2026年高考物理一轮讲义+练习(四川专用)第31讲电场中的功能关系及图像问题(专项训练)(学生版+解析)

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目录
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc17943" 01 课标达标练
\l "_Tc22251" 题型01 电场中的功能关系
题型02 电场中的图像问题
\l "_Tc20184" 02 核心突破练
\l "_Tc5699" 03 真题溯源练
01 电场中的功能关系
1.（2025·四川成都·高三月考）如图是静电喷涂装置的原理图，带负电荷的涂料颗粒被喷枪喷出，进入静电场，被电场加速后喷射到带正电荷的被涂物上，虚线是电场中的等差等势线，a、b、c为电场中的三点，且在同一条水平线上，下列说法正确的是（ ）
A．a点场强小于c点场强
B．a点电势高于c点电势
C．a、b两点电势差小于b、c两点电势差
D．涂料颗粒在a点的电势能大于在c点的电势能
2.电荷量相等的两个电荷在空间形成的电场有对称美。如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A和B，A、B连线中点为O，在A、B所形成的电场中，有以O点为几何中心的矩形abcd，矩形eghf为abcd的中垂面，O是ef边的中点，下列说法正确的是（ ）
A．e、f两点的电势相等
B．将一电荷由e点沿eghf移到f点，电场力先做正功后做负功
C．将一电荷由a点分别移到g点和O点，电势能变化量不相等
D．a、b两点的电场强度相同
3.（2025·四川成都·高三月考）如图，空间中有一直圆锥（顶点A位于过底面中心O的底面的垂线上）区域，在顶点A处固定一带正电的点电荷，BC为底面圆的一条直径，设无穷远处电势为零。下列说法正确的是（ ）
A．B、C两点的电场强度相同
B．底面圆平面OBC为等势面
C．将一带负电的试探电荷从B点沿直线移动到C点的过程中，其电势能先减小后增大
D．将一带负电的试探电荷从B点沿直线移动到C点的过程中，其电势能先增大后减小
4.一带负电的粒子从电场中的A点运动到B点，该过程中，粒子受到的电场力做的功为W1W1>0；粒子受到的重力做的功为W2W2>0，除重力和电场力外的其他力做的功为W3W3>0。关于该过程中功与能量变化的关系，下列说法正确的是（ ）
A．电势能增加了W1B．重力势能增加了W2
C．机械能减少了W3D．动能的变化量是W1+W2+W3
5.（多选）如图是静电喷涂装置的原理图，带负电荷的涂料颗粒被喷枪喷出，进入静电场，被电场加速后喷射到带正电荷的被涂物上，虚线是电场中的等差等势线，a、b、c为电场中的三点，且在同一条水平线上，下列说法正确的是（ ）
A．a点场强大于c点场强
B．a点电势高于c点电势
C．a、b两点电势差小于b、c两点电势差
D．涂料颗粒在a点的电势能大于在c点的电势能
6.（多选）人体的细胞膜模型图如图（a）所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图（b）所示，初速度可视为零的一价正钾离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，下列说法正确的是（ ）
A．该钾离子的电势能增大
B．A点电势大于B点电势
C．若膜电位增加，则钾离子进入细胞内的速度更大
D．若膜电位不变，膜的厚度越大，则钾离子进入细胞内的速度越大
02 电场中的图像问题
7.某空间的x轴上只存在沿此轴方向的静电场，x轴上各点电势分布如图。一电子只在电场力作用下由x轴上某点无初速释放，下列说法正确的是（ ）
A．x2到x3范围内，x=0处的电场强度最大
B．若电子在x1位置释放，不能通过x3点
C．若电子沿x轴运动过程中的总能量恒为零，则电子的运动区间可能为x2,x3
D．若电子在x=0处释放，电子将一直向右加速运动到x4点
8.b、c两点各固定一个点电荷，以b、c的中点O为坐标原点，两点的连线在x轴上，x轴上各点的电势φ关于位置的分布规律如图所示，已知图像关于纵轴对称，O点处图像的切线平行于x轴，规定无穷远处的电势为0。下列说法正确的是（ ）
A．坐标原点O处的电场强度大小为零
B．关于O点对称的任意两点电场强度相同
C．b、c两点固定的点电荷均带负电，且所带电荷量相等
D．电子在a点的电势能大于在d点的电势能
9.真空中两点电荷分别放在x轴上的O点和M点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则下列说法正确的是（ ）
A．两点电荷的电性相同
B．A点的电场强度为零
C．N点的电场强度大于C点的电场强度
D．质子从N点运动到C点的过程中电势能减小
10.（多选）在光滑绝缘的水平面内有一沿x轴方向的静电场，其电势φ随坐标x变化的图线如图所示，图中φ0、d均为已知量。现将一质量为m、电荷量为q的带负电小球从x=2d处由静止开始释放，则下列说法正确的是（ ）
A．0~d间与d~2d间的电场强度相同B．小球释放后先向x轴负方向运动
C．小球到达x=d处时的动能为qφ0D．小球运动过程中的最大速度为qφ0m
11.（多选）如图甲所示，在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定两正点电荷，其电量分别为QA，QB，A、B连线之间的电势φ与位置x之间的关系图像如图乙所示，其中，x=L点为图线的最低点。若将带正电的小球（可视为质点）在x=2L的C点由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．QA:QB=4:1
B．小球向左运动过程中，电势能先减小后增大
C．小球向左运动过程中，加速度先增大后减小
D．小球恰好能到达x=−2L点处
12.（多选）沿电场线所在直线建立如图所示Ox轴，x轴上各点电势φ随x的变化规律如图所示，坐标原点O点电势为零。带电量为e的电子仅在电场力作用下从O点由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．在0~x3区间内，电场方向始终指向x轴正方向
B．电子到达B点时动能为eφ2
C．电子从A运动到C，加速度先减小后增大
D．若在B点给电子一个沿x轴正方向的初速度，电子一定会在AC间做往复运动
13.空间存在着平行于x轴方向的静电场，A、M、O、N、B为x轴上的点，OA＜OB，OM＝ON，一带正电的粒子在AB间的电势能Ep随x的变化规律为如图所示的折线，则下列判断中正确的是（ ）
A．M点电势比N点电势高
B．把该粒子从M向O移动过程中，所受电场力做正功
C．AO间的电场强度小于OB间的电场强度
D．若将一带负电的粒子从M点静止释放，它一定能通过N点
14.（多选）一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位置x的变化关系如下图所示，其中O~x2段是对称的曲线，x2~x3段是直线，则下列正确的是（ ）
A．x1、x2、x2处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2>φ3
B．O~x1段所受电场力沿x轴负方向，x1~x2段所受电场力沿x轴正方向
C．粒子从O点向x轴正向运动过程中加速度先逐渐减小后逐渐增大到最后恒定
D．粒子从x2向x3运动过程中电场力做正功
15.（多选）（2023·四川南充·三模）如图甲，x轴位于粗糙绝缘的水平面上，电荷量为QA、QB的两个点电荷固定在x轴上相距6L的A、B两点。质量为m、电荷量为q的带负电的小滑块（可视为质点）从x=−L处由静止释放，沿x轴正方向运动，在x=2L处开始反向运动，滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙，P点是图线最低点。滑块与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。下列结论正确的是（ ）

A．两固定点电荷均为正电荷B．QA=4QB
C．x=L处电势最低D．从x=−L到x=2L，电势升高3μmgLq
16.（多选）某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，一个带负电的点电荷只在电场力的作用下以一定初速度沿x轴正方向运动，x1、x2、x3、x4四点间隔相等，则（ ）
A．点电荷在x2和x4处电势能相等
B．点电荷由x1运动到x3的过程中电场力做负功
C．x1、x2两点之间的电势差小于x3、x4两点之间的电势差
D．点电荷由x1运动到x4的过程中电场力先沿+x方向后沿−x方向
17.（多选）两电荷量分别为q1和q2的点电荷a、b固定在x轴上的O、M两点，规定无穷远处为电势能零点，一带负电的试探电荷在x轴上各点具有的电势能随x的变化关系如图所示，其中试探电荷在A、N两点的电势能为零，在ND段中C点电势能最大，OA>AM，则下列说法正确的是（ ）
A．a为负电荷，b为正电荷
B．q1|Q2|
C．滑块向右运动过程中，速度始终减小
D．滑块向右一定可以经过x=4m处的位置
29.（山东·高考真题）如图甲所示，边长为a的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为+q的点电荷；在0≤xFN,EpM>EpN
C．FM0固定于正方形的4个顶点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则（ ）
A．L和N两点处的电场方向相互垂直
B．M点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左
C．将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做正功
D．将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零
34.（多选）（江苏·高考真题）如图所示，绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球（不计重力）。开始时，两小球分别静止在A、B位置。现外加一匀强电场E，在静电力作用下，小球绕轻杆中点O转到水平位置。取O点的电势为0。下列说法正确的有（ ）
A．电场E中A点电势低于B点
B．转动中两小球的电势能始终相等
C．该过程静电力对两小球均做负功
D．该过程两小球的总电势能增加
35.（多选）（2023·辽宁·高考真题）图（a）为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图，图（b）为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图，相邻两等势面间电势差相等，则（ ）

A．P点电势比M点的低
B．P点电场强度大小比M点的大
C．M点电场强度方向沿z轴正方向
D．沿x轴运动的带电粒子，电势能不变
36.（多选）（全国I卷·高考真题）在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别Ea、Eb、Ec和Ed，点a到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标（ra，φa）标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是（ ）
A．Ea：Eb=4：1B．Ec：Ed=2：1C．Wab：Wbc=3：1D．Wbc：Wcd=1：3
37.（多选）（上海·高考真题）静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷( )
A．在x2和x4处电势能相等
B．由x1运动到x3的过程中电势能增大
C．由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小
D．由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大