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2026屆高考物理一輪復習備考專題訓練：靜電場（真題演練）
一、選擇題
1．（2025·青島模擬）如圖所示，水平向右的勻強電場中固定傾角為30°的足夠長斜面，質量為m、帶電量為+q的小球以初速度從斜面底端斜向上拋出，初速度方向與水平方向間的夾角為60°。已知勻強電場的電場強度，重力加速度為g，不計空氣阻力。小球從拋出到落回斜面的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．機械能不變 B．離斜面最遠時動能最小
C．運動的時間為 D．運動的時間為
2．（2025·白銀模擬）一種電子透鏡的部分電場分布如圖所示，虛線為等差等勢面。電子槍發射的電子僅在電場力作用下的運動軌跡如圖中實線所示，a、b、c是軌跡上的三個點，取c點電勢為0V，電子從a點運動到b點電勢能變化了10eV，則（　　）
A．a點電勢為
B．電子在b點的電勢能為
C．b點的電場強度比c點的大
D．電子的運動軌跡與其中的一條電場線重合
3．（2025·湛江模擬）如圖所示，虛線為某勻強電場的等勢線，電勢分別為、和，實線是某帶電粒子在該電場中運動的軌跡。不計帶電粒子的重力，則該粒子（　?。?br/>A．帶負電
B．在、、三點的動能大小關系為
C．在、、三點的電勢能大小關系為
D．一定是從點運動到點，再運動到點
4．（2025·湛江模擬）一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運動，其電勢能，隨位移x變化的關系如圖所示，其中段是關于直線對稱的曲線，段是直線，則下列說法正確的是（　　）
A．處電場強度最小，但不為零
B．粒子在段做勻變速運動，段做勻速直線運動
C．若、處電勢為、，則
D．段的電場強度大小、方向均不變
5．（2025·天河模擬）如圖所示，絕緣輕繩穿過有光滑孔的帶正電小球A，繩兩點P、Q固定，在豎直平面內，整個空間存在勻強電場。小球靜止時，輕繩繃緊，AP水平、AQ豎直，小球A的質量為m，則（　?。?br/>A．球受到的電場力可以等于2mg B．球受到電場力的最小值為mg
C．勻強電場方向一定水平向右 D．勻強電場方向可以豎直向下
6．（2025·長沙模擬）細胞電轉染的原理簡化如圖所示，兩帶電的平行金屬板間，由于細胞的存在形成如圖所示的電場。其中實線為電場線，關于軸對稱分布。虛線為帶電的外源DNA進入細胞膜的軌跡，、為軌跡上的兩點，點與點關于軸對稱，下列說法正確的是（　?。?br/>A．、兩點的電場強度相同
B．點的電勢與點的電勢相等
C．DNA分子在點的加速度比在點小
D．DNA分子在點的電勢能比在點小
7．（2025·深圳模擬）1909年密立根通過油滴實驗測得電子的電荷量，因此獲得1923年諾貝爾物理學獎，實驗裝置如圖。圖中霧狀小油滴被噴到水平放置的兩塊平行金屬板的上方空間中，油滴因X射線帶上定量的微小電荷量。兩間距為d的平行金屬板上板有一小孔，油滴穿過小孔進入兩板之間，當兩金屬板間未加電壓時，通過顯微鏡觀察到某帶電油滴P以速度大小豎直向下勻速運動；當油滴P經過板間M點（圖中未標出）時，給金屬板加上電壓U，經過一段時間，發現油滴P恰以速度大小豎直向上勻速經過M點。已知油滴運動時所受空氣阻力大小為，其中k為比例系數，v為油滴運動速率，r為油滴的半徑，不計空氣浮力，重力加速度為g。下列說法正確的是（　?。?br/>A．油滴P帶正電
B．油滴P所帶電荷量的值為
C．從金屬板加上電壓到油滴向上勻速運動的過程中，油滴的加速度先增大后減小
D．密立根通過該實驗確定了電荷量的不連續性并測定了元電荷的數值為
8．（2025·湖北模擬）如圖所示，空間中存在與水平成45°斜向右上方、大小為1×106N/C的勻強電場，在距地面10m高處同一位置均以10m/s的速率同時拋出A、B兩個帶正電小球，A球豎直向上，B球水平向右，兩小球質量均為1kg，帶電量均為。忽略兩小球之間的相互作用力和空氣阻力，小球均可視為質點，g取10m/s2，則在B球落地前，兩球間的最大距離為（　?。?br/>A．10m B． C．20m D．
9．（2025·芷江模擬）如圖所示，ABCD為勻強電場中相鄰的四個等勢面，等勢面與水平方向的夾角，一帶正電小球經過等勢面A上的點時，速度方向水平，小球沿直線運動，經過等勢面D上的點時速度恰好為零，已知小球質量為，帶電量，ad間的距離為，重力加速度，，，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．勻強電場強度大小為7.5N/C
B．小球在a點的速度大小為1.5m/s
C．A和B兩等勢面的電勢差
D．若小球從d點沿da方向水平射入，則小球的運動軌跡為曲線
10．（2025·天河模擬）在茶葉生產過程中有道茶葉、茶梗分離的工序。如圖所示，A、B兩個帶電球之間產生非勻強電場，茶葉茶梗都帶正電荷，且茶葉的比荷小于茶梗的比荷，兩者通過靜電場便可分離，并沿光滑絕緣分離器落入小桶。假設有一茶梗P從A球表面O點離開，最后落入桶底。不計空氣阻力。則（　?。?br/>A．茶葉落入右桶，茶梗落入左桶
B．M處的電場強度大于N處的電場強度
C．M處的電勢低于N處的電勢
D．茶梗P下落過程中電勢能減小
二、非選擇題
11．（2025·貴陽模擬）某同學為觀察電容器的充放電現象，設計了如圖（a）所示的實驗電路圖。
（1）根據圖（a），在答題卡上完成圖（b）中的實物圖連線。
（2）該同學正確連接電路后，將單刀雙擲開關撥到位置“1”，發現電流計指針向右偏轉，待指針穩定后把開關迅速撥到位置“2”，觀察到電流計的指針　 　。（選填正確答案前的序號）
①繼續向右偏轉，然后保持不變
②繼續向右偏轉，然后回到零刻度線
③向左偏轉，然后回到零刻度線
（3）該同學將電容器充電后斷開開關，經過一段較長的時間后發現電壓表的示數最終為零，原因是　 　。
12．（2025·東區模擬）如圖甲所示的實驗裝置，定性探究電荷間相互作用力與電荷量、電荷之間的距離的關系。
（1）該實驗用到的研究方法是（　?。?br/>A．理想實驗法 B．等效替代法
C．微小量放大法 D．控制變量法
（2）如圖乙所示，當小球B靜止時，A、B兩球球心恰好在同一水平面上，細線與豎直方向的夾角為，若小球B的質量為m，重力加速度為g，則庫侖力　 　。
（3）如圖乙所示，接著該同學在豎直平面內緩慢移動小球A的位置，保持A、B兩球球心的連線與連接B球的細線所成的夾角不變，在細線偏離豎直方向的角度增大到90°的過程中，A、B兩球間的庫侖力　 ?。ㄟx填“增大”、“減小”、“先增大再減小”或“先減小再增大”）。
13．（2024高三上·廣東模擬）某同學用圖（a）所示的電路觀察矩形波頻率對電容器充放電的影響。所用器材有：電源、電壓傳感器、電容器C（4.7 μF，10 V），定值電阻R（阻值2.0 kΩ）、開關S、導線若干。
（1）電解電容器有正、負電極的區別。根據圖（a），將圖（b）中的實物連線補充完整　 ?。?br/>（2）設置電源，讓電源輸出圖（c）所示的矩形波，該矩形波的頻率為　 　Hz；
（3）閉合開關S，一段時間后，通過電壓傳感器可觀測到電容器兩端的電壓UC隨時間周期性變化，結果如圖（d）所示，A、B為實驗圖線上的兩個點。在B點時，電容器處于　 　狀態（填“充電”或“放電”）在　 　點時（填“A”或“B”），通過電阻R的電流更大；
14．（2024高三上·青浦模擬）萊頓瓶可看作電容器的原型，一個玻璃容器內外包裹導電金屬箔作為極板，一端接有金屬球的金屬棒通過金屬鏈與內側金屬箔連接，但與外側金屬箔絕緣。從結構和功能上來看，萊頓瓶可視為一種早期的平行板電容器。
（1）關于萊頓瓶，下列說法正確的是（　　）
A．充電電壓一定時，玻璃瓶瓶壁越薄，萊頓瓶能容納的電荷越多
B．瓶內外錫箔的厚度越厚，萊頓瓶容納電荷的本領越強
C．充電電壓越大，萊頓瓶容納電荷的本領越強
D．萊頓瓶的電容大小與玻璃瓶瓶壁的厚度無關
（2）美國的科學家富蘭克林曾利用萊頓瓶收集雷電，若已知萊頓瓶的電容為2nF，測量出收集完畢時其兩端的電壓為150V，則富蘭克林收集到的電量為　 　C。（1nF=10-9F）
（3）如圖為葛同學設計的測量萊頓瓶電容的實驗電路。已知電源電動勢E=10V，內阻r =1Ω，保護電阻R0=4Ω，R為滑動變阻器，最大阻值為10Ω，定值電阻R1=1000Ω。
（1）調節滑動變阻器的滑片到中間位置，閉合開關S，微電流計測得萊頓瓶充電過程中的I-t圖像如圖所示。充電完成后，萊頓瓶兩極板間的電勢差為　 　V，所帶電荷量約為　 　C，電容約為　 　F。（結果均保留兩位有效數字）
（2）閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片，待電路穩定后，R0的最大電功率為　 　W。
（4）理想的平行板電容器兩極板間的電場可視為勻強電場，已知兩極板間的電勢差U=10V，間距d =10cm，極板長度L= 40cm，負極板接地。一帶電油滴恰能在電場中處于懸浮狀態。（不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2）
（1）該油滴的電荷量與質量之比　 　C/kg。
（2）若兩極板間距增大為原來的2倍，該油滴從左側沿中心線射入兩板間，求油滴能從兩極板間射出的初速度v0的最小值　 　m/s。
15．（2025·四川模擬） 電容為C的平行板電容器兩極板間距為d，極板水平且足夠長，下極板接地，將電容器與開關S、電阻R1和R2連接成如圖所示電路，a、b是兩個輸出端，S斷開極板間充滿垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B。由質量為m、電荷量為q（q> 0）的帶電粒子組成的粒子束以水平速度v0沿下極板邊緣進入極板間區域，單位時間進入的粒子數為n。帶電粒子不計重力且不與下極板接觸，忽略極板邊緣效應和帶電粒子間相互作用。
（1）為使帶電粒子能落在電容器上極板，求極板間距的最大值dm；
（2）滿足⑴的前提下，求電容器所帶電荷量的最大值Qm；
16．（2024高三下·濰坊月考） 如圖所示的O—xyz坐標系中，的Ⅰ區域內有沿z軸正方向的勻強磁場，在的Ⅱ區域內有沿y軸正方向的勻強電場。一帶電量為＋q、質量為m的粒子從y軸上的點P（0，2l，0）以速度v0沿x軸正方向射入Ⅰ區域，從點Q進入Ⅱ區域。粒子在Ⅱ區域內，第二次經過x軸時粒子位于N點，且速度方向與x軸正方向夾角。已知Ⅰ區域磁場磁感應強度大小，不計粒子重力。
（1）求粒子經過Q點時速度方向與x軸正方向夾角α；
（2）求勻強電場的電場強度E；
（3）求粒子從P到N所用的時間；
（4）粒子到達N點時，在Ⅱ區域施加沿y軸正方向的勻強磁場，磁感應強度大小，求粒子離開N點經過時間，粒子的位置坐標。
答案解析部分
1．【答案】D
2．【答案】B
3．【答案】C
4．【答案】D
5．【答案】A
6．【答案】C
7．【答案】D
8．【答案】D
9．【答案】B
10．【答案】D
11．【答案】（1）
（2）③
（3）電容器通過電壓表放電了
12．【答案】（1）D
（2）
（3）減小
13．【答案】（1）
（2）40
（3）充電；B
14．【答案】（1）A
（2）3×10-7
（3）9.0；1.5×10-6～1.8×10-6均可；1.7×10-7～2.0×10-7均可；16
（4）-0.1；2
15．【答案】（1）解： 由題意可知帶電粒子在兩極板間做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力有
為使帶電粒子能落在電容器上極板，則有
聯立可得
即最大值為
（2）解： 當電容器所帶電荷量最大時，板間電勢差最大，粒子束恰好不能到達上極板，將粒子入射速度分解為向右的兩個速度，一個速度產生的洛倫茲力平衡電場力，做勻速直線運動；另一個速度提供洛倫茲力，做勻速圓周運動；即
其中
粒子以v2做勻速圓周運動，有
粒子恰好不到達上極板則有
聯立各式可得
此時兩極板所帶電荷量最大為
16．【答案】（1）解：根據題意繪出粒子從P到N的運動軌跡如下
粒子在Ⅰ區域做勻速圓周運動，有
根據幾何關系有
解得
α =60°
（2）解：由幾何關系可知，Q、N兩點沿電場方向的距離為l，粒子由Q到N過程沿x軸方向做勻速直線運動有
vNx = vQx = v0cosα，
由動能定理有
解得
（3）解：粒子由P到Q過程，設時間為t1，有
粒子由Q到N過程，沿y軸方向先勻減速后勻加速，設時間分別為t2、t3，有
其中
t = t1＋t2＋t3
聯立解得
（4）解：粒子運動在xOz平面內的投影為勻速圓周運動
粒子運動周期
解得
可得
z = 2r2 = 2l
粒子沿y軸方向做勻加速運動，可得
即粒子的位置坐標為。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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