2025届高考物理一轮复习专题练： 静电场的描述(含解析)

2025届高考物理一轮复习专题练： 静电场的描述一、单选题
1．如图，一均匀带正电荷的圆环，其半径为R ，圆心为O ，AB 和CD 为圆环的直径，AB 与CD 垂直，P 点为圆弧AC 的二等分点，四分之一圆环AC 部分的全部正电荷在圆心O 处产生的电场强度大小为，关于圆环各部分电荷在圆心O 处产生的电场强度，
说法正确的是( )
A.整个圆环全部正电荷在圆心O 处产生的电场强度大小为
C.半圆环ACB 部分的全部正电荷在圆心O
处产生的电场强度大小为2．放入电场中某点的电荷所受的静电力F 跟它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度
E ，即A.若将放入该点的电荷从电场中移出，则该点的电场强度变为0
B.若将放入该点的电荷量增加一倍，则该点的电场强度将减少一半
C.放入该点的正点电荷所受的静电力的方向就是该点的电场强度的方向
D.电场强度的国际单位是安培
3．如图，在位置放置电荷量为q 的正点电荷，在位置放置电荷量为q 的负点电荷，在距的某点处放置正点电荷Q ，使得P 点的电场强度为零.则Q 的位置及电荷量分别为( )
E =0E 0
4E 0E 0
(),0a ()0,a (,P a a
A. B. C. D.4．如图所示，abcd 是由粗细均匀的绝缘线制成的正方形线框，其边长为L ，O 是线框的中心，线框上均匀地分布着正电荷，现在线框左侧中M 处取下足够短的带电量为q
的距离到N 点处，设线框其他部分的带电量与电荷分布保持不变，若此时在O 点放一个带电量为Q 的带正电的点电荷，静电力常量为k ，则该点电荷受到的电场力大小为( )
5．在某一点电荷产生的电场中，两点的电场强度方向如图所示，则两点的电场强度大小之比为( )
A. B. C. D.6．如图所示，用绝缘细线将两个带有同种电荷的小球悬挂在天花板上，静止时悬线与竖直方向的夹角分别为和，且，两小球在同一水平面内.已知两小球的质量分别为，带电量分别为.则下列说法正确的是( )
A B 、3:1(0,2a (0,2),a (2a (2,0),a L A B 、1:31:44:1
1θ2θ12θθ>12m m 、12q q 、
A.可能小于，一定小于
B.一定小于，可能小于
C.可能大于，一定大于
D.一定大于，可能大于7．用绝缘细线悬挂两个大小相同的小球，它们带有同种电荷，质量分别为和，带电量分别为和，因静电力而使两悬线张开，分别与竖直方向成夹角和，且两球静止时同处一水平线上，若，则下述结论正确的是( )A.一定等于
C.一定等于
D.必然同时满足8．某区域电场线分布如图所示。

将同一负的试探电荷先后置于a 、b 两点，电势能分别为和，电荷所受电场力大小分别为和，则( )
A.，
B.
，C.， D.，9．真空中相距为的两个点电荷M 、N ，分别固定于x 轴上和的两点，若取x 轴的正方向为电场强度的正方向，则在两者连线上各点的电场强度随x 变化的关系如图所示.规定无穷远处电势为零，电荷量为Q 的点电荷在距离其r 处产生的电势为
2m 1q 2q 1a 2a 12a a =1q q 22q m =1m 2m 1212
q q m m ==，1m 2m 1q 2
q 1m 2m 1q 2q 1m 2m 1q 2q 1m 2m 1q 2
q 1m p a E p b E a F b F p p a b E E >a b
F F <p p a b E E >a b F F >p p a b E E <a b F F <p p a b E E <a b
F F >3a 10x =23x a =ϕ=
A.M 、N 所带电荷量之比为
B.处的电势等于零
C.重力不计的带正电粒子q 可在和之间做往复运动
D.带负电粒子从沿x 轴正向移动到的过程中，电势能减小
10．如图所示，长为L 的绝缘细线的一端连接一个质量为m 的金属小球A ，另一端固定在一竖直墙壁左边檐角上的O 点，使小球A 刚好贴着墙壁，在墙壁上画好一个以O 为圆心的量角刻度尺；取一个与A 完全相同的小球B ，B 连接绝缘直杆，绝缘杆另一端也固定于O 点，保持绝缘杆竖直.现让A 、B 带上电荷，当平衡时，发现的高度相同，且细线偏离竖直方向的夹角为θ，已知重力加速度为g ，下列说法正确的是( )A.带异种电荷 B.一定均带正电荷
11．有两个可视为质点的小球A 和B ，带电量分别为和，固定位置相距为r ，
力大小变为
( )
A B 、A B 、A B 、Q +8Q -:2:1
M N Q Q =2x a =3x a =4223
x a =q -x a =2x a =A B 、F F F
12．如图所示，三个点电荷依次位于竖直面内等边三角形的三个顶点，M 、N 分别为AB 、BC 的中点，两处电场方向分别竖直向下、向上。

已知M 处的场强大小为E ，则N 点处的场强大小为( )
B.
D.二、多选题
13．如图所示为
振荡电路中，从时刻开始描绘的两平行板电容器所带的电荷量q 关于时间t 的变化规律。

则下列说法正确的是( )
A.时间内，振荡电路中的电流正在增加
B.时刻线圈产生的磁场最强
C.时间内，回路中的电场能正向磁场能转化
D.时刻，两极板之间的电场能最少
14．某同学在真空室内探究两电荷之间作用力的大小与哪些因素有关.在绝缘支架上放置一球形带电体，球心在A 点，把系在绝缘丝线上的带电小球先后挂在两点，调节丝线长度使小球在静止时，球心分别位于B 、C 两点，丝线与竖直方向夹角分别为60°、30°，且A 、B 、C 三点在同一水平线上，如图所示.带电体和带电小球均可看作点电荷，下列说法正确的是( )
E (3E +(6E
LC 0t =10~t LC 2t 23~t t 4t 11P P 、
A.小球在位置B 时受到的库仑力是在位置C 时的3倍
B.AC 的距离是AB 距离的3倍
C.该实验完整的探究过程需要采用控制变量法
D.该实验完整的探究过程需要采用等效替代法
15．静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M 点由静止开始运动，N 为粒子运动轨迹上的另外一点，则( )
A.运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小
B.在M 、N 两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合
C.粒子在M 点的电势能不低于其在N 点的电势能
D.粒子在N 点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行
三、填空题
16．如图，两处分别固定有带电荷量为和的点电荷，A 与B 的连线上有两点，AB 的垂直平分线上有一点a 。

已知Aa 与AB 的夹角
，静电力常量为k 。

则点的电势_______（选填“高于”“等于”或“低于”）点的电势，a 点的场强大小为_______。

17．如图所示的匀强电场中有a 、b 、c 三点，ab 与场强方向平行，bc
与场强方向成60°角，，，将一个带电量为的电荷从a 移到b 时，电场力做功，则ab 间的电势差为_______V ，ac 间电势差为_______V 。

4cm ab =10cm bc =8210C -⨯6410J -⨯A B 、Q +4Q +12O O 、12837,8,,4,sin 370.6,cos370.83
AB L AO L AO L θ=︒===︒=︒=2O 1O
四、计算题
18．如图所示，均可视为质点的三个物体A 、B 、C 在倾角为30°的光滑绝缘斜面上，物体A 绝缘，物体A 与B 紧靠在一起，物体C 紧靠在固定挡板上，三个物体的质量分别为，，，其中物体A 不带电，物体B 、C 的带电荷量分别为、且保持不变，开始时三个物体均能保持静止.现给物体A 施加一平行于斜面向上的力F ，使物体A 做加速度的匀加速直线运动，经过时间t ，力F 变为恒力，已知静电力常量为，g 取.求：
（1）开始时物体B 、C 间的距离L ；
（2）F 从变力到恒力需要的时间t
.
0.43kg A m =0.20kg B m =0.50kg C m =5210C B q -=+⨯5710C C q -=+⨯22.0m /s a =929.010N m /s k =⨯⋅210m /s
参考答案
1．答案：D
解析：AB.圆环上取一微元电荷q ，可视为点电荷，根据真空中点电荷电场强度计算公式，微元电荷q 在圆心O 处产生的电场强度大小
离相同，都为R ，则每个微元电荷q 在圆心O
处产生的电场强度大小都相等，方向从微元电荷指向圆心O ，根据对称性和叠加原理可知整个圆环全部正电荷在圆心O 处产
生的电场强度大小为0；同理，根据对称性和叠加原理可知圆环AC 和BD
部分全部正电荷在圆心O 处产生的电场强度大小为0，则四分之三圆环ACBD 部分的全部正电荷在圆心O 处产生的电场强度大小相当于四分之一圆环BC 部分在圆心O 处产生的电场强度，四分之一圆环BC 部分在圆心O 处产生的电场强度大小与四分之一圆环AC 部分在圆心O 处产生的电场强度大小相等，即为，故AB 错误；C.根据对称性可知四分之一圆环AC 部分的全部正电荷在圆心O 处产生的电场强度大小为，方向沿PO
方向，圆环BC 部分的全部正电荷在圆心O 处产生的电场强度大小也为，方向垂直
于PO 方向，根据叠加原理和平行四边形定则可知半圆环ACB 部分的全部正电荷在圆心O 处产生的电场强度大小为，故C 错误；D.设八分之一圆环AP 部分的全
部正电荷在圆心O 处产生的电场强度大小为，根据对称性可知八分之一圆环CP 部
分的全部正电荷在圆心O 处产生的电场强度大小也为，根据对称性和叠加原理可知
两电场强度方向夹角为45°，两电场强度矢量和即为四分之一圆环AC 部分的全部正电荷在圆心O 处产生的电场强度，所以有，解得2．答案：C
解析：A 、若将放入该点的电荷从电场中移出，则电场力随之而消失，但电场强度受到电场的性质决定，所以依然存在。

故A 错误；B 、若将放入该点的电荷量增加一倍，则电场力也将会增大一倍，而该处的电场强度却不变，故B 错误;C 、放入该点的正电荷所受的静电力的方向就是该点的电场强度的方向，若是负电荷则受力的反方向2E 20452cos
2E E ︒=E k =0E 0E 0E 10E =2E 02452cos 2E E ===︒
为电场强度的方向。

故C 正确；D 、由公式
，可知国际单位是N/C ，而安培是电流的单位。

故D 错误;故选:C 。

3．答案：B
解析：和两点处的电荷量为q 的点电荷在P 点产生的电场强度的矢量和为
指向点
的某点处放置的正点电荷Q
，使得P 点电场强度为零，此正电荷Q 应位于点，且电荷量Q 满
，B 正确
.4．答案：A
解析：没有截取一小段时，根据对称性可知，O
点的合场强为零，则截取的部分和剩下的部分在O 点产生的场强等大反向，剩下的部分在O
点产生的场强大小为
在O 点放一个带电量为Q 的点电荷，该点电荷受到的电场力大小为
选项A 正确.
5．答案：A
解析：如图所示，点电荷在O 点，根据点电荷的电场强度公式两，选项A 正确。

F E q
=
(),0a ()0,a E =,)a a (0,2)a (0,2)a ==1E k =2E k =12E E =-=F EQ ==
E k =A B 、2213
OB OA s s ==
6．答案：B 解析：对球受力分析，根据共点力平衡和几何关系得，由于，所以.根据题意无法知道带电量的关系，B 正确.
故选C 。

7．答案：C 解析：题中电荷电量可能不同，也可能相同，但各自所受的电场力大小却相同，方向相反；由于它们与竖直线所成的角度相等，且两球同处一水平线上，所以根据共点力平衡条件可确定，它们的质量一定相等，故C 正确，ABD 错误；故选C 。

8．答案：D
解析：依题意，由于a 点电场线较b 点电场线密，可知a 点场强大于b 点场强，则同一负的试探电荷先后置于两点，可知有；将负电荷从a 点移至b 点，从题图可知，电场力做负功，则电势能变大，则可知，故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

9．答案：C
解析：在
，解得，选项A 错误；依题意及题图可知两个点电荷M 、N 均带正电，它们在处的产生的电势均为正，故处的电势不等于零，选项B 错误；令，则，在处的电势为，同理在处的电势为
，易知带正电粒子q 可在和之间做往复运动，选项C 正确；在到的电场方向沿x 轴正方向，带负电粒子从移动到的过程中，电场力做负功，电势能增大，选项D 错误.12m m 、111222cot cot m g F m g F θθ==，1212F F θθ=>，12m m <12q q 、a b 、a b F F >p p a b E E <2x =20N kQ a
-=:4:1M N Q Q =2x a =2x a =N Q Q =4M Q Q =3x a =3922N M kQ kQ kQ a a a ϕ=+=4223
x a =421233
N M kQ kQ a a ϕ=+=34ϕ=3x a =4223x a =x a =2x a =q -x a =2x a =
10．答案：D 解析：之间是库仑斥力，带同种正电荷或同种负电荷，选项A 、B 错误；对A 进
，解得
，选项C 错误；对B 球进行受力分析，由力的平衡条件可得绝缘杆对B
的弹力大小为
11．答案：A
12．答案：B
解析：因为M 点电场强度竖直向下，则C 为正电荷，根据场强的叠加原理，可知A 、B 两点的电荷在M 点的电场强度大小相等，方向相反，则B 点电荷带电量为q ，电性与A 相同，又N 点电场强度竖直向上，可得A 处电荷在N 点的场强垂直BC 沿AN 连线向右上，如图所示
可知A 处电荷为正电荷，所以A 、B 、C 均为正电荷，如图所示
A B 、cos θ=tan θ=T =tan F mg θ=斥F =
F =
由几何关系
根据
故选B 。

13．答案：AC
解析：A.时间内，两极板所带的电荷量正在逐渐减少，电容器正在放电，LC 振荡电路中的电流正在增加，A 正确;BD.时刻两极板所带的电荷量最多，两极板间的电压最大，回路中的电场能最强，回路中的电流最小，线圈产生的磁场最弱，BD 错误；C.时间内，电容器的电荷量正在逐渐减少，电容器正在放电，则回路中的电场能征向磁场能转化，C 正确，故选AC 。

14．答案：AC
解析：A 、根据平衡条件得，，解得
，A 正确;B.根据库仑定律得，，解得B 错误;CD.该实验完整的探2B AB Qq F k r =AB AC r r =()tan 30A
B C E E E '''=-⋅︒10t ~24,t t 23t t ~tan 60B F mg =︒tan 30C F mg =︒31B C F F =2C AC Qq F k r =
究过程需要采用控制变量法，控制小球的重力不变，探究库仑力与丝线偏角的关系，C 正确，D 错误。

故选AC 。

15．答案：AC 解析：粒子仅在电场力作用下由静止开始运动，运动过程中，电场力可能先做正功后做负功，速度可能先增大后减小，A 正确；若电场线为曲线，则粒子运动的轨迹与电场线不重合，B 错误；由能量守恒定律知动能与电势能之和恒定，而粒子在N 点有动能或动能为0，则粒子在N 点的电势能不可能高于在M 点的电势能，C 正确；粒子在N 点所受电场力的方向沿电场线切线方向，与轨迹切线不一定平行，D 错误。

16
．答案：高于；解析：根据点电荷周围电势的表达式和电势的叠加原理，点的电势为
点的电势为则点的电势高于点的电势。

根据点电荷周围场强的表达式可知，A 处的场源在a 处产生的场强和B 处的场源在a 处产生的场强的关系有以a 为原点建立如图所示坐标将正交分解有
则再将x 轴、y 轴的场强合成有1O 2O 2O A E 4B A
E E =A B E E 、149816833
Q
Q kQ k k L
L
L ϕ=+=245444Q Q kQ k
k L L L ϕ=+=1O B E 2
25A Q
E k L =a E ==
解析：（1）三个物体A 、B 、C 静止时，以物体A 、B 为研究对象，受力分析有代入数据解得（2）物体A 、B 分离时两者之间弹力恰好为零，此后F 变为恒力，对物体B 用牛顿第二定律得，解得，
由匀加速运动规律得，解得 2.0m
L =()sin 30A B m m g k +︒=2
sin 30B C B B q q k m g m a l -︒=3.0m l =212l L at -=
1.0s t =。