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      备战2026年高考近五年(2021-2025)高考物理真题分类汇编(江苏专用)专题08静电场(学生版+解析)

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      备战2026年高考近五年(2021-2025)高考物理真题分类汇编(江苏专用)专题08静电场(学生版+解析)

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      这是一份备战2026年高考近五年(2021-2025)高考物理真题分类汇编(江苏专用)专题08静电场(学生版+解析),共34页。

      考点01 电场力的性质
      1.(2024·江苏·高考)在静电场中的A、B两点放置试探电荷,其受到的静电力F与试探电荷的电荷量q的关系,分别如图中直线a、b所示。A、B两点的电场强度之比为( )
      A. 1:1 B. 2:1 C. 3:1 D. 4:1
      考点02 电场能的性质
      2.(2022·江苏·高考)如图所示,正方形ABCD四个顶点各固定一个带正电的点电荷,电荷量相等,O是正方形的中心。现将A点的电荷沿OA的延长线向无穷远处移动,则( )
      A.在移动过程中,O点电场强度变小
      B.在移动过程中,C点的电荷所受静电力变大
      C.在移动过程中,移动的电荷所受静电力做负功
      D.当其移动到无穷远处时,O点的电势高于A点
      3.(2021·江苏·高考)一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,O为球心,A、B为直径上的两点,OA=OB,现垂直于AB将球面均分为左右两部分,C为截面上的一点,移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,则( )
      A.O、C两点电势相等
      B.A点的电场强度大于B点
      C.沿直线从A到B电势先升高后降低
      D.沿直线从A到B电场强度逐渐增大
      考点03 电容器与电容
      4.(2025·江苏·高考)如图所示,平行金属板与电源连接。一点电荷由a点移动到b点的过程中,电场力做功为W。现将上、下两板分别向上、向下移动,使两板间距离增大为原来的2倍,再将该电荷由a移动到b的过程中,电场力做功为( )
      A.W2B.WC.2WD.4W
      5.(2021·江苏·高考)有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为1×10−8F的电容器,在2ms内细胞膜两侧的电势差从−70mV变为30mV,则该过程中跨膜电流的平均值为( )
      A.1.5×10−7AB.2×10−7AC.3.5×10−7AD.5×10−7A
      考点04 带电粒子在电场中的运动
      6.(2022·江苏·高考)某装置用电场控制带电粒子运动,工作原理如图所示,矩形ABCD区域内存在多层紧邻的匀强电场,每层的高度均为d,电场强度大小均为E,方向沿竖直方向交替变化,AB边长为12d,BC边长为8d,质量为m、电荷量为+q的粒子流从装置左端中点射入电场,粒子初动能为Ek,入射角为θ,在纸面内运动,不计重力及粒子间的相互作用力。
      (1)当θ=θ0时,若粒子能从CD边射出,求该粒子通过电场的时间t;
      (2)当Ek=4qEd时,若粒子从CD边射出电场时与轴线OO'的距离小于d,求入射角θ的范围;
      (3)当Ek=83qEd,粒子在θ为−π2∼π2范围内均匀射入电场,求从CD边出射的粒子与入射粒子的数量之比N:N0。
      1.(2025·江苏·模拟六)如图所示,MN是一半圆形绝缘线,O点为圆心,P为绝缘线所在圆上一点,且OP垂直于MN,等量异种电荷分别均匀分布在绝缘线上、下14圆弧上。下列说法中正确的有( )
      A.O点处和P点处的电场强度大小相等,方向相同
      B.O点处电势大于和P点处的电势
      C.将一正点电荷沿直线从O移动到P,电势能增加
      D.将一正点电荷沿直线从O移动到P,电场力始终不做功
      2.(2025·江苏南京·二模)如图,在一点电荷−Q附近有一不带电的球形导体处于静电平衡,其电势为φ1;现把球形导体左侧接地,达到静电平衡时断开接地并移走−Q后,其电势为φ2;下列说法正确的是( )
      A.接地时电子从大地沿导线向导体移动
      B.接地达到静电平衡后,导体左侧半球不带电
      C.接地达到静电平衡后,导体左侧半球电荷量不变
      D.φ1Ec
      B.电势大小关系有φb>φd
      C.将一负电荷放在d点时其电势能为负值
      D.将一正电荷由a点移到d点的过程中电场力做负功
      4.(2025·江苏泰州姜堰区·二模)如图所示,两等量同种正电荷Q分别放置在椭圆的焦点A、B两点,O点为椭圆中心,P、S是椭圆长轴的端点,取无穷远处电势为零,则( )
      A.O点的电势高于M点和N点的电势
      B.O点电场强度为零,电势也为零
      C.椭圆上M、N两点电场强度相同
      D.将一电子从P点移到S点,电场力一直做正功
      5.(2025·江苏·调研)如图所示,垂直于水平桌面固定一根绝缘光滑细直杆,带有同种电荷的绝缘小球甲和乙穿过直杆,电荷量分别为q和Q。在图示的坐标系中,小球乙静止在坐标原点O,A、B、C三点的坐标分别为x0、2x0、3x0,t=0时刻小球甲从A处由静止释放,向上运动到C处时速度减为零。下列说法正确的是( )

      A.甲球在B点速率最大
      B.小球甲在A、C两点的加速度大小相等
      C.小球甲在A、B间的运动时间小于B、C间的运动时间
      D.在A、B间和B、C间运动过程中,系统的电势能减小量相等
      6.(2025·江苏苏锡常镇·二模)三根相同长度的绝缘均匀带电棒组成等边三角形,带电量分别为-Q、+Q和+Q2,其中一根带电量为+Q的带电棒在三角形中心O点产生的场强为E,则O点的合场强为( )
      A.13E2B.E
      C.3ED.5E2
      7.(2025·江苏南通如皋·三模)如图所示,三个点电荷分别固定在等边三角形的顶点A、B、C上,M、N、L点为三条边的中点。已知M点的场强方向与BC边平行,N点的场强方向与BC边垂直,A处点电荷的电荷量为+q,则( )
      A.B处点电荷带负电
      B.C处点电荷电荷量的绝对值小于q
      C.带正电荷的试探电荷在M点的电势能比在L点的大
      D.将A处点电荷沿NA连线远离BC边,N点的电势升高
      8.(2025·江苏南通如皋·三模)电容热膨胀检测仪的简化结构如图所示,电容器的下极板可随测量材料的高度变化而上下移动.现将待测材料平放在加热器上进行加热,闭合开关S,材料向上膨胀的过程中( )
      A.电容器的电容减小B.电容器极板间电场减小
      C.电容器所带电荷量增加D.电流从b→a通过电流计
      9.(2025·江苏苏州·三模)让两个完全相同的金属球各自带电后,用两相同绝缘绳悬挂于O点,两球静止时状态如图所示,下列说法正确的是( )
      A.两球带异种电荷
      B.两球所带电荷量一定相同
      C.若绝缘绳缩短相同长度,两绳夹角增大
      D.若两球相碰后分开,再次静止时夹角减小
      10.(2025·江苏苏州·三模)某同学用如图所示的电路做“观察电容器的充放电”实验。将开关先与“1”端闭合,对电容器进行充电,充电完毕后再将开关与“2”端闭合,电容器放电。传感器测得的电流I和电压U随时间t变化的图像,正确的是( )
      A.B.
      C.D.
      11.(2025·江苏扬州·考前调研)带电体空间分布的电场线和等势面的剖面图如图所示,取无穷远处电势为零,下列静电场的电势φ在x轴上分布的图像正确的是( )
      A.B.
      C.D.
      12.(2025·江苏南通·四模)两个相同的带正电导体球甲、乙,甲球所带电荷量大于乙球电荷量,现将两球接触后不再分开,如图所示a是两球接触点,b是甲球表面离a最远的点,则a、b两处的电场强度大小Ea、Eb和电势φa、φb的关系是( )
      A.Ea>EbB.Ea=EbC.φa>φbD.φa=φb
      13.(2025·江苏泰州·四调)如图所示,半圆弧两端点M、N分别固定着等量正电荷.A、B、C、D是半圆弧上的四个点, AB与MN平行,则( )
      A.A、B两点场强相同
      B.半圆弧上,C点电场强度最小
      C.半圆弧上,C点电势最高
      D.电子沿直线由M点运动到N点,电势能先减小再增大
      14.(2025·江苏宿迁·考前模拟)在干燥的冬天,当带负电的手靠近不带电的导体板时,图中描绘手和导体板之间的电场线分布可能正确的是( )
      A.B.
      C.D.
      15.(2025·江苏宿迁·三模)如图所示,在光滑绝缘水平面上,三个完全相同带正电的小球A、B、C,通过不可伸长的绝缘细线a、b、c连接成正三角形,小球均处于静止状态,细线被拉直。剪断细线a,小球开始运动。则( )
      A.剪断a前,a中张力大于B、C间的库仑力
      B.剪断a瞬间,细线b、c中张力均变大
      C.三个球运动至一直线时,整个系统电势能最大
      D.球A经过B、C初始位置连线中点时的速度最大
      16.(2025·江苏苏州八校·三模)如图所示,两个可看做点电荷的带电绝缘小球紧靠着塑料圆盘边缘,小球A固定不动(图中未画出)。小球B绕圆盘边缘在平面内从θ=0沿逆时针缓慢移动,测量圆盘中心O处的电场强度,获得沿x方向的电场强度Ex随θ变化的图像(如图乙)和沿y方向的电场强度Ey随θ变化的图像(如图丙)。下列说法正确的是( )
      A.小球A带负电荷,小球B带正电荷
      B.小球A、B所带电荷量之比为1∶2
      C.小球B绕圆盘旋转一周过程中,盘中心O处的电场强度先增大后减小
      D.小球B绕圆盘旋转一周过程中,盘中心O处的电场强度最小值为0
      17.(2025·江苏南通如皋·三模)如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一、二象限有沿+x轴方向的匀强电场,在第三、四象限有宽度为d的匀强磁场,磁场方向垂直于坐标平面向外,长度为d的荧光屏MN与x轴垂直,下端在x轴上.一质量为m、电荷量为+q的粒子从点P(0,d)沿-y轴运动,初速度大小为v0,经电场偏转后从点Q(23d,0)进入磁场,并垂直于磁场的下边界离开磁场.已知P点到MN的距离PM=83d,不计粒子重力。
      (1)求电场强度大小E;
      (2)求磁感应强度大小B;
      (3)在匀强磁场下方所有区域再加一垂直于坐标平面的匀强磁场,要使粒子能打到MN上,求所加磁场的磁感应强度B′所满足的条件。
      18.(2025·浙江嘉兴·三模)如图所示是粒子发射接收装置,粒子源O(大小不计)能均匀释放初速度可视为0的电子,单位时间内释放的电子数为n。在以O为圆心、半径为R的水平区域内存在辐向电场,能为电子提供可在eB2R26m~eB2R22m范围内调节的加速电压U。电子经辐向电场加速后沿各个径向均匀射出,后进入同时存在磁感应强度为B的匀强磁场和电场强度为E的匀强电场的区域,两场方向均竖直向上。O'为粒子源O正下方的一点,且位于足够大的水平收集板上,O'与O的距离ℎ可调。已知电子电量为e,质量为m,电子到达收集板后立刻被吸收且电中和,不计电子受到的重力及相互间作用力。

      (1)求电子刚从辐向电场射出时速度v的大小范围;
      (2)上下移动收集板,求收集板上能收集到电子的区域的最大面积S;
      (3)若无论怎样调节辐向电场的加速电压U,电子在收集板上的落点与收集板中心O'的距离都相同,求
      ①距离ℎ需满足的条件;
      ②收集板所受冲击力大小F。
      19.(24-25高三·江苏无锡澄宜六校·联考)如图甲所示,在xOy平面内y轴的左侧有宽为L的电场区域,在电场区域的左侧有一加速电场,电压为U0,一质量为m,带电量为+q的带电粒子从A点飘入加速电场(忽略初速度),从x轴的P点(-L,0)进入电场区域,粒子进入电场区域时在电场区域加上图乙所示的与y轴平行的交变电场,(T未知),y轴正方向为电场的正方向,粒子经过交变电场后从y轴上的Q点(0,L)沿着x轴的正方向进入第一象限。在第一象限有一垂直纸面的圆形磁场区域,磁场变化规律如图丙所示,磁场变化周期为T0(忽略磁场突变的影响),粒子在t=0时刻进入磁场,且始终在磁场区域内运动。求:
      (1)经过P点时的速度v0;
      (2)交变电场的场强大小E0;
      (3)圆形磁场区域的最小面积S。
      专题08 静电场
      考点01 电场力的性质
      1.(2024·江苏·高考)在静电场中的A、B两点放置试探电荷,其受到的静电力F与试探电荷的电荷量q的关系,分别如图中直线a、b所示。A、B两点的电场强度之比为( )
      A. 1:1 B. 2:1 C. 3:1 D. 4:1
      【答案】D
      【详解】设F−q图像的横坐标单位长度电荷量为q0,纵坐标单位长度的力大小为F0根据E=Fq,可知F−q图像斜率表示电场强度,由图可知Ea=4F0q0=4F0q0,Eb=4F04q0=F0q0,可得EaEb=4:1
      故选D。
      考点02 电场能的性质
      2.(2022·江苏·高考)如图所示,正方形ABCD四个顶点各固定一个带正电的点电荷,电荷量相等,O是正方形的中心。现将A点的电荷沿OA的延长线向无穷远处移动,则( )
      A.在移动过程中,O点电场强度变小
      B.在移动过程中,C点的电荷所受静电力变大
      C.在移动过程中,移动的电荷所受静电力做负功
      D.当其移动到无穷远处时,O点的电势高于A点
      【答案】D
      【详解】A.O是等量同种电荷连线的中点,场强为0,将A处的正点电荷沿OA方向移至无穷远处,O点电场强度变大,故A不符合题意;
      B.移动过程中,C点场强变小,正电荷所受静电力变小,故B错误;
      C.A点电场方向沿OA方向,移动过程中,移动电荷所受静电力做正功,故C错误;
      D.A点电场方向沿OA方向,沿电场线方向电势降低,移动到无穷远处时,O点的电势高于A点电势,故D正确。
      故选D。
      3.(2021·江苏·高考)一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,O为球心,A、B为直径上的两点,OA=OB,现垂直于AB将球面均分为左右两部分,C为截面上的一点,移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,则( )
      A.O、C两点电势相等
      B.A点的电场强度大于B点
      C.沿直线从A到B电势先升高后降低
      D.沿直线从A到B电场强度逐渐增大
      【答案】A
      【详解】A.由于球壳内部的场强为零,补全以后可知在左右侧球壳在C点的合场强为零,因左右球壳的场强具有对称性,要想合场强为零只能是两部分球壳在C点的场强都是水平方向,则可以知道右侧球壳在C点的合场强水平向左,同理OC上其他点的场强都是水平向左,因此OC是等势线,故A正确;
      BD.将题中半球壳补成一个完整的球壳,且带电均匀,设左、右半球在A点产生的电场强度大小分别为E1和E2;由题知,均匀带电球壳内部电场强度处处为零,则知E1=E2,根据对称性,左右半球在B点产生的电场强度大小分别为E2和E1,且,E1=E2,在图示电场中,A的电场强度大小为E2,方向向左,B的电场强度大小为E1,方向向左,所以A点的电场强度与B点的电场强度相同,沿直线从A到B电场强度不可能逐渐增大,故BD错误;
      C.根据电场的叠加原理可知,在AB连线上电场线方向向左,沿着电场线方向电势逐渐降低,则沿直线从A到B电势升高,故C错误;
      故选A。
      考点03 电容器与电容
      4.(2025·江苏·高考)如图所示,平行金属板与电源连接。一点电荷由a点移动到b点的过程中,电场力做功为W。现将上、下两板分别向上、向下移动,使两板间距离增大为原来的2倍,再将该电荷由a移动到b的过程中,电场力做功为( )
      A.W2B.WC.2WD.4W
      【答案】A
      【详解】根据题意可知,电容器与电源保持连接,电容器两端电压不变,现将电容器两极板间距增大至原来的两倍,由公式E=Ud可知,极板间电场强度变为原来的12,则有W=Eqd可知,再把电荷由a移至b,则电场力做功变为原来的12,即电场力做功为W2。
      故选A。
      5.(2021·江苏·高考)有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为1×10−8F的电容器,在2ms内细胞膜两侧的电势差从−70mV变为30mV,则该过程中跨膜电流的平均值为( )
      A.1.5×10−7AB.2×10−7AC.3.5×10−7AD.5×10−7A
      【答案】D
      【详解】根据Q=CU,可知∆Q=C∆U=10-8×(30+70)×10-3C=10-9C,则该过程中跨膜电流的平均值为
      I=ΔQt=10−92×10−3A=5×10−7A
      故选D。
      考点04 带电粒子在电场中的运动
      6.(2022·江苏·高考)某装置用电场控制带电粒子运动,工作原理如图所示,矩形ABCD区域内存在多层紧邻的匀强电场,每层的高度均为d,电场强度大小均为E,方向沿竖直方向交替变化,AB边长为12d,BC边长为8d,质量为m、电荷量为+q的粒子流从装置左端中点射入电场,粒子初动能为Ek,入射角为θ,在纸面内运动,不计重力及粒子间的相互作用力。
      (1)当θ=θ0时,若粒子能从CD边射出,求该粒子通过电场的时间t;
      (2)当Ek=4qEd时,若粒子从CD边射出电场时与轴线OO'的距离小于d,求入射角θ的范围;
      (3)当Ek=83qEd,粒子在θ为−π2∼π2范围内均匀射入电场,求从CD边出射的粒子与入射粒子的数量之比N:N0。
      【答案】(1)t=8dcsθ0⋅m2Ek;(2)−30°W2,而电场力做功等于电势能减小量,即W=−ΔEP,可知在A、B间和B、C间运动过程中,系统的电势能减小量不相等,选项D错误。
      故选C。
      6.(2025·江苏苏锡常镇·二模)三根相同长度的绝缘均匀带电棒组成等边三角形,带电量分别为-Q、+Q和+Q2,其中一根带电量为+Q的带电棒在三角形中心O点产生的场强为E,则O点的合场强为( )
      A.13E2B.E
      C.3ED.5E2
      【答案】A
      【详解】+Q和-Q在O点的合场强为E1=2Ecs30°=3E ,三个棒在O点的合场强为E合=E22+3E2=132E
      故选A。
      7.(2025·江苏南通如皋·三模)如图所示,三个点电荷分别固定在等边三角形的顶点A、B、C上,M、N、L点为三条边的中点。已知M点的场强方向与BC边平行,N点的场强方向与BC边垂直,A处点电荷的电荷量为+q,则( )
      A.B处点电荷带负电
      B.C处点电荷电荷量的绝对值小于q
      C.带正电荷的试探电荷在M点的电势能比在L点的大
      D.将A处点电荷沿NA连线远离BC边,N点的电势升高
      【答案】B
      【详解】A.已知N点合电场强度方向竖直向下,A点的电荷在N点的场强沿AN方向,C点处点电荷和B点处点电荷在N点的场强沿CB所在直线,则CB两点处的点电荷在N点的合场强为零,即C和B点处的点电荷为等量同种电荷。A点的电荷在M点的场强沿AM方向,因为M点的场强方向与BC边平行,则C点处点电荷和B点处点电荷在M点的场强方向斜向左上,所以C和B点处的点电荷均为正电荷,故A错误;
      B.设C和B点处的点电荷的电荷量均为Q,三角形的边长为l,由几何关系得CM=32l,AM=BM=l2
      A点电荷在M点的场强竖直分量的大小为EA=kq(12l)2×sin60°=23kql2,方向竖直向下,B点电荷在M点的场强竖直分量的大小EB=kQ(12l)2×sin60°=23kQl2,C点电荷在M点的场强竖直分量大小为EC=kQ(32l)2×sin30°=2kQ3l2,要使得M点竖直方向场强为零,则需要B点电荷在M点的场强竖直分量方向向上,C点电荷在M点的场强竖直分量方向向上EB+EC=EA,解得Q=3333+1qEbB.Ea=EbC.φa>φbD.φa=φb
      【答案】D
      【详解】AB.两个导体处于静电平衡状态,b点处于导体外表面,场强不为零,而a点属于导体内部,场强为零,则Eb>Ea,故AB错误;
      CD.整个导体是一个等势体,故φa=φb,故C错误,D正确。
      故选D。
      13.(2025·江苏泰州·四调)如图所示,半圆弧两端点M、N分别固定着等量正电荷.A、B、C、D是半圆弧上的四个点, AB与MN平行,则( )
      A.A、B两点场强相同
      B.半圆弧上,C点电场强度最小
      C.半圆弧上,C点电势最高
      D.电子沿直线由M点运动到N点,电势能先减小再增大
      【答案】B
      【详解】A.A、B两点场强方向不相同故两点场强不相同,故A错误;
      B.设半圆半径R,半圆上某点P与N点连线与MN夹角θ,∠MPN=900,则P点场强E=kQ2Rsinθ22+kQ(2Rcsθ)22=kQ4R2sin4θ+cs4θsin4θcs4θ,当sinθ=csθ时取最小,C点场强EC=kQ2R22,半圆弧上C点电场强度最小,故B正确;
      C.等量同种点电荷电场中,根据电场线和等势面分布,越靠近正点电荷电势越高,可知C电势不是最高,故C错误;
      D.由M点到N点,电势先降低后升高,电子带负电,沿直线由M点运动到N点,电势能先增大后减小,故D错误。
      故选B。
      14.(2025·江苏宿迁·考前模拟)在干燥的冬天,当带负电的手靠近不带电的导体板时,图中描绘手和导体板之间的电场线分布可能正确的是( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】D
      【详解】手带负电,则电场线方向从金属门指向手指,且金属门表面是等电势的,所以电场线应该垂直于金属门表面。
      故选D。
      15.(2025·江苏宿迁·三模)如图所示,在光滑绝缘水平面上,三个完全相同带正电的小球A、B、C,通过不可伸长的绝缘细线a、b、c连接成正三角形,小球均处于静止状态,细线被拉直。剪断细线a,小球开始运动。则( )
      A.剪断a前,a中张力大于B、C间的库仑力
      B.剪断a瞬间,细线b、c中张力均变大
      C.三个球运动至一直线时,整个系统电势能最大
      D.球A经过B、C初始位置连线中点时的速度最大
      【答案】B
      【详解】A.由受力分析可知,剪断a前,a中的张力等于B、C间的库仑力,c中的张力等于A、B间的库仑力,A错误;
      B.剪断a瞬间,对B分析,受A对B的斥力、C对B的斥力以及细线c的拉力,则此时c的拉力Tc'=FAB+FCBcs60∘>Tc=FAB,同理可知b中张力也变大,即剪断a瞬间,细线b、c中张力均变大,B正确;
      C.系统初始时静止,剪断后开始运动,动能增加,电势能减小,所以电势能最大时是初始静止状态,C错误;
      D.当三个小球在同一直线上时,动能最大,电势能最小,但此时B、C小球已经离开了初始位置,D错误。
      故选B。
      16.(2025·江苏苏州八校·三模)如图所示,两个可看做点电荷的带电绝缘小球紧靠着塑料圆盘边缘,小球A固定不动(图中未画出)。小球B绕圆盘边缘在平面内从θ=0沿逆时针缓慢移动,测量圆盘中心O处的电场强度,获得沿x方向的电场强度Ex随θ变化的图像(如图乙)和沿y方向的电场强度Ey随θ变化的图像(如图丙)。下列说法正确的是( )
      A.小球A带负电荷,小球B带正电荷
      B.小球A、B所带电荷量之比为1∶2
      C.小球B绕圆盘旋转一周过程中,盘中心O处的电场强度先增大后减小
      D.小球B绕圆盘旋转一周过程中,盘中心O处的电场强度最小值为0
      【答案】B
      【详解】A.乙、丙两图可知,当时θ=π2,小球B在O点正上方,此时Ex=0,Ey=−6V/m,则说明小球A一定在y轴上固定;当时θ=0有Ex1=−4V/m,小球B在O点正右侧,而水平方向场强方向为x轴负向,则说明小球B为正电荷,此时Ey1=−2V/m,说明竖直方向的场强方向为y轴负向,若小球A在O点正上方固定,则小球A带正电荷,若小球A在O点正下方固定,则小球A带负电荷,所以小球A的带电性质不能确定,故A错误;
      B.由于两小球都紧靠在塑料圆盘的边缘,所以到O点的距离r相同,当时θ=0有Ex1=−4V/m、Ey1=−2V/m,由E=kQr2,可得QA:QB=1:2,故B正确;
      C.盘中心O处的电场强度为小球A和小球B在O点产生的场强的矢量和,随着小球B从θ=0转到2π的过程中,EA和EB大小都不变,EA和EB的夹角在增大的过程中,当θ=π2时,O处的合场强最大;当θ=3π2时,O处的合场强最小;所以小球B从转到2π的过程中,中心O处的合场强先增大后减小再增大,故CD错误;
      D.小球B绕圆盘旋转一周过程中,当θ=3π2时,O处的合场强最小,其值大小为E=EA+EB=−2+4V/m=2V/m,故D错误。
      故选B。
      17.(2025·江苏南通如皋·三模)如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一、二象限有沿+x轴方向的匀强电场,在第三、四象限有宽度为d的匀强磁场,磁场方向垂直于坐标平面向外,长度为d的荧光屏MN与x轴垂直,下端在x轴上.一质量为m、电荷量为+q的粒子从点P(0,d)沿-y轴运动,初速度大小为v0,经电场偏转后从点Q(23d,0)进入磁场,并垂直于磁场的下边界离开磁场.已知P点到MN的距离PM=83d,不计粒子重力。
      (1)求电场强度大小E;
      (2)求磁感应强度大小B;
      (3)在匀强磁场下方所有区域再加一垂直于坐标平面的匀强磁场,要使粒子能打到MN上,求所加磁场的磁感应强度B′所满足的条件。
      【答案】(1)E=4mv023qd
      (2)B=4mv03qd
      (3)B'≥10mv03qd,方向垂直于平面向内或向外。
      【详解】(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动,在-y方向有d=v0t
      +x方向有23d=12at2
      根据牛顿第二定律有qE=ma
      联立解得E=4mv023qd
      (2)粒子经过Q点时+x方向的分速度vx=at=43v0
      则合速度大小vQ=53v0
      设粒子vQ与x轴的夹角为θ,有tanθ=vyvx
      几何关系d=rcsθ
      半径r=mvQqB
      解得B=4mv03qd
      (3)粒子经两磁场偏转到回到x轴时速度大小不变,方向与+x轴的夹角为θ且斜向右上方,做类斜抛运动,粒子如果能够打到M点,则+y方向d=vyt
      +x方向Δx=vxt+12at2
      解得Δx=2d
      ①若所加磁场垂直于平面向内,且粒子恰能到达N点,几何关系x0+2r−rsinθ+2r1=PM
      解得r1=12d
      又因为在磁场中半径r1=mv0qB1
      联立解得B1=10mv03qd
      若B1→∞,粒子回到x轴时的位置与MN间的距离Δx'=d

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