2021年高考物理真題和模擬題分類匯編 09 靜電場 （學(xué)生版+解析版）

2021年高考真題和模擬題分類匯編物理

專題09靜電場

選擇題

1.（2021?浙江卷）某書中有如圖所示的圖，用來表示橫截面是形導(dǎo)體右側(cè)的電場線和等勢

面，其中b是同一條實線上的兩點，c是另一條實線上的一點，d是導(dǎo)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d點最近的導(dǎo)體表面電荷密度最大

C.“<”形導(dǎo)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

2.（2021?浙江卷）如圖所示，在火箭發(fā)射塔周圍有鋼鐵制成的四座高塔，高塔的功能最有可能

的是（）

A.探測發(fā)射臺周圍風(fēng)力的大小B.發(fā)射與航天器聯(lián)系的電磁波

C.預(yù)防雷電擊中待發(fā)射的火箭D.測量火箭發(fā)射過程的速度和加速度

3.（2021.全國乙卷）四個帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別（+q,加）、（+孫2加）、（+3S3〃?）、

（-4,加）它們先后以相同的速度從坐標(biāo)原點沿x軸正方向射入一勻強電場中，電場方向與y

軸平行，不計重力，下列描繪這四個粒子運動軌跡的圖像中，可能正確的是（）

4.（2021?全國乙卷）如圖（a）,在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負(fù)電荷。由于靜電感應(yīng),

在金屬平板上表面產(chǎn)生感應(yīng)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￡丫，相應(yīng)的電勢能分別為穌,”和耳”,則（）

一

圖(a)圖(b)

「

A.%<FN，E]>M>EpNBM>FN,E°”>EpN

C.FM<FN,EpM<D.FM>FN,Ew<EpN

5.（2021?全國甲卷）某電場的等勢面如圖所示，圖中〃、氏c、4e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a點運動到d點，電場力做功為4eV

C力點電場強度垂直于該點所在等勢面，方向向右

D.a、b、c、d四個點中，〃點的電場強度大小最大

6.（2021.湖南卷）如圖，圓心為。的圓處于勻強電場中，電場方向與圓平面平行，aZ?和cd為

該圓直徑。將電荷量為q（q>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C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ab平行

B.將該粒子從d點移動到。點，電場力做功為0.5W

C.&點電勢低于c點電勢

D.若只受電場力，從d點射入圓形電場區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線運動

7.（2021.湖南卷）如圖，在（。,0）位置放置電荷量為4的正點電荷，在（0,。）位置放置電荷量

為。的負(fù)點電荷，在距尸（。，。）為、后。的某點處放置正點電荷Q,使得尸點的電場強度為

零。則。的位置及電荷量分別為（）

V

2a-

a0-...........]P（a,a）

A.（0,2a）,應(yīng)qB.（O,2a）,2&qC.（2a,0）,6qD.（2a,0）,2。

8.（2021?河北卷）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(biāo)分別為（4/,0）、（T/,0）、（0,%）和（0,一%），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（為#0），下列說法正確的是（）

y\

-4/'\~O/4/*

A.除無窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場強度處處不為零

B,當(dāng)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(dāng)為=8/時，將一帶負(fù)電的試探電荷由點（4/,5/）移至點（0,—3/）,靜電力做正功

D.當(dāng)為=4/時，將一帶負(fù)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

9.（2021?河北卷灘原子鐘是精確的計時儀器，圖1中葩原子從。點以100m/s的初速度在真

空中做平拋運動，到達(dá)豎直平面MN所用時間為上圖2中葩原子在真空中從P點做豎直

上拋運動，到達(dá)最高點。再返回P點，整個過程所用時間為J，O點到豎直平面A/N、P

點到。點的距離均為0.2m,重力加速度取gWOmH,貝也：右為（）

A100：1B.1：100C.1:200D.200：1

10.（2021春?浙江卷）如圖所示是某一帶電導(dǎo)體周圍的電場線與等勢面，A、C是同一等勢面上

的兩點，8是另一等勢面上的一點。下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)體內(nèi)部的場強左端大于右端

B.A、C兩點的電勢均低于8點的電勢

C.B點的電場強度大于4點的電場強度

D.正電荷從4點沿虛線移到B點的過程中電場力做正功，電勢能減小

11.（2021?廣東卷）圖是某種靜電推進(jìn)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，服b

是其路徑上的兩點，不計液滴重力，下列說法正確的是（）

高壓電源

「發(fā)射極、'\

\\\

帶電液滴//吸板

Z

等勢面

A.a點的電勢比b點的低B.”點的電場強度比。點的小

C.液滴在a點的加速度比在h點的小D.液滴在a點的電勢能比在b點的大

12.（2021?北京通州一模）如圖甲所示，有一固定的負(fù)點電荷N,其右側(cè)距離為L處豎直放置

一內(nèi)壁光滑的絕緣圓筒，圓筒內(nèi)有一帶電小球。將小球從Ho高處由靜止釋放，至小球下落

到與N同一水平面的過程中，其動能4隨高度”（設(shè)小球與點電荷N的豎直高度差為切的

變化曲線如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A.小球可能帶負(fù)電，也可能帶正電

B.在高度4~，2之間的某點，庫侖力在豎直方向上的分力最大

C.該過程中，小球所受合力先增大后減小再增大

D.該過程中，小球的機械能先增大后減小

13.（2021?北京通州一模）把電容器、電流傳感器、電阻、電源、單刀雙擲開關(guān)按圖甲所示連

接。先使開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電；然后把開關(guān)S擲向2端，電容器放電。電

流傳感器中的電流，?隨時間/變化的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A.在n~t2時間內(nèi)，電容器兩極板間電壓逐漸減小

B.在f3~f4時間內(nèi)，電容器的電容逐漸減小

C.曲線1與橫軸所圍面積等于曲線2與橫軸所圍面積

D.S接1端，只要時間足夠長，電容器兩極板間的電壓就能大于電源電動勢E

14.（2021.北京通州一模）如圖所示，將不帶電的枕形導(dǎo)體AB,放在一個點電荷的電場中，點

電荷的電荷量為-Q,與導(dǎo)體AB的中心。的距離為R。由于靜電感應(yīng)，在導(dǎo)體AB的兩端感

應(yīng)出異種電荷。當(dāng)達(dá)到靜電平衡時，下列說法正確的是（）

AB-Q

（）:

R=

A.導(dǎo)體4端帶正電

B.導(dǎo)體AB帶上正電

C.導(dǎo)體A端的電勢低于8端的電勢

D.導(dǎo)體AB的感應(yīng)電荷在。點產(chǎn)生的電場強度大小為AQ方向向左

15.（2021?北京通州一模）A、B兩個點電荷在真空中所產(chǎn)生電場的電場線（方向未標(biāo)出）如圖所

示。圖中C點為兩點電荷連線的中點，例N為兩點電荷連線的中垂線，。為中垂線上的一點,

電場線的分布關(guān)于MN左右對稱。下列說法正確的是（）

M

N

A.這兩個電荷可能是等量同種電荷

B.電子從C點運動到力點，電勢能減小

C.電子從C點運動到。點，所受電場力逐漸減小

D.僅在電場力作用下，電子可以沿直線從C點運動到力點

16.（2021?四川瀘州三模）如圖所示，而cd為勻強電場中的一直角梯形，其平面與場強方向平

行。已知ab=4以=2cm,Zadc=60°,a,從”三點的電勢分別為0V、4V、4V,則（）

A.c點的電勢為10V

B.勻強電場的場強為400V/m

C.若將電子從a點移到b點，需克服電場力做功4eV

D.電子和質(zhì)子分別放在d點時，具有相同的電勢能

17.（2021?北京海淀一模）如圖3所示，A、B為兩個等量正點電荷連線上的兩點（其中B為連

線中點），C為連線中垂線上的一點。今將一帶負(fù)電的試探電荷自A沿直線移到8再沿直線

移到C。下列說法中正確的是

+.........

AB

圖3

A.B點的場強比C點的場強大

B.A點的電勢比C點的電勢高

C.從4點移到B點的過程中，電場力對該試探電荷做正功

D.從8點移到C點的過程中，該試探電荷的電勢能保持不變

Q

18.（2021?河北唐山一模）如圖所示，水平向右的勻強電場，電場強度大小為左A、B、C、

。是電場中一條電場線上相鄰且間距均為R的四個點，在。點固定正點電荷Q?，F(xiàn)使一個

帶負(fù)電的粒子從A點以某一速度向右運動，粒子經(jīng)過的各點電勢外粒子的速度丫、電勢能

品及機械能E變化正確的（不計帶負(fù)電粒子的重力及對電場的影響）（）

19.（2021?云南曲靖一模）4、8為電場中一直線上的兩個點，帶正電的點電荷只受電場力的作

用，從A點以某一初速度做直線運動到B點，其電勢能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖所示。

則從A到B過程中，下列說法正確的是（）

B

x

A.點電荷的速度先增大后減小B.電荷所受電場力先減小后增大

C.從A到8各點的電勢先降低后升高D.從A到B各點的電勢先升高后降低

20.（2021?上海普陀一模）如圖甲所示，兩平行金屬板A、B放在真空中，間距為d,P點在A、

B板間，A板接地，B板的電勢隨時間t的變化情況如圖乙所示，t=0時，在P點由靜止

釋放一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，當(dāng)t=2T時，電子回到P點。電子運動過程中未與極

板相碰，不計重力，則下列說法正確的是（）

P*

-if>2....：

甲二乙

A.cpi：<p2=1:2

B.（pi:<p2=1:3

C.在0~2T時間內(nèi)，當(dāng)t=T時電子的電勢能最小

D.在0~2T時間內(nèi)，電子的動能增大了212：27

d2m

21.（2021?上海普陀一模）如圖，A、B兩點固定有電荷量分別為+Qi和+Q2的點電荷，A、B連

線上有C、D兩點，且AC=CD=DB。試探電荷+q只在靜電力作用下，從C點向右沿直線運

動到D點，電勢能先減小后增大，則（）

-1CDs

?........-.......?

A.Qi一定大于Q2B.C、D兩點的場強方向可能相同

C.+q的加速度大小先減小后增大D.+q的動能和電勢能的總和先減小后增大

22.（2021?江蘇常州一模）疫情期間，我國人民通過戴口罩來阻斷疫情傳播，體現(xiàn)了“人人為我、

我為人人''的優(yōu)良傳統(tǒng)和守望相助的家國情懷。口罩中間層的熔噴布是一種用絕緣材料做成

的帶有靜電的超細(xì)纖維布，它能阻隔幾微米的病毒，這種靜電的阻隔作用屬于（）

A.尖端放電B.靜電屏蔽

C.靜電感應(yīng)和靜電吸附D.靜電感應(yīng)和靜電屏蔽

23.（2021?廣西柳州一模）避雷針是用來保護(hù)建筑物等避免雷擊的裝置。圖示為避雷針上方有

雷雨時避雷針附近的電場線分布示意圖，電場線關(guān)于直線MN對稱。虛線ABC。為一重

力不計的帶電粒子在電場中僅在電場力作用下從A運動到。的軌跡，則（）

A.該粒子帶負(fù)電

B.A點的電勢比B點的電勢高

C.該粒子在A點時的加速度比在B點時的加速度大

D.運動過程中粒子的電勢能先增大后減小

24.（2021.北京東城一模）如圖所示的電場中，實線表示電場線，虛線表示等差等勢面，4慶

C為電場中的三個點。下列正確的

A.4點電勢比B點高

B.A點場強比B點小

C.負(fù)電荷在A點的電勢能比在8點的電勢能大

D.B點和C點間的電勢差是C點和A點間電勢差的2倍

計算題

25.（2021?云南曲靖一模）如圖所示，電子由P點經(jīng)加速電壓U加速從靜止開始沿直線PQ做

直線運動，從。點射出。若在。的右側(cè)加一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場8,電子能

擊中在與直線PQ成a角方向、與。點相距d的點M。若撤掉磁場在。的右側(cè)加一個垂直

于PQ向上的勻強電場，電子仍能擊中點M(不計電子重力)。求:

⑴電子的比荷；

⑵勻強電場E的大小。

',M

26.(2021?北京海淀一模)類比是一種重要的科學(xué)思想方法。在物理學(xué)史上，法拉第通過類比

不可壓縮流體中的流速線提出用電場線來描述電場。

(1)靜電場的分布可以用電場線來形象描述，己知靜電力常量為鼠

①真空中有一電荷量為。的正點電荷，其周圍電場的電場線分布如圖20所示。距離點電荷

，?處有一點P,請根據(jù)庫侖定律和電場強度的定義，推導(dǎo)出P點場強大小E的表達(dá)式；

②如圖21所示，若在A、B兩點放置的是電荷量分別為+q1和72的點電荷，已知4、8間

的距離為2a,C為A、B連線的中點，求C點的電場強度的大小工的表達(dá)式，并根據(jù)電場

線的分布情況比較％和q2的大小關(guān)系。

(2)有一足夠大的靜止水域，在水面下足夠深的地方放置一大小可以忽略的球形噴頭，其向

各方向均勻噴射水流。穩(wěn)定后水在空間各處流動速度大小和方向是不同的，為了形象地描述

空間中水的速度的分布，可引入水的“流速線水不可壓縮，該情景下水的“流速線”的形狀

與圖20中的電場線相似，箭頭方向為速度方向，“流速線”分布的疏密反映水流速的大小。

①已知噴頭單位時間噴出水的體積為。-寫出噴頭單獨存在時，距離噴頭為r處水流速大

小K的表達(dá)式；

②如圖所示，水面下的A點有一大小可以忽略的球形噴頭，當(dāng)噴頭單獨存在時可以向空間

各方向均勻噴水，單位時間噴出水的體積為。1；水面下的B點有一大小可以忽略的球形吸

收器，當(dāng)吸收器單獨存在時可以均勻吸收空間各方向的水，單位時間吸收水的體積為。2。

同時開啟噴頭和吸收器，水的“流速線''的形狀與圖21中電場線相似。若A、B間的距離為

2mC為A、B連線的中點。噴頭和吸收器對水的作用是獨立的，空間水的流速和電場的場

強一樣都為矢量，遵循矢量疊加原理，類比圖21中C處電場強度的計算方法，求圖22中C

點處水流速大小v2的表達(dá)式。

2021年高考真題和模擬題分類匯編物理

專題09靜電場

選擇題

1.（2021?浙江卷）某書中有如圖所示的圖，用來表示橫截面是形導(dǎo)體右側(cè)的電場線和等勢

面，其中“、b是同一條實線上的兩點，c是另一條實線上的一點，d是導(dǎo)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d點最近的導(dǎo)體表面電荷密度最大

C.形導(dǎo)體右側(cè)表面附近電場強度方向均相同

D.電荷從a點到c點再到b點電場力做功一定為零

答案D

解析：

由于〃、〃在同一等勢面上，則電荷從a點到c點再到b點電場力做功一定為零，所以D正

確；故選D。

2.（2021?浙江卷）如圖所示，在火箭發(fā)射塔周圍有鋼鐵制成的四座高塔，高塔的功能最有可能

的是（）

A.探測發(fā)射臺周圍風(fēng)力的大小B.發(fā)射與航天器聯(lián)系的電磁波

C.預(yù)防雷電擊中待發(fā)射的火箭D.測量火箭發(fā)射過程的速度和加速度

答案C

解析：

在火箭發(fā)射塔周圍有鋼鐵制成的四座高塔，因鐵制的高塔有避雷作用，其功能是預(yù)防雷電擊

中發(fā)射的火箭。故選C。

3.（2021.全國乙卷）四個帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別（+4,m）、（+孫2機）、（+3切3㈤、

（-4,加）它們先后以相同的速度從坐標(biāo)原點沿x軸正方向射入一勻強電場中，電場方向與y

軸平行，不計重力，下列描繪這四個粒子運動軌跡的圖像中，可能正確的是（）

答案AD

解析：

帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動，加速度為。=這

m

由類平拋運動規(guī)律可知，帶電粒子的在電場中運動時間為/

%

離開電場時，帶電粒子的偏轉(zhuǎn)角的正切為tan=8=a=嗎

匕%加?

因為四個帶電的粒子的初速相同，電場強度相同，極板長度相同，所以偏轉(zhuǎn)角只與比荷有關(guān),

前面三種帶電粒子帶正電，第四種帶電粒子帶負(fù)電，所以第四個粒子與前面三個粒子的偏轉(zhuǎn)

方向不同；第一種粒子與第三種粒子的比荷相同，所以偏轉(zhuǎn)角相同，軌跡相同，且與第四種

粒子的比荷也相同，所以一、三、四粒子偏轉(zhuǎn)角相同，但第四種粒子與前兩個粒子的偏轉(zhuǎn)方

向相反；第二種粒子的比荷與第一、三種粒子的比荷小，所以第二種粒子比第一、三種粒子

的偏轉(zhuǎn)角小，但都還正電，偏轉(zhuǎn)方向相同。

故選AD。

4.(2021?全國乙卷)如圖(a),在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負(fù)電荷。由于靜電感應(yīng),

在金屬平板上表面產(chǎn)生感應(yīng)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“和耳丫，相應(yīng)的電勢能分別為耳”和耳2,則()

_________________

圖(a)圖(b)

A.FM<FN,EpM>EpNBF”>F^EpM>EpN

C.F”<FN,EpM<D.FM>FN,EpM<EpN

答案A

解析：

由圖中等勢面的疏密程度可知斗<6,

根據(jù)F=qE

可知E”露

由題可知圖中電場線是由金屬板指向負(fù)電荷，設(shè)將該試探電荷從用點移到N點，可知電場

力做正功，電勢能減小，即>EpN

故選Ao

5.（2021?全國甲卷）某電場的等勢面如圖所示，圖中或Ac、d、e為電場中的5個點，則（）

A.一正電荷從〃點運動到e點，電場力做正功

B.一電子從。點運動到d點，電場力做功為4eV

C.匕點電場強度垂直于該點所在等勢面，方向向右

D.a、b、c、d四個點中，。點的電場強度大小最大

答案BD

解析：

由圖象可知他=3V,仰=7V

根據(jù)電場力做功與電勢能的變化關(guān)系有Wad=EpU-Epd=（夕“-仰）.（-e）-4eV

B正確；

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示

由上圖可看出，〃點電場線最密集，則6點處的場強最大，D正確。

故選BD。

6.（2021?湖南卷）如圖，圓心為。的圓處于勻強電場中，電場方向與圓平面平行，。。和cd為

該圓直徑。將電荷量為q（4>0）的粒子從。點移動到匕點，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/r平行

B.將該粒子從1點移動到〃點，電場力做功為0.5W

C.。點電勢低于。點電勢

D.若只受電場力，從d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：

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

在x方向有W=Eq2R

在y方向有2W=JiH+E、qR

W幽，EJ,tan。E,

經(jīng)過計算有3-

2qRqR4

由于電場方向與水平方向成60。，則電場與必平行，且沿。指向b,A正確;

R

該粒從d點運動到匕點，電場力做的功為卬'=%—=0.5W

2

B正確；故選AB。

7.（2021?湖南卷）如圖，在（a,0）位置放置電荷量為夕的正點電荷，在（0,。）位置放置電荷量

為9的負(fù)點電荷，在距P（a，a）為0a的某點處放置正點電荷。，使得P點的電場強度為

零。則。的位置及電荷量分別為（）

MV

P(",a)

O2ax

A.（0,2a）,近qB.（0,2a）,2。C.（2a,0）,屈qD.（2a,0）,2鳥

答案B

解析：

根據(jù)點電荷場強公式E=%今

r~

兩點量異種點電荷在P點的場強大小為耳）=獸，方向如圖所示

CL

兩點量異種點電荷在尸點的合場強為g=忘綜=應(yīng)用，方向與+q點電荷與-q點電荷的

a

連線平行如圖所示

戶z-Q-kQ

Q點電荷在P點的場強大小為2-（氏一2a2

三點電荷的合場強為0,則當(dāng)方向如圖所示，大小有用=當(dāng)

解得Q—20q

由幾何關(guān)系可知。的坐標(biāo)為（0,2a）,故選B。

8.（2021?河北卷）如圖，四個電荷量均為4g>0）的點電荷分別放置于菱形的四個頂點，其

坐標(biāo)分別為（4/,0）、（Y/,0）、（0,%）和（0，一%），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（%#0）,下列說法正確的是（）

A.除無窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場強度處處不為零

B.當(dāng)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(dāng)為=8/時，將一帶負(fù)電的試探電荷由點(4/,5/)移至點(0,—3/),靜電力做正功

D.當(dāng)先=4/時，將一帶負(fù)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：

根據(jù)場強疊加原理可知，除無窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場強度處處不為零，選項A正確；

由幾何關(guān)系可知，坐標(biāo)為(4/,5Z)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(biāo)為(0,-37)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(dá)虛線的距離相等,

由電勢疊加可知，2點的電勢高于A點，則帶負(fù)電的試探電荷在A點的電勢能較大，從A

點到B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(/,/)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(/,/)處的合場強

丫,kq2"—"kq

“9/+/2)2的r+/2―575/2

在y軸負(fù)向和X負(fù)向上的點電荷在(/,/)處的合場強

口ckq2"+"kq

(V25/2+/2)2V25/2+/2受屈尸

可知(/,/)點的場強沿著方向且與x軸從成45。角的方向向下，將一帶負(fù)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

ACDo

9.（2021.河北卷）鈉原子鐘是精確的計時儀器，圖1中的原子從。點以100m/s的初速度在真

空中做平拋運動，到達(dá)豎直平面MN所用時間為小圖2中鈉原子在真空中從P點做豎直

上拋運動，到達(dá)最高點Q再返回P點，整個過程所用時間為J，O點到豎直平面MN、P

2

點到Q點的距離均為0.2m，重力加速度取g=10m/s,則八:t2為（)

M

P

圖1圖2

A100：1B.1：100C.1:200D.200:1

答案C

解析：

艷原子做平拋運動，水平方向上做勻速直線運動，即刀=叫

Y0.2

解得％=一---S

V100

銘原子做豎直上拋運動，拋至最高點用時2,逆過程可視為自由落體，即》=,

22

0.2

則J而=1

t2—0.4—200

故選C。

10.（2021春?浙江卷）如圖所示是某一帶電導(dǎo)體周圍的電場線與等勢面，A、C是同一等勢面

上的兩點，B是另一等勢面上的一點。下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)體內(nèi)部的場強左端大于右端

B.A、C兩點的電勢均低于B點的電勢

C.B點的電場強度大于A點的電場強度

D.正電荷從A點沿虛線移到B點的過程中電場力做正功，電勢能減小

【答案】D

【解析】

A.帶電導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體內(nèi)部的場強處處為0,導(dǎo)體表面為等勢面，整個導(dǎo)體

為一個等勢體，A錯誤；

B.沿電場線方向電勢降低，所以A、C兩點的電勢大于3點的電勢，B錯誤；

C.電場線的疏密程度表示電場強度的弱強，所以8點的電場強度小于A點的電場強度，C

錯誤;

D.根據(jù)耳=4?？芍?，正電荷從高電勢A點沿虛線移動到低電勢B點，電勢能減小，電場

力做正功，D正確。

故選D。

11.（2021?廣東卷）圖是某種靜電推進(jìn)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，b

是其路徑上的兩點，不計液滴重力，下列說法正確的是（）

高壓電源

.發(fā)射極、

帶電液滴/卜吸板

等勢面‘

A.a點的電勢比b點的低B.a點的電場強度比b點的小

C.液滴在a點的加速度比在b點的小D.液滴在“點的電勢能比在。點的大

答案D

解析：

液滴在電場力作用下向右加速，則電場力做正功，動能增大，電勢能減少，即七戶“〉用＞?

故D正確；故選D。

12.（2021?北京通州一模）如圖甲所示，有一固定的負(fù)點電荷N,其右側(cè)距離為L處豎直放置

一內(nèi)壁光滑的絕緣圓筒，圓筒內(nèi)有一帶電小球。將小球從高處由靜止釋放，至小球下落

到與N同一水平面的過程中，其動能反隨高度，（設(shè)小球與點電荷N的豎直高度差為切的

變化曲線如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A.小球可能帶負(fù)電，也可能帶正電

B.在高度”|~"2之間的某點，庫侖力在豎直方向上的分力最大

C.該過程中，小球所受合力先增大后減小再增大

D.該過程中，小球的機械能先增大后減小

【答案】B

【解析】若小球帶正電，由于N處的點電荷帶負(fù)電，則在帶電小球在下落的過程中，重力

做正功，庫侖力也做正功，則小球的動能會一直增加的，而由乙圖看出，圖線的最下端對應(yīng)

的是小球處于最高點時，釋放后，小球的動能先增大，后來又有一段是減小的，然后再增大,

這與小球的動能一直增大的判斷不符合，故選項A錯誤，小球應(yīng)該帶負(fù)電；

對于乙圖的動能與高度的變化圖線來看，因為止△Ek,故動能Ek與高度H的圖線斜率代

表合外力，日與為兩處的斜率均為0,即此時庫侖力的豎直方向的分力等于重力，合外力

為0,而在高度之間的某點，庫侖力在豎直方向上的分力最大，選項B正確；

由乙圖可知，小球受到的合力先減小，后增大，然后再減小，再增大，選項C錯誤；

由于下落的過程中，電場力一直做負(fù)功，故小球的機械能一直減小，選項D錯誤。

13.（2021?北京通州一模）把電容器、電流傳感器、電阻、電源、單刀雙擲開關(guān)按圖甲所示連

接。先使開關(guān)s與1端相連，電源向電容器充電；然后把開關(guān)S擲向2端，電容器放電。電

流傳感器中的電流i隨時間r變化的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A.在A~女時間內(nèi)，電容器兩極板間電壓逐漸減小

B.在。3~“時間內(nèi)，電容器的電容逐漸減小

C.曲線1與橫軸所圍面積等于曲線2與橫軸所圍面積

D.S接1端，只要時間足夠長，電容器兩極板間的電壓就能大于電源電動勢E

【答案】C

【解析】由于是先使開關(guān)S與1端相連，故在時間內(nèi)，電容器是充電的過程，兩極板

間電壓逐漸增大，選項A錯誤；

在“~以時間內(nèi)，電容器是放電的過程，但是它的電容是不變的，其兩端電壓逐漸減小，選

項B錯誤；

曲線1與橫軸所圍面積就是充滿電時電容器所帶的電荷量，曲線2與橫軸所圍面積就是放電

時電容器所放出的電荷量，二者是相等的，故它們的面積相等，選項C正確；

S接1端，電容器充電，當(dāng)電容器兩極板間的電壓等于電源電動勢E時，電路就沒有了電流,

充電停止，所以不會出現(xiàn)極板間電壓大于電源電動勢的情況，選項D錯誤。

14.（2021.北京通州一模）如圖所示，將不帶電的枕形導(dǎo)體AB,放在一個點電荷的電場中，

點電荷的電荷量為與導(dǎo)體AB的中心。的距離為由于靜電感應(yīng)，在導(dǎo)體AB的兩端

感應(yīng)出異種電荷。當(dāng)達(dá)到靜電平衡時，下列說法正確的是（）

0

/?:

Rf

A.導(dǎo)體A端帶正電

B.導(dǎo)體AB帶上正電

C.導(dǎo)體A端的電勢低于8端的電勢

D.導(dǎo)體AB的感應(yīng)電荷在0點產(chǎn)生的電場強度大小為kQ方向向左

【答案】D

【解析】根據(jù)靜電感應(yīng)的知識可知，導(dǎo)體的A端（遠(yuǎn)端）同種電荷，即帶負(fù)電，選項A錯誤;

導(dǎo)體AB整體是不帶電的，故選項B錯誤；

靜電平衡時，導(dǎo)體是一個等勢體，故A端的電勢等于8端的電勢，選項C錯誤;

由于靜電平衡的導(dǎo)體的內(nèi)部合場強為0,故導(dǎo)體AB的感應(yīng)電荷在。點產(chǎn)生的電場強度大小

Q

與點電荷在O點產(chǎn)生的場強度的大小相等、方向相反，如下圖所示，即為人點電荷是

負(fù)電荷，它在O點的場強方向向右，故O點的場強方向向左，選項D正確。

/B-Q

(<>):.

E?<-11E

R—>：

15.（2021?北京通州一模）A、B兩個點電荷在真空中所產(chǎn)生電場的電場線（方向未標(biāo)出）如圖所

示。圖中C點為兩點電荷連線的中點，為兩點電荷連線的中垂線，。為中垂線上的一點,

電場線的分布關(guān)于左右對稱。下列說法正確的是（）

M

N

A.這兩個電荷可能是等量同種電荷

B.電子從C點運動到。點，電勢能減小

C.電子從C點運動到。點，所受電場力逐漸減小

D.僅在電場力作用下，電子可以沿直線從C點運動到。點

【答案】C

【解析】根據(jù)電場線的分布可知，這是一個等量異種電荷形成的電場，故選項A錯誤；

既然是一個等量異種電荷形成的電場，那么兩電荷連線的中垂線就是一個等勢面，因為這個

面上的電場強度都與這個面垂直，故在其上電子從C點運動到。點，電勢能不變，選項B

錯誤；

從電場線的疏密來看，D點的電場線稀疏一些，故該點的電場強度小一些，所以電子從C

點運動到。點，所受電場力逐漸減小，選項C正確；

如果僅在電場力作用下，電子受到的力是與CD垂直的，所以電子會做曲線運動，不可以沿

直線從C點運動到。點，選項D錯誤。

16.（2021.四川瀘州三模）如圖所示，為勻強電場中的一直角梯形，其平面與場強方向平

行。已知a〃=ad=2cm,Zadc=60°,a,b、d三點的電勢分別為0V、4V、4V,則（）

A.c點的電勢為10V

B.勻強電場的場強為400V/m

C.若將電子從a點移到b點，需克服電場力做功4eV

D.電子和質(zhì)子分別放在d點時，具有相同的電勢能

【答案】AB

【解析】

A.由幾何關(guān)系可知dc=1.5ab,則Udc=1.5Uab

即外一線=L5（紜一0,）

可得紇=10V

選項A正確;

B.因切連線是等勢線，則場強方向沿著從“點垂直/M連線方向，則場強大小

4

￡=V/m=400V/m

70.02xsin300

選項B正確;

C.若將電子從a點移到匕點，電場力做正功4eV,選項C錯誤；

D.電子和質(zhì)子分別帶等量異號電荷，則放在4點時，具有的電勢能大小相等，符號相反,

選項D錯誤。

故選AB。

17.（2021?北京海淀一模）如圖3所示，A、3為兩個等量正點電荷連線上的兩點（其中8為連

線中點），C為連線中垂線上的一點。今將一帶負(fù)電的試探電荷自A沿直線移到8再沿直線

移到C。下列說法中正確的是

AB

圖3

A.B點的場強比C點的場強大

B.A點的電勢比C點的電勢高

C.從A點移到B點的過程中，電場力對該試探電荷做正功

D.從B點移到C點的過程中，該試探電荷的電勢能保持不變

【答案】B

【解析】由于A、B為兩個等量的正電荷，所以根據(jù)場強疊加的原理可知，其連線的中點B

處的場強大小為0,而C點的場強是由A、B兩個電荷疊加形成的，它不是0,即氏>品,

選項A錯誤;

在AB上，電場線是由A到B的，由于沿著電場線電勢是降低的，故電勢是<PA><PB，在BC

上，電場線也是由B指向C的，（pB><pc?所以<PA><pc，選項B正確;

在AB段，由于電場線是由A到B的，移動的是負(fù)電荷，所以負(fù)電荷受到的力是由B到A

的，所以電場力做負(fù)功，選項C錯誤;

在BC段，負(fù)電荷從B到C的過程中，電場力做正功，故電荷的電勢能減小，選項D錯誤。

18.（2021.河北唐山一模）如圖所示，水平向右的勻強電場，電場強度大小為女圣，

A、B、

C、。是電場中一條電場線上相鄰且間距均為R的四個點，在。點固定正點電荷Q?，F(xiàn)使一

個帶負(fù)電的粒子從A點以某一速度向右運動，粒子經(jīng)過的各點電勢外粒子的速度u、電勢

能穌及機械能E變化正確的（不計帶負(fù)電粒子的重力及對電場的影響）（)

A.C.D.

oo0

【答案】c

【解析】

Q

A.點電荷。在C點的場強大小為女,C點的合場強為零，所以從4到C兩點的合場強

水平向右，則從A到C電勢降低，C點到D點的合場強方向向左，從C點到D點電勢增大,

故A錯誤;

BCD.因為在AC之間，負(fù)電荷受力方向向左，所以從A點到C點，電場力對負(fù)電荷做負(fù)

功，速度減小，動能減小，電勢能增大，從C點到D,負(fù)電荷受力方向向右，電場力對負(fù)

電荷做正功，速度增加，動能增加，電勢能減少，故機械能先減少后增大，故C正確，BD

錯誤。

故選C。

19.（2021?云南曲靖一模）A、B為電場中一直線上的兩個點，帶正電的點電荷只受電場力的作

用，從A點以某一初速度做直線運動到B點，其電勢能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖所示。

則從A到B過程中，下列說法正確的是（）

A.點電荷的速度先增大后減小B.電荷所受電場力先減小后增大

C.從A到B各點的電勢先降低后升高D.從A到B各點的電勢先升高后降低

【答案】BD

【解析】

ACD.只受電場力做功，動能和電勢能之和不變，由電勢能Ep隨位移x的變化關(guān)系圖可知,

電勢先增大后減小，所以動能先減小后增大，點電荷的速度先減小后增大；正電荷在電勢能

大的地方，電勢高，所以從4到B各點的電勢先升高后降低。故D正確，AC錯誤；

B.電勢能Ep隨位移x的變化關(guān)系圖的斜率表示電場力，由圖可知，5一X圖的斜率先減

小，后增大，所以電荷所受電場力先減小后增大，故B正確；

故選BDo

20.（2021.上海普陀一模）如圖甲所示，兩平行金屬板A、B放在真空中，間距為d,P點在A、

B板間，A板接地，B板的電勢（p隨時間t的變化情況如圖乙所示，t=0時，在P點由靜止

釋放一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，當(dāng)t=2T時，電子回到P點。電子運動過程中未與極

板相碰，不計重力，則下列說法正確的是（）

A12..........'-----------:

甲=乙

A.（pl：（p2=l：2

B.（pl:（p2=l：3

C.在0~2T時間內(nèi)，當(dāng)t=T時電子的電勢能最小

D.在0~2T時間內(nèi)，電子的動能增大了2@2：27

d2m

【答案】BD

【解析】

AB.電子在0~1時間內(nèi)向上加速運動，設(shè)加速度為ai,在1~2T時間內(nèi)先向上減速到零后向

下加速回到原出發(fā)點，設(shè)加速度為a2,則5QJ2=_（Q]T.T_之片）

解得。2=3。1

3e

由于取就(P2e

02~dm

則（pl:92=1:3

選項A錯誤，B正確;

C.依據(jù)電場力做正功最多，電勢能最小，而0?T內(nèi)電子做勻加速運動，T?2T之內(nèi)先做勻

減速直線運動，后反向勻加速直線運動，因（p2=3q>i,L時刻電子的動能

2

EK=^mv=

2md2

2（peT

而粒廣在t2時刻的速%,,二i，0。7=______i一

'izdm

2e2T2武

故電子在2T時的動能下_

C

K2-md2

所以在2T時刻電勢能最小，故C錯誤；

2（p.eT

D.電子在2T時刻回到p點,此時速度為yT=_____--（負(fù)號表示方向向下）

z=v1Azdm

2(D2e2T2

電子的動能為E-1____

b-lmVv2-

?-22-d2m

根據(jù)能量守恒定律，電勢能的減小量等于動能的增加量，故D正確。

故選BD?

21.（2021?上海普陀一模）如圖，A、B兩點固定有電荷量分別為+Qi和+Q2的點電荷，A、B

連線上有C、D兩點，且AC=CD=DB。試探電荷+q只在靜電力作用下，從C點向右沿直線

運動到D點，電勢能先減小后增大，貝女）

」C。

?................---------?

心g

A.Qi一定大于Q2B.C、D兩點的場強方向可能相同

C.+q的加速度大小先減小后增大D.+q的動能和電勢能的總和先減小后增大

【答案】C

【解析】

A.試探電荷+q只在靜電力作用下，從C點向右沿直線運動到D點，電勢能先減小后增大，

電場力先做正功后做負(fù)功，電場線先向右后向左，可知在CD之間存在場強為零的位置，但

是不能確定與兩電荷的距離關(guān)系，則不能確定兩電荷帶電量的關(guān)系，故A錯誤；

B.由以上分析可知，C、D兩點的場強方向相反，故B錯誤；

C.因CD之間存在場強為零的位置，則試探電荷從C向D移動時，所受電場力先減小后增

加，加速度先減小后增加，故C正確；

D.因+q只有電場力做功，則它的動能和電勢能的總和保持不變，故D錯誤。

故選C。

22.（2021?江蘇常州一模）疫情期間，我國人民通過戴口罩來阻斷疫情傳播，體現(xiàn)了“人人為

我、我為人人”的優(yōu)良傳統(tǒng)和守望相助的家國情懷。口罩中間層的熔噴布是一種用絕緣材料

做成的帶有靜電的超細(xì)纖維布，它能阻隔幾微米的病毒，這種靜電的阻隔作用屬于（）

A.尖端放電B.靜電屏蔽

C.靜電感應(yīng)和靜電吸附D.靜電感應(yīng)和靜電屏蔽

【分析】由題意明確熔噴布為絕緣體，再結(jié)合常見的靜電現(xiàn)象即可明確其基本原理。