孢子向悬挂电极移动过程中，电场力做正功，其电势能降低，故D 正确。
4
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3. (2025 届广州天河区普通高中毕业班综合测试（三）)在茶叶生产过程中有道茶叶、茶梗
分离的工序。如图所示，A、B 两个带电球之间产生非匀强电场，茶叶茶梗都带正电荷，且
茶叶的比荷
小于茶梗的比荷，两者通过静电场便可分离，并沿光滑绝缘分离器落入小桶。
假设有一茶梗P 从A 球表面O 点离开，最后落入桶底。不计空气阻力。则（ ）
A. 茶叶落入右桶，茶梗落入左桶
B. M 处的电场强度大于N 处的电场强度
C. M 处的电势低于N 处的电势
D. 茶梗P 下落过程中电势能减小
【答案】D
【解析】根据牛顿第二定律可得
由于茶叶、茶梗均带正电，则电场力产生的加速度方向整体向右，由于茶叶的比荷小于茶
梗的比荷，则茶叶所受电场力产生的加速度小于茶梗所受电场力产生的加速度，即在相等
时间内，茶叶的水平分位移小于茶梗的水平分位移，所以茶叶落入左桶，茶梗落入右桶，
故A 错误；电场线分布的密集程度表示电场强弱，M 处电场线分布比N 处电场线稀疏一些，
则M 处电场强度小于N 处电场强度，且沿着电场线方向电势降低，故M 处的电势高于N
处的电势，故BC 错误；
茶梗P 下落过程中电场力做正功，则电势能减小，故D 正确。
4 （2025 年5 月河南名校联考）电容式触摸屏由两层平行导电膜组成，分别视为极板
5
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M、N。未触摸时，M、N 板间电压为U，形成匀强电场。当手指（导体）触摸屏幕时，接
触点等效为极板间距局部减小，电场重新分布（电场线与N 板垂直），如图所示。P、Q 点
为原电场中与M 板等距的两点。下列说法正确的是（ ）
A. 未触摸时，P 点与Q 点的电场强度大小相等、方向相同
B. 手指触摸后，P 点电势等于Q 点电势
C. 未触摸时，若M、N 板间电压加倍，则P 点的电场强度大小变为原来的2 倍
D. 未触摸时，若断开电源后，使极板的电荷量减小，P 点的电场强度增大
【答案】AC
【解析】未触摸时，M、N 板间为匀强电场，各点的电场强度大小、方向均相同，故A 正
确；
手指触摸后，形成如图所示电场线，由于沿电场方向电势降低，故P 点电高于Q 点电势，
故B 错误；
匀强电场中
，则电压加倍，电场强度大小加倍，故C 正确；
根据
，
与
，可得
若极板的电荷量减小，则P 点的电场强度变小，故D 错误。
5. (2025 年4 月浙江稽阳联谊学校高三联考)雷雨天，高层建筑顶部的避雷针起到主动吸引
闪电的作用，叫“接闪”，以此保护周边建筑和行人的安全。某次电视塔“接闪”前积雨
云层与避雷针附近产生的电场的等差等势面如图所示，积雨云层的底部积聚正电荷，取大
地为零势面，以下说法正确的是（ ）
6
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A. 避雷针的针尖不带电
B. A、B、C 三个位置中A 点的电势最高
C. A、B、C 三个位置中电子
A 点受电场力最大
D. 空气中一电子由C 点运动到B 点，电势能增加
【答案】C
【解析】．积雨云层的底部积聚正电荷，由于静电感应，避雷针的针尖带负电，故A 错误；
从正电荷到负电荷的电场线上，电势逐渐降低，则A 和C 电势相等，B 点电势最高；故B
错误；
等差等势面的密度反映场强的大小，则A 点的场强最大，故电子在A 点受电场力最大，故
C 正确；
空气中一电子由C 点运动到B 点，电势增大，由
可知电子的电势能减小，故D 错
误。
6 （天津市九校联考高三年级模拟考试2）静电喷涂是一种利用高压静电场使带负电的涂
料微粒定向运动，并吸附在工件表面的喷涂方法。某一静电喷涂装置接上高压电源后在喷
口和被涂物间产生强电场，电场线分布如图所示，一微粒从M 点沿直线运动到N 点，以喷
口为原点，以MN 连线向右方向为正方向建立x 轴，该过程中微粒重力不计，那么电场强
度E，微粒的电势φ、速度大小v、电势能Ep随x 变化的图像可能正确的是（ ）
7
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A.
B.
C.
D.
【答案】CD
【解析】．根据该电场分布特点可知，由M 到N 电场线越来越稀疏，电场强度不断减小，
且减小的越来越慢，图线斜率应逐渐减小，并不是倾斜的直线，故A 错误；
B．沿电场线方向电势逐渐降低，所以由 M 到 N 电势升高，而不是降低，故B 错误；
C．由M 到N 电场力对微粒做正功，微粒的动能、速度不断增大，由于由M 到N 电场强度
不断减小，微粒加速度不断减小，所以微粒速度增大的越来越慢，反映到图像上，图线斜
率逐渐减小，故C 正确；
D．该图线切线的斜率也表示电场力，由于电场力不断减小并且减小的越来越慢，图线斜
率就逐渐减小且减小的越来越慢，又由于电场力对微粒做正功，微粒的动能不断增大，则
电势能不断减小，故D 正确；
7.（2025·河北唐山市模拟）关于静电场，下列说法正确的是（ ）
A.元电荷就是点电荷
B.摩擦起电说明可以通过摩擦来创造电荷
C.电场线虽然不是实际存在的线，但引入电场线对电场的研究很有意义
D.卡文迪什利用扭秤装置在实验室里比较准确地测出了静电力常量k 的数值
答案 C
解析： 元电荷是最小的带电荷量，点电荷是理想化的物理模型，故A 错误；摩擦起电的
实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物
体，故B 错误；电场线虽然不是实际存在的线，但引入电场线对电场的研究很有意义，故
C 正确；库仑利用扭秤装置在实验室里比较准确地测出了静电力常量k 的数值，故D 错误。
8
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8 （2025·陕西榆林模拟）为避免发生雷击，高大的建筑物顶端均需安装避雷针。如图是某
避雷针放电时空间电场线的分布图，a、b、c 三点在同一电场线上，空间电场分布关于直
线ac 对称。图中的虚线是一带电粒子只在静电力作用下在电场中的运动轨迹。已知ab＝
bc，下列说法正确的是（ ）
A.该粒子一定带负电
B.a 点的电场强度一定大于b 点的电场强度
C.a、b 两点的电势差等于b、c 两点的电势差
D.粒子在图中A 点的电势能一定大于在B 点的电势能
答案：D
解析：根据粒子的运动轨迹可知，粒子受静电力方向大致向下，可知该粒子一定带正电，
选项A 错误；b 点处的电场线较a 点处密集，可知a 点的电场强度一定小于b 点的电场强度，
选项B 错误；根据U＝Ed，由于a、b 两点间的平均电场强度小于b、c 两点间的平均电场强
度，可知a、b 两点间的电势差小于b、c 两点间的电势差，选项C 错误；从A 到B 静电力
做正功，电势能减小，可知粒子在图中A 点的电势能一定大于在B 点的电势能，选项D 正
确。
9.（2025·江苏南通模拟）静电纺纱是利用高压静电场使单纤维两端带异种电荷，在电场力
作用下使纤维伸直、平行排列和凝聚的纺纱工艺。如图所示为其电场线分布简图，A、B 为
直线MN 中垂线上两点，C、D 两点关于A、B 连线对称。下列说法正确的是（ ）
A.A、C 两点间的电势差大于B、C 两点间的电势差
B.C、D 两点电场强度相同
C.D 点的电势小于B 点的电势
D.负电荷在C 点的电势能大于其在A 点的电势能
答案 D
解析： 根据等量异种电荷的电势分布特点可知，A、B 两点电势相等，所以A、C 两点的
电势差等于B、C 两点的电势差，故A 错误；由图可知C、D 两点的电场强度大小相等，方
向不同，故B 错误；根据沿着电场线方向电势不断降低，可知B 点的电势小于D 点的电势，
故C 错误；根据沿着电场线方向电势不断降低，可知C 点的电势小于A 点的电势，故负电
9
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荷在C 点的电势能大于其在A 点的电势能，故D 正确。
10 如图为静电除尘器除尘原理的示意图，a、b 是直流高压电源的两极，图示位置的P、
M、N 三点在同一直线上，且PM＝MN。尘埃在电场中通过某种机制带上负电，在静电力
的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，下列判断正确的是（ ）
A.a 是直流高压电源的正极
B.电场中P 点的电场强度小于M 点的电场强度
C.电场中M 点的电势低于N 点的电势
D.电场中P、M 间的电势差UPM大于M、N 间的电势差UMN
答案 CD
解析： 带负电的尘埃向集尘极迁移，说明集尘极接直流高压电源的正极，a 是直流高压
电源的负极，选项A 错误；从放电极到集尘极的电场，因P 点离放电极较近，P 点的电场
线比M 点的电场线密集，所以电场中P 点的电场强度大于M 点的电场强度，选项B 错误；
由于集尘极带正电，电势高，而沿着电场线方向电势逐渐降低，所以电场中M 点的电势低
于N 点的电势，选项C 正确；放电极与集尘极之间的电场是非匀强电场，P、M 间的平均电
场强度大于M、N 间的平均电场强度，根据U＝Ed 可得，P、M 间的电势差UPM大于M、N
间的电势差UMN，选项D 正确。
11（2025·云南昆明模拟）电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体
成像。如图所示，某“静电透镜”区域的等差等势面为图中虚线，其中M、N 两点电势φM
＞φN。现有一正电子束沿垂直虚线AB 的方向进入“透镜”电场，仅在静电力的作用下穿过
小孔CD。下列说法正确的是（ ）
A.M 点的电场强度大于N 点的电场强度
B.正对小孔CD 中心射入“透镜”电场的正电子被会聚或发散后不会沿直线穿出小孔
C.经过N 点的正电子比射入时动能、电势能均增大了
D.该“透镜”电场对垂直虚线AB 射入小孔CD 的正电子束有发散作用
答案 AD
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解析： 因M 点的等差等势面比N 点的等差等势面密集，故M 点的电场强度大于N 点的
电场强度，A 正确；电场线与等势面垂直，由题图中对称性及平行四边形定则可知，正对
小孔CD 中心射入“透镜”电场的正电子受到的静电力的方向与速度方向相同，会沿直线穿
出小孔，B 错误；经过N 点的正电子受到的静电力做正功，动能增加，但电势能减小，C 错
误；根据垂直虚线AB 射入小孔CD 的正电子束受到的静电力方向可知，该“透镜”电场对
垂直虚线AB 射入小孔CD 的正电子束有发散作用，D 正确。
12.（2025·广东深圳高三期末）如图甲所示，平安大厦楼顶安装了避雷针，雷雨天带负电
的云层靠近避雷针上方。避雷针尖顶周围虚线表示电场中的等势线，如图乙所示。下列说
法正确的是（ ）
A.避雷针尖顶端感应出大量的负电荷
B.a 点的电势低于b 点的电势
C.a 点的电场强度大于b 点的电场强度
D.电子在a 点的电势能小于在b 点的电势能
答案 B
解析： 由静电感应的“近异远同”规律可知避雷针尖顶端感应出大量的正电荷，故A 错
误；在避雷针和云层之间，电场线由避雷针指向云层，根据沿电场线方向电势降低，可知
b 点的电势高于a 点的电势，故B 正确；由图可知b 点电场线比a 点电场线密，根据电场线
越密，电场强度越大，可知b 点电场强度大于a 点电场强度，故C 错误；因为试探电荷带
负电，由Ep＝φq 可知试探电荷在a 点的电势能大于其在b 点的电势能，故D 错误。
13 如图所示，A、B 为相互接触并用绝缘支柱支持的金属导体，起初都不带电，在它们的
下部贴有金属箔片，C 是带正电的小球，下列说法正确的是（ ）
A.把C 移近导体A 时，A、B 上的金属箔片都张开
B.把C 移近导体A，再把A、B 分开，然后移去C，A、B 上的金属箔片仍张开
C.把C 移近导体A，先把C 移走，再把A、B 分开，A、B 上的金属箔片仍张开
D.把C 移近导体A，先把A、B 分开，再把C 移走，然后重新让A、B 接触，A 上的金属箔片
张开，而B 上的金属箔片闭合
11
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答案 AB
解析： 虽然A、B 起初都不带电，但带正电的小球C 对A、B 内的电荷有力的作用，使
A、B 中的自由电子向左移动，使得A 端积累了负电荷，B 端积累了正电荷，其下部的金属
箔片因为接触带电，也分别带上了与A、B 相同的电荷，所以金属箔片都张开，A 正确；带
正电的小球C 只要一直在A、B 附近，A、B 上的电荷因受C 的作用力而使A、B 带等量的异
种感应电荷，把A、B 分开，因A、B 已经绝缘，此时即使再移走C，A、B 所带电荷量也不
变，金属箔片仍张开，B 正确；但如果先移走C，A、B 上的感应电荷会马上中和，不再带
电，所以金属箔片都不会张开，C 错误；先把A、B 分开，再移走C，A、B 仍然带电，但重
新让A、B 接触后，A、B 上的感应电荷完全中和，金属箔片都不会张开，D 错误。
14 如图所示，铜丝编织的管线包裹着两个铜导线，能够实现高保真信号传输，铜丝编织
的管线作用是（ ）
A.参与信号传输
B.减少信号衰减
C.屏蔽外部干扰
D.提高绝缘效果
答案 C
解析： 铜丝编织的管线起到静电屏蔽的作用，能够屏蔽外部干扰，从而实现高保真信号
传输。故选C。
15 不带电的金属棒AB 长为L，O 为AB 的中点，在距离A 点为R 的C 点处放一带电荷量
为Q 的正点电荷，C 与AB 在同一条直线上，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.O 点的电场强度为0
B.金属棒上A 点的电势等于B 点的电势
C.金属棒上感应电荷在O 点产生的电场强度大小为k
Q
(R＋L
2)
2
D.若将A 端接地，金属棒将带上正电荷
答案 ABC
解析： 金属棒达到静电平衡状态，棒内各点的电场强度为零，则O 点的电场强度为0，
故A 正确；金属棒达到静电平衡状态，整个金属棒是一个等势体，则金属棒上A 点的电势
等于B 点的电势，故B 正确；金属棒内各点的电场强度为零，棒上感应电荷在棒内中点O
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产生的电场强度大小与点电荷＋Q 在该处产生的电场强度大小相等、方向相反，则感应电
荷在O 点产生的电场强度大小为E＝
kQ
(R＋L
2)
2，故C 正确；若将A 端接地，大地上的电子
转移到金属棒将正电荷中和，所以金属棒将带上负电荷，故D 错误。
13
