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2026 届高三物理二轮复习专项训练:电磁学专题 静电场问
题
一、单选题
1.雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时在避雷针周围形成电场,电场的等差等势
面a、b、c、d 分布情况如图所示。关于等势面上A、B、C 三点的电势和电场强度说法中
正确的是( )
A.
B.
C.
D.
2.电容器是一种重要的电学元件,它能储存电荷。某电容器如图所示,其外壳标识中的
“220μF”是指电容器的( )
A.电容
B.电流
C.电能
D.电阻
3.下列说法正确的是( )
A.质子就是元电荷
B.物体的重心一定在物体上
C.波长越长的电磁波,其能量子能量越大
D.手机、电视、光纤通信都通过电磁波来传递信息
4.真空中有两个点电荷,它们之间的静电力的大小为F,如果将它们的电荷量均减少为原
来的一半,同时将它们的距离增大为原来的二倍,则它们之间的静电力大小将为( )
A.
B.
C.
D.
5.在真空中有a、b 两个点电荷,它们之间的静电力是F,若将a、b 间的距离和b 所带电
荷量均变为原来的2 倍,其他条件不变,则它们之间的静电力是( )
A.
B.
C.F
D.2F
6.如图甲所示,在
轴上固定两个电量分别为+3q、-q 的点电荷,其中负电荷固定在坐标
原点,两电荷的间距为L。如图乙所示是两电荷所形成的电场的电势
在
轴上的分布图像,
规定无限远处电势为0,则
轴上电势最高为
的点距离坐标原点的距离为( )
A.
B.
C.
D.
7.电子束焊接机的核心部件内存在如图甲所示的高压辐向电场,带箭头的虚线表示电场线。
一电子在电场力作用下由A 沿直线运动到B。下列说法正确的是( )
A.该电场为匀强电场
B.电子运动过程中电势能逐渐减小
C.电子运动过程中加速度逐渐减小
D.电子经过各点的电势随位移x 的变化如乙
图所示
8.真空中两个相同的带等量异种电荷的金属小球A 和B(均可看作点电荷),分别固定在
两处,两球间静电力大小为F。现用一个不带电的同样的金属小球C 先与A 接触,再与B
接触,然后移开C,再将A、B 间距离增大为原来的2 倍,则A、B 间的静电力大小为(
)
A.
B.
C.
D.
9.图中虚线是某电场中的一簇等势线。两个带电粒子从P 点均沿等势线的切线方向射入电
场,粒子运动的部分轨迹如图中实线所示,若粒子仅受静电力的作用,下列说法中正确的
是( )
A.两粒子的电性相同
B.a 点的电势高于b 点的电势
C.粒子从P 运动到a 的过程中,电势能增大
D.粒子从P 运动到b 的过程中,动能增大
10.如图所示,A、B 是固定在真空中的两个异种点电荷,其中B 的电荷量大小是A 的3 倍。
O 是A、B 点电荷连线的中点。如果只有A 点电荷存在时,把一带电量为q 的正试探电荷从
无限远处移到O 点,该试探电荷克服静电力做的功为W。规定无限远处的电势为零,则
A、B 电荷同时存在时,O 点处的电势为( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题
11.“空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空
间电场,其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集,促进植物快速生
长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是( )
A.悬挂电极应接电源正极
B.图中所示的A、B 两点场强相同
C.钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小
D.空气中带负电的尘埃微粒(重力不计)都将沿电场线向悬挂电极聚集
12.如图,
为空间中的八个点,八个点恰好位于正方体的八
个顶点。匀强电场恰好沿正方体的对角线
方向,已知正方体边长为
间的电势
差为
,下列关于
间电势高低及电场强度大小分析正确的是( )
A.
B.
C.
D.
13.如图所示电路,平行板电容器C 的下极板接地,当开关S 处于闭合状态时,一带电油
滴恰能静止在电容器中的P 点,下列说法正确的是( )
A.油滴带负电
B.将开关打开,油滴将向下运动
C.在开关闭合时向下移动滑动变阻器的滑片,油滴仍静止
D.在开关闭合时将电容器的上极板向上移一些,油滴将向上运动
14.如图所示,
为固定的光滑半圆形竖直绝缘轨道,半径为
,
为半圆水平直径
的两个端点,
为半圆的竖直半径,
为
圆弧,
的左侧、
的下方区域
有竖直向下的匀强电场。一个带负电的小球,从
点正上方高为
处由静止释放,并从
点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力,小球电量不变。关于带电小球的运动情况,下列
说法正确的有( )
A.小球一定能从
点离开轨道
B.小球在圆弧
部分运动的加速度大小可能不变
C.若小球能沿圆弧返回从
点离开,上升的高度一定等于
D.若小球能沿圆弧到达
点,其速度不可能为零
15.在x 轴上
范围内,存在沿x 轴正方向的电场,其电势φ 随x 的变化规律如图所示。
现将一质量为m、带电荷量为q 的粒子自O 点由静止释放,粒子仅在电场力的作用下沿x
轴做加速运动,从
处离开电场,下列说法正确的是( )
A.粒子的电势能减小了
B.粒子离开电场时的动能为
C.粒子在电场中运动的时间为
D.粒子离开电场时的速度大小为
16.如图所示,在半径为R 的圆周上均匀地分布着六个电荷量均为q 的正电荷。在圆心O
处固定有一个电荷量为q 的负电荷,现随机将六个正电荷中的两个更换为电荷量为q 的负
电荷,静电力常量为k,此时O 点的负电荷受到的静电力大小可能为( )
A.
B.
C.
D.
三、填空题
17.如图所示,
为电场中的三点,其中
点的场强________________,若将某点
电荷分别放置在
三点,该点电荷放置在
点时受到的电场力________________。
(均填“最大”或“最小”)
18.在如图甲所示的静电场中:
(1)将电荷量为
的正试探电荷放入该静电场中的c 点,发现试探电荷受到的电场
力为
,则c 点的电场强度大小为__________
。
(2)在该电场中的a、b 两处分别引入不同的试探电荷q,得到试探电荷受到的电场力随
电荷量变化图像如图乙中的A、B 两图线,则图线A 描述的是点__________(选填“a”或
“b”)的电场强度,电场中某点试探电荷q 所受电场力的方向与试探电荷q 正负
__________(选填“有关”或“无关”)。
(3)电场中a、b、c 三点的电势最高的是__________点(选填“a”或“b”或“c”)
19.如图所示,真空中电荷量均为
的两个点电荷相距为
,B 为它们水平连线上的中
点,A 为B 左侧与B 相距为r 的点,C 和D 为中垂线上与B 间距相等的两点。已知静电力
常量为k,这两个点电荷间的库仑力大小为________,它们在A 点的合场强方向为
________(选填“水平向左”、“水平向右”、“竖直向上”或“竖直向下”)。比较
A、B、C 三点的电势中
、
、
高低:________>________>________
20.如图所示,有一圆心为O,半径为R 的圆,AB 为圆的直径,在圆形区域所在空间有匀
强电场。将质量为m,电荷量为q 的正点电荷由A 点静止释放,自圆周上的C 点以速率v0
穿出,已知AC 与AB 的夹角θ=60°,运动中点电荷仅受电场力的作用,则匀强电场的场强
大小为________;若将该点电荷从A 点移到圆周上的任意一点,则其中点电荷电势能变化
的最大值是________。
四、解答题
21.如图所示,在水平向左的匀强电场中,用绝缘细线悬挂的带电小球处于静止状态,绝
缘细线与竖直方向成一定夹角。
(1)判断小球带正电还是负电;
(2)保持小球电荷量不变,用力缓慢拉动小球降至图中虚线位置,分析该过程中小球的重
力势能和电势能的变化情况。(不要求进行公式推导)
22.如图所示,在真空中的O 点放一电荷量为Q 的点电荷,现在M 点放另一电荷量为q 的
检验电荷,OM 两点间的距离为r,静电力常量为k。求∶
(1)M 点场强;
(2)移走q,在M 点放上另一电荷量为2q 的检验电荷检验电荷受到的静电力的大小。
23.如图所示、
是半径为R 的圆的一条直径,在圆周平面内,存在匀强磁场或匀强电
场,将一电量为q,质量为m 的正电粒子从A 点以相同大小的初速度v 射入,射入的方向
不同时,粒子会从圆周上不同的点射出,已知
,若不计重力和空气阻力,完成
下列问题:
(1)若在圆周平面内只存在垂直纸面向里的匀强磁场,观察到粒子从C 点射出的方向垂
直于
,求匀强磁场的磁感应强度B 的大小;
(2)若在圆周平面内只存在平行于圆平面的匀强电场,在所有出射点中,垂直于电场方向
射入的粒子正好经过C 点射出且速度最大,求匀强电场的场强E 的大小。
24.把带电荷量为
的正点电荷从无限远处移到电场中A 点,要克服电场力做功
,若把该电荷从无限远处移到电场中B 点,需克服电场力做功
取无限远处
电势为零。求:
(1)A 点的电势;
(2)A、B 两点间的电势差;
(3)把
的负电荷由A 点移到B 点电场力做的功。
25.如图,在
直角坐标系中,在第三象限有一平行
轴放置的平行板电容器,板间电
压
。现有一质量
,带电量
的带正电的粒子
(不计重力),从下极板处由静止开始经电场加速后通过上板上的小孔,垂直
轴从
点
进入
轴上方的匀强磁场中。磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度
。粒子经磁场偏
转后又从
点垂直
轴进入第四象限,第四象限中有平行于
轴负方向的匀强电场
,粒
子随后经过
轴负半轴上的
点,此时速度方向与
轴负半轴成
角。已知
。求:
(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径;
(2)第四象限中匀强电场场强
的大小。
《2026 届高三物理二轮复习专项训练:电磁学专题 静电场问题》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
D
C
B
A
B
B
D
B
题号
11
12
13
14
15
16
答案
AC
AC
AC
BCD
AD
BC
1.A
【详解】AB.由于乌云带负电,可知电场线由避雷针指向乌云,根据电场线与等势线垂直,
由高电势点指向低电势点可知
故A 正确,B 错误;
CD.等差等势面的分布的疏密程度能够反映电场的强弱,根据A、B、C 三点等势面分布
的疏密程度可知,A 点最密集,B 点次之,C 点最稀疏,则有
故CD 错误。
故选A。
2.A
【详解】电容器外壳上标有“200μF,25V”参数,电容器的电容单位为法拉(F),电压的单
位为伏特(V),所以“220μF”指的是电容器的电容。
故选A。
3.D
【详解】A.元电荷是最小的带电量,质子的带电量为元电荷,故A 错误;
B.重心可以在物体上,也可以在物体之外,如空心的球体重心在球心上,不在物体上,
故B 错误;
C.根据
可知波长越短的电磁波,其能量子能量越大,故C 错误;
D.手机、电视、光纤通信都通过电磁波来传递信息,故D 正确。
故选D。
4.C
【详解】真空中有两个点电荷,它们之间的静电力的大小为
将它们的电荷量均减少为原来的一半,同时将它们的距离增大为原来的二倍,则它们之间
的静电力大小为
故选C。
5.B
【详解】设a、b 两个点电荷的电荷量分别为
、
,a、b 间的距离为,则有
若将a、b 间的距离和b 所带电荷量均变为原来的2 倍,其他条件不变,则有
联立可得
故选B。
6.A
【详解】
图像上任意一点切线斜率的绝对值都表示电场强度的大小,由图乙可知
轴
上电势为
的点,对应的切线斜率为零,则此点处的电场强度为零。设该点到坐标原点的
距离为
,则
的点电荷在该点产生的电场强度的大小为
的点电荷在该点处产生的电场强度的大小为
该点的场强为零,所以可知正负电荷在该点产生的场强大小相等、方向相反,合场强为零,
则有
解得
故选A。
7.B
【详解】A.由甲图中电场线分布可知,该电场为非匀强电场,A 错误;
B.由于电子带负电,当它从A 沿直线运动到B 时,电场力做正功,则电势能减小,B 正确;
C.由甲图中电场线分布和牛顿第二定律可知,电子在加速过程中电场力逐渐变大,因此
加速度逐渐变大,C 错误;
D.乙图斜率表示电场强度,由图知斜率逐渐变小,而甲图可知电场强大逐渐变大,D 错
误。
故选B。
8.B
【详解】设A、B 原来所带电荷量分别为+Q、-Q,则A、B 间静电力大小为
将不带电的同样的金属球C 先与A 接触,再与B 接触后,A 所带电荷量变为+
,B 所带
电荷量变为
,再将A、B 间距离增大为原来的2 倍,则A、B 间静电力大小为
故选B。
9.D
【详解】A.由粒子运动的部分轨迹可知,运动到a 点粒子受到的静电力方向大致向左,
运动到b 点粒子受到的静电力方向大致向右,因此两粒子的电性一定不相同,A 错误;
B.因不清楚两带电粒子的电性和场源电荷的电性,因此不能确定电场的方向,也就不能
确定a、b 两点的电势高低,B 错误;
CD.粒子仅在静电力的作用下运动,说明粒子从P 运动到a 或b 的过程中,静电力对粒子
均做正功,则两粒子的电势能均减小,可知两粒子的动能均增大,C 错误,D 正确。
故选D。
10.B
【详解】由于A、B 带异种电荷,电量为q 的正试探电荷从无限远处移到O 点,该试探电
荷克服A 的静电力做的功为W,则该试探电荷受B 电荷对它的静电力做功为3W,A、B 电
荷同时存在时,试探电荷q 从无限远处移到O 点静电力做的功为
所以q 在O 点的电势能
O 点处的电势
故选B。
11.AC
【详解】A.植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集,可知钾、钙离子等受到的电场
力向下,故悬挂电极应接电源正极,A 正确;
B.根据对称性可知,A、B 两点的场强大小相等,但是方向不同,B 错误;
C.钾、钙离子向根部聚集过程中,受到的电场力做正功,电势能减小,C 正确;
D.空气中带负电的尘埃微粒(重力不计)都将向悬挂电极聚集,但因为电场线是曲线,
故微粒不能沿电场线运动,D 错误。
故选AC。
12.AC
【详解】AB.由图易得
,可得
根据匀强电场的特点可知
故
A 正确,B 错误;
CD.
与
间夹角满足
又
带入数据可得
C 正确,D 错误。
故选AC。
13.AC
【详解】A.由电路图可知极板间场强方向竖直向下,带电油滴处于静止状态,受到的电
场力与重力平衡,方向竖直向上,可知油滴带负电,故A 正确;
B.将开关打开,极板电荷量保持不变,极板间电压不变,板间场强不变,油滴仍处于静
止状态,故B 错误;
C.在开关闭合时向下移动滑动变阻器的滑片,极板间电压不变,板间场强不变,油滴仍
处于静止状态,故C 正确;
D.在开关闭合时将电容器的上极板向上移一些,极板间电压不变,根据
可知板间场强减小,油滴受到的电场力小于重力,油滴将向下运动,故D 错误。
故选AC。
14.BCD
【详解】A.由题意可知,带电小球从开始下落到
的过程中,电场力做负功,重力做正
功,由于二者做功的大小关系不确定,故小球有可能不能从
点离开轨道,故A 错误;
B.若重力和电场力大小相等,则小球在
部分做匀速圆周运动,加速度大小不变,故B
正确;
C.若小球能沿圆弧返回从
点离开,全过程电场力做功为零,小球上升的高度一定等于
,故C 正确;
D.若
,小球沿圆弧从
到
做加速或匀速率运动,故小球到达
点的速度不可能
为零;若
,小球沿圆弧运动到
点的最小速度为,则有
故小球能到达C 点的速度也不可能为零,故D 正确。
故选BCD。
15.AD
【详解】AB.粒子做加速度运动,电场力做正功,根据动能定理可得
又
可知粒子的电势能减小了
,粒子离开电场时的动能为
,故A 正确,B 错误;
C.
图像的斜率表示电场强度,所以粒子在电场中做匀加速直线运动,则有
联立解得
故C 错误;
D.根据动能定理有
解得
故D 正确。
故选AD。
16.BC
【详解】采用等效替代法,在更换电荷的位置,再放一个电荷量为q 的正电荷和一个电荷
量为q 的负电荷,对于O 点电荷的受力不产生实际影响,所有正电荷对O 点电荷的作用力
的合力为0,更换电荷后所有电荷对O 点电荷的作用力可等效为在A、B、C、D、E、F 中
随机两个点位置放置电荷量为2q 的负电荷对O 点电荷作用力的合力,有邻、间、对三种可
能,如图所示
A
处电荷对O 点电荷的作用力
则对位时,合力
邻位时两力夹角为60°,合力
间位时两力夹角为120°,合力
故选BC。
17. 最大 最小
【详解】[1]电场线的疏密反映电场强度的相对大小,电场线越密,场强越大,由图可知,
C 点处电场线较密,C 点的电场强度最大;
[2]根据
可知,可知A 点的电场强度最小,同一点电荷放在A 点受到的电场力最小。
18. 4/4.0 a 有关 a
【详解】(1)[1]根据场强的定义式可得,c 点的电场强度大小为
(2)[2]根据
图像可知,斜率表示场强,则
在电场中,电场线越密的地方场强越大,所以
则图线A 描述的是点a。
[3]在电场中,某点的电场强度与放入该点的试探电荷无关,但电荷所受电场力的方向与电
荷的正负有关,正电荷所受电场力的方向与场强方向一致,负电荷所受电场力的方向与场
强方向相反。
(3)[4]顺着电场线方向,电势逐渐降低,所以电场中a、b、c 三点的电势关系为
故电场中a、b、c 三点的电势最高的是a 点。
19.
水平向左
【详解】[1]根据库仑定律,可得
[2]根据点电荷场强公式
依题意,A 点距离左侧点电荷较近,可知左侧的点电荷在A 点的场强大于右侧点电荷在A
点的场强,二者在A 点的场强方向为左侧的点电荷在A 点的场强方向,即水平向左。
[3][4][5]根据等量同种点电荷电场线分布可知
20.
【详解】[1]点电荷从A 点由静止释放,则在电场力作用下将做匀变速直线运动,连接
BC,由几何关系可知
从A 到C 运用动能定理可得
解得
[2]由题意可知,场强方向沿AC 方向,则过圆心作AC 的平行线,交圆周于D 点,从A 点
到D 点电势差最大,电势能变化最大,如图所示
AF 为等势线,则
21.(1)正电;(2)重力势能减小,电势能增大
【详解】(1)小球受到重力、绳子的拉力、电场力处于静止状态,根据平衡条件可知小球
受到的电场力向左,小球带正电。
(2)用力缓慢拉动小球降至图中虚线位置,小球的高度降低,重力做正功,小球的重力势
能减小,根据沿电场线电势降低可知,小球的电势增大,小球的电势能增大。
22.(1)
;(2)
【详解】(1)M 点场强
(2)移走q,M 点的场强不变,在M 点放上另一电荷量为2q 的检验电荷检验电荷受到的
静电力的大小
23.(1)
;(2)
【详解】(1)根据题意,粒子运动轨迹如图所示
根据几何关系可知粒子轨迹半径为R,根据洛伦兹力提供向心力
解得
(2)在电场中运动过程,根据动能定理
垂直于电场方向射入的粒子正好经过C 点射出且动能最大,说明
最大,C 点电势在圆
上最低,则过C 点作圆的切线即为等势线,再连接OC 即为电场线(垂直等势线),则粒
子做类平抛运动过程中
联立解得
24.(1)400V;(2)200V;(3)
【详解】(1)正点电荷从无限远处移到电场中A 点,根据题意有
其中
解得
(2)正点电荷从无限远处移到电场中B 点,根据题意有
其中
解得
则A、B 两点间的电势差
(3)
的负电荷由A 点移到B 点电场力做的功
其中
解得
25.(1)1m;(2)300V/m
【详解】(1)设粒子飞出极板的速度为,由动能定理
代入数据解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
代入数据得
r=1m
(2)设粒子运动到
点时,沿
轴负向的分速度大小为
,则有
由牛顿第二定律得
由匀变速直线运动的速度位移公式得
其中
,代入数据得