专题提升14 电场中功能关系及图像问题 课件 2027届高考物理一轮复习

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课程标准　1.会分析带电粒子(带电体)电势能、动能、重力势能的变化,会用功能关系分析有关问题。2.理解电场中有关图像的物理意义,并能结合图像分析电场强度、电势、电势能的变化。
提升点1　电场中功能关系的综合问题
1.几种常见的功能关系(1)合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。
2.电场中常见功能转化关系(1)若只有静电力做功,电势能与动能之间相互转化,二者总和保持不变,即ΔEk=-ΔEp。(2)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。(3)除重力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化量。(4)所有外力对物体所做的总功等于物体动能的变化量。
(2025·四川卷) 如图所示,由长为R的直管ab和半径为R的半圆形弯管bcd、def组成的绝缘光滑管道固定于水平面内,管道间平滑连接。bcd圆心O点处固定一电荷量为Q(Q>0)的带电小球。另一个电荷量为q(q>0且q≪Q)的带电小球以一定初速度从a点进入管道,沿管道运动后从f点离开。忽略空气阻力,则(　　)
A.小球在e点所受库仑力大于在b点所受库仑力B.小球从c点到e点电势能先不变后减小C.小球过f点的动能等于过d点的动能D.小球过b点的速度大于过a点的速度
(2025·黑吉辽蒙卷)如图所示,光滑绝缘水平面AB与竖直面内光滑绝缘半圆形轨道BC在B点相切,轨道半径为r,圆心为O,O、A间距离为3r。原长为2r的轻质绝缘弹簧一端固定于O点,另一端连接一带正电的物块。空间存在水平向右的匀强电场,物块所受的电场力与重力大小相等。物块在A点左侧释放后,依次经过A、B、C三点时的动能分别为EkA、EkB、EkC,则(　　)A.EkA