2021屆高考二輪物理：靜電場（含答案）

一、選擇題

1、如圖所示，在均勻帶正電的無窮大薄平板右側距離31處有一個帶電量為+q

的小球，在小球到平板垂線上距平板為21的P處，場強恰好為零。已知無窮大

平板產生的電場的電場線自正電荷發出終止于無窮遠處，靜電力常量為k,則P

點關于薄平板對稱的M點的場強大小是（）

26kq10kq4kqkq

A.-B.-C.-

25F9y3y

2、如圖所示，兩根長度相等的絕緣細線的上端都系在同一水平天花板上，另一

端分別連著質量均為m的兩個帶電小球P、Q,兩小球靜止時，兩細線與天花板

間的夾角均為9=30。，重力加速度為g。以下說法中正確的是（）

PQ

A.細線對小球的拉力大小為平mg

B.兩小球間的靜電力大小為叩mg

C.剪斷左側細線的瞬間，P球的加速度大小為2g

D.當兩球間的靜電力瞬間消失時，Q球的加速度大小為小g

3、如圖所示，帶電的平行板電容器和靜電計用導線相連，（）

A.若僅使上極板上移一段距離，則電容器的電容增大

B.若僅向兩極板間插入云母介質，則板極間電場強度減小

C.若靜電計指針張角增大，可能僅是因為兩極板正對面積增大

D.若靜電計指針張角減小，可能僅是因為兩極板間距變大

4、電場中某三條等勢線如圖中實線a、b、c所示。一電子僅在電場力作用下沿

直線從P運動到Q,已知電勢（pa＞（pb＞（pc,這一過程電子運動的v-t圖象可能是下

圖中的（）

5、（雙選）如圖所示，在豎直放置的平行金屬板A、B之間加有恒定電壓U,A、

B兩板的中央留有小孔Oi、02,在B板的右側有平行于極板的勻強電場E,電

場范圍足夠大，感光板MN垂直于電場方向固定放置。第一次從小孔0i處由靜

止釋放一個質子，第二次從小孔01處由靜止釋放一個a粒子，關于這兩個粒子

A.質子和a粒子在02處的速度大小之比為1:2

B.質子和a粒子在整個過程中運動的時間相等

C.質子和a粒子打到感光板上時的動能之比為1:2

D.質子和a粒子打到感光板上的位置相同

6、如圖所示，空間有一正三棱錐P-ABC,D點是BC邊上的中點，。點是底面

ABC的中心，現在頂點P點固定一正的點電荷，則下列說法正確的是（）

A.ABC三點的電場強度相同

B.底面ABC為等勢面

C.將一正的試探電荷從B點沿直線BC經過D點移到C點，靜電力對該試探電

荷先做負功后做正功

D.若B、C、D三點的電勢為（pB、（pc、q）D,貝1J有（pB—q）D=（pD—（pc

7、如圖所示，半徑相同的兩個金屬小球A、B帶有電荷量大小相等的電荷，相

隔一定的距離，兩球之間的距離遠大于小球的直徑，兩球之間的相互吸引力大小

為F。今用第三個半徑相同的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩個球接觸后移

開，這時，A、B兩個球之間的相互作用力大小是（）

AB

OO

A.|FB.|FC.|FD.1F

8、在雷雨天氣中，大樹就相當于一個電量較大的點電荷，1和2是以樹為圓心

的同心圓，有甲、乙、丙、丁四頭相同的牛按如圖所示位置和方向分別站在地面

上，由此判斷（）

......WH

A.牛丙所處位置的電場強度為零

B.牛乙和牛丙兩處電場強度相同

C.牛丁處的電勢一定高于牛乙處的電勢

D.牛甲前后腳電勢差最大，處于最危險的狀態

*9、a、b、c、d分別是一個菱形的四個頂點，Zabc=120°0現將三個等量的正

點電荷+Q分別固定在a、b、c三個頂點上，下列說法正確的有（）

A.d點電場強度的方向由d指向0

B.0點電場強度的方向由d指向0

C.d點的電場強度大于0點的電場強度

D.d點的電場強度小于0點的電場強度

*10、電荷量分別為卬、q2的兩個點電荷，相距r時，相互作用力為E下列說

法錯誤的是（）

A.如果qi、q2恒定，當距離變為;時，作用力將變為2F

B.如果其中一個電荷的電荷量不變，而另一個電荷的電荷量和它們間的距離都

減半時，作用力變為2F

C.如果它們的電荷量和距離都加倍，作用力不變

D.如果它們的電荷量都加倍，距離變為近r,作用力將變為2F

*11、如圖所示，a、b兩個帶正電的粒子，以相同的速度先后垂直于電場線從同

一點進入平行板間的勻強電場后，a粒子打在B板的I點，b粒子打在B板的b，

點。若不計粒子重力，則（）

4+

b

°F、、

Ba'b'

A.a的電量一定大于b的電量B.b的質量一定大于a的質量

C.a的比荷一定大于b的比荷D.b的比荷一定大于a的比荷

*12、（多選）某帶電金屬棒所帶電荷均勻分布，其周圍的電場線分布如圖所示，

在金屬棒的中垂線上的兩條電場線上有A、B兩點，電場中另有一點C。已知A

點到金屬棒的距離大于B點到金屬棒的距離，C點到金屬棒的距離大于A點到

金屬棒的距離，則（）

A.A點的電勢高于B點的電勢

B.B點的電場強度大于C點的電場強度

C.負電荷在A點的電勢能小于其在B點的電勢能

D.將正電荷沿AC方向從A點移動到C點，電場力做正功

*13、如圖甲所示，兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓。開始A板的電勢比B

板高，此時兩板中間原來靜止的電子在電場力作用下開始運動。設電子在運動中

不與極板發生碰撞，向A板運動時為速度的正方向，則下列圖象中能正確反映

電子速度變化規律的是（其中C、D兩項中的圖線按正弦函數規律變化）（）

o2T1

D

14、（雙選）兩個帶等量正電的點電荷，固定在圖中P、Q兩點，MN為PQ連線的

中垂線，交PQ于0點，A點為MN上的一點。一帶負電的試探電荷q,從A點

由靜止釋放，只在靜電力作用下運動。取無窮遠處的電勢為零，則（）

M

A?

>N

A.q由A點向0點的運動是勻加速直線運動

B.q由A點向。點運動的過程電勢能逐漸減小

C.q運動到O點時的動能最大

D.q運動到。點時電勢能為零

二、非選擇題

15、如圖所示，空間內有場強大小為E的勻強電場，豎直平行直線為勻強電場

的電場線（方向未知），現有一電荷量為q,質量為m的帶負電的粒子，從。點以

某一初速度垂直電場方向進入電場，A、B為運動軌跡上的兩點，不計粒子的重

力及空氣的阻力.

(1)若0A連線與電場線夾角為60。，OA=L,求帶電粒子從O點到A點的運動

時間及進電場的初速度；

(2)若粒子過B點時速度方向與水平方向夾角為60°,求帶電粒子從O點到B點

過程中電場力所做的功.

16、中國科學家2015年10月宣布中國將在2020年開始建造世界上最大的粒子

加速器。加速器是人類揭示物質本源的關鍵設備，在放射治療、食品安全、材料

科學等方面有廣泛應用。

如圖所示，某直線加速器由沿軸線分布的一系列金屬圓管(漂移管)組成，相鄰漂

移管分別接在高頻脈沖電源的兩極。質子從K點沿軸線進入加速器并依此向右

穿過各漂移管，在漂移管內做勻速直線運動，在漂移管間被電場加速，加速電壓

視為不變。設質子進入漂移管B時速度為8x106m/s,進入漂移管E時速度為1x107

m/s,電源頻率為IxlCfHz,漂移管間縫隙很小，質子在每個管內運動時間視為

電源周期的。質子的荷質比取lxl()8c/kg。求：

漂移管

加速縫隙244.父

脈沖電源

(1)漂移管B的長度。

(2)相鄰漂移管間的加速電壓。

2021屆高考二輪物理：靜電場（含答案）

一、選擇題

1、如圖所示，在均勻帶正電的無窮大薄平板右側距離31處有一個帶電量為+q

的小球，在小球到平板垂線上距平板為21的P處，場強恰好為零。已知無窮大

平板產生的電場的電場線自正電荷發出終止于無窮遠處,靜電力常量為k,則P

點關于薄平板對稱的M點的場強大小是

26kqlOkq4kqkq

A.-TB.一廠C.—7

25〃9/23/2I2

【答案】Ao

2、如圖所示,兩根長度相等的絕緣細線的上端都系在同一水平天花板上，另一

端分別連著質量均為m的兩個帶電小球P、Q,兩小球靜止時，兩細線與天花板

間的夾角均為0=30。，重力加速度為g。以下說法中正確的是（）

A.細線對小球的拉力大小為^mg

.J3

B.兩小球間的靜電力大小為號-mg

C.剪斷左側細線的瞬間，P球的加速度大小為2g

D.當兩球間的靜電力瞬間消失時，Q球的加速度大小為小g

【答案】C

3、如圖所示，帶電的平行板電容器和靜電計用導線相連，（）

A.若僅使上極板上移一段距離，則電容器的電容增大

B.若僅向兩極板間插入云母介質，則板極間電場強度減小

C.若靜電計指針張角增大，可能僅是因為兩極板正對面積增大

D.若靜電計指針張角減小，可能僅是因為兩極板間距變大

【答案】B

4、電場中某三條等勢線如圖中實線a、b、c所示。一電子僅在電場力作用下沿

直線從P運動到Q,已知電勢（pa＞（p?（pc,這一過程電子運動的v-t圖象可能是下

圖中的（）

【答案】A

5、（雙選）如圖所示，在豎直放置的平行金屬板A、B之間加有恒定電壓U,A、

B兩板的中央留有小孔Oi、02,在B板的右側有平行于極板的勻強電場E,電

場范圍足夠大，感光板MN垂直于電場方向固定放置。第一次從小孔0i處由靜

止釋放一個質子，第二次從小孔0i處由靜止釋放一個a粒子，關于這兩個粒子

的運動，下列判斷正確的是（）

I0（JE

"-U-

AB

MN

A.質子和a粒子在02處的速度大小之比為1:2

B.質子和a粒子在整個過程中運動的時間相等

C.質子和a粒子打到感光板上時的動能之比為1:2

D.質子和a粒子打到感光板上的位置相同

【答案】CD

6、如圖所示，空間有一正三棱錐P-ABC,D點是BC邊上的中點，。點是底面

ABC的中心，現在頂點P點固定一正的點電荷，則下列說法正確的是（）

A.ABC三點的電場強度相同

B.底面ABC為等勢面

C.將一正的試探電荷從B點沿直線BC經過D點移到C點，靜電力對該試探電

荷先做負功后做正功

D.若B、C、D三點的電勢為（pB、（pc、q）D,則有（pB—（PD=<PD—（pc

【答案】C

7、如圖所示，半徑相同的兩個金屬小球A、B帶有電荷量大小相等的電荷，相

隔一定的距離，兩球之間的距離遠大于小球的直徑，兩球之間的相互吸引力大小

為F。今用第三個半徑相同的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩個球接觸后移

開，這時，A、B兩個球之間的相互作用力大小是（）

AB

OO

.11_3?3?

A.gFBR.產C.gFDn.p

【答案】A

8、在雷雨天氣中，大樹就相當于一個電量較大的點電荷，1和2是以樹為圓心

的同心圓，有甲、乙、丙、丁四頭相同的牛按如圖所示位置和方向分別站在地面

上，由此判斷（）

—.4…H

A.牛丙所處位置的電場強度為零

B.牛乙和牛丙兩處電場強度相同

C.牛丁處的電勢一定高于牛乙處的電勢

D.牛甲前后腳電勢差最大，處于最危險的狀態

【答案】D

*9、a、b、c、d分別是一個菱形的四個頂點，Zabc=120°0現將三個等量的正

點電荷+Q分別固定在a、b、c三個頂點上，下列說法正確的有（）

A.d點電場強度的方向由d指向0

B.0點電場強度的方向由d指向0

C.d點的電場強度大于0點的電場強度

D.d點的電場強度小于0點的電場強度

【答案】Do

*10、電荷量分別為卬、q2的兩個點電荷，相距r時，相互作用力為E下列說

法錯誤的是（）

A.如果qi、q2恒定，當距離變為;時，作用力將變為2F

B.如果其中一個電荷的電荷量不變，而另一個電荷的電荷量和它們間的距離都

減半時，作用力變為2F

C.如果它們的電荷量和距離都加倍，作用力不變

D.如果它們的電荷量都加倍，距離變為近r,作用力將變為2F

【答案】A

*11、如圖所示，a、b兩個帶正電的粒子，以相同的速度先后垂直于電場線從同

一點進入平行板間的勻強電場后，a粒子打在B板的a，點，b粒子打在B板的b，

點。若不計粒子重力，則（）

4+

6

Ba'b'

A.a的電量一定大于b的電量

B.b的質量一定大于a的質量

C.a的比荷一定大于b的比荷

D.b的比荷一定大于a的比荷

【答案】C

*12、（多選）某帶電金屬棒所帶電荷均勻分布，其周圍的電場線分布如圖所示，

在金屬棒的中垂線上的兩條電場線上有A、B兩點，電場中另有一點C。已知A

點到金屬棒的距離大于B點到金屬棒的距離，C點到金屬棒的距離大于A點到

金屬棒的距離，則（）

A.A點的電勢高于B點的電勢

B.B點的電場強度大于C點的電場強度

C.負電荷在A點的電勢能小于其在B點的電勢能

D.將正電荷沿AC方向從A點移動到C點，電場力做正功

【答案】BD

*13、如圖甲所示，兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓。開始A板的電勢比B

板高，此時兩板中間原來靜止的電子在電場力作用下開始運動。設電子在運動中

不與極板發生碰撞，向A板運動時為速度的正方向，則下列圖象中能正確反映

電子速度變化規律的是（其中C、D兩項中的圖線按正弦函數規律變化）（）

【答案】A

14、（雙選）兩個帶等量正電的點電荷，固定在圖中P、Q兩點，MN為PQ連線的

中垂線，交PQ于O點，A點為MN上的一點。一帶負電的試探電荷q,從A點

由靜止釋放，只在靜電力作用下運動。取無窮遠處的電勢為零，則（）

■M

A?

0

Q

N

A.q由A點向O點的運動是勻加速直線運動

B.q由A點向O點運動的過程電勢能逐漸減小

C.q運動到。點時的動能最大

D.q運動到。點時電勢能為零

【答案】BC

二、非選擇題

15、如圖所示，空間內有場強大小為E的勻強電場，豎直平行直線為勻強電場

的電場線（方向未知），現有一電荷量為q，質量為m的帶負電的粒子，從0點以

某一初速度垂直電場方向進入電場，A、B為運動軌跡上的兩點，不計粒子的重

力及空氣的阻力.

（1）若0A連線與電場線夾角為60。，OA=L,求帶電粒子從O點到A點的運動

時間及進電場的初速度；

（2）若粒子過B點時速度方向與水平方向夾角為60°,求帶電粒子從O點到B點

過程中電場力所做的功.

解析：（1）帶電粒子做曲線運動，受力指向軌跡的內側，電場力方向向上，帶電

粒子帶負電，電場強度方向豎直向下.

水平方向的位移Lsin6O°=vot.

豎直方向的位移Lcos6