2026年高考物理专题训练：静电场（含答案）

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2026年高考物理专题训练：静电场
一、多项选择题
1．如图，一匀强电场方向与直角三角形ACD平面平行，，，AC边长度为15cm，过D点作AC的垂线垂足为E，A、C、D三点的电势分别为27V、和。，由以上信息可以得出（　　）
A．E点的电势为
B．匀强电场的方向由A指向C
C．匀强电场的大小为250V/m
D．把一电子从C点移到E点，电场力做的功为21eV
2．如图所示，空间存在竖直向上的匀强电场，在同一水平直线上、两点处分别把两个质量均为的小球同时抛出。小球1抛出时速度大小为，方向水平，小球2抛出时速度与水平方向成，两球的运动轨迹在同一竖直平面内，两球在点相遇，是连线中垂线上一点。已知两球电荷量大小均为，电场强度大小为为重力加速度，不计空气阻力和两球间的相互作用，两球从抛出到点相遇的过程中（　　）
A．球1带正电，球2带负电
B．该过程中两球速度的变化量相等
C．该过程中两球机械能的变化量相同
D．两球相遇时球1和球2的速度大小之比为
3．某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点。如图所示，实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，由此可以判定（　　）
A．电场中A点的电势高于B点的电势
B．粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度
C．粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能
D．粒子在A点的动能小于它在B点的动能
4．如图所示，空间中存在方向水平向右的匀强电场，两根等长的绝缘轻绳分别将小球M和N悬挂在电场中，悬点均为。小球M和N带电荷量分别为、（），质量分别为、，平衡时小球M和N之间相距，两轻绳与竖直方向的夹角相等。已知静电力常量为，下列说法正确的是（　　）
A．小球M和N所受静电力的合力之比为
B．匀强电场的电场强度大小为
C．若仅将小球M和N交换位置，两小球仍能在原位置保持平衡
D．若仅将小球M的电荷量加倍，两小球仍能在原位置保持平衡
5．水平直线上P、Q两点分别固定一个负点电荷，O点为直线上某一点，M、N两点是O点正上、下方距离O点均为d的两点，一电量为q的正点电荷置于O点时N点处的电场强度恰好为零，静电力常量为k，若将该正点电荷移动到N点，下列说法正确的是（　　）
A．将该正点电荷移动到N点后，M点的场强大小为
B．将该正点电荷移动到N点后，M点的场强大小为
C．将该正点电荷移动到N点后，M点的场强方向向下
D．将该正点电荷移动到N点后，M点的场强方向向上
6．如图所示，两块彼此绝缘的金属板A、B水平平行放置并与一个电源相连，其中B板接地。开关S闭合后，在A、B两板间C点处有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　）
A．若将S断开，再将A板向左移动一小段位移，油滴向上运动
B．若将S断开，将油滴固定，再将B板向下平移一小段位移，油滴的电势能变大
C．保持S闭合，再将A板向上平移一小段位移，C点电势降低
D．保持S闭合，再将B板向左移动一小段位移，电容器带电量不变
7．如图，两金属板平行放置，质量相等的粒子和分别静止在上下极板处。现在两极板间加恒定电压，两粒子仅在电场力作用下同时从静止开始运动，且同时经过图中水平虚线，虚线到上下极板的距离之比为1：3，忽略粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　）
A．两粒子所带电荷量大小之比为1：3
B．两粒子所带电荷量大小之比为1：9
C．两粒子从开始运动到经过虚线的过程电场力做功之比1：3
D．两粒子从开始运动到经过虚线的过程电场力做功之比1：9
8．真空中一平面直角坐标系内，存在着平行轴方向的电场，轴上各点的电势随位置变化的关系图像如图所示，处电势为，一个负电荷从处由静止释放，不计电荷重力，则下列说法正确的是（　　）
A．处的电势为零，电场强度大小也为零
B．处的电场强度小于处的电场强度
C．负电荷在处释放后沿轴负方向运动过程中，电势能先变大后变小
D．负电荷在处释放后沿轴负方向运动到的最远位置处的坐标为
9．如图甲，竖直平面中有平行于该平面的匀强电场，长为的绝缘轻绳一端固定于O点，另一端连接质量为m、带电量为的小球，小球绕O点在竖直面内沿顺时针方向做完整的圆周运动。图中AC为水平直径，BD为竖直直径。从A点开始，小球动能与转过角度的关系如图乙所示，已知重力加速度大小为，则（　　）
A．为电场的一条等势线
B．该匀强电场的场强大小为
C．轻绳的最大拉力大小为
D．轻绳在两点拉力的差值为
10．空间中有方向与纸面平行的匀强电场，其中纸面内P、Q和R三点分别是等边三角形abc三边的中点，如图所示。已知三角形的边长为2 m，a、b和c三点的电势分别为1 V、2 V和3 V。下列说法正确的是（　　）
A．该电场的电场强度大小为1 V/m
B．电子在R点的电势能大于在P点的电势能
C．将一个电子从P点移动到Q点，电场力做功为+0.5 eV
D．将一个电子从P点移动到R点，电场力做功为+0.5 eV
11．如图，将带负电的试探电荷沿着等量异种点电荷连线的中垂线从A点移动到B点，再沿连线从B点移动到C点。该试探电荷在A、B、C三点的电场力大小分别为、、，电势能分别为、、，下列关于它们的大小关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
12．在研究平行板电容器所带电荷量Q和两板间的电势差U的关系时，某老师在演示实验中运用电荷均分法确定各次实验中电荷量的关系，并利用采集到的数据，做出了图示甲、乙两个电容器的关系图像。下列判定正确的是（　　）
A．甲、乙的电容之比为
B．甲、乙的电容之比为
C．若甲、乙两板正对面积和板间绝缘介质均相同，则甲两板的间距较大
D．若甲、乙两板的间距和板间绝缘介质均相同，则甲两板的正对面积较大
13．如图所示，平行板电容器的上极板带正电荷、下极板带等量负电荷，且上极板接地。比荷不同的带正电粒子以相同的速度v0沿两极板的中线射入两板间，发现有部分粒子可以射出两板间，有部分粒子打到极板上。将上极板缓慢向下平移一小段距离，不计粒子间的相互作用和粒子的重力，不计粒子打到极板上时极板电量的变化，下列说法正确的是（　　）
A．打在极板上的粒子的数量不变
B．射出两极板间的粒子的出射速度的偏转角变大
C．两极板间各点的电势均升高
D．所有粒子在两极板间初、末位置的电势差均增大
二、非选择题
14．某物理兴趣小组探究影响电荷间静电力的因素，实验装置如图所示。
（1）带正电的小球A固定不动，带正电的小球B通过绝缘丝线系在铁架台上，小球B会在静电力的作用下发生偏离。把系在丝线上的带电小球B先后挂在图中横杆上的、、等位置，实验时通过调节丝线长度，始终使A、B两球球心在同一水平线上，待小球B平衡后，测得丝线偏离竖直方向的角度为，A、B两球球心间的距离为r，小球B的质量为m，当地重力加速度大小为g，则A、B两球之间的库仑力大小为　 　。（用题中涉及的物理量符号表示）
（2）通过分析A、B两球之间的库仑力大小与A、B两球球心间的距离r的关系可知：两小球所带电荷量不变时，两小球间的静电力　 　。
（3）以上实验采用的方法是　 　。
A微小量放大法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.理想实验法
（4）若实验中小球A、B的电荷量分别为和，则静电力常量可表示为　 　。（用题中涉及的物理量符号表示）
15．如图所示，图中装置由一个加速器和偏转器I、II组成，偏转器由两对水平放置的相同平行金属板构成，极板长度均为l、间距均为d，两对极板间偏转电压的值相等、电场方向相反，偏转器I、II的间距为l。质量为m、电荷量为q（）的粒子经加速电压U0加速后，水平射入偏转器I，最终从P点水平射出偏转器Ⅱ。不考虑粒子受到的重力。
（1）若加速器两极板间的电压为U0，求粒子射出加速器时的速度大小；
（2）承接（1），若偏转器I、II两极板间的电压均为，求粒子从射入偏转器I至从P点射出偏转器II竖直方向的总位移大小；
（3）当加速器两极板间的电压变为时，欲使粒子仍能从P点水平射出偏转器II，求此时偏转器I、II两极板间的电压值；
16．如图所示，两竖直放置的平行金属板M、N之间的电压，N板右侧宽度的区域内分布着电场强度、方向竖直向下的匀强电场，虚线与为其边界。A、C分别为、上的点，水平虚线CD与之间存在范围足够大的磁感应强度、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量、电荷量的粒子从靠近M板的S点由静止释放，经上的A点进入、间，然后从C点进入磁场，不计粒子重力。求：
（1）粒子到达A点的速率；
（2）粒子在磁场中运动轨迹的半径r；
（3）粒子从A点进入电场到最终离开磁场的运动时间t（结果可以含）。
答案解析部分
1．【答案】B,C
2．【答案】A,D
3．【答案】A,C
4．【答案】A,B
5．【答案】A,C
6．【答案】A,C
7．【答案】A,D
8．【答案】B,D
9．【答案】B,C,D
10．【答案】A,D
11．【答案】A,D
12．【答案】B,D
13．【答案】A,C
14．【答案】；与A、B两球球心间的距离的平方成反比；B；
15．【答案】（1）解：粒子射出加速器过程，根据动能定理有
解得
（2）解：粒子在偏转器I做类平抛运动，则有，
根据牛顿第二定律有
令粒子在偏转器I射出时竖直方向的分速度
解得，
粒子在偏转器I射出后做匀速直线运动，则有，
解得
粒子进入偏转器II后做类斜抛运动，结合题意可知，其运动轨迹与偏转器I具有对称性，则粒子从射入偏转器I至从P点射出偏转器II竖直方向的总位移大小
解得
（3）解：当加速器两极板间的电压变为时，根据动能定理有
解得
粒子在偏转器I做类平抛运动，则有，
根据牛顿第二定律有
令粒子在偏转器I射出时竖直方向的分速度
解得，
粒子在偏转器I射出后做匀速直线运动，则有，
解得
粒子进入偏转器II后做类斜抛运动，结合题意可知，其运动轨迹与偏转器I具有对称性，则粒子从射入偏转器I至从P点射出偏转器II竖直方向的总位移大小
结合上述解得
16．【答案】（1）解：根据动能定理可得
解得
（2）解：粒子在偏转电场中做类平抛运动，有
解得
由牛顿第二定律
又
故出偏转电场的速度为
粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律
解得磁场中运动的轨道半径
（3）解：设进入磁场时速度方向与水平方向的夹角为，则
可得
带电粒子在磁场中运动的周期
粒子在磁场中运动时间为
解得
从A点进入电场到离开磁场的时间
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