第35讲 电场中的功能关系及图像问题（练习）（原卷版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）

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【题型一】电场中的功与能
1．如图所示，一带电粒子，质量为m，电荷量为q，一初速度v0从A点竖直向上进入方向水平的匀强电场，粒子到达B点时速度沿电场线方向的分量为2v0。不计重力的作用，则A、B两点的电势差UAB为（ ）
A．B．C．D．
2．如图所示，在竖直平面内有一个带正电的小球，质量为，所带的电荷量为，用一根不可伸长的绝缘轻细线系在匀强电场中的O点，匀强电场方向水平向右，场强为104N/C。现将带正电小球从O点右方由水平位置A点（细线绷直）无初速度释放，取重力加速度。以下说法错误的是（ ）
A．小球运动到B点时速度刚好为零
B．从A到B的过程中小球减少的重力势能大于电势能的增加量
C．若将小球从C点由静止释放，其最终一定能通过A点并继续运动一段距离
D．若将小球从C点由静止释放，运动过程中机械能和电势能的和不守恒
3．如图，圆心为O的圆处于足够大的匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为该圆直径。在a点有一粒子源，在平行于圆周面内沿各个方向发射初动能为，电荷量为q（）的粒子。在对比经过圆周上各点的粒子后，发现从d点离开时粒子的动能最大，而从b点离开时粒子的动能为，不计粒子重力，则下列说法正确的是（ ）
A．该匀强电场的场强方向与ad平行
B．粒子在a点时电势能高于在c点时电势能
C．从c点离开时粒子的动能为
D．ad间的电势差为
4．由多个点电荷组成的系统的电势能与它们的电荷量和相对位置有关。如图甲所示，a、b、c三个质量均为m，带等量正电荷的小球，用长度相等不可伸长的绝缘轻绳连接，静置于光滑绝缘水平面上，设此时系统的电势能为。现剪断a、c两小球间的轻绳，一段时间后c球的速度大小为v，方向如图乙所示。关于这段时间内的电荷系统，下列说法中正确的是（ ）
A．动量不守恒B．机械能守恒
C．c球受到的电场力冲量大小为mvD．图乙时刻系统的电势能为
5．如图所示，在水平向右的匀强电场中有一个绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J.下列说法中正确的是（ ）
A．金属块带负电荷
B．金属块克服电场力做功8J
C．金属块的电势能减少4J
D．金属块的机械能减少12J
【题型二】电场中的图像
6．空间某一静电场的电势φ在x轴上的分布如图所示，x轴上两点B、C的电场强度在x轴方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中不正确的有（ ）
A．EBx的大小大于ECx的大小
B．EBx的方向沿x轴正方向
C．电荷在O点受到的电场力在x轴方向上的分量最小
D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功后做负功
7．在静电场中，从原点O由静止释放一带负电的微粒，它沿着x轴正方向运动，依次经过x轴上的x1、x2、x3、x4四点。已知微粒仅受电场力作用，该微粒的电势能随位置坐标x的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．x2和x4两点处的电场强度相同
B．由x1运动到的过程中，微粒的加速度先增大后减小
C．由x1运动到的过程中，微粒的动能先增大后减小
D．从x1到x2过程中电场力对微粒做的功小于从x1到过程中电场力对微粒做的功
8．如图，将两个试探电荷、分别放在点电荷右侧，三个电荷同处于同一水平直线，试探电荷带电量为，试探电荷带电量为。取无穷远处电势为0，电场力向右为正。下列是图像能正确表示两个试探电荷的所受到的库仑力和具有的电势能的是（ ）
A．B．
C．D．
9．如图甲所示，在真空中有两个等量同种电荷固定在光滑绝缘水平地面上，其连线的中垂线上有A、B、C三点，比荷的点电荷从该水平面内的C点由静止释放，7s时经过B点，12s时经过A点，v-t图像如图乙所示，其中B点处为整条v-t图像切线斜率最大的位置（图中已标出该切线）。则下列说法正确的是（ ）
A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=1V/m
B．由C点到A点的过程中点电荷的电势能先减小后变大
C．由C点到A点的过程中，电势逐渐升高
D．AB两点的电势差
10.一带负电粒子在仅受电场力作用下，从的位置沿轴正方向运动，电场力做功随位移变化关系如图所示，其中为距离的中点，段的图像是曲线，段的图像是直线，在过程中下列说法正确的是（ ）
A．处的场强一定不为零
B．粒子在处电势能最小
C．粒子从处运动到处过程中，电势能不变
D．、、处的电势、、的关系为
11．一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随位移x变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，其中，则下列说法正确的是（ ）
A．段的电场强度逐渐增大
B．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为
C．粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动
D．x1与x2两点间的电势差等于x2与x3两点间的电势差
12.两个等量同种点电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有三点（均在同一水平面内），如图甲所示，将一可视为质点的带电小物块从C点由静止释放并开始计时，其沿运动的图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则下列说法正确的是（ ）
A．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大
B．由C点到A点电势逐渐升高
C．C、B两点间的电势差小于B、A间电势差
D．物体带负电，且在B点所受电场力比在A点大
1．如图所示，粗糙水平面所在空间有水平向右的匀强电场，电场强度为E。一质量为m，带电荷量为的物块自O点以初动能向右运动。已知物块与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，且，设O点的电势为零，规定水平向右为正方向，则物块的动能、电势能与物块运动的位移x关系图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
2．如图甲所示，圆形区域ABCD处在平行于纸面的匀强电场中，圆心为O，半径为。P为圆弧上的一个点，PO连线逆时针转动，θ为PO连线从AO位置开始旋转的角度，P点电势随θ变化如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．匀强电场的场强大小为20V/m
B．匀强电场的场强方向垂直AC连线向上
C．一电子从A点沿圆弧运动到C点，电势能增加2eV
D．一电子从B点沿圆弧逆时针运动到D点，电场力先做负功后做正功
3．一带正电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动，取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能与位移x的关系如图所示，电场的电势用表示，电场强度用E表示，粒子的动能用表示，则四个选项中合理的是（ ）
B．
C．D．
4．空间存在沿x轴方向的电场，从O点沿x轴正方向释放一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子只在电场力作用下刚好运动到处，粒子在运动过程中电势能随位置变化的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．由图可知，粒子在x1处受到的电场力最大
B．电场中x2点的电势低于x1点
C．粒子释放时的动能为
D．粒子经过x2处的动能为
5．空间存在沿x轴方向的电场，其电势随坐标x的变化如图所示（取无穷远处电势为零）。一比荷绝对值为k的带负电粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，某时刻以速度经过A点，下列说法正确的是（ ）
A．坐标原点O处电场强度为零
B．此后粒子运动的最大速度为
C．此后粒子运动的最小速度为
D．此后粒子将做往复运动
6．在x轴上的A、B两点分别固定两个点电荷，如图是x轴上各点电场强度E随位置x变化的关系图像，图中图线关于O点中心对称，x轴上C、D两点关于O点对称。规定x轴正方向为电场强度正方向，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点固定的是等量异种电荷
B．从A点到B点，电势逐渐降低
C．电势差
D．一正电荷从C点自由释放，仅在电场力作用下运动到D点过程中其动能先增大后减小
7．某电透镜轴线上的电场强度E随位置x变化的关系如图所示，场强方向沿x轴正方向，a、b、c为该电透镜轴线上的三点。下列说法正确的是（ ）
A．b、c两点电势相等
B．a、b、c三点中，a点电势最低
C．电子从b点运动到c点过程中，电场力做功为零
D．电子仅在电场力作用下由静止开始从c点运动到a点，一直做加速运动
8．一带正电的物体仅在电场力作用下沿正方向运动，物体的动能随位移的变化规律如图所示，已知物体所带的电荷量为，坐标原点为电势零点．则下列说法正确的是（ ）
A．区域电场方向向右
B．与区域电场强度大小之比为
C．处的电势为
D．0与处的电势差为
9．如图1所示，一质量为m、电荷量为q的正电荷从a点由静止释放，仅在电场力的作用下沿直线abc运动，其v-t图像如图2所示。已知正电荷在b点处速率为，斜率最大，最大值为k，在c点处的速率为v，斜率为0，则下列说法正确的是（ ）
A．该正电荷在从a到c的运动过程中，电势能先减小后增大
B．b点的电场强度大小为，方向由b指向c
C．ab之间的电势差
D．从a到c电势逐渐升高，c点的电势最大
10．如图所示，在轴上放有两个电荷量分别为和的点电荷，其中位于轴的坐标原点，电荷的右侧各点电势随变化的关系如图曲线所示，其余部分的电势变化情况没有画出，其中点电势为零，段中的电势最低点为点，则下列说法正确的是（ ）
A．两点电荷的电荷量q1