五年（2021-2025）高考真題分類(lèi)匯編PAGEPAGE1專(zhuān)題07靜電場(chǎng)考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1電場(chǎng)力和電場(chǎng)能的性質(zhì)2021、2023、2024、2025注重對(duì)電場(chǎng)基本性質(zhì)的深度挖掘，如電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能等概念的理解與辨析，強(qiáng)化電場(chǎng)力的性質(zhì)與能的性質(zhì)的綜合應(yīng)用。一方面，通過(guò)庫(kù)侖定律分析電荷間相互作用，結(jié)合電場(chǎng)疊加原理處理多電荷體系的電場(chǎng)分布；另一方面，利用電場(chǎng)線、等勢(shì)面考查電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的變化規(guī)律，常涉及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，將牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系與靜電場(chǎng)知識(shí)相結(jié)合，如分析帶電粒子在電場(chǎng)中的加速、偏轉(zhuǎn)及復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)。?能力要求上，突出數(shù)理結(jié)合與邏輯推理?？忌柽\(yùn)用數(shù)學(xué)工具，如函數(shù)圖像分析電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)隨空間位置的變化，借助幾何關(guān)系求解電場(chǎng)中的距離、角度等物理量。面對(duì)多過(guò)程、多因素的靜電場(chǎng)問(wèn)題，能依據(jù)物理規(guī)律，理清各物理量間的邏輯關(guān)系，推導(dǎo)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)探究能力的考查力度也在加大，要求考生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)差，驗(yàn)證電場(chǎng)相關(guān)規(guī)律，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并分析誤差，如利用傳感器探究電場(chǎng)分布特點(diǎn)。此外，部分試題會(huì)引入新的科研成果或情境信息，考查考生獲取信息、遷移知識(shí)、解決新問(wèn)題的創(chuàng)新能力，全方位檢驗(yàn)考生對(duì)靜電場(chǎng)知識(shí)的掌握程度與物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展水平考點(diǎn)2電容器與電容2022考點(diǎn)3帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2021、2022、2023考點(diǎn)01電場(chǎng)力和電場(chǎng)能的性質(zhì)1．（2025·北京·高考）如圖1所示，金屬圓筒A接高壓電源的正極，其軸線上的金屬線B接負(fù)極。(1)設(shè)A、B兩極間電壓為U，求在B極附近電荷量為Q的負(fù)電荷到達(dá)A極過(guò)程中靜電力做的功(2)已知筒內(nèi)距離軸線r處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=k2λr，其中k為靜電力常量，λ為金屬線B單位長(zhǎng)度的電荷量。如圖2所示，在圓筒內(nèi)橫截面上，電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子繞軸線做半徑不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑為r1、r2和r3時(shí)的總能量分別為(3)圖1實(shí)為某種靜電除塵裝置原理圖，空氣分子在B極附近電離，筒內(nèi)塵埃吸附電子而帶負(fù)電，在電場(chǎng)作用下最終被A極收集。使分子或原子電離需要一定條件。以電離氫原子為例。根據(jù)玻爾原子模型，定態(tài)氫原子中電子在特定軌道上繞核做圓周運(yùn)動(dòng)，處于特定能量狀態(tài)，只有當(dāng)原子獲得合適能量才能躍遷或電離。若氫原子處于外電場(chǎng)中，推導(dǎo)說(shuō)明外電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大能將基態(tài)氫原子電離。（可能用到：元電荷e=1.6×10-19C，電子質(zhì)量m=9.1×10【答案】(1)W(2)E(3)E【詳析】（1）在B極附近電荷量為Q的負(fù)電荷到達(dá)A極過(guò)程中靜電力做的功W（2）粒子在半徑為r處繞軸線做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由電場(chǎng)力提供，根據(jù)向心力公式qE=m聯(lián)立可得qk2λr=mv2r解得粒子的動(dòng)能Ek=12mv2=qkλ設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)能為0，粒子從無(wú)窮遠(yuǎn)處移動(dòng)到半徑為r處，電場(chǎng)力做功W=q∞r(nóng)Edr其中E=k2λr代入可得W=q∞r(nóng)k2λrdr=-2qkλlnr（limx→∞lnx→+∞，lnr-lim（3）方法一：電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)，庫(kù)侖力提供向心力，即ke2a2=mv2a電子的動(dòng)能Ek=12mv2聯(lián)立可得Ek=ke2設(shè)外電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，電子在電場(chǎng)力作用下獲得能量，當(dāng)電子獲得的能量等于將基態(tài)氫原子電離所需的能量時(shí)，氫原子被電離。電子在電場(chǎng)力作用下獲得的能量W=ΔE=eEa方法二：根據(jù)功能關(guān)系可得eEa=E02．（2025·北京·高考）某小山坡的等高線如圖，M表示山頂，A、B是同一等高線上兩點(diǎn)，A．小球沿MA運(yùn)動(dòng)的加速度比沿MB的大B．小球分別運(yùn)動(dòng)到A、C．若把等高線看成某靜電場(chǎng)的等勢(shì)線，則A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)大D．若把等高線看成某靜電場(chǎng)的等勢(shì)線，則右側(cè)電勢(shì)比左側(cè)降落得快【答案】D【詳析】A．等高線越密集，坡面越陡，根據(jù)牛頓第二定律可得a=gsinθ（θ為坡面與水平面夾角），MB對(duì)應(yīng)的等高線更密集，坡面更陡，小球沿著MB運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度比沿著B(niǎo)．A、B在同一等高線，小球下落高度相同，根據(jù)機(jī)械能守恒，運(yùn)動(dòng)到A、B點(diǎn)時(shí)速度大小相同，B錯(cuò)誤；C．等勢(shì)線越密集，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，B處等勢(shì)線更密集，A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)小，C錯(cuò)誤；D．等勢(shì)線越密集，電勢(shì)降落越快，右側(cè)等勢(shì)線更密集，右側(cè)電勢(shì)比左側(cè)降落得快，D正確。故選D。3．（2024·北京·高考）如圖所示，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別位于M、N兩點(diǎn)，P、Q是MN連線上的兩點(diǎn)，且MP=A．P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大B．P點(diǎn)電勢(shì)與Q點(diǎn)電勢(shì)相等C．若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D．若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，P、Q兩點(diǎn)間電勢(shì)差不變【答案】C【詳析】A．由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)知，P、Q兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，A錯(cuò)誤；B．由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低知，P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)，B錯(cuò)誤；CD．由電場(chǎng)疊加得P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E=kQMP2+kQNP2若僅兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，同理Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，而故選C。4.（2023·北京·高考）如圖所示，兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷位于M、N兩點(diǎn)上，E、F是MN連線中垂線上的兩點(diǎn)，O為EF、MN的交點(diǎn)，EO=OF。一不計(jì)重力帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)由靜止釋放后（

）A．做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．在O點(diǎn)所受靜電力最大C．由E到O的時(shí)間等于由O到F的時(shí)間D．由E到F的過(guò)程中電勢(shì)能先增大后減小【答案】C【詳析】AB．帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)由靜止釋放，將以O(shè)點(diǎn)為平衡位置做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在O點(diǎn)所受電場(chǎng)力為零，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知，點(diǎn)電荷由E到O的時(shí)間等于由O到F的時(shí)間，故C正確；D．點(diǎn)電荷由E到F的過(guò)程中電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，則電勢(shì)能先減小后增大，故D錯(cuò)誤。故選C。5.（2021·北京·高考）如圖所示的平面內(nèi)，有靜止的等量異號(hào)點(diǎn)電荷，M、N兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對(duì)稱(chēng)，M、P兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線的中垂線對(duì)稱(chēng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大 B．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高C．N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同 D．電子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在P點(diǎn)的電勢(shì)能大【答案】C【詳析】AC．根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布得：M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同，故A錯(cuò)誤C正確；BD．根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電勢(shì)分布特點(diǎn)可知，M點(diǎn)的電勢(shì)與N點(diǎn)的電勢(shì)相等，M點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)的電勢(shì)，根據(jù)Ep=φq可知，電子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在P故選C。考點(diǎn)02電容器與電容6.（2022·北京·高考）利用如圖所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，其中E為電源，R為定值電阻，C為電容器，A為電流表，V為電壓表。下列說(shuō)法正確的是（）A．充電過(guò)程中，電流表的示數(shù)逐漸增大后趨于穩(wěn)定B．充電過(guò)程中，電壓表的示數(shù)逐漸增大后趨于穩(wěn)定C．放電過(guò)程中，電流表的示數(shù)均勻減小至零D．放電過(guò)程中，電壓表的示數(shù)均勻減小至零【答案】B【詳析】A．充電過(guò)程中，隨著電容器C兩極板電荷量的積累，電路中的電流逐漸減小，電容器充電結(jié)束后，電流表示數(shù)為零，A錯(cuò)誤；B．充電過(guò)程中，隨著電容器C兩極板電荷量的積累，電壓表測(cè)量電容器兩端的電壓，電容器兩端的電壓迅速增大，電容器充電結(jié)束后，最后趨于穩(wěn)定，B正確；CD．電容器放電的I-可知電流表和電壓表的示數(shù)不是均勻減小至0的，CD錯(cuò)誤。故選B?？键c(diǎn)03帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)7.（2023·北京·高考）某種負(fù)離子空氣凈化原理如圖所示。由空氣和帶負(fù)電的灰塵顆粒物（視為小球）組成的混合氣流進(jìn)入由一對(duì)平行金屬板構(gòu)成的收集器。在收集器中，空氣和帶電顆粒沿板方向的速度v0保持不變。在勻強(qiáng)電場(chǎng)作用下，帶電顆粒打到金屬板上被收集，已知金屬板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，間距為d、（1）若不計(jì)空氣阻力，質(zhì)量為m、電荷量為-q的顆粒恰好全部被收集，求兩金屬板間的電壓U（2）若計(jì)空氣阻力，顆粒所受阻力與其相對(duì)于空氣的速度v方向相反，大小為f=krv，其中r為顆粒的半徑，a、半徑為R、電荷量為-q的顆粒恰好全部被收集，求兩金屬板間的電壓Ub、已知顆粒的電荷量與其半徑的平方成正比，進(jìn)入收集器的均勻混合氣流包含了直徑為10μm和2.5μm的兩種顆粒，若10μm的顆粒恰好100%被收集，求2.5μm的顆粒被收集的百分比。

【答案】（1）U1=2d2mv02q【詳析】（1）只要緊靠上極板的顆粒能夠落到收集板右側(cè)，顆粒就能夠全部收集，水平方向有L=v0t豎直方向d=12at（2）a.顆粒在金屬板間經(jīng)極短時(shí)間加速達(dá)到最大速度，豎直方向F電=f，qU2d=b.10μm帶電荷量q的顆粒恰好100%被收集，顆粒在金屬板間經(jīng)極短時(shí)間加速達(dá)到最大速度，所受阻力等于電場(chǎng)力，有f=kRvmax，f=qU2顆粒在金屬板間經(jīng)極短時(shí)間加速達(dá)到最大速度，所受阻力等于電場(chǎng)力，有f'=14kRv'max，f'=qd8.（2022·北京·高考）如圖所示，真空中平行金屬板M、N之間距離為d，兩板所加的電壓為U。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M板由靜止釋放。不計(jì)帶電粒子的重力。（1）求帶電粒子所受的靜電力的大小F；（2）求帶電粒子到達(dá)N板時(shí)的速度大小v；（3）若在帶電粒子運(yùn)動(dòng)d2距離時(shí)撤去所加電壓，求該粒子從M板運(yùn)動(dòng)到N板經(jīng)歷的時(shí)間t【答案】（1）F=qUd；（2）v【詳析】（1）兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)E=Ud（2）帶電粒子從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到N板的過(guò)程，根據(jù)功能關(guān)系有qU=12（3）設(shè)帶電粒子運(yùn)動(dòng)d2距離時(shí)的速度大小為v′，根據(jù)功能關(guān)系有qU2=12mv'2帶電粒子在前d2距離做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后d2距離做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)用時(shí)分別為t1、t9．（2021·北京·高考）如圖所示，M為粒子加速器；N為速度選擇器，兩平行導(dǎo)體板之間有方向相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。從S點(diǎn)釋放一初速度為0、質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，經(jīng)M加速后恰能以速度v沿直線（圖中平行于導(dǎo)體板的虛線）通過(guò)N。不計(jì)重力。（1）求粒子加速器M的加速電壓U；（2）求速度選擇器N兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；（3）仍從S點(diǎn)釋放另一初速度為0、質(zhì)量為2m、電荷量為q的帶正電粒子，離開(kāi)N時(shí)粒子偏離圖中虛線的距離為d，求該粒子離開(kāi)N時(shí)的動(dòng)能Ek【答案】（1）U=mv22q；（2【詳析】（1）粒子直線加速，根據(jù)功能關(guān)系有qU=12m（2）速度選擇器中電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡Eq=qvB得（3）粒子在全程電場(chǎng)力做正功，根據(jù)功能關(guān)系有Ek=1．（2025·北京朝陽(yáng)·二模）某電場(chǎng)中四個(gè)等勢(shì)面的分布情況如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．電子在A點(diǎn)所受靜電力大于在B點(diǎn)所受靜電力B．電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能C．電子僅在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)動(dòng)能變大D．電場(chǎng)線由等勢(shì)面d指向等勢(shì)面e【答案】A【詳析】A．等差等勢(shì)面越密集，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，根據(jù)F=eE可知電子在A點(diǎn)所受靜電力大于在B點(diǎn)所受靜電力，故BC．電子帶負(fù)電，根據(jù)Ep=qφ可知電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能等于在B點(diǎn)的電勢(shì)能，則電子僅在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電子在A點(diǎn)的動(dòng)能等于在BD．根據(jù)沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低可知電場(chǎng)線由等勢(shì)面e指向等勢(shì)面d，故D錯(cuò)誤。故選A。2．（2025·北京朝陽(yáng)·二模）在距離為L(zhǎng)的質(zhì)子源和靶之間有一電壓為U的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)子（初速度為零）經(jīng)電場(chǎng)加速，形成電流強(qiáng)度為I的細(xì)柱形質(zhì)子流打到靶上且被靶全部吸收。在質(zhì)子流中與質(zhì)子源相距l(xiāng)和4l的兩處，各取一段極短的相等長(zhǎng)度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為n1和n2，已知質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為A．nB．每秒打到靶上的質(zhì)子的總動(dòng)能為eUC．質(zhì)子流對(duì)靶的作用力大小為ID．質(zhì)子源與靶間的質(zhì)子總數(shù)為IL【答案】C【詳析】A．在質(zhì)子流中與質(zhì)子相距為l處的速度為v1=2al=2UelLm在質(zhì)子流中與質(zhì)子相距為4l處的速度為v2所以N=Ie因此n1:nB．對(duì)單個(gè)質(zhì)子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速獲得的動(dòng)能Ue=12mv2得vC．質(zhì)子打在靶上被吸收，根據(jù)動(dòng)量定理，單位時(shí)間質(zhì)子打在靶上對(duì)靶的作用力F=Nmv=D．質(zhì)子在電場(chǎng)中的加速度a=UemL質(zhì)子從質(zhì)子源運(yùn)動(dòng)到靶所用時(shí)間t=Δv故選C。3．（2025·北京大興·練習(xí)）某帶電體產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖中實(shí)線所示，虛線是一帶電粒子僅在此電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N分別是運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面b、a的交點(diǎn)，下列說(shuō)法不正確的是（

）A．粒子帶正電荷B．M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的小C．粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能大于在N點(diǎn)的動(dòng)能D．粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】C【詳析】A．根據(jù)沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低判斷知，帶電體為正電荷，又根據(jù)電場(chǎng)力指向軌跡的凹側(cè)，判斷該帶電粒子帶正電荷，A正確，不符題意；B．等差等勢(shì)面越密集的地方場(chǎng)強(qiáng)越大，M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的小，B正確，不符題意；C．根據(jù)電場(chǎng)力做功W=qU可知，從M到N點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，粒子的動(dòng)能增大，即粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能小于在N點(diǎn)的動(dòng)能，D．由于粒子帶正電，正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能小，由題圖可知，粒子在N點(diǎn)的電勢(shì)小于M點(diǎn)的電勢(shì)，故粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能，D正確，不符題意。故選C。4．（24-25高三下·北京海淀·二模）如圖所示，實(shí)線是豎直面內(nèi)以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓，MN和PQ是圓的兩條相互垂直的直徑，在豎直面內(nèi)存在由Q點(diǎn)指向P點(diǎn)的勻強(qiáng)電場(chǎng)。從O點(diǎn)在豎直面內(nèi)向各個(gè)方向以大小相同的初速度發(fā)射電荷量和質(zhì)量完全相同的帶正電小球，通過(guò)圓上各點(diǎn)的小球中，經(jīng)過(guò)N點(diǎn)的小球速度最大。不計(jì)空氣阻力及小球間的相互作用。下列說(shuō)法正確的是（

）A．沿OP方向發(fā)射的小球可以沿OP方向做直線運(yùn)動(dòng)B．沿ON方向發(fā)射的小球不會(huì)沿ON方向做直線運(yùn)動(dòng)C．通過(guò)圓上P、Q兩點(diǎn)的小球機(jī)械能相等D．通過(guò)圓上M、N兩點(diǎn)的小球機(jī)械能相等【答案】D【詳析】AB．對(duì)小球受力分析可知，小球受到重力和電場(chǎng)力，根據(jù)力的合成定則可知，其合力不可能沿OP方向，可能沿ON方向，因此沿OP方向發(fā)射的小球不可能沿OP方向做直線運(yùn)動(dòng)，沿ON方向發(fā)射的小球可能沿ON方向做直線運(yùn)動(dòng)，AB錯(cuò)誤；C．從Q到P的過(guò)程中，電場(chǎng)力做整個(gè)，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，故P點(diǎn)的機(jī)械能大于Q點(diǎn)的機(jī)械能，C錯(cuò)誤；D．由題可知，M、N位于同一等勢(shì)面上，電場(chǎng)力不做功，只有重力做功，機(jī)械能守恒，D正確。故選D。5．（2025·北京西城·一模）如圖所示，正點(diǎn)電荷Q周?chē)膬蓚€(gè)等勢(shì)面是同心圓，兩個(gè)帶正電的試探電荷q1和q2分別置于M、A．M點(diǎn)電勢(shì)比N點(diǎn)電勢(shì)低B．q1在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于q2在C．q1的電荷量大于qD．若Q的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差變?yōu)樵瓉?lái)的2倍【答案】D【詳析】A．因M點(diǎn)距離正電荷較近，可知M點(diǎn)電勢(shì)比N點(diǎn)電勢(shì)高，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的變化量，因?qū)蓚€(gè)試探電荷移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中靜電力做的功相等，可知q1在M點(diǎn)的電勢(shì)能等于q2在N點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)C．由題意可知φMq1=φNq2因φM>φD．根據(jù)φ=kQr可得UMN=kQrM-kQrN=kQ故選D。6．（2025·北京豐臺(tái)·二模）如圖1所示，一個(gè)空塑料瓶上固定著一根鐵鋸條和一塊易拉罐（金屬）片，將它們分別與靜電起電機(jī)的兩極相連，其俯視圖如圖2所示。在塑料瓶里放一盤(pán)點(diǎn)燃的蚊香，很快就看見(jiàn)整個(gè)透明塑料瓶里煙霧繚繞。搖動(dòng)起電機(jī)，強(qiáng)電場(chǎng)使空氣電離而產(chǎn)生負(fù)離子和正離子，負(fù)離子碰到煙塵微粒使它帶負(fù)電，塑料瓶變得清澈透明。關(guān)于該過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．金屬片附近的氣體分子更容易被電離B．帶電煙塵微粒做勻加速運(yùn)動(dòng)C．帶電煙塵微粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能增大D．帶電煙塵微粒會(huì)被吸附到金屬片上【答案】D【詳析】A．塑料瓶?jī)?nèi)鋸條附近電場(chǎng)強(qiáng)度最大，鋸條附近的空氣分子更容易被電離，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)榻饘倨弯彈l間的電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電煙塵微粒受到的電場(chǎng)力為變力，微粒的加速度也不是恒定值，所以帶電煙塵微粒不是做勻加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；CD．帶負(fù)電的煙霧顆粒向著金屬片運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜電力做正功，電勢(shì)能減少，最終運(yùn)動(dòng)到接正極的金屬片上，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。7．（2025·北京西城·二模）密立根油滴實(shí)驗(yàn)的示意圖如圖所示。兩水平金屬板上下放置，從上板中央的小孔向兩板間噴入大小不同、電荷量不同、密度相同的小油滴。觀察兩個(gè)油滴a、b的運(yùn)動(dòng)情況：當(dāng)兩板間不加電壓時(shí)，兩個(gè)油滴在重力和空氣阻力的作用下豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)，速率分別為v0、v04；兩板間加上電壓后，兩油滴很快達(dá)到相同的速率v02，均豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)。油滴視為小球，所受空氣阻力的大小f=krv，其中r為油滴的半徑，vA．帶同種電荷 B．半徑之比為4:1C．質(zhì)量之比為4:1 D．電荷量之比為4:1【答案】D【詳析】A．兩板間加上電壓后，兩油滴很快達(dá)到相同的速率v02，可知油滴a做減速運(yùn)動(dòng)，油滴b做加速運(yùn)動(dòng)，可知兩油滴帶異種電荷，故BCD．設(shè)油滴半徑r，密度為ρ，則油滴質(zhì)量為m=43πr3ρ則速率為v時(shí)受阻力大小為f=krv，則當(dāng)油滴勻速下落時(shí)，有mg=f聯(lián)立解得r=3kv4πρg∝v可得rarb=v014v0故選D。8．（2025·北京西城·二模）如圖所示，電荷量為q的正點(diǎn)電荷與豎直放置的均勻帶電薄板相距2d，點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過(guò)板的幾何中心，垂線上的A、B兩點(diǎn)到薄板的距離均為d。已知A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0，下列說(shuō)法正確的是（）A．薄板帶正電B．B點(diǎn)電勢(shì)高于A點(diǎn)電勢(shì)C．B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向向右D．B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為kq【答案】B【詳析】A．q在A點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E1=kq9d2方向向左；因A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，故薄板在A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向向右，薄板帶負(fù)電，薄板在BCD．由對(duì)稱(chēng)性可知，薄板在B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)也為kq9d2方向向左；電荷量為q的正點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為kqd2，方向向左，所以B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E2=kq9d故選B。9．（2025·北京東城·二模）如圖所示，虛線為某點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的等勢(shì)線，相鄰等勢(shì)線間的電勢(shì)差相等；實(shí)線為一個(gè)α粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡。在α粒子從A經(jīng)B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中（）A．α粒子的加速度先減小后增大B．靜電力對(duì)α粒子先做負(fù)功后做正功C．α粒子的動(dòng)能先增大后減小D．α粒子的電勢(shì)能先減小后增大【答案】B【詳析】A．圖像可知α粒子從A經(jīng)過(guò)B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，α粒子先靠近點(diǎn)電荷后遠(yuǎn)離點(diǎn)電荷，所受靜電力先增大后減小，加速度也先增大后減小，故A錯(cuò)誤；BCD．由軌跡的彎曲情況，靜電力應(yīng)指向曲線凹側(cè)，且與等勢(shì)面垂直(電場(chǎng)線垂直該處等勢(shì)面)，所以可以判斷粒子受到的靜電力為排斥力，故α粒子從A經(jīng)B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，靜電力對(duì)α粒子先做負(fù)功后做正功，α粒子的動(dòng)能先減小后增大，α粒子的電勢(shì)能先增大后減小，故B正確，CD錯(cuò)誤。故選B。10．（2025·北京通州·一模）如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三條電場(chǎng)線，實(shí)線為一帶正電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、R、A．在R點(diǎn)時(shí)受力沿虛線向左B．在P點(diǎn)時(shí)的加速度比在Q點(diǎn)時(shí)小C．在P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比在Q點(diǎn)時(shí)小D．在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)時(shí)小【答案】D【詳析】A．粒子所受合力指向軌跡的凹側(cè)，所以在R點(diǎn)時(shí)受力沿虛線向右，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)镻點(diǎn)的電場(chǎng)線比Q點(diǎn)密集，所以P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比Q點(diǎn)大，粒子在P點(diǎn)時(shí)所受的電場(chǎng)力比Q點(diǎn)時(shí)大，根據(jù)牛頓第二定律可知，在P點(diǎn)時(shí)的加速度比Q點(diǎn)時(shí)大，故B錯(cuò)誤；CD．假設(shè)粒子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)（也可以假設(shè)由Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，不影響判斷結(jié)果），則粒子所受電場(chǎng)力與速度方向成鈍角，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，所以粒子在P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比在Q點(diǎn)時(shí)大，在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)時(shí)小，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。11．（24-25高三下·北京海淀·一模（期中））兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B的電荷量分別為qA和qB，M是點(diǎn)電荷連線中垂線上的某點(diǎn)，其電場(chǎng)方向如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．qA和qB的大小可能相等B．A和B為同種電荷，且qA>qBC．A和B為異種電荷，且qA>qBD．若A和B的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則M點(diǎn)的電場(chǎng)方向不變【答案】D【詳析】A．若qA和qB的大小相等且為異種電荷，由電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理可知M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度與AB連線垂直；若qA和qB的大小相等且為同種電荷，由電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理可知M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度與AB連線平行，由圖可知M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向既不與AB連線垂直也不與AB連線平行，故qA和qB的大小不可能相等，故A錯(cuò)誤；BC．要使M點(diǎn)的電場(chǎng)方向如圖中所示，由電場(chǎng)疊加原理可知，點(diǎn)電荷A和B在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E1、E則有點(diǎn)電荷A帶負(fù)電荷、點(diǎn)電荷B帶正電荷，且有E1<E2，又點(diǎn)電荷A和B到M點(diǎn)距離相等，由E1=kqD．若A和B的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則點(diǎn)電荷A和B在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E1'=2E1，E2'=2故選D。12．（2025·北京東城·一模）閃電是由云層中所積累的電荷放電引起的，通常是云層底部帶正電荷，云層下方的地面會(huì)感應(yīng)出負(fù)電荷，當(dāng)云層底部與地面間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大到E0=5×105V/m時(shí)擊穿空氣，發(fā)生短時(shí)放電現(xiàn)象，形成閃電。某圓盤(pán)形云朵底部與地面的距離hA．這次放電釋放的總電荷量QB．這次放電過(guò)程中的平均電流IC．該等效電容器的電容值CD．放電前該電容器存儲(chǔ)的電能E【答案】D【詳析】A．根據(jù)q=It可知I-t圖像與t軸圍成面積表示電荷量，則這次放電釋放的總電荷量QB．這次放電過(guò)程中的平均電流I=Qt=C．云朵和地面的電勢(shì)差U=E0×h=5×108VD．放電前該電容器存儲(chǔ)的電能E=12C故選D。13．（2025·北京東城·一模）圖中虛線為某靜電場(chǎng)的等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等。實(shí)線為一電子運(yùn)動(dòng)的部分軌跡，O、P、Q為軌跡與等勢(shì)面的交點(diǎn)。電子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過(guò)程中，僅受靜電力作用。下列說(shuō)法正確的是（）A．電子加速度一直減小B．電子速度先減小后增大C．電子在O點(diǎn)電勢(shì)能比在Q點(diǎn)電勢(shì)能小D．電子從O點(diǎn)到P點(diǎn)與從P點(diǎn)到Q點(diǎn)的動(dòng)能增量相等【答案】D【詳析】A．等差等勢(shì)面越密集，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，由圖可知電子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小，根據(jù)牛頓第二定律a=qEmB．根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的合力方向位于軌跡的凹側(cè)，且場(chǎng)強(qiáng)方向與等勢(shì)面垂直，可知電子受到的電場(chǎng)力垂直等勢(shì)面偏右，所以電場(chǎng)力與速度方向的夾角小于90°，則電場(chǎng)力對(duì)電子做正功，電子的動(dòng)能增大，速度一直增大，故B錯(cuò)誤；C．由于電場(chǎng)力對(duì)電子做正功，則電子電勢(shì)能減少，電子在O點(diǎn)電勢(shì)能比在Q點(diǎn)電勢(shì)能大，故C錯(cuò)誤；D．由于相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相等，則有UOP=UPQ根據(jù)W=qU可知從O點(diǎn)到P故選D。14．（2025·北京四中順義分校·零模）如圖所示，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別位于M、N兩點(diǎn)，P、Q是MN連線上的兩點(diǎn)，且MP=A．P點(diǎn)電勢(shì)與Q點(diǎn)電勢(shì)相等B．P、Q兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C．若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，P、Q兩點(diǎn)間電勢(shì)差變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D．若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉?lái)的4倍【答案】C【詳析】A．根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低的知識(shí)可知，P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)知，P、Q兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式，結(jié)合電場(chǎng)疊加得P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E=kQMP2+kQNP2，若僅將兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍。同理Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，PQ間的平均電場(chǎng)強(qiáng)度變大，而PQ間距不變，由故選C。15．（2025·北京門(mén)頭溝·一模）如圖所示，兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷分別位于M、N兩點(diǎn)上，P、Q是MN連線上的兩點(diǎn)，E、F是MN連線中垂線上的兩點(diǎn)，O為EF、MN的交點(diǎn)，OE=OF，OP=A．負(fù)電荷始終做加速運(yùn)動(dòng)B．從E點(diǎn)到F點(diǎn)電勢(shì)先增大后減小C．OP兩點(diǎn)間電勢(shì)差與PQ兩點(diǎn)間電勢(shì)差相等D．僅將M、N兩點(diǎn)電荷改為等量帶負(fù)電，P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不變【答案】B【詳析】A．根據(jù)等量同種正電荷電場(chǎng)強(qiáng)度分布可知EF連線，在MN上方電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上，在MN下方電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下，則負(fù)電荷在MN上方所受電場(chǎng)力方向豎直向下，在MN下方所受電場(chǎng)力方向豎直向上，則負(fù)電荷在MN上方做加速運(yùn)動(dòng)，在O點(diǎn)處處于平衡狀態(tài)，在MN下方做減速運(yùn)動(dòng)，故?A?錯(cuò)誤；B．根據(jù)A選項(xiàng)分析可知，從E點(diǎn)到F點(diǎn)電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷先做正功，后做負(fù)功，則負(fù)電荷的電勢(shì)能先減小后增大，根據(jù)φ=Epq可知從E點(diǎn)到C．從O到N電場(chǎng)強(qiáng)度變大，根據(jù)U=Ed定性分析可知OP兩點(diǎn)間電勢(shì)差與PQ兩點(diǎn)間電勢(shì)差的大小關(guān)系為UOPD．僅將M、N兩點(diǎn)電荷改為等量帶負(fù)電，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小不變，方向相反，即P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度改變，故D錯(cuò)誤。故選B。16．（2025·北京朝陽(yáng)·二模）大氣電場(chǎng)強(qiáng)度是大氣電學(xué)領(lǐng)域的基本參數(shù)，監(jiān)測(cè)大氣電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)研究大氣物理變化、災(zāi)害天氣預(yù)防具有重大意義。通常情況下，地面附近的電場(chǎng)分布如圖1所示，低空大氣與地球表面可視為平行板電容器。已知靜電力常量為k。(1)空氣中平行板電容器的電容為C=S4πkd，其中a.若地表單位面積上的電荷量為σ，請(qǐng)推導(dǎo)地球表面電場(chǎng)強(qiáng)度E=4b.地面附近某空間的電場(chǎng)強(qiáng)度E=130V/m，已知地球半徑R=6.4×106m(2)電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)能夠探測(cè)大氣電場(chǎng)強(qiáng)度的變化，其結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為圖2：平行且靠近的動(dòng)片和定片中心在一條豎直軸上，動(dòng)片在上、定片在下，動(dòng)片接地且與定片絕緣。動(dòng)片和定片形狀相同，均由4個(gè)扇形金屬片構(gòu)成，每個(gè)扇形金屬片的面積為S0。定片保持靜止，動(dòng)片由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，以角速度ωa.求定片被交替遮擋的周期T0b.定片上感應(yīng)電荷隨時(shí)間的變化會(huì)產(chǎn)生周期性的電流，這一電流通過(guò)測(cè)量?jī)x器就能顯示大氣電場(chǎng)強(qiáng)度E的數(shù)值。從定片被動(dòng)片完全遮擋開(kāi)始計(jì)時(shí)，結(jié)合（1）a中結(jié)論，推導(dǎo)電流強(qiáng)度1與大氣電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小關(guān)系，并在圖3中畫(huà)出大氣電場(chǎng)強(qiáng)度恒定時(shí)電流強(qiáng)度I與時(shí)間t的圖像。【答案】(1)見(jiàn)解析；10(2)I=【詳析】（1）設(shè)地球表面積為s，則Q=σs=4πR2σ由電容的定義式C=QU在勻強(qiáng)電場(chǎng)中E=Ud結(jié)合C=s4（2）由題意可得T0=π2ω=π2ω定片被動(dòng)片交替遮擋的過(guò)程中周期性充、放電。由于勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，定片處于大氣電場(chǎng)中的面積均勻減小或均勻增加，使得定片上的電荷量均勻減小或均勻增加，故產(chǎn)生的電流大小恒定。設(shè)在極短時(shí)間Δt內(nèi)，定片的一個(gè)扇形從動(dòng)片下方露出或遮住的面積為Δs，且此變化面積上的電荷量為ΔQ，單位面積上的電荷量為σ'，則有I=ΔQ17．（2025·北京昌平·二模）電磁彈射是航空母艦上艦載機(jī)的一種起飛方式，是航空母艦的核心技術(shù)之一。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易的電容式電磁彈射裝置，如圖甲所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根相距為L(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌水平放置，左端接電容為C的電容器，一導(dǎo)體棒MN放置在導(dǎo)軌右側(cè)，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。單刀雙擲開(kāi)關(guān)S先接1，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，再把開(kāi)關(guān)S接到2，導(dǎo)體棒向右離開(kāi)導(dǎo)軌后水平射出。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，接入電路部分的電阻為R，電源的電動(dòng)勢(shì)為E。不計(jì)導(dǎo)軌電阻及導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦。(1)將開(kāi)關(guān)S接1給電容器充電，在圖乙所示的坐標(biāo)系中