各地静电场的高考题
2012电场高考题汇编
1、（2012福建卷）.如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是
A．A点电势大于B点电势
B．A、B两点的电场强度相等
C．q1的电荷量小于q2的电荷量
D．q12在A点的电势能小于q2在B点的电势能
答案：C
2、（2012江苏卷）．真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r则A、B两点的电场强度大小之比为
A．3：1 B．1：3
C．9：1 D．1：9
答案：C
3、（2012江苏卷）．一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变，在两板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是
A．C和U均增大B．C增大，U减小
C．C减小，U增大D．C和U均减小
答案 B
4、（2012上海卷）．A、B、C三点在同一直线上，AB:BC＝1:2，B点位于A、C之间，在B 处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的电场力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受电场力为（）（A）－F/2（B）F/2 （C）－F（D）F
答案：B
5、（2012天津卷）.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带
负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面
内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场
中
A．做直线运动，电势能先变小后变大
B．做直线运动，电势能先变大后变小
C．做曲线运动，电势能先变小后变大
D．做曲线运动，电势能先变大后变小
答案：C。
6、（2012浙江卷）.用金属做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm是圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，
下列说法正确的是( )
A.摩擦使笔套带电
B.笔套靠近圆环时，圆环上、下都感应出异号电荷
C.圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D.笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和 答案：ABC
18(2012全国新课标).如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子
A.所受重力与电场力平衡
B.电势能逐渐增加
C.动能逐渐增加
D.做匀变速直线运动 答案：BD
7、（2012上海卷）．如图，质量分别为m A 和m B 的两小球带有同种电荷，电荷量分别为q A 和q B ，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2（θ1＞θ2）。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为v A 和v B ，最大动能分别为E kA 和E kB 。则（
）
（A ）m A 一定小于m B （B ）q A 一定大于q B （C ）v A 一定大于v B
（D ）E kA 一定大于E kB
答案：A 、C 、D 8、（2012安徽卷）.如图所示，在平面直角中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O 处的电势为0 V ，点A 处的电势为6 V, 点B 处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ( )
A.200V/m
B.2003
C.100 V/m
D. 1003 V/m
答案：A ； 9、（2012重庆卷）．空中P 、Q 两点处各固定一个点电荷，其中P 点处为正点电荷，P 、Q 两点附近电场的等势面分布如题20图所示，a 、b 、c 、d 为电场中的四个点。则 A ．P 、Q 两点处的电荷等量同种 B ．a 点和b 点的电场强度相同 C ．c 点的电热低于d 点的电势 D ．负电荷从a 到c ，电势能减少 答案：D 10、（2012海南卷）关于静电场，下列说法正确的是
A. 电势等于零的物体一定不带电
B. 电场强度为零的点，电势一定为零
C. 同一电场线上的各点，电势一定相等
D. 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加
答案：D 11、（2012海南卷）三个相同的金属小球1.2.3.分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大
E
于小球的直径。球1的带电量为q ，球2的带电量为nq ，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F 。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F ，方向不变。由此可知
A..n=3
B..n=4
C..n=5
D.. n=6
答案：D
12、(2012全国理综).（16分）（注意：在试题卷上作答无效．．．．．．．．．
） 如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘清线悬挂于O 点。先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为﹢Q 和﹣Q ，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬
线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。
13、（2012广东卷）.图5是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏
斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有
A.带正电的矿粉落在右侧
B.电场力对矿粉做正功
C.带负电的矿粉电势能变大
D.带正电的矿粉电势能变小 答案：BD
14、（2012北京高考卷）．“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在结两端加恒定电压U ，
则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U 成正比，即ν=k U ．已知比例系数k 仅与元电荷的2倍和普朗克常数h 有关，你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理比例系数的值可能为 A ．2h e B ．2e h
C ．2he
D ．12he
答案：B
16、（2012山东卷）.图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a 、b 、c
三点是实线与虚线的交点。则该粒子 A ．带负电 B ．在c 点受力最大
C ．在b 点的电势能大于在c 点的电势能
D ．由a 点到b 点的动能变化大于有b 点到c 点的动能变化 答案：CD
17、（2012四川卷）．（19分）
如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段光滑
水平，BC段为光滑圆弧，对应的圆心角θ= 370，半径r=2.5m，
CD段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在
区域有场强大小为E=2×l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电
场。质量m=5×l0-2kg、电荷量q=+1×10-6C的小物体（视为质点）
被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在C点以速度v0=3m/s
冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点，0.1s以后，场强
大小不变，方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25。设小物体的电荷量保持不变，取g=10m/s2．sin370=0.6，cos370=0.8。
(1)求弹簧枪对小物体所做的功；
(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P，求CP的长度。
(1)W f=0.475J
(2)s=0.57m⑩
一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分，每小题至少有一个选项正确，
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
图1
1．(2011·北京四中月考)一正电荷仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图象如图1所示．下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势φ的高低的判断，正确的是
A．E A＞E B，φA＞φB
B．E A＝E B，φA＝φB
C．E A＜E B，φA＞φB
D．E A＜E B，φA＜φB
答案 B
2．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电荷量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡状态，则
A．q一定是正电荷B．q一定是负电荷
C．q离Q2比离Q1远 D．q离Q2比离Q1近
答案 D
3．(2009·海南单科)一平行板电容器两极板间距为d，极板面积为S，电容为ε0S/d，其中ε0是常量．对此电容器充电后断开电源．当增加两板间距时，电容器极板间A．电场强度不变，电势差变大
B．电场强度不变，电势差不变
C．电场强度减小，电势差不变
D．电场强度减小，电势差减小
解析
答案 A
图2
4．(2010·兰州诊断)如图2所示，在A、B两点分别固定着所带电荷量相等的正、负点电荷，O点是两个点电荷连线的中点，C、D是关于O点对称的两点．下列说法中正确的是
A．C、D两点的场强大小相等、方向相同
B．C、D两点的电势相等
C．负点电荷在C点的电势能大于它在D点的电势能
D．正点电荷从C点移到D点的过程中，电场力做正功
答案AD
图3
5．如图3所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是
A．带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小
B．负点电荷一定位于M点左侧
C．带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能
D．带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度
答案CD
6．如图4甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则
图4
A．电子将沿Ox方向运动
B．电子的电势能将增大
C．电子运动的加速度恒定
D．电子运动的加速度先减小后增大
答案AD
7．如图5所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直，下列说法正确的是
图5
A．A、D两点间电势差U AD与A、A′两点间电势差U AA′相等
B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电场力做正功
C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电势能减小
D．带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A→C′与沿路径A→B→B′→C′电场力做功相同
答案BD
图6
8．如图6所示，平行的实线代表电场线，方向未知，电荷量为1×10－2 C的正电荷在电场中只受电场力作用，该电荷由A点移到B点，动能损失了0.1 J，若A点电势为－10 V，则
A．B点电势为零
B．B点电势为－20 V
C．电荷运动轨迹可能是图中曲线2
D．电荷运动轨迹可能是图中曲线1
答案AD
图7
9．(2011·山东泰安模拟)如图7为一匀强电场，某带电粒子从A 点运动到B 点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J ，电场力做的功为1.5 J ．则下列说法正确的是 A ．粒子带负电
B ．粒子在A 点的电势能比在B 点少1.5 J
C ．粒子在A 点的动能比在B 点少0.5 J
D ．粒子在A 点的机械能比在B 点少1.5 J 答案 D
图8
10．两个质量相同的小球用不可伸长的长为L 的绝缘细线连接，置于场强为E 的匀强电场中，小球1和小球2均带负电，电荷量分别为q 1和q 2(q 1＞q 2)．将细线拉直并使之与电场方向平行，如图8所示．若将两小球同时从静止释放，则释放后细线中张力F T 为(不计重力及两小球间的库仑力)
A ．F T ＝1
2(q 1－q 2)E B ．F T ＝(q 1－q 2)E
C ．F T ＝1
2(q 1＋q 2)E D ．F T ＝(q 1＋q 2)E
答案 A
11．如图9所示，竖直放置的一对平行金属板间的电势差为U 1，水平放置的一对平行金属板间的电势差为U 2.一电子由静止开始经U 1加速后，进入水平放置的金属板间，刚好从下板边缘射出．不计电子重力．下列说法正确的是
图9
A ．增大U 1，电子一定打在金属板上
B ．减小U 1，电子一定打在金属板上
C ．减小U 2，电子一定能从水平金属板间射出
D ．增大U 2，电子一定能从水平金属板间射出 答案 BC
图10
13． （2011海南）.关于静电场，下列说法正确的是
A. 电势等于零的物体一定不带电
B. 电场强度为零的点，电势一定为零
C. 同一电场线上的各点，电势一定相等
D. 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加 解析：考察电场和电势概念，选D
14． （2011上海）．电场线分布如图昕示，电场中a ，b 两点的电场强度大小分别为已知a E 和
b E ，电势分别为a ?和b ?，则
(A) a b E E >，a b ??> (B) a b E E >，a b ??< (C) a b E E <，a b ??> (D) a b E E <，a b ??< 答案：C
15． （2011山东）．如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN 为两电荷连线的中垂线，a 、b 、c 三点所在直线平行于两电荷的连线，且a 与c 关于MN 对称，b 点位于MN 上，d 点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是 A ．b 点场强大于d 点场强
B ．b 点场强小于d 点场强
C ．a 、b 两点的电势差等于b 、c 两点间的电势差
D ．试探电荷+q 在a 点的电势能小于在c 点的电势能 答案：BC
2011普通高考试题汇编：静电场
1 (2011江苏经8题)．一粒子从A 点射入电场，从B 点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前
三个等势面彼此平行，不计粒子的重力。下列说法正确的有 A ．粒子带负电
B ．粒子的加速度先不变，后变小
C ．粒子的速度不断增大
D ．粒子的电势能先减小，后增大 2（2011安徽第18题）．图（a ）为示管的原理图。如果在电极YY’之间所加的电压图按图（b ）所示的规律变化，在电极XX’ 之间所加的电压按图（c ）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是
答案：B
解析：由于电极XX’加的是扫描电压，电极YY’之间所加的电压信号电压，所以荧光屏上会看到的图形是B ，答案B 正确。 3（2011安徽第20题）．如图（a ）所示，两平行正对的金属板A 、B 间加有如图（b ）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒
子被固定在两板的正中间P 处。若在t 0时刻释放该粒子，粒子会时而向A 板运动，时而向B 板运动，并最终打在A 板上。则t 0可能
属于的时间段是 A ．004T t <<
B ．0324
T T t << C ．034T t T << D ．098
T T t <<
答案：B 解析：若004
T
t <<
，带正电粒子先加速向B 板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B 板上，所以A 错误。若
0324
T T
t <<
，带正电粒子先加速向A 板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离大于向右运动的距离，最终打在A 板上，所以B 正确。若
034
T
t T <<，带正电粒子先加速向A 板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的
图
图(b )
图
A P
U O O 图(a )
距离小于向右运动的距离，最终打在B 板上，所以C 错误。若098
T
T t <<
，带正电粒子先加速向B 板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B 板上，所以D 错误。
4（2011全国卷1第17题）．通常一次闪电过程历时约0.2～O.3s ，它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅40～80μs ，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×910v ，云地间距离约为l km ；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ，闪击持续时间约为60μs 。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是
A.闪电电流的瞬时值可达到1×510A B ．整个闪电过程的平均功率约为l×1410W C ．闪电前云地间的电场强度约为l×106
V/m D.整个闪电过程向外释放的能量约为6×610J
解析：56
6106010q I A A t -===? 96310/10/10u E v m v m d === 9610w Uq J ==? 914
6
610106010
w p w w t -?===? 5（2011海南第1题）.关于静电场，下列说法正确的是
A. 电势等于零的物体一定不带电
B. 电场强度为零的点，电势一定为零
C. 同一电场线上的各点，电势一定相等
D. 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加
解析：考察电场和电势概念，选D
7（2011新课标理综第20题）.一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ，已知质点的速率是递减的。关于b 点电场强度E 的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b 点的切线）（D ）
解析：主要考查电场力方向和曲线运动所受合外力与轨迹的关系。正确答案是D 。
8（2011天津第5题）．板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间的电势差为U 1，板间场强为E 1。现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为1
2
d ，其他条件不变，
这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是 A ．U 2 = U 1，E 2 = E 1 B ．U 2 = 2U 1，E 2 = 4E 1 C ．U 2 = U 1，E 2 = 2E 1 D ．U 2 = 2U 1，E 2 = 2E 1 【答案】：C
9(广东第21题).图8为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是 A.到达集尘极的尘埃带正电荷 B.电场方向由集尘极指向放电极
C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
解析：电子吸附尘埃使尘埃带负电，受力与电场方向相反，AC 错。F=Eq ，故BD 正确。选BD 11(重庆第19题).如题19图所示，电量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有
A. 体中心、各面中心和各边中点
B. 体中心和各边中点
C. 各面中心和各边中点
D. 体中心和各面中心
13（2011上海第14题）．两个等量异种点电荷位于x 轴上，相对原点对称分布，正确描述电势?随位置x 变化规律的是图
答案：A
14 (2011上海第16题)．如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a 、b 用绝缘细线分别系于上、下两边，处
于静止状态。地面受到的压力为N ，球b 所受细线的拉力为F 。剪断连接球b 的细线后，在球b 上升过程中地面受到的压力
(A)小于N (B)等于N (C)等于N F + (D)大于N F + 答案：D
15 (2011上海23)．如图，在竖直向下，场强为E 的匀强电场中，长为l 的绝缘轻杆可绕固
定轴O 在竖直面内无摩擦转动，两个小球A 、B 固定于杆的两端，A 、
B 的质量分别为1m 和2m (12m m <)，A 带负电，电量为1q ，B 带正电，电量为2q 。杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功为 ，在竖直位置处两球的总动能为 。
答案：12()/2q q El +，1221[()()]/2q q E m m g l ++-
16(浙江第25题).（22分）如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L 、宽为b 、高为d 的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为m 、电荷量为-q 、分布均匀的尘埃以水平速度v 0进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。通过调整两板间距d 可以改变收集效率η。当d=d 0时η为81%（即离下板0.81d 0范围内的尘埃能够被收集）。
不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。
（1）求收集效率为100%时，两板间距的最大值为m d ； （2）求收集率η与两板间距d 的函数关系；
（3）若单位体积内的尘埃数为n ，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量/M t ??与两板间距d 的函数关系，并绘出图线。
答案：（1）09.0d （2）当09.0d d ≤时，收集效率η为100%；当09.0d d >时，收集率
2
081.0??
?
??=d d η（3）/M t ??=d d nmbv 20081.0=η，如图所示。
解析：（1）收集效率η为81%，即离下板0.81d 0的尘埃恰好到达下板的右端边缘，设高压电源的电压为U ，在水平方向有 t v L 0= ① 在竖直方向有2
02
181.0at d = ② 其中0
md qU m qE m F a ===
③
当减少两板间距是，能够增大电场强度，提高装置对尘埃的收集效率。收集效率恰好为100%时，两板间距为m d 。如果进一步减少d ，收集效率仍为100%。
因此，在水平方向有t v L 0= ④ 在竖直方向有2
2
1t a d m '= ⑤ 其中m
md qU m E q m F a ='='=
' ⑥ 联立①②③④⑤⑥可得09.0d d m = ⑦ （2）通过前面的求解可知，当09.0d d ≤时，收集效率η为100% ⑧ 当09.0d d >时，设距下板x 处的尘埃恰好到达下板的右端边缘，此时有
2
021???
?
??=
v L md qU x ⑨ 根据题意，收集效率为d
x
=
η ⑩ 联立①②③⑨⑩可得2
081.0??
?
??=d d η
（3）稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量/M t ??=0nmbdv η 当09.0d d ≤时，1=η，因此/M t ??=0nmbdv
当09.0d d >时，2
081.0??
?
??=d d η，因此/M t ??=d d nmbv 200
81.0=η 绘出的图线如下
17（2011北京第24题）．（20分）