第九章　第44课时　专题强化：电场中的图像问题　电场中功能关系的综合问题-2026年高考物理大一轮复习课件（含试题及答案）

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专题强化：电场中的图像问题　电场中功能关系的综合问题
考点一　电场中的图像问题
考点二　电场中功能关系的综合问题
1.v－t图像当带电粒子只受静电力时，从v－t图像上能确定粒子运动的加速度方向、大小变化情况，进而可判定粒子运动中经过的各点的电场强度方向、电场强度大小、电势高低及电势能的变化情况。
　 (多选)一带负电粒子仅在静电力的作用下从A点沿直线运动到B点，速度由v1变为v2，其速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是A.A、B两点的电势关系为φA>φBB.A点附近的等势面要比B点附近的等势面稀疏C.A、B两点的电场强度大小关系为EA>EBD.粒子从A点到B点的过程中，可能两次经过同一个等势面
2.φ－x图像(电场方向与x轴平行)(1)电场强度的大小等于φ－x图线的切线斜率大小，沿x轴方向电场强度为零处，φ－x图线存在极值，其切线的斜率为零；(2)在φ－x图像中可以直接判断各点电势的高低，并可根据电势高低关系确定电场强度的方向；(3)在φ－x图像中分析电荷移动时电势能的变化，可用WAB＝qUAB，进而分析WAB的正负，然后做出判断。
试画出下图中几种典型电场的φ－x图像(以无穷远处电势为零)。(1)点电荷的φ－x图像；
(2)两等量异种点电荷连线上的φ－x图像；
(3)两个等量正点电荷的φ－x图像。
　 (多选)(2024·天津卷)某静电场在x轴正半轴的电势φ随x变化的图像如图所示，a、b、c、d为x轴上四个点。一负电荷仅在静电力作用下，以一定初速度从d点开始沿x轴负方向运动到a点，则该电荷A.在b点电势能最小B.在c点时速度最小C.所受静电力始终做负功D.在a点受静电力沿x轴负方向
3.E－x图像以电场强度沿x轴方向为例：(1)E>0表示电场强度沿x轴正方向，E0)具有的电势能Ep沿x方向的变化分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是A.图甲中，试探电荷在O点受到的静电力 为零B.图甲中，电场强度沿x轴正方向C.图乙中，x1处的电场强度小于x2处的电场强度D.图乙中，x1处的电势高于x2处的电势
电场中功能关系的综合问题
几种常见的功能关系：(1)合外力做功等于动能的变化，即W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk(动能定理)。(2)重力做功等于物体重力势能的变化，即WG＝EpG1－EpG2＝－ΔEp。(3)静电力做功等于电势能的变化，即W电＝Ep电1－Ep电2＝－ΔEp电。(4)弹簧弹力做功等于弹性势能的变化，即W弹＝Ep1－Ep2＝－ΔEp弹。(5)除了重力和弹簧弹力之外其他力做的总功等于物体机械能的变化，即W其他力＝E机2－E机1＝ΔE机。
说明：(1)动能定理可以把不同力对物体做的功联系起来。(2)能量守恒定律可以把系统中参与变化的所有能量联系起来。若只有静电力做功，电势能与动能之和保持不变；若只有静电力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变。
1.(来自教材改编)如图甲所示，A、B是某点电荷电场中一条电场线上的两点，一个电子仅在静电力的作用下从A点运动到B点的v－t图像如图乙所示。下列说法正确的是A.该点电荷为正电荷B.电子在A点受到的静电力小于在B点 受到的静电力C.A点的电势高于B点的电势D.电子在A点的电势能大于在B点的电势能
3.空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示，下列说法中正确的是A.O点的电势最低B.x2点的电势最高C.x1和x3两点的电势相等D.－x1和x1两点间的电势差为零
4.假设某空间有一静电场的电势φ随x变化情况如图所示，且带电粒子的运动只考虑受静电力，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是A.从x2到x3，电场强度的大小均匀增加B.正电荷沿x轴从O运动到x1的过程中，做匀加速 直线运动C.负电荷沿x轴从x4移到x5的过程中，静电力做正功，电势能减小D.x2处电场强度大小为E2，x4处电场强度大小为E4，则E2>E4
6.(2024·山东省校考)在某电场中建立x坐标轴，一个质子沿x轴正方向运动，经过间距相等的A、B、C三点，该质子的电势能Ep随位置坐标x变化的关系如图所示，该质子只受静电力作用。下列说法正确的是A.A点电势高于B点电势B.A点的电场强度大于B点的电场强度C.质子经过A点的速率小于经过B点的速率D.C、B两点电势差UCB大于B、A两点电势差UBA
7.(2024·黑吉辽·6)在水平方向的匀强电场中，一带电小球仅在重力和电场力作用下于竖直面(纸面)内运动。如图，若小球的初速度方向沿虚线，则其运动轨迹为直线，若小球的初速度方向垂直于虚线，则其从O点出发运动到O点等高处的过程中A.动能减小，电势能增大B.动能增大，电势能增大C.动能减小，电势能减小D.动能增大，电势能减小
8.(2024·湖南卷·5)真空中有电荷量为＋4q和－q的两个点电荷，分别固定在x轴上－1和0处。设无限远处电势为0，x正半轴上各点电势φ随x变化的图像正确的是
9.(2024·重庆卷·6)沿空间某直线建立x轴，该直线上的静电场方向沿x轴，其电势φ随位置x变化的图像如图所示，一电荷量为e、带负电的试探电荷，经过x2点时动能为1.5 eV，速度沿x轴正方向，若该电荷仅受电场力。则其将A.不能通过x3点B.在x3点两侧往复运动C.能通过x0点D.在x1点两侧往复运动
10.一带电粒子仅在静电力作用下沿x轴做直线运动，其动能Ek随位置x变化的关系如图所示，则其电势能Ep、加速度大小a、电场的电场强度大小E、电势φ分别与位置x的关系图，正确的是
11.如图，光滑固定斜面上方存在一沿斜面向下的匀强电场，一与斜面平行的轻弹簧一端固定在斜面的顶端，另一端与一质量为m、电荷量为＋q的滑块相连，
滑块恰好静止在O点。现给滑块沿斜面向上的初速度v0，下列关于滑块从O点第一次运动到最高点的过程中，系统的电势能、滑块的加速度a及动能Ek随距离变化的图像正确的是