文档文本内容
专题08 静电场
考点分类
三年考情(2024-2026)
命题规律
考点1 电
场力的性质
2026 河北卷、2026 河南
卷、2026 广西卷、2025 安
徽卷、2025 河北卷、2025
湖北卷、2024 贵州卷、
2024 浙江卷、2024 北京卷
真实情境深度渗透:以新型储能设备、静电除
尘、粒子加速器等真实科技场景为载体,不再
使用纯理论裸模型出题,要求学生从复杂场景
中提炼电场相关物理规律。
综合关联属性突出:不再孤立考查静电场基础
公式,会联动牛顿运动定律、动能定理、平抛
“
运动等考点,强化场强-电势-
”
能量的综合链
条考查。
能力导向持续强化:弱化机械繁琐的代数运
算,重点考查电场图像分析、等势面与电场线
的逻辑推导能力,规避固化刷题套路,依靠建
模能力实现分数分层。
考点2 电
场能的性质
2026 湖北卷、2026 江苏
卷、2026 广东卷、2025 北
京卷、2025 贵州卷、2025
甘肃卷、2024 重庆卷、
2024 广西卷、2024 河北卷
考点3 电
容器及电容
带电粒子在
电场中的运
动
2026 贵州卷、2026 四川
卷、2026 广东卷、2025 重
庆卷、2025 广东卷、2025
海南卷、2024 浙江卷、
2024 吉林卷、2024 甘肃卷
考点01 电场力的性质
1.(2026·河北·高考真题)河北雄安新区融合静电探测技术构建起“天空之网”,实现了对低空飞行器的
全天候实时监测。当飞行器靠近时,固定在地面上的静电探测器探头感应出了正电荷。在感应电荷产生的
静电场中。电场线( )
A.是闭合曲线
B.从感应正电荷出发
C.在无电荷区域相交
D.终止于感应正电荷
2.(2026·河南·高考真题)在
坐标轴上放置电荷量为
和
的两点电荷,其坐标分别为
,
。电荷量为
(
)的试探电荷沿
轴移动,所受静电力
随
变化的图像如图所示。取
轴的正向为
的正方向,则( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
3.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)某种微型“纳米光子电子加速器”利用激光照射周期性排列的纳米柱体
时产生的交变电场来加速电子束。电子束通过虚线框区域的极短时间内,电场可视为恒定的,电场线分布
如图所示,这段时间内( )
A.
点的电场强度比
点的大
B.电子沿直线从
点运动到
点时,动能减小
C.电子沿直线从
点运动到点时,速度增大
D.电子束的横截面大小和形状均不变
4.(2025·广西·高考真题)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
5.(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
6.(2025·四川·高考真题)如图所示,由长为R 的直管ab 和半径为R 的半圆形弯管bcd、def 组成的绝缘
光滑管道固定于水平面内,管道间平滑连接。bcd 圆心O 点处固定一电荷量为Q(Q > 0)的带电小球。另
一个电荷量为q(q > 0 且q << Q)的带电小球以一定初速度从a 点进入管道,沿管道运动后从f 点离开。
忽略空气阻力。则( )
A.小球在e 点所受库仑力大于在b 点所受库仑力
B.小球从c 点到e 点电势能先不变后减小
C.小球过f 点的动能等于过d 点的动能
D.小球过b 点的速度大于过a 点的速度
7.(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
8.(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.
9.(2025·湖北·高考真题)(多选)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
10.(2025·河北·高考真题)(多选)如图,真空中固定在绝缘台上的两个相同的金属小球A 和B,带有
等量同种电荷,电荷量为q,两者间距远大于小球直径,两者之间的静电力大小为F。用一个电荷量为Q
的同样的金属小球C 先跟A 接触,再跟B 接触,移走C 后,A 和B 之间的静电力大小仍为F,则
的绝
对值可能是( )
A.1
B.2
C.3
D.5
11.(2025·安徽·高考真题)(多选)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、
,质量分别为m、
,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
、
,匀强电场的电场强度大小为E,不计空
气阻力,则( )
A.
B.
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
12.(2024·贵州·高考真题)如图,A、B、C 三个点位于以O 为圆心的圆上,直径
与弦
间的夹角为
。A、B 两点分别放有电荷量大小为
的点电荷时,C 点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向,则
等于( )
A.
B.
C.
D.2
13.(2024·浙江·高考真题)如图所示空间原有大小为E、方向竖直向上的匀强电场,在此空间同一水平
面的M、N 点固定两个等量异种点电荷,绝缘光滑圆环ABCD 垂直MN 放置,其圆心O 在MN 的中点,半
径为R、AC 和BD 分别为竖直和水平的直径。质量为m、电荷量为+q 的小球套在圆环上,从A 点沿圆环以
初速度v0做完整的圆周运动,已知重力加速度为g,则( )
A.小球从A 到C 的过程中电势能减少
B.小球不可能沿圆环做匀速圆周运动
C.可求出小球运动到B 点时的加速度
D.小球在D 点受到圆环的作用力方向平行MN
14.(2024·北京·高考真题)如图所示,两个等量异种点电荷分别位于M、N 两点,P、Q 是MN 连线上的
两点,且
。下列说法正确的是( )
A.P 点电场强度比Q 点电场强度大
B.P 点电势与Q 点电势相等
C.若两点电荷的电荷量均变为原来的2 倍,P 点电场强度大小也变为原来的2 倍
D.若两点电荷的电荷量均变为原来的2 倍,P、Q 两点间电势差不变
15.(2024·河北·高考真题)如图,真空中有两个电荷量均为
的点电荷,分别固定在正三角形
的顶点B、C.M 为三角形
的中心,沿
的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆,
电荷量为
.已知正三角形
的边长为a,M 点的电场强度为0,静电力常量的k.顶点A 处的电场强度
大小为( )
A.
B.
C.
D.
16.(2024·江西·高考真题)蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质, 将其置于电压
恒定的两平行金属板间, 板间电场视为匀强电场, 如图所示. 若两金属板间距减小, 关于火焰中电子所受的
电场力, 下列说法正确的是 ( )
A.电场力增大,方向向左
B.电场力增大,方向向右
C.电场力减小,方向向左
D.电场力减小,方向向右
17.(2024·江苏·高考真题)在静电场中的A、B 两点放置试探电荷,其受到的静电力F 与试探电荷的电荷
量q 的关系,分别如图中直线
、
所示。
、
两点的电场强度之比为( )
A.
B.
C.
D.
18.(2024·湖北·高考真题)(多选)关于电荷和静电场,下列说法正确的是( )
A.一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变
B.电场线与等势面垂直,且由电势低的等势面指向电势高的等势面
C.点电荷仅在电场力作用下从静止释放,该点电荷的电势能将减小
D.点电荷仅在电场力作用下从静止释放,将从高电势的地方向低电势的地方运动
19.(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
20.(2024·广东·高考真题)(多选)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
考点02 电场能的性质
1.(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
2.(2026·江苏·高考真题)一带正电粒子沿直线穿越如图等势面,则下列说法正确的是( )
A.粒子电势能先增大后减小
B.粒子电势能先减小后增大
C.粒子所受电场力先做负功后做正功
D.粒子所受电场力不变
3.(2026·广东·高考真题)静电卡盘是芯片制造中的重要设备,如图为双极型静电卡盘吸附原理简图,双
电极接高压电源后,晶片靠近卡盘的一侧带上与电极极性相反的电荷,在电场力作用下向卡盘运动并被吸
附。在晶片运动过程中,下列说法正确的是( )
A.电场力对晶片做负功
B.晶片在电场中的电势能逐渐减少
C.晶片与卡盘电极之间表现为斥力
D.晶片与卡盘电极之间电场强度处处相同
4.(2026·云南·高考真题)如图所示,在大小、方向均未知的匀强电场中,O、M、N 三点处于同一竖直
面内,将一质量为0.1kg、电荷量为1.0×10-6C 的带正电的小球(视为质点)从O 点抛出,小球1s 后到达
O 点正上方3m 处的M 点,再经1s 到达N 点,O、N 两点在同一水平线上且相距3m。不计空气阻力,重力
加速度g 取10m/s2,设电场强度大小为E,O、N 两点的电势分别为φO和φN,则( )
A.E = 6.7×105V/m,φO > φN
B.E = 6.7×105V/m,φO < φN
C.E = 5.0×105V/m,φO > φN
D.E = 5.0×105V/m,φO < φN
5.(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
6.(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
7.(2025·贵州·高考真题)如图,M 和N 是在一直线上相距L 的两点,A 是MN 的中点,直线外的B 点与
N 点相距
。在M、N 两点分别固定等量的正点电荷q,选取无穷远处为零电势点,设A、B 两点的电场强
度大小分别为EA、EB,电势分别为φA、φB,则( )
A.EA < EB,φA > φB
B.EA < EB,φA < φB
C.EA > EB,φA > φB
D.EA > EB,φA < φB
8.(2025·甘肃·高考真题)如图,两极板不平行的电容器与直流电源相连,极板间形成非匀强电场,实线
为电场线,虚线表示等势面。M、N 点在同一等势面上,N、P 点在同一电场线上。下列说法正确的是(
)
A.M 点的电势比P 点的低
B.M 点的电场强度比N 点的小
C.负电荷从M 点运动到P 点,速度增大D.负电荷从M 点运动到P 点,电场力做负功
9.(2025·北京·高考真题)某小山坡的等高线如图,M 表示山顶,
是同一等高线上两点,
分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下,不考虑阻力,则( )
A.小球沿
运动的加速度比沿
的大
B.小球分别运动到
点时速度大小不同
C.若把等高线看成某静电场的等势线,则A 点电场强度比B 点大
D.若把等高线看成某静电场的等势线,则右侧电势比左侧降落得快
10.(2025·福建·高考真题)角分辨光电子能谱仪是现代科学研究的先进仪器,其核心装置中有两个同心
半球极板。垂直半球底面儿且过球心O 的截面如图所示。极板间存在一径向电场,其等势线为一系列以O
为圆心的半圆。电子A 以初动能
,从入口M 点垂直半球底面入射,从N 点射出,电子b 也从M 点垂直
半球底面入射,经P 点后从Q 点射出。两电子的运动轨迹如图所示,已知电子a 轨迹为一以O 为圆心的半
圆,与OP 交于H 点,H、P 两点间的电势差为U,
,
,电子电荷量大小为,重力不计。
则( )
A.P 点的电场强度
B.电子a 在H 点儿受到的电场力大小为
C.电子b 在P 点动能小于在Q 点动能
D.电子b 从M 点运动到Q 点的过程中,克服电场力所做的功小于2eU
11.(2025·云南·高考真题)某介电电泳实验使用非匀强电场,该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、
d 四点分别位于电势为-2V、-1V、1V、2V 的等势线上,则( )
A.a、b、c、d 中a 点电场强度最小
B.a、b、c、d 中d 点电场强度最大
C.一个电子从b 点移动到c 点电场力做功为2eV
D.一个电子从a 点移动到d 点电势能增加了4eV
12.(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
13.(2025·浙江·高考真题)三个点电荷的电场线和等势线如图所示,其中的d,e 与e,f 两点间的距离相
等,则( )
A.a 点电势高于b 点电势
B.a、c 两点的电场强度相同
C.d、f 间电势差为d、e 间电势差的两倍
D.从a 到b 与从f 到b,电场力对电子做功相等
14.(2025·广西·高考真题)带电粒子绕着带电量为
的源电荷做轨迹为椭圆的曲线运动,源电荷固定在
椭圆左焦点F 上,带电粒子电量为
;已知椭圆焦距为c,半长轴为a,电势计算公式为
,带电粒
子速度的平方与其到电荷的距离的倒数满足如图关系。
(1)求在椭圆轨道半短轴顶点B 的电势;
(2)求带电粒子从A 到B 的运动过程中,电场力对带电粒子做的功;
(3)用推理论证带电粒子动能与电势能之和是否守恒;若守恒,求其动能与电势能之和;若不守恒,说明理
由。
15.(2024·重庆·高考真题)沿空间某直线建立x 轴,该直线上的静电场方向沿x 轴,其电势的φ 随位置x
变化的图像如图所示,一电荷量为e 带负电的试探电荷,经过x2点时动能为1.5eV,速度沿x 轴正方向若该
电荷仅受电场力。则其将( )
A.不能通过x3点
B.在x3点两侧往复运动
C.能通过x0点
D.在x1点两侧往复运动
16.(2024·广西·高考真题)如图,将不计重力、电荷量为q 带负电的小圆环套在半径为R 的光滑绝缘半
圆弧上,半圆弧直径两端的M 点和N 点分别固定电荷量为
和
的负点电荷。将小圆环从靠近N 点
处静止释放,小圆环先后经过图上
点和
点,已知
,则小圆环从
点运动到
点的过程中(
)
A.静电力做正功
B.静电力做负功
C.静电力先做正功再做负功
D.静电力先做负功再做正功
17.(2024·河北·高考真题)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
18.(2024·湖南·高考真题)真空中有电荷量为
和
的两个点电荷,分别固定在x 轴上
和0 处。设
无限远处电势为0,x 正半轴上各点电势
随x 变化的图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
19.(2024·天津·高考真题)(多选)某静电场在x 轴正半轴的电势
随x 变化的图像如图所示,a、b、
c、d、为x 轴上四个点。一负电荷仅在静电力作用下,以一定初速度从d 点开始沿x 轴负方向运动到a 点,
则该电荷( )
A.在b 点电势能最小
B.在c 点时速度最小
C.所受静电力始终做负功
D.在a 点受静电力沿x 轴负方向
20.(2024·甘肃·高考真题)(多选)某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示,虚线是一带电粒
子仅在此电场作用下的运动轨迹,M、N 分别是运动轨迹与等势面b、a 的交点,下列说法正确的是
( )
A.粒子带负电荷
B.M 点的电场强度比N 点的小
C.粒子在运动轨迹上存在动能最小的点D.粒子在M 点的电势能大于在N 点的电势能
考点03 电容器及电容 带电粒子在电场中的运动
1.(2026·广东·高考真题)图(a)为某梳齿状可变电容器截面图,上端为固定极板,下端为可上下运动
的动极板。将该电容器接入图(b)所示电路,探究其电荷量
、极板电压
和电容
的变化。过程为:
①当动极板运动到最高处,开关
接
端,电源
向电容器充电;②充电结束后
接
端空置,动极板向
下运动;③当动极板运动到最低处,
接端,电容器通过
放电。关于该过程,下列图像可能正确的是
( )
A.
B.
C.
D.
2.(2026·四川·高考真题)如图所示、金属薄板
、
、、
完全相同,用长导线和开关
、
连接、
与
、与
平行且间距相等,
,
均断开。
、
带等量异种电荷,c、
不带电。一质量为
、
带电量为
的微粒,静止在
、
之间、忽略边缘效应。则( )
A.
闭合、
断开,微粒向下运动
B.
断开、
闭合,微粒向上运动
C.
、
同时闭合,微粒向下运动
D.
、
同时闭合,微粒保持静止
3.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)飞行时间质谱仪可用于创新药物研发等领域,其简化工作原理如图。开
关S 闭合,在真空室内,电容器极板AB 间加速电压为U,两极板中央开有小孔,C 为接收端,BC 间为无
场漂移区域。有一质量为m、电荷量为q(
)的带电大分子(不计重力),自漂入(忽略初速度)A
极板小孔起,经加速区域和漂移区域到达C 端结束,时间探测器显示整个过程时间为t,则( )
A.保持S 闭合,仅
变大,t 变长
B.保持S 闭合,仅U 增大,t 变长
C.保持S 闭合,AC 位置不变,仅B 极板向右移动,t 变长
D.将S 断开,AC 位置不变,仅B 极板向右移动,t 变长
4.(2026·贵州·高考真题)如图,密闭真空中,有一竖直放置的金属靶和水平放置的两平行极板,极板与
金属靶受光面垂直,板间存在竖直向上的匀强电场
。用频率为
和
的光分别照射靶时,垂直靶面逸出
最大初动能分别为
和
的光电子,经狭缝
、
后进入电场,分别落到下极板M、N 处。忽略极板
边缘效应及电子间的相互作用,则( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
5.(2026·贵州·高考真题)在竖直平面内,一带电荷量为
(
)的小球在重力作用下从
点由静止开
始下落,运动过程中始终受到与运动方向相反的空气阻力作用,其大小
与速率满足
(
为常
量)。小球第一次经过
点正下方的
点时达到最大速率
,此时,施加竖直向上的恒定匀强电场,小球
做变速运动。经过一段时间后,小球在
点正上方的
点再次达到最大速率
,此后匀速上升。已知小
球速率从第一次
到再次达到
的过程中,克服空气阻力做功为
,重力加速度大小为
。求:
(1)小球的质量和电场强度大小;
(2)小球的最大加速度大小;
(3)施加电场后,
、
两点间的电势差。
6.(2026·广东·高考真题)如图(a)所示,两竖直放置且足够大的平行金属板
、
,两板间距为
,
在两板正中间竖直平面内固定有一水平绝缘横杆,一质量为
、电荷量为
的小球通过两根等长且不可伸
长的绝缘轻绳悬挂于横杆下方,小球与横杆的距离为
,两绳的夹角为直角,如图(b),接通电源,使
板间电压由0 开始缓慢增大,小球缓慢向
靠近,在此过程中每个时刻小球都受力平衡,当小球接触
的
瞬间,电荷量变为
,板间电压停止增大并在此后保持恒定,在此恒定电压下,小球每次与
或
接触
后瞬间,速度均减为0,带电荷量变化满足“电性反转、大小不变”,从而在两板间沿着圆弧往复运动,
重力加速度为
,小球可视为质点,每次与板碰撞均不影响两板间电压,忽略空气阻力和电场的边缘效应,
忽略小球所带电荷对板间电场的影响。
(1)求
、
间的恒定电压
;
(2)求小球第一次碰撞
前瞬间,单根轻绳的拉力大小
;
(3)若某次小球碰撞
时,
、
间的电压突变为原恒定电压的
倍(
),其他条件不变,此后小球
仍能沿着圆弧往复运动,求
的取值范围,并求出该范围内不同
值对应的小球最大动能
。
7.(2025·重庆·高考真题)某兴趣小组用人工智能模拟带电粒子在电场中的运动,如图所示的矩形区域
OMPQ 内分布有平行于OQ 的匀强电场,N 为QP 的中点。模拟动画显示,带电粒子a、b 分别从Q 点和O
点垂直于OQ 同时进入电场,沿图中所示轨迹同时到达M、N 点,K 为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒
子间的相互作用,则可推断a、b( )
A.具有不同比荷
B.电势能均随时间逐渐增大
C.到达M、N 的速度大小相等
D.到达K 所用时间之比为
8.(2025·甘肃·高考真题)离子注入机是研究材料辐照效应的重要设备,其工作原理如图1 所示。从离子
源S 释放的正离子(初速度视为零)经电压为
的电场加速后,沿
方向射入电压为
的电场(
为平行于两极板的中轴线)。极板长度为l、间距为d,
关系如图2 所示。长度为a 的样品垂直放置
在距
极板L 处,样品中心位于
点。假设单个离子在通过
区域的极短时间内,电压
可视为不变,
当
时。离子恰好从两极板的边缘射出。不计重力及离子之间的相互作用。下列说法正确的是
( )
A.
的最大值
B.当
且
时,离子恰好能打到样品边缘
C.若其他条件不变,要增大样品的辐照范围,需增大
D.在
和
时刻射入
的离子,有可能分别打在A 和B 点
9.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)如图,光滑绝缘水平面AB 与竖直面内光滑绝缘半圆形轨道BC 在B 点
相切,轨道半径为r,圆心为O,O、A 间距离为
。原长为
的轻质绝缘弹簧一端固定于O 点,另一端
连接一带正电的物块。空间存在水平向右的匀强电场,物块所受的电场力与重力大小相等。物块在A 点左
侧释放后,依次经过A、B、C 三点时的动能分别为
,则( )
A.
B.
C.
D.
10.(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
11.(2025·山东·高考真题)(多选)如图甲所示的
平面内,y 轴右侧被直线
分为两个相邻的区
域I、Ⅱ。区域I 内充满匀强电场,区域Ⅱ内充满垂直
平面的匀强磁场,电场和磁场的大小、方向均未
知。
时刻,质量为m、电荷量为
的粒子从O 点沿x 轴正向出发,在
平面内运动,在区域I 中的
运动轨迹是以y 轴为对称轴的抛物线的一部分,如图甲所示。
时刻粒子第一次到达两区域分界面,在区
域Ⅱ中运动的
图像为正弦曲线的一部分,如图乙所示。不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A.区域I 内电场强度大小
,方向沿y 轴正方向
B.粒子在区域Ⅱ内圆周运动的半径
C.区域Ⅱ内磁感应强度大小
,方向垂直
平面向外
D.粒子在区域Ⅱ内圆周运动的圆心坐标
12.(2025·全国卷·高考真题)电容器的形状变化会导致其电容变化,这一性质可用于设计键盘,简化原
理图如图所示。键盘按键下的装置可视为平行板电容器,电容器的极板面积为、间距为
,电容
(
为常量)。按下键盘按键时,极板间的距离变为按压前的
倍;撤去按压,按键在弹力作用下复位。
电容器充电后:
(1)若按压按键不改变电容器所带的电荷量,则按压后极板间的电压变为按压前的多少倍?
(2)若按压按键不改变电容器极板间的电压,则按压后极板间的电场强度大小变为按压前的多少倍?
13.(2025·四川·高考真题)如图所示,真空中固定放置两块较大的平行金属板,板间距为d,下极板接地,
板间匀强电场大小恒为E。现有一质量为m、电荷量为q(
)的金属微粒,从两极板中央O 点由静止
释放。若微粒与极板碰撞前后瞬间机械能不变,碰撞后电性与极板相同,所带电荷量的绝对值不变。不计
微粒重力。求:
(1)微粒第一次到达下极板所需时间;
(2)微粒第一次从上极板回到O 点时的动量大小。
14.(2025·江苏·高考真题)如图所示,在电场强度为E,方向竖直向下的匀强电场中,两个相同的带正
电粒子a、b 同时从O 点以初速度
射出,速度方向与水平方向夹角均为
。已知粒子的质量为m。电荷量
为q,不计重力及粒子间相互作用。求:
(1) a 运动到最高点的时间t;
(2) a 到达最高点时,a、b 间的距离H。
15.(2024·浙江·高考真题)图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验,保持电荷量不变,
当极板间距增大时,静电计指针张角增大,则 ( )
A.极板间电势差减小
B.电容器的电容增大
C.极板间电场强度增大
D.电容器储存能量增大
16.(2024·甘肃·高考真题)一平行板电容器充放电电路如图所示。开关S 接1,电源E 给电容器C 充电;
开关S 接2,电容器C 对电阻R 放电。下列说法正确的是( )
A.充电过程中,电容器两极板间电势差增加,充电电流增加
B.充电过程中,电容器的上极板带正电荷、流过电阻R 的电流由M 点流向N 点
C.放电过程中,电容器两极板间电势差减小,放电电流减小
D.放电过程中,电容器的上极板带负电荷,流过电阻R 的电流由N 点流向M 点
17.(2024·吉林·高考真题)某种不导电溶液的相对介电常数
与浓度
的关系曲线如图(a)所示,将
平行板电容器的两极板全部插入该溶液中,并与恒压电源,电流表等构成如图(b)所示的电路,闭合开
关S 后,若降低溶液浓度,则( )
A.电容器的电容减小
B.电容器所带的电荷量增大
C.电容器两极板之间的电势差增大
D.溶液浓度降低过程中电流方向为M→N
18.(2024·福建·高考真题)如图,直角坐标系
中,第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。第Ⅱ、
Ⅲ象限中有两平行板电容器
、
,其中
垂直
轴放置,极板与
轴相交处存在小孔
、
;
垂直
轴放置,上、下极板右端分别紧贴
轴上的
、
点。一带电粒子从
静止释放,经电场直线加速后从
射出,紧贴
下极板进入
,而后从
进入第Ⅰ象限;经磁场偏转后恰好垂直
轴离开,运动轨迹如图
中虚线所示。已知粒子质量为
、带电量为
,
、
间距离为
,
、
的板间电压大小均为
,板间
电场视为匀强电场,不计重力,忽略边缘效应。求:
(1)粒子经过
时的速度大小;
(2)粒子经过
时速度方向与
轴正向的夹角;
(3)磁场的磁感应强度大小。
19.(2024·河北·高考真题)如图,竖直向上的匀强电场中,用长为L 的绝缘细线系住一带电小球,在竖
直平面内绕O 点做圆周运动。图中A、B 为圆周上的两点,A 点为最低点,B 点与O 点等高。当小球运动
到A 点时,细线对小球的拉力恰好为0,已知小球的电荷量为
、质量为m,A、B 两点间的电势差
为U,重力加速度大小为g,求:
(1)电场强度E 的大小。
(2)小球在A、B 两点的速度大小。