靜電場（2021年高考物理真題按知識模塊分類匯編）

1.（全國乙15,6分）如圖（a）,在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負電荷。

由于靜電感應，在金屬平板上表面產(chǎn)生感應電荷，金屬板上方電場的等勢面如圖（b）中虛

線所示，相鄰等勢面間的電勢差都相等。若將一正試探電荷先后放于M和N處，該試探電

荷受到的電場力大小分別為時和外，相應的電勢能分別為州,”和綜心則（）

FM<FN，>EpNF,w>FN,>EpN

FM<FN，EpM<EpNFM>F.N，與也<EpN

【答案】A【解析】由圖中等勢面的疏密程度可知E”<E,\,根據(jù)可知心5

由題可知圖中電場線是由金屬板指向負電荷，設將該試探電荷從M點移到N點，可

知電場力做正功，電勢能減小，即EpM〉［,v故選A。

2.（浙江卷4,4分））如圖，在（。,0）位置放置電荷量為夕的正點電荷，在（0,a）位

置放置電荷量為夕的負點電荷，在距P（a，a）為缶的某點處放置正點電荷Q,使得P點

的電場強度為零。則Q的位置及電荷量分別為（）

A.（0,2a）,后B.（0,2a）,2&qC.（2a,0）,島D.（2a,0）,2近q

【答案】B

根據(jù)點電荷場強公式E=A:3兩點量異種點電荷在P

【解析】

和2a

點的場強大小為&）=4，方向如圖所示兩點量異種點電荷在P點的合場強為

耳=收綜=&烏，方向與+q點電荷與-q點電荷的連線平行如圖所示，Q點電荷在p點

a

有&=心解得。=2島，由幾何關(guān)系可知。的坐標為（0,2a）故選B.

3.（廣東卷6,4分）圖是某種靜電推進裝置的原理圖，發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩

端，兩極間產(chǎn)生強電場，虛線為等勢面，在強電場作用下，一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸

極，a、6是其路徑上的兩點，不計液滴重力，下列說法正確的是（）

B.〃點的電場強度比人點的小

C.液滴在a點的加速度比在6點的小D.液滴在a點的電勢能比在6點的大

【答案】D【解析】A.高壓電源左為正極,則所加強電場的場強向右，而沿著電場

線電勢逐漸降低，可知心>1，故A錯誤；B.等差等勢線的疏密反映場強的大小，由圖

可知?處的等勢線較密，則紇>紇故B錯誤；C.液滴的重力不計，根據(jù)牛頓第二定律

可知，液滴的加速度為。=變，因紇>紇，可得4>為故C錯誤；D.液滴在電場力

m

作用下向右加速，則電場力做正功，動能增大，電勢能減少，即七而>后即，故D正確；故

選Do

4.（河北卷10,6分）如圖，四個電荷量均為q（q>0）的點電荷分別放置于菱形的四

個頂點，其坐標分別為（4/,0）、（-4],0）、（0,%）和（0,—穌），其中x軸上的兩個點電荷

位置固定，y軸上的兩個點電荷可沿y軸對稱移動（抬工0），下列說法正確的是（）

A.除無窮遠處之外，菱形外部電場強度處處不為零

B.當先取某值時，可使得菱形內(nèi)部只存在兩個電場強度為零點

C.當為=8/時，將一帶負電的試探電荷由點（4/,5/）移至點（0,—3/）,靜電力做正功

D.當為=4/時，將一帶負電的試探電荷放置在點（/,/）處，其所受到的靜電力方向與

x軸正方向成45°傾斜向上

【答案】ACD

【解析】A.根據(jù)場強疊加原理可知，除無窮遠處之外，菱形外部電場強度處處不為

零，選項A正確；B.因為在x軸上的兩個點電荷在。點的合場強為零，在y軸上的兩電

荷，無論刈取什么值，因為關(guān)于原點對稱，則在O點的合場強也為零，在橫軸和縱軸上除

原點外，出現(xiàn)合場強為零的點，根據(jù)對稱性可知，一定是成對出現(xiàn)的，關(guān)于原點對稱，所以

算上原點，合場強為零的點是奇數(shù)個，不會是2個，選項B錯誤；C.由幾何關(guān)系可知，

坐標為（4/,51）的A點在第一象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線的上方；坐標為（0,-3/）

的B點在第三象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線的上方，且到達虛線的距離相等，由電勢疊

加可知，3點的電勢高于4點，則帶負電的試探電荷在A點的電勢能較大，從A點到2點

電勢能減小，可知電場力做正功，選項c正確；

若州=4/,則四個點構(gòu)成正方形，由對稱可知在點(1,1)處

的場強一定沿著過該點與原點連線的方向上；在y軸正向和X正向上的點電荷在(，，/)處

lc網(wǎng)2\/2/-V2/kq

的合場強耳=2—=了,?—I=—廣》，在y軸負向和x負向上的點電荷在(/,

(V9/2+/2)2A/9/2+/25)5/2

Fkq2V2/+411_kq

/)處的合場強%=(,25尸+尸)2?J25『+、=U菽＜?,可知"D點的場強

沿著何N方向且與x軸從成45。角的方向向下，將一帶負電的試探電荷放置在點(/,/)處，其

所受到的靜電力方向與x軸正方向成45°傾斜向上，選項D正確。故選ACD。

5(全國甲卷19,6分).某電場的等勢面如圖所示，圖中a、b、c、d、e為電場中的

5個點，則()

A.一正電荷從6點運動到e點，電場力做正功

B.一電子從。點運動到“點，電場力做功為4eV

C.b點電場強度垂直于該點所在等勢面，方向向右

D.”、b、c、d四個點中，〃點的電場強度大小最大

【答案】BD【解析】A.由圖象可知佻=伙則正電荷從人點運動到e點，電場力不

做功，A錯誤；B.由圖象可知的=3V,仰=7V,根據(jù)電場力做功與電勢能的變化關(guān)系有

W(ltf=Ep(l-Epd=(9a-喻?(-e)=4eVB正確；C.沿電場線方向電勢逐漸降低，則b點處的場

強方向向左，C錯誤；D.由于電場線與等勢面處處垂直，則可畫出電場線分布如下圖所

由上圖可看出，b點電場線最密集，則b點處的場強最大，D

正確。故選BD。

6.（湖南卷9,5分）.如圖，圓心為。的圓處于勻強電場中，電場方向與圓平面平行,

，力和cd為該圓直徑。將電荷量為4（">0）的粒子從。點移動到b點，電場力做功為

2W（W>0）；若將該粒子從。點移動到d點，電場力做功為W。下列說法正確的是（）

%

A.該勻強電場的場強方向與a匕平行

B.將該粒子從d點移動到。點，電場力做功為0.5W

C.4點電勢低于C點電勢

D.若工受電場力，從"點射入圓形電場區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線運動

【答案】AB【解析】A.由于該電場為勻強電場，可采用矢量分解的的思路，沿cd

方向建立x軸，垂直與cd方向建立y軸如下圖所示一《一oN—T-v,在x方向有

lWJ3WW

W=Eq2R在y方向有2W=E、q超R+EqR,經(jīng)過計算有E=—~,￡=--,,tan3

xxx2qRv2qRqR

Er-

—=\3,由于電場方向與水平方向成60°,則電場與ab平行,且沿a指向b,A正確；B.該

紇

粒從"點運動到〃點，電場力做的功為川=/甚=0.5WB正確；C.沿電場線方向電勢逐

2

漸降低，則a點的電勢高于c點的電勢，C錯誤；D.若粒子的初速度方向與外平行則粒

子做勻變速直線運動，D錯誤。故選AB。

7.（浙江6月選考卷1,3分）.據(jù)《自然》雜志2021年5月17日報道，中國科學家

在稻城“拉索”基地（如圖）探測到迄今為止最高能量的/射線，能量值為1.40x1（^ev，

A.1.40x1015VB.2.24X10~4CC.2.24X10-4WD.2.24xlO-4J

【答案】D【解析】

【分析】【詳解】1.40xIO'5eV=1.40x1015x1,6xIO_19J=2.24x10"1J-故選D。

8.（浙江6月選考卷6,3分）.某書中有如圖所示的圖，用來表示橫截面是形導

體右側(cè)的電場線和等勢面，其中人是同一條實線上的兩點，C是另一條實線上的一點，d

是導體尖角右側(cè)表面附近的一點。下列說法正確的是（）

A.實線表示電場線B.離“點最近的導體表面電荷密度最大

C.形導體右側(cè)表面附近電場強度方向均相同

D.電荷從。點到c點再到6點電場力做功一定為零

【答案】D【解析】【分析】【詳解】A.處于靜電平衡的導體，是個等勢體，則整個

導體為等勢體，由于電場線方向總是與等勢面垂直，所以實線不是電場線，是等勢面，則A

錯誤；B.根據(jù)等勢面的疏密表示場強的強弱，則d點的場強較弱，并且電場強度越大的

地方電荷密度越大，所以B錯誤；C.在形導體右側(cè)表面上下部分附近電場強度方向不

相同，所以C錯誤；D.由于〃、〃在同一等勢面上，則電荷從4點到。點再到6點電場力

做功一定為零，所以D正確；故選D。

9.（全國乙卷20,6分）.四個帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別（+q，機）、（+q，2m）、

（+3q,3機）、（一孫根）它們先后以相同的速度從坐標原點沿x軸正