第30讲 电场中的功能关系及图像问题 （专项训练）（安徽专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第30讲 电场中的功能关系及图像问题 目录 1 题型01 静电力做功的计算 1 题型02 电场中的功能关系 2 题型03 电场中的v­t、v-x等运动图像 4 题型04 电场中的φ­x图像 5 题型05 电场中的E­x图像 7 题型06 电场中的Ep－x图像、Ek－x图像 9 11 03 真题溯源练 15 01 静电力做功的计算 1．（2025·甘肃白银·三模）（多选）如图所示，竖直固定的光滑绝缘细杆上的O点套有一个质量为m、电荷量为-q的带负电的小环，在杆的左侧固定一个电荷量为Q（Q>0）的点电荷P，杆上a、b两点与P正好构成等边三角形，c是ab的中点。使小环从O点无初速度释放，小环通过a点的速率为v。已知ab=Oa=l，静电力常量为k，重力加速度大小为g。规定O点的电势为零，下列说法正确的是（　　） A．小环运动到a点时对杆的压力大小为 B．小环运动到a点时对杆的压力方向水平向右 C．小环通过b点的速率为v D．b点的电势为 2．（2025·安徽·模拟预测）（多选）如图所示，在匀强电场中有一个圆心为O的虚线圆，电场方向与圆所在的平面平行，A、B、C、D分别为圆上的四个点，其中AC过圆心，。现将一个电子从A点移动到B点，电场力做的功为若将该电子从A点移到C点，电场力做的功为100eV。下列说法正确的是（　　） A．取A点电势为零，则O点的电势为15V B．D点处的电势比B点处的电势高 C．电场强度大小为，方向由A点指向C点 D．若将电子从A点移到D点，则其电势能减小64eV 02 电场中的功能关系 3．（2025·河北·模拟预测）如图所示，粗糙绝缘斜面（斜面足够长）所在空间有平行于斜面向上的匀强电场。一质量为m，带电荷量为的物块自斜面的最底端以初动能沿斜面向上运动。已知斜面的倾角，物块与斜面间的动摩擦因数为，电场强度的大小为，重力加速度为g，以斜面的最低点为电势能零点，该点所在的水平面为零重力势能参考面，则（　　） A．物体沿斜面上滑的最大距离为 B．当物体向上滑动距离，物块的电势能和动能相等 C．当物体向上滑动距离，物块的重力势能和动能相等 D．物块从开始上滑到再次回到斜面底端过程摩擦生热为 4．（2025·海南海口·模拟预测）如图所示，一根绝缘轻弹簧左端固定在绝缘的竖直挡板上，弹簧自然伸长时右端位于O点。用一根不可伸长的绝缘轻绳，通过轻质光滑定滑轮连接带电物块P（视为点电荷）和不带电物块Q，物块P所带的电荷量为＋q，物块P与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，整个空间存在水平向左的匀强电场，场强，已知AO＝2x，OB＝x，物块P和Q的质量均为m，现将物块P从图中A点静止释放，P能向左运动并压缩弹簧到最短的位置B点，P与滑轮之间的轻绳始终与水平面平行，不计空气阻力及弹簧与水平面间的摩擦，重力加速度为g，整个过程中，滑轮右边的轻绳始终处于伸直状态，则（　　） A．物块P从A点运动至O点的过程中，轻绳对物块Q的拉力大小为mg B．物块P从A点运动至O点的过程中，系统机械能增加3mgx C．物块P运动至O点时的动能为 D．运动过程中弹簧的最大弹性势能为5mgx 5．（2025·安徽·模拟预测）（多选）如图所示为某避雷针周围等势线的分布，相邻等势线间的电势差相等，一个质量为m、电荷量为q的带正电的点电荷M在A点由静止释放，仅在电场力作用下运动到C点，到达C点时的速度大小为v，则下列说法正确的是（　　） A．避雷针带负电 B．点电荷M在A点比在C点速度变化快 C．若将点电荷M在D点由静止释放，仅在电场力的作用下也可能会运动到C点 D．B、E两点的电势差为 03 电场中的v­t、v-x等运动图像 6．（2025·北京房山·一模）如图甲所示，直线AB是一条电场线。一正电荷仅在静电力作用下，以一定初速度沿电场线从A点运动到B点，运动过程中速度v随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．该电场线的方向是由B点指向A点 B．该电场可能是负点电荷产生的 C．A点电势小于B点电势 D．A点电场强度大于B点电场强度 7．（2025·山西晋中·二模）静电场中有一水平光滑绝缘桌面，桌面上有一电场线与x轴重合，将一个质量为m、电荷量为可视为点电荷的带电小球从桌面上坐标处由静止释放后，小球沿x轴向正方向运动，其加速度a随坐标x变化的图像如图所示。小球在运动过程中电荷量不发生变化，下列说法正确的是（    ） A．该电场为匀强电场 B．该电场线上电场的方向沿x轴负方向 C．小球运动到处的速度大小为 D．小球运动到处速度减为0 8．（2025·安徽淮北·一模）如图甲所示，两等量异种点电荷位于同一竖直线上，在两点电荷连线的中垂线上放置一粗糙水平横杆，质量为m、电荷量为+q的圆环（可视为质点）可沿横杆滑动。t=0时刻，圆环自A处以初速度v0向右运动，此后圆环运动的v−t图像如图乙所示，t=0时刻和t2时刻图线斜率相同，t1和t3时刻图线斜率均为0，已知圆环t2时刻运动至O点，继续向右运动至B点停下，且A、B关于两电荷连线中点O对称。若O处场强为E0，且圆环运动过程中电量始终不变，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．A处的场强大小为 B．圆环运动到O处速度为 C．t1时刻圆环恰好运动到AO的中点 D．圆环从A处运动到B处的过程中，电势能先增加后减小 04 电场中的φ­x图像 9．（2025·安徽·模拟预测）在轴上的点有一个点电荷，的点有另一个点电荷，两个点电荷产生电场的电势随变化的规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A．两个点电荷为异种电荷 B．、带电量绝对值之比为 C．在轴放置一负点电荷，该电荷在处受到的电场力最大 D．若在点由静止释放一个正点电荷，仅在电场力作用下恰能运动到点 10．（2025·湖北武汉·模拟预测）如图所示，固定的三个点电荷恰好处于正三角形的三个顶点处，电量分别为。以三角形的中心为原点、沿平行于下侧两电荷连线的方向建立x轴，并在x轴上固定一根光滑细杆。以无穷远处为零电势，横轴上各点处电势和x的对应关系如图所示，其中图像在处的切线水平。带电小球a穿在细杆上，从x轴上电势最高位置的右侧临近点处静止释放小球，小球向方向运动，此后的整个运动过程中电荷量保持不变。下列分析正确的是（　　） A．小球带负电 B．小球从释放到运动至原点O的过程中，加速度先增大后减小 C．小球从释放到运动至原点O的过程中，速度先增大后减小 D．原点处的电场强度为0 11．（2025·河南开封·三模）如图甲所示，真空中相距2L固定放置两个点电荷A、B，以点电荷A所在位置为坐标原点，A、B连线为x轴建立坐标系，x轴上各点电势随坐标x变化的图像如图乙所示。如果取无穷远处为零电势点，点电荷的电势公式为，其中k为静电力常量，Q为场源点电荷的电荷量，r为某点距场源点电荷的距离，下列说法正确的是（　　） A．处的电场强度为零 B．与处电场强度方向相同 C． D．A的电荷量是B的电荷量的8倍 05 电场中的E­x图像 12．两个点电荷固定在轴上的、点，轴上各点的电场强度与各点位置坐标之间的关系如图所示。取轴正方向为电场强度的正方向，无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A．从到电势先减小后增大 B．点的电势等于零 C．固定在处的电荷带正电 D．固定在点的点电荷电量比固定在点的点电荷电量大 13．（2025·江西萍乡·三模）在光滑绝缘的水平面上建立坐标轴x，沿x轴方向上的电场强度E的变化情况如图所示。已知x轴上从0到0.1m以及从1.0m到1.4m对应的图线为直线，其余为曲线。若在O点以0.8m/s的初速度沿x轴的正方向释放一个质量为3×10-2kg、电荷量为-1×10-6C的带电小球，小球运动到x=1.4m处速度刚好减为0，下列说法正确的是（　　） A．x=1.0m、x=1.4m两点间的电势差为1.6V B．x=0.1m、x=1.0m两点间的电势差为7.5×103V C．小球运动到x=0.1m处的速度大小为0.5m/s D．该小球将在原点和x=1.4m间做往复运动 14．（2025·湖南长沙·模拟预测）（多选）某静电场中轴上电场强度随变化的关系如图所示，设轴正方向为电场强度的正方向。一带电荷量大小为的粒子从坐标原点沿轴正方向运动，结果粒子运动到处恰好速度变为零。假设粒子仅受电场力作用，和已知，则（　　） A．粒子一定带正电 B．原点比处的电势高 C．粒子运动到时的动能为 D．粒子沿轴正方向运动过程中电势能先减小后增大 15．（25-26高三上·山东青岛·开学考试）（多选）如图甲，关于轴对称的两点分别固定两个点电荷和Q2，，，且和之间的距离为。两电荷沿轴上的电场强度的分布如图乙所示，位于的为最高点，点的坐标是。下列说法正确的是（　　） A． B．点的电场强度为零 C．电子从到点，电场力先做负功，再做正功 D．将的粒子从移动到，电场力所做的功小于 16．（2025·福建·模拟预测）（多选）空间存在水平向右的匀强电场，粗糙水平地面上，一个质量为m带正电的物块以一定的初速度向右运动，物块的动能和电势能如下图的两条图线，则（    ） A．图线Ⅰ是变化曲线，图线Ⅱ是变化曲线 B．过程物块的动能与电势能之和保持不变 C．电场力是阻力的3倍 D．由图线可求得动摩擦因数 06 电场中的Ep－x图像、Ek－x图像 17．（2025·辽宁朝阳·模拟预测）某静电场中，一带负电粒子仅在电场力的作用下沿x轴正向运动，其电势能随位置x变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A．x1处电场强度最大 B．x2处电势最高 C．粒子在x1处动能最大 D．粒子从x1到x2电场力做正功 18．（2025·山东·模拟预测）如图1所示，真空中有两点电荷分别固定在轴上的和处，将一正试探电荷置于轴上，的电势能随位置的变化关系部分图像如图2所示，规定无穷远处电势为零，点电荷周围某点电势公式，其中为静电力常量，为点电荷的电荷量，为该点到点电荷的距离。下列说法正确的是（　　） A．、为同种电荷 B．、的电荷量之比 C．处的电势低于处的电势 D．除无限远外，轴上电场强度为零的点只有一个 19．（2025·湖北·模拟预测）一质量为m，电荷量大小为q的带负电粒子，从O点以初速度沿x轴正方向进入电场，沿x轴运动的过程中，带电粒子的电势能随位移x变化的关系图像如图所示。仅考虑电场力的作用，下列说法正确的是（　　） A．处的电势为 B．沿x轴从O点到处，电场强度逐渐减小 C．带电粒子从处运动到处的过程中，其速度先增大后减小 D．带电粒子从O点运动到处的过程中，其动能最大值是 20．（2025·安徽黄山·二模）如图1所示，真空中x轴原点O处固定一点电荷a，其电荷量Q未知，另一试探点电荷b，其电荷量为q，以初动能Ek0自x2位置沿x轴负方向直线运动，该过程粒子动能图像如图2所示。已知静电力常量为k。设无穷远处电势为0，距点电荷a距离r处的电势，粒子仅受电场力作用。下列说法正确的是（　　） A．x1、x2两处电场强度之比等于x1:x2 B．沿x轴正方向电势逐渐升高 C．电荷量 D．如仅将a的电荷量变为2Q，点电荷b速度减为0时的位置坐标是 21．两个电荷量相同的负电荷固定在水平面上的、两点，点是两个点电荷连线的中点，、两点分别位于点电荷的连线以及中垂线上，如图所示。在点静止释放一带负电的试探电荷1，在点静止释放一带正电的试探电荷2，二者仅在、电荷电场力的作用下运动，是各试探电荷发生的位移，是电荷1的速度，是电荷2的加速度，是电荷1所经过处的电势，是电荷2的电势能。设无穷远处的电势为零，则下面关于电荷1、2运动过程的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 22．（2025·云南怒江·二模）如图所示，在坐标轴上，电荷量为的点电荷固定在坐标处，电荷量为的点电荷固定在处。现有一电荷量为的点电荷，在轴上从靠近处由静止释放，不考虑重力及电荷对原电场的影响，取无穷远处电势能为零，在点电荷的整个运动过程中，其瞬时速度随时间、电势能随位置变化的关系图像如图所示，其中可能正确的是（    ） A． B． C． D． 23．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）如图所示，BD是竖直平面内圆的一条竖直直径，AC是该圆的另一条直径，该圆处于匀强电场中，场强方向平行于圆所在平面。若从O点向各个方向发射动能、电量、质量均相同的带正电小球，小球会经过圆周上不同的点，其中过A点的小球的动能最小。忽略空气阻力和小球之间的作用力，则下列说法中正确的是（　　） A．过D点的小球动能和电势能之和最小 B．过B点的小球动能和电势能之和最大 C．过C点的小球电势能和重力势能之和最小 D．可以断定电场方向由O点指向圆弧CND上的某一点 24．（2025·甘肃白银·三模）如图甲所示，在光滑绝缘水平面上放置一个质量为m、电荷量为q的带电物块，将物块在x1处由静止释放，在处于O点的固定点电荷Q的作用下沿x轴向右运动。系统的电势能Ep变化规律如图乙实线所示，虚线为实线在P处的切线，与纵轴和横轴的交点分别为、。已知物块带电荷量始终不变，下列说法正确的是（　　） A．物块开始运动时的加速度大小为 B．物块开始运动时的加速度大小为 C．物块向右运动时的最大速度大小为 D．物块向右运动时的最大速度大小为 25．（2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测）空间中存在方向平行于x轴的电场，其电势随x的变化关系如图所示。一带电粒子沿x轴正方向、以速度大小由O点射出，粒子运动到c点时的速度恰好为0，已知粒子仅受静电力作用。下列说法正确的是（　　） A．电场强度大小恒定，且沿x轴负方向 B．从a点到b点，粒子的电势能增加 C．粒子在b点的速度大小为 D．粒子将在O、c两点间一直做往返运动 26．（2025·四川内江·三模）两电荷量分别为和的点电荷，放在y轴上的O、M两点。若规定无限远处电势为零，则在两电荷连线上各点的电势随y变化的关系如图。其中，A、N两点的电势为零，ND段中C点的电势最高。则下列说法中正确的是（　　） A．为正点电荷，为负点电荷 B．A、N两点的电场强度大小可能为零 C．从N点沿y轴正方向，电场强度大小先增大后减小 D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功 27．（2025·海南三亚·模拟预测）（多选）利用图像描述物理过程、探寻物理规律是物理学研究中常用的方法。下图是描述某个物理过程中两个物理量之间关系的图像，对相应物理过程分析正确的是（　　） A．若该图像为质点运动的位移随时间变化的图像，则质点在1s末改变了运动方向 B．若该图像为质点运动的速度随时间变化的图像，则质点在前2s内的路程等于0 C．若该图像为某电场中沿一确定方向电势随位置变化的图像，则该电场一定为匀强电场 D．若该图像为静止的闭合线圈内的磁通量随时间变化的图像，则闭合线圈中会产生恒定电流 28．（2025·河南·模拟预测）（多选）如图所示，AE、FC分别为竖直面内圆的水平直径和竖直直径，O为圆心，B、D、G为圆周上的三点，且∠GOB=∠BOC=∠DOC=60°，空间存在平行于圆面的匀强电场。把一质量为m、电荷量为+q（q>0）的小球（可视为点电荷），分别自B点以相同的速率沿不同方向抛出后，小球从D点离开圆周时其动能最大，已知匀强电场的电场强度大小为，g为重力加速度，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．匀强电场的方向为E→A B．小球从E点离开圆周时，其电势能最小 C．小球从G点离开圆周时的机械能与抛出时的机械能相等 D．B、O两点间与D、O两点间的电势差的关系为UBO=UDO 29．（2023·湖北·高考真题）在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为、，电场强度大小分别为、。下列说法正确的是（　　） A．若，则M点到电荷Q的距离比N点的远 B．若，则M点到电荷Q的距离比N点的近 C．若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则 D．若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则 30．（2025·海南·高考真题）某静电场电势在轴上分布如图所示，图线关于轴对称，、、是轴上的三点，；有一电子从点静止释放，仅受方向的电场力作用，则下列说法正确的是（　　） A．点电场强度方向沿负方向 B．点的电场强度小于点的电场强度 C．电子在点的动能小于在点的动能 D．电子在点的电势能大于在点的电势能 31．（2023·河北·高考真题）由点电荷组成的系统的电势能与它们的电荷量、相对位置有关。如图1，a、b、c，d四个质量均为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，静置在光滑绝缘水平面上，O点为正方形中心，设此时系统的电势能为。剪断a、d两小球间的轻绳后，某时刻小球的速度大小为v，方向如图2，此时系统的电势能为（    ） A． B． C． D． 32．（2024·湖南·高考真题）真空中有电荷量为和的两个点电荷，分别固定在x轴上和0处。设无限远处电势为0，x正半轴上各点电势随x变化的图像正确的是（    ） A． B． C． D． 33．（2024·山东·高考真题）（多选）如图所示，带电量为+q的小球被绝缘棒固定在O点，右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面。质量为m、带电量为+q的小滑块从斜面上A点由静止释放，滑到与小球等高的B点时加速度为零，滑到C点时速度为零。已知AC间的距离为S，重力加速度大小为g，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A．OB的距离l= B．OB的距离l= C．从A到C，静电力对小滑块做功W=﹣mgS D．AC之间的电势差UAC=﹣ 34．（2023·广东·高考真题）（多选）电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色．透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素．如图所示，胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒．当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒电量保持不变），像素由黑色变成白色．下列说法正确的有（    ）    A．像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势 B．像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势 C．像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功 D．像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第30讲 电场中的功能关系及图像问题 目录 1 题型01 静电力做功的计算 1 题型02 电场中的功能关系 4 题型03 电场中的v­t、v-x等运动图像 7 题型04 电场中的φ­x图像 9 题型05 电场中的E­x图像 12 题型06 电场中的Ep－x图像、Ek－x图像 16 21 03 真题溯源练 28 01 静电力做功的计算 1．（2025·甘肃白银·三模）（多选）如图所示，竖直固定的光滑绝缘细杆上的O点套有一个质量为m、电荷量为-q的带负电的小环，在杆的左侧固定一个电荷量为Q（Q>0）的点电荷P，杆上a、b两点与P正好构成等边三角形，c是ab的中点。使小环从O点无初速度释放，小环通过a点的速率为v。已知ab=Oa=l，静电力常量为k，重力加速度大小为g。规定O点的电势为零，下列说法正确的是（　　） A．小环运动到a点时对杆的压力大小为 B．小环运动到a点时对杆的压力方向水平向右 C．小环通过b点的速率为v D．b点的电势为 【答案】AD 【详解】AB．由库仑定律可得，小环运动到a点时所受库仑力 方向由a指向P，设r为P到a点的距离，依题意r=l，所以 杆对小环的支持力 方向水平向右，由牛顿第三定律知，小环对杆的压力大小 方向水平向左，故A正确，B错误； C．小环从a点运动到b点的过程中，根据动能定理有 由于Pa=Pb，a、b两点在P形成的电场的同一等势线上，所以 可得，故C错误； D．小环从O点到a点的过程，根据动能定理有 则 又 所以a点的电势 因为a、b两点在同一等势线上，故b点的电势，故D正确。 故选AD。 2．（2025·安徽·模拟预测）（多选）如图所示，在匀强电场中有一个圆心为O的虚线圆，电场方向与圆所在的平面平行，A、B、C、D分别为圆上的四个点，其中AC过圆心，。现将一个电子从A点移动到B点，电场力做的功为若将该电子从A点移到C点，电场力做的功为100eV。下列说法正确的是（　　） A．取A点电势为零，则O点的电势为15V B．D点处的电势比B点处的电势高 C．电场强度大小为，方向由A点指向C点 D．若将电子从A点移到D点，则其电势能减小64eV 【答案】BD 【详解】A．由结合题意可知，A、C两点的电势差为 A点的电势为0，则C点的电势为，则圆心O点的电势为，故A错误； B．同理可得A、B两点的电势差为，若仍取A点的电势为0，则 根据几何关系可知AB与CD平行且相等，在匀强电场中有，则，即，故B正确； C．过B点作AC的垂线交于P点，如图所示 根据几何关系可知，在中， 则A、P两点的电势差为，而说明B、P两点等势，且电势高于A点的电势 根据“电场线与等势面处处垂直、沿着电场线方向电势逐渐降低”可知，该电场的电场强度方向由C点指向A点，大小为，故C错误； D．根据，说明电子的电势能减小64eV，故D正确。 故选BD。 02 电场中的功能关系 3．（2025·河北·模拟预测）如图所示，粗糙绝缘斜面（斜面足够长）所在空间有平行于斜面向上的匀强电场。一质量为m，带电荷量为的物块自斜面的最底端以初动能沿斜面向上运动。已知斜面的倾角，物块与斜面间的动摩擦因数为，电场强度的大小为，重力加速度为g，以斜面的最低点为电势能零点，该点所在的水平面为零重力势能参考面，则（　　） A．物体沿斜面上滑的最大距离为 B．当物体向上滑动距离，物块的电势能和动能相等 C．当物体向上滑动距离，物块的重力势能和动能相等 D．物块从开始上滑到再次回到斜面底端过程摩擦生热为 【答案】B 【详解】A．由动能定理，有 解得上滑的最大距离为，故A错误； B．由动能定理，有 解得 由功能关系，有电势能 则此时，物块的电势能和动能相等，故B正确； C．由动能定理，有 解得 重力势能 则此时，物块的重力势能和动能不相等，故C错误； D．由功能关系，摩擦生热为 代入，解得，故D错误。 故选B。 4．（2025·海南海口·模拟预测）如图所示，一根绝缘轻弹簧左端固定在绝缘的竖直挡板上，弹簧自然伸长时右端位于O点。用一根不可伸长的绝缘轻绳，通过轻质光滑定滑轮连接带电物块P（视为点电荷）和不带电物块Q，物块P所带的电荷量为＋q，物块P与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，整个空间存在水平向左的匀强电场，场强，已知AO＝2x，OB＝x，物块P和Q的质量均为m，现将物块P从图中A点静止释放，P能向左运动并压缩弹簧到最短的位置B点，P与滑轮之间的轻绳始终与水平面平行，不计空气阻力及弹簧与水平面间的摩擦，重力加速度为g，整个过程中，滑轮右边的轻绳始终处于伸直状态，则（　　） A．物块P从A点运动至O点的过程中，轻绳对物块Q的拉力大小为mg B．物块P从A点运动至O点的过程中，系统机械能增加3mgx C．物块P运动至O点时的动能为 D．运动过程中弹簧的最大弹性势能为5mgx 【答案】C 【详解】A．物块P释放后向左做加速运动，根据牛顿第二定律，对物块P，Eq-μmg-T=ma 对物块Q，T-mg=ma 解得绳子拉力T=1.75mg，故A错误； B．物块P从A点运动至O点的过程中，机械能的增加量等于电场力和摩擦力所做的总功，即W=（qE-μmg）•2x=5mgx 故B错误； C．物块P从A运动至O点过程中，对P、Q系统由能量守恒得W=mg•2x+2Ek 解得Ek=，故C正确； D．物块P从A运动至B点过程中，对P、Q系统由能量守恒得qE•3x=mg•3x-μmg•3x+Ep 解得Ep=4.5mgx，故D错误。 故选C。 5．（2025·安徽·模拟预测）（多选）如图所示为某避雷针周围等势线的分布，相邻等势线间的电势差相等，一个质量为m、电荷量为q的带正电的点电荷M在A点由静止释放，仅在电场力作用下运动到C点，到达C点时的速度大小为v，则下列说法正确的是（　　） A．避雷针带负电 B．点电荷M在A点比在C点速度变化快 C．若将点电荷M在D点由静止释放，仅在电场力的作用下也可能会运动到C点 D．B、E两点的电势差为 【答案】AD 【详解】A．正电荷从A点由静止释放能运动到C点，说明电场力方向大致向下，电场线方向也大致向下。因为沿着电场线方向电势降低，且等势线的分布可知，避雷针处电势低，所以避雷针带负电，故A正确； B．等势线的疏密程度表示电场强度的大小， A点等势线比C点稀疏，所以 A点电场强度小于C点电场强度。根据牛顿第二定律，可知 ,在C点加速度更大，即点电荷在C点比在A点速度变化快，故B错误； C．电场力方向与等势线垂直，从D点由静止释放，点电荷受到的电场力方向与从D到C的连线不共线，所以仅在电场力作用下不可能运动到C点，故C错误； D．正电荷从A运动到C，根据动能定理 可得 因为相邻等势线间的电势差相等， B、E两点间的电势差等于A、C两点间的电势差，即为，故D正确。 故选AD。 03 电场中的v­t、v-x等运动图像 6．（2025·北京房山·一模）如图甲所示，直线AB是一条电场线。一正电荷仅在静电力作用下，以一定初速度沿电场线从A点运动到B点，运动过程中速度v随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．该电场线的方向是由B点指向A点 B．该电场可能是负点电荷产生的 C．A点电势小于B点电势 D．A点电场强度大于B点电场强度 【答案】D 【详解】A．由图像可知，正电荷从A点到B点做加速度逐渐减小的加速运动，由于电荷带正电，则该电场线的方向是由A指向B，故A错误； BD．根据牛顿第二定律可得可知，A点处的场强比B点处的场强大，又电场方向由A点到B，则该电场不可能是由负点电荷产生的，故D正确，B错误； C．由于电场方向由A点到B，根据沿电场方向电势降低可知，A点电势大于B点电势，故C错误。 故选D。 7．（2025·山西晋中·二模）静电场中有一水平光滑绝缘桌面，桌面上有一电场线与x轴重合，将一个质量为m、电荷量为可视为点电荷的带电小球从桌面上坐标处由静止释放后，小球沿x轴向正方向运动，其加速度a随坐标x变化的图像如图所示。小球在运动过程中电荷量不发生变化，下列说法正确的是（    ） A．该电场为匀强电场 B．该电场线上电场的方向沿x轴负方向 C．小球运动到处的速度大小为 D．小球运动到处速度减为0 【答案】B 【详解】A．由牛顿第二定律可知，小球的加速度为 因为小球的加速度先增大后减小，故电场强度先增大后减小，不是匀强电场，A错误； B．由图像可知，加速度的方向一直沿x轴正方向，负电荷受力方向与场强方向相反，故电场方向沿x轴负方向，B正确； C．由可知，图像的面积为 故，解得，C错误； D．小球从至一直做加速度运动，故小球运动到处速度最大，D错误。 故选B。 8．（2025·安徽淮北·一模）如图甲所示，两等量异种点电荷位于同一竖直线上，在两点电荷连线的中垂线上放置一粗糙水平横杆，质量为m、电荷量为+q的圆环（可视为质点）可沿横杆滑动。t=0时刻，圆环自A处以初速度v0向右运动，此后圆环运动的v−t图像如图乙所示，t=0时刻和t2时刻图线斜率相同，t1和t3时刻图线斜率均为0，已知圆环t2时刻运动至O点，继续向右运动至B点停下，且A、B关于两电荷连线中点O对称。若O处场强为E0，且圆环运动过程中电量始终不变，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．A处的场强大小为 B．圆环运动到O处速度为 C．t1时刻圆环恰好运动到AO的中点 D．圆环从A处运动到B处的过程中，电势能先增加后减小 【答案】B 【详解】A．根据牛顿第二定律，在A处有 在O处有 而A处和O处的加速度大小相等，解得 故A错误； B．圆环在AO与BO之间的受力情况对称相同，即圆环在AO与BO之间所受的摩擦力情况相同，由于 则摩擦力在两段做功相同，根据动能定理有 解得 故B正确； C．根据图乙可知，t1时刻加速度为0，则有 可得 而AO之间的电场强度不是随AO之间的距离均匀减小，所以t1时刻不是AO的中间位置，故C错误； D．AB所在直线是等势面，圆环从A处运动到B处的过程中，电势能不变，故D错误。 故选B。 04 电场中的φ­x图像 9．（2025·安徽·模拟预测）在轴上的点有一个点电荷，的点有另一个点电荷，两个点电荷产生电场的电势随变化的规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A．两个点电荷为异种电荷 B．、带电量绝对值之比为 C．在轴放置一负点电荷，该电荷在处受到的电场力最大 D．若在点由静止释放一个正点电荷，仅在电场力作用下恰能运动到点 【答案】D 【详解】A．从O点到处电势一直降低，则知电场的方向沿x轴指向正方向，O点电荷为正点电荷，从处到处电势升高知，电场方向沿x轴指向负方向，点的电荷也为正电荷，故A错误； B．电势随变化的图像的斜率表示电场强度，则处的电场强度为零，根据矢量叠加法则有 解得，故B错误； C．处电场强度为0，负点电荷在该处受到的电场力为0，故C错误； D．若在点由静止释放一个正点电荷，电场力与电场强度方向相同沿x轴正方向，电场力先做正功，过x=4a点后电场方向反向，电场力做负功，运动到点，两点电势相同，故电场力做功为0，根据动能定理可知N点动能也为0，故恰好运动到N点，故D正确。 故选D。 10．（2025·湖北武汉·模拟预测）如图所示，固定的三个点电荷恰好处于正三角形的三个顶点处，电量分别为。以三角形的中心为原点、沿平行于下侧两电荷连线的方向建立x轴，并在x轴上固定一根光滑细杆。以无穷远处为零电势，横轴上各点处电势和x的对应关系如图所示，其中图像在处的切线水平。带电小球a穿在细杆上，从x轴上电势最高位置的右侧临近点处静止释放小球，小球向方向运动，此后的整个运动过程中电荷量保持不变。下列分析正确的是（　　） A．小球带负电 B．小球从释放到运动至原点O的过程中，加速度先增大后减小 C．小球从释放到运动至原点O的过程中，速度先增大后减小 D．原点处的电场强度为0 【答案】B 【详解】AC．由图可知释放点和原点间的向右，粒子在该区间向右加速运动，故带正电，故AC错误； B．图中切线斜率代表的大小，电势最高处和原点处均有，结合图像可知释放点和原点间的一定先增大后减小，故加速度先增大后减小，故B正确； D．原点处的，但利用库仑定律和矢量合成易得，故该处合场强不为零，故D错误。 故选B。 11．（2025·河南开封·三模）如图甲所示，真空中相距2L固定放置两个点电荷A、B，以点电荷A所在位置为坐标原点，A、B连线为x轴建立坐标系，x轴上各点电势随坐标x变化的图像如图乙所示。如果取无穷远处为零电势点，点电荷的电势公式为，其中k为静电力常量，Q为场源点电荷的电荷量，r为某点距场源点电荷的距离，下列说法正确的是（　　） A．处的电场强度为零 B．与处电场强度方向相同 C． D．A的电荷量是B的电荷量的8倍 【答案】C 【详解】A. 图像中图线的斜率绝对值表示电场强度大小，由题图可知，点的场强不为零，故A错误； B．沿电场方向电势降低，由题图可知，在区域内的场强方向沿轴正方向，在上区域内的场强方向沿轴负方向，在区域内的场强方向沿轴正方向，故图中与点场强方向相反，故B错误； CD．图像中图线的斜率绝对值表示电场强度大小，则处的电场强度为零，则有 可得 由题图可知、处的电势为零，根据电势公式有， 可得， 则，故C正确，D错误。 故选C。 05 电场中的E­x图像 12．两个点电荷固定在轴上的、点，轴上各点的电场强度与各点位置坐标之间的关系如图所示。取轴正方向为电场强度的正方向，无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A．从到电势先减小后增大 B．点的电势等于零 C．固定在处的电荷带正电 D．固定在点的点电荷电量比固定在点的点电荷电量大 【答案】D 【详解】D．、连线中点处场强大于，且两点间场强最小位置处距离点较近，可知，固定在点的点电荷电量比固定在点的点电荷电量大，故D正确。 B．若有一正点电荷由点向右侧无穷远处运动，电场力做正功，电势能不断减小，一直到零，所以点的电势大于零，故B错误。 AC．MN之间的电场线由M到N，则由到电势一直减小，处电荷为负电荷，故A、C错误。 故选D。 13．（2025·江西萍乡·三模）在光滑绝缘的水平面上建立坐标轴x，沿x轴方向上的电场强度E的变化情况如图所示。已知x轴上从0到0.1m以及从1.0m到1.4m对应的图线为直线，其余为曲线。若在O点以0.8m/s的初速度沿x轴的正方向释放一个质量为3×10-2kg、电荷量为-1×10-6C的带电小球，小球运动到x=1.4m处速度刚好减为0，下列说法正确的是（　　） A．x=1.0m、x=1.4m两点间的电势差为1.6V B．x=0.1m、x=1.0m两点间的电势差为7.5×103V C．小球运动到x=0.1m处的速度大小为0.5m/s D．该小球将在原点和x=1.4m间做往复运动 【答案】B 【详解】A．图像与坐标轴所围区域的面积表示电势差，根据图像可得 故A错误； B．从x=0到x=1.4m，根据动能定理可得， 代入数据解得 故B正确； C．从x=0到x=0.1m，根据动能定理可得 代入数据解得 故C错误； D．该小球运动到x=1.4m处时，速度减为零，之后反向运动，根据能量守恒定律可知，小球回到原点将继续沿负方向运动，所以小球不可能在原点和x=1.4m间做往复运动，故D错误。 故选B。 14．（2025·湖南长沙·模拟预测）（多选）某静电场中轴上电场强度随变化的关系如图所示，设轴正方向为电场强度的正方向。一带电荷量大小为的粒子从坐标原点沿轴正方向运动，结果粒子运动到处恰好速度变为零。假设粒子仅受电场力作用，和已知，则（　　） A．粒子一定带正电 B．原点比处的电势高 C．粒子运动到时的动能为 D．粒子沿轴正方向运动过程中电势能先减小后增大 【答案】AD 【详解】A．如果粒子带负电，粒子在电场中先沿场强方向运动，后逆着场强方向运动，则一定先做减速运动后做加速运动，因此粒子在处的速度不可能为零，故粒子一定带正电，故正确； B．原点与处的电势差等于图像与坐标轴围成的面积， 所以原点比处的电势低，故B错误； C．粒子从开始到的过程，由动能定理得 从原点到处由动能定理 解得，故C错误； D．粒子向右运动的过程中，电场力先做正功后做负功，因此电势能先减小后增大，故D正确。 故选AD。 15．（25-26高三上·山东青岛·开学考试）（多选）如图甲，关于轴对称的两点分别固定两个点电荷和Q2，，，且和之间的距离为。两电荷沿轴上的电场强度的分布如图乙所示，位于的为最高点，点的坐标是。下列说法正确的是（　　） A． B．点的电场强度为零 C．电子从到点，电场力先做负功，再做正功 D．将的粒子从移动到，电场力所做的功小于 【答案】AD 【详解】A．可以将两个电荷看成是一对等量异种电荷和一个正电荷，轴为等量异种电荷中的等势线，和两点电势相等，比更靠近正电荷，故，A选项正确； B．根据点电荷公式，在点产生的电场强度为（方向沿轴的正方向） 在点产生的电场强度为（方向沿轴的正方向） 故点的电场强度为，B选项错误； C．由图乙可知，图像与坐标轴所围的面积表示电势差大小，则之间电势差 则电场力一直做负功，C选项错误； D．点电场强度 两点电场强度 和两点的距离 则之间电势差 则之间电场力所做功，D选项正确。 故选AD。 16．（2025·福建·模拟预测）（多选）空间存在水平向右的匀强电场，粗糙水平地面上，一个质量为m带正电的物块以一定的初速度向右运动，物块的动能和电势能如下图的两条图线，则（    ） A．图线Ⅰ是变化曲线，图线Ⅱ是变化曲线 B．过程物块的动能与电势能之和保持不变 C．电场力是阻力的3倍 D．由图线可求得动摩擦因数 【答案】AD 【详解】A．电场力做正功电势能减小，图线Ⅱ是变化曲线，图线Ⅰ是变化曲线，故A正确； B．由于摩擦力f做功，过程物块的动能与电势能之和减小，故B错误； C．图像的斜率绝对值表示电场力大小 图像的斜率表示合外力大小 由，解得阻力大小为 则 即电场力是阻力的2倍，故C错误； D．克服摩擦力做功 解得动摩擦因数，故D正确。 故选AD。 06 电场中的Ep－x图像、Ek－x图像 17．（2025·辽宁朝阳·模拟预测）某静电场中，一带负电粒子仅在电场力的作用下沿x轴正向运动，其电势能随位置x变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A．x1处电场强度最大 B．x2处电势最高 C．粒子在x1处动能最大 D．粒子从x1到x2电场力做正功 【答案】C 【详解】A．根据 可知，图像的切线斜率表示电场力大小，则x1处粒子受到的电场力为0，场强为0，故A错误； B．根据，由于粒子带负电，所以电势越高，电势能越小，则x1处电势最高，故B错误； C．由于粒子只受电场力作用，所以动能与电势能之和保持不变，由于x1处电势能最小，所以粒子在x1处动能最大，故C正确； D．由题图可知，粒子从x1到x2电势能增大，所以电场力做负功，故D错误。 故选C。 18．（2025·山东·模拟预测）如图1所示，真空中有两点电荷分别固定在轴上的和处，将一正试探电荷置于轴上，的电势能随位置的变化关系部分图像如图2所示，规定无穷远处电势为零，点电荷周围某点电势公式，其中为静电力常量，为点电荷的电荷量，为该点到点电荷的距离。下列说法正确的是（　　） A．、为同种电荷 B．、的电荷量之比 C．处的电势低于处的电势 D．除无限远外，轴上电场强度为零的点只有一个 【答案】D 【详解】A．由图2知处电势为正，电势为负，可知带负电，带正电，故错误； B．由图2知处电势为零，根据点电荷周围电势公式 可知 解得，故B错误； C．在轴上，在右侧电场强度水平向右，在区间的电场强度水平向右，根据电场的叠加可知间的电场强度水平向右，当时，处电势为零，时，电势为零的点更靠近，所以处电势大于零，即处的电势高于处的电势，故C错误； D．由于正电荷的电荷量大于负电荷电荷量，可知轴上在区域电场强度不可能为零，在区域电场强度不可能为零，在区域，设该点距x=-1m处的距离为，根据电场强度为零，则有 解得 可知除无限远处，轴上电场强度为零的点只有一个，故D正确。 故选D。 19．（2025·湖北·模拟预测）一质量为m，电荷量大小为q的带负电粒子，从O点以初速度沿x轴正方向进入电场，沿x轴运动的过程中，带电粒子的电势能随位移x变化的关系图像如图所示。仅考虑电场力的作用，下列说法正确的是（　　） A．处的电势为 B．沿x轴从O点到处，电场强度逐渐减小 C．带电粒子从处运动到处的过程中，其速度先增大后减小 D．带电粒子从O点运动到处的过程中，其动能最大值是 【答案】B 【详解】A．根据电势定义式可知，处的电势 ，故A错误； B．根据电场力做功大小与电势能变化量大小的关系有 解得 可知，图像斜率的绝对值表示电场力大小，根据图像可知，沿x轴从O点到处，图像斜率的绝对值逐渐减小，则电场力逐渐减小，即电场强度逐渐减小，故B正确； C．根据图像可知，带电粒子从处运动到处的过程中，电势能一直减小，可知电场力一直做正功，结合动能定理可知，动能一直增大，则速度一直增大，故C错误； D．带电粒子从O点运动到处的过程中，只有动能与电势能之间的相互转化，则动能最大时，粒子的电势能最小，根据图像可知，带电粒子在处时的电势能最小，即带电粒子在处时的动能最大，在带电粒子从O点运动到处的过程中，根据动能定理有 解得 故D错误。 故选B。 20．（2025·安徽黄山·二模）如图1所示，真空中x轴原点O处固定一点电荷a，其电荷量Q未知，另一试探点电荷b，其电荷量为q，以初动能Ek0自x2位置沿x轴负方向直线运动，该过程粒子动能图像如图2所示。已知静电力常量为k。设无穷远处电势为0，距点电荷a距离r处的电势，粒子仅受电场力作用。下列说法正确的是（　　） A．x1、x2两处电场强度之比等于x1:x2 B．沿x轴正方向电势逐渐升高 C．电荷量 D．如仅将a的电荷量变为2Q，点电荷b速度减为0时的位置坐标是 【答案】D 【详解】A．x1、x2两处电场强度之比为 故A错误； B．由图可知，点电荷b由x2运动到x1的过程中，动能减小，电势能增大，但由于电性未知，所以不能确定电势的变化，故B错误； C．根据能量守恒定律可得 所以 故C错误； D．如仅将a的电荷量变为2Q，点电荷b速度减为0时，有 解得 故D正确。 故选D。 21．两个电荷量相同的负电荷固定在水平面上的、两点，点是两个点电荷连线的中点，、两点分别位于点电荷的连线以及中垂线上，如图所示。在点静止释放一带负电的试探电荷1，在点静止释放一带正电的试探电荷2，二者仅在、电荷电场力的作用下运动，是各试探电荷发生的位移，是电荷1的速度，是电荷2的加速度，是电荷1所经过处的电势，是电荷2的电势能。设无穷远处的电势为零，则下面关于电荷1、2运动过程的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．点处的负电荷会做往复的周期运动，在点处速度最大，场强为0，故加速度应当也为0，（尽管并非图，但速度峰值处同样斜率应为0）A错误； C．在连线上电势分布点最高，两侧变低，但点电势并不为0，C错误； BD．点处的电荷同样会做关于点对称的往复运动，因中垂线上Ｏ点两侧均存在一个场强最大的位置，则根据其初始点的位置有两种可能性：到点前场强不断变小，到点前场强先变大后变小，图像的斜率等于Eq，则D选项对应的是第二种情况；无论是哪一种，其运动过程一定是完全对称的，所以图像B错误，D正确。 故选D。 22．（2025·云南怒江·二模）如图所示，在坐标轴上，电荷量为的点电荷固定在坐标处，电荷量为的点电荷固定在处。现有一电荷量为的点电荷，在轴上从靠近处由静止释放，不考虑重力及电荷对原电场的影响，取无穷远处电势能为零，在点电荷的整个运动过程中，其瞬时速度随时间、电势能随位置变化的关系图像如图所示，其中可能正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设在点右侧距离点处的点场强为零，则 解得 则在范围内，场强沿轴负方向；在范围内，场强沿轴正方向，沿电场线方向电势逐渐降低；取无穷远处电势为零，可知点电势最高且大于零，当电荷量为的点电荷，在轴上从靠近处由静止释放时，先受到沿轴正方向逐渐减小的电场力，即做加速度减小的加速运动，电场力做正功，电势能减小，在处加速度为零，速度最大，电势能最小；在范围内电场力沿轴负方向，因无穷远处的场强也为零，可知点电荷所受电场力先增大后减小，即加速度先增大后减小，则点电荷做加速度先增大后减小的变减速运动，电场力做负功，电势能增加，则场强为零的点电势高于零，电势能最小且小于零，故B正确，ACD错误。 故选B。 23．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）如图所示，BD是竖直平面内圆的一条竖直直径，AC是该圆的另一条直径，该圆处于匀强电场中，场强方向平行于圆所在平面。若从O点向各个方向发射动能、电量、质量均相同的带正电小球，小球会经过圆周上不同的点，其中过A点的小球的动能最小。忽略空气阻力和小球之间的作用力，则下列说法中正确的是（　　） A．过D点的小球动能和电势能之和最小 B．过B点的小球动能和电势能之和最大 C．过C点的小球电势能和重力势能之和最小 D．可以断定电场方向由O点指向圆弧CND上的某一点 【答案】C 【详解】AB．小球在运动过程中受到重力与电场力作用，根据功能关系可知，小球在运动过程中只有重力势能、电势能与动能之间的相互转化，则三种能量之和保持一定，根据图像可知，小球运动到最高点B时，克服重力做功最多，即重力势能增加得最多，则过B点时小球的动能和电势能之和最小，故AB错误； C．因为小球过A点的动能最小，根据动能定理可知，小球在到达A点过程，合力做负功，且在所有合力做负功的路径中，该过程合力所做负功值最大，可知A点是等效物理最高点，在A点小球所受重力与电场力的合力方向指向圆心，则与A点对称的C点为等效物理最低点，在C点小球所受重力与电场力的合力背离圆心，可知小球从O点运动到C点过程中，合力做正功，且在所有合力做正功的路径中，该过程合力所做正功最大，根据动能定理可知小球在C点的动能最大，结合上述分析可知，小球在C点时，小球的电势能与重力势能之和最小，故C正确； D．根据上述分析可知，在A点小球所受重力与电场力的合力方向指向圆心，重力方向竖直向下，根据矢量合成的特点可知，电场力方向一定由O点指向圆弧ABC上的某一点，由于小球带正电，则电场力方向与电场方向相同，所以电场方向由O点指向圆弧ABC上的某一点，故D错误。 故选C。 24．（2025·甘肃白银·三模）如图甲所示，在光滑绝缘水平面上放置一个质量为m、电荷量为q的带电物块，将物块在x1处由静止释放，在处于O点的固定点电荷Q的作用下沿x轴向右运动。系统的电势能Ep变化规律如图乙实线所示，虚线为实线在P处的切线，与纵轴和横轴的交点分别为、。已知物块带电荷量始终不变，下列说法正确的是（　　） A．物块开始运动时的加速度大小为 B．物块开始运动时的加速度大小为 C．物块向右运动时的最大速度大小为 D．物块向右运动时的最大速度大小为 【答案】C 【详解】AB．物块开始运动时的加速度为，故AB错误； CD．物块一直向右加速，根据动能定理有，可得，故C正确，D错误。 故选C。 25．（2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测）空间中存在方向平行于x轴的电场，其电势随x的变化关系如图所示。一带电粒子沿x轴正方向、以速度大小由O点射出，粒子运动到c点时的速度恰好为0，已知粒子仅受静电力作用。下列说法正确的是（　　） A．电场强度大小恒定，且沿x轴负方向 B．从a点到b点，粒子的电势能增加 C．粒子在b点的速度大小为 D．粒子将在O、c两点间一直做往返运动 【答案】B 【详解】A．图像斜率的绝对值为电场强度的大小，由题图可知电场强度大小恒定，沿电场强度方向电势降低，故电场强度沿轴正方向，A错误； B．电场强度沿轴正方向，带电粒子从O点开始做匀减速运动至c点，由此可知带电粒子所受电场力沿轴负方向，所以粒子带负电，负电荷所处位置的电势越小，其电势能就越大，粒子从从a点到b点，电势减小，电势能增加，B正确； C．从O到c，由动能定理有 从O到b，由动能定理 联立解得 C错误； D．粒子从O点开始做匀减速运动至c点，然后由c点沿x轴负方向做匀加速直线运动，到O点时速度不为0，不会在O、c两点间一直做往返运动，D错误。 故选B。 26．（2025·四川内江·三模）两电荷量分别为和的点电荷，放在y轴上的O、M两点。若规定无限远处电势为零，则在两电荷连线上各点的电势随y变化的关系如图。其中，A、N两点的电势为零，ND段中C点的电势最高。则下列说法中正确的是（　　） A．为正点电荷，为负点电荷 B．A、N两点的电场强度大小可能为零 C．从N点沿y轴正方向，电场强度大小先增大后减小 D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功 【答案】A 【详解】A．由图像可知，点附近的电势为负值，点附近的电势为正值，可得为正点电荷，为负点电荷，故A正确； B．A、N两点的电势为零，但场强不为零，因为图像斜率不为零，其斜率大小变化代表场强大小变化，故B错误； C．从N点沿y轴正方向，图像斜率先减小后增大再逐渐减小，所以电场强度大小先减小后增大再逐渐减小，故C错误； D．从N点移到D点，根据图像可知电势先增大后减小，由公式 又电荷为负，所以电势能先减小后增大，因此电场力先做正功后做负功，故D错误。 故选A。 27．（2025·海南三亚·模拟预测）（多选）利用图像描述物理过程、探寻物理规律是物理学研究中常用的方法。下图是描述某个物理过程中两个物理量之间关系的图像，对相应物理过程分析正确的是（　　） A．若该图像为质点运动的位移随时间变化的图像，则质点在1s末改变了运动方向 B．若该图像为质点运动的速度随时间变化的图像，则质点在前2s内的路程等于0 C．若该图像为某电场中沿一确定方向电势随位置变化的图像，则该电场一定为匀强电场 D．若该图像为静止的闭合线圈内的磁通量随时间变化的图像，则闭合线圈中会产生恒定电流 【答案】CD 【详解】A．若该图像为质点运动的位移时间图像，则图像的斜率等于速度，由图可知，1s末质点的速度大小和方向均不变，故A错误； B．若该图像为质点运动的速度时间图像，则质点做匀变速直线运动，根据图像与时间轴所围的面积表示位移，可知质点在前2秒内的位移等于0，但路程不等于0，故B错误； C．若该图像为一条电场线上各点的电势随坐标变化的图像，由于图像的斜率表示电场强度的大小，斜率不变，电场强度不变，只能是匀强电场中的一条电场线，故C正确； D．若该图像为闭合线圈内磁通量随时间变化的图像，图线的斜率不变，即磁通量的变化率不变，根据法拉第电磁感应定律知该闭合线圈内产生恒定的感应电动势，恒定的感应电流，故D正确。 故选CD。 28．（2025·河南·模拟预测）（多选）如图所示，AE、FC分别为竖直面内圆的水平直径和竖直直径，O为圆心，B、D、G为圆周上的三点，且∠GOB=∠BOC=∠DOC=60°，空间存在平行于圆面的匀强电场。把一质量为m、电荷量为+q（q>0）的小球（可视为点电荷），分别自B点以相同的速率沿不同方向抛出后，小球从D点离开圆周时其动能最大，已知匀强电场的电场强度大小为，g为重力加速度，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．匀强电场的方向为E→A B．小球从E点离开圆周时，其电势能最小 C．小球从G点离开圆周时的机械能与抛出时的机械能相等 D．B、O两点间与D、O两点间的电势差的关系为UBO=UDO 【答案】BC 【详解】A．由题意可知，D点为圆周上等效重力场的最低点，因，可得 解得θ=60° 故等效重力场的情况如图示 表明匀强电场的方向为A→E，故A错误； B．小球从E点离开圆周时电场力做的功最多，小球电势能减少的最多，其电势能最小，故B正确； C．由图可知B点和G点的电势相等，小球从B点到G点的过程中，电场力不做功，因而小球从G点离开圆周时的机械能与从B点抛出时的相等，故C正确； D．因电场方向为A→E，故有UBO=UOD，故D错误。 故选BC。 29．（2023·湖北·高考真题）在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为、，电场强度大小分别为、。下列说法正确的是（　　） A．若，则M点到电荷Q的距离比N点的远 B．若，则M点到电荷Q的距离比N点的近 C．若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则 D．若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则 【答案】C 【详解】A．沿着电场线的方向电势降低，根据正点电荷产生的电场特点可知若 则M点到电荷Q的距离比N点的近，故A错误； B．电场线的疏密程度表示电场强度的大小，根据正点电荷产生的电场特点可知若 则M点到电荷Q的距离比N点的远，故B错误； C．若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则是逆着电场线运动，电势增加，故有 故C正确； D．若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则是逆着电场线运动；根据正点电荷产生的电场特点可知 故D错误。 故选C。 30．（2025·海南·高考真题）某静电场电势在轴上分布如图所示，图线关于轴对称，、、是轴上的三点，；有一电子从点静止释放，仅受方向的电场力作用，则下列说法正确的是（　　） A．点电场强度方向沿负方向 B．点的电场强度小于点的电场强度 C．电子在点的动能小于在点的动能 D．电子在点的电势能大于在点的电势能 【答案】D 【详解】A．由图可知在x正半轴沿+x方向电势降低，则电场强度方向沿正方向，故A错误； B．图像斜率表示电场强度，，由图可知点的电场强度大小等于点的电场强度，方向相反，故B错误； C．电子在电势低处电势能大，故电子在点的电势能小于在点的电势能，根据能量守恒可知，电子在点的动能大于在点的动能，故C错误； D．电子在电势低处电势能大，故电子在点的电势能大于在点的电势能，故D正确。 故选D 。 31．（2023·河北·高考真题）由点电荷组成的系统的电势能与它们的电荷量、相对位置有关。如图1，a、b、c，d四个质量均为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，静置在光滑绝缘水平面上，O点为正方形中心，设此时系统的电势能为。剪断a、d两小球间的轻绳后，某时刻小球的速度大小为v，方向如图2，此时系统的电势能为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由于运动的对称性，所以a球的速度大小也为v，方向与ad连线成角斜向左下方。b和c球的运动方向垂直于bc向上，大小相等，将两球看成一个整体，其质量为2m，速度为，对于四个球组成的系统来说，动量守恒，有 解得 由于整个系统的能量守恒，设此时系统的电势能为，有 解得 故选B。 32．（2024·湖南·高考真题）真空中有电荷量为和的两个点电荷，分别固定在x轴上和0处。设无限远处电势为0，x正半轴上各点电势随x变化的图像正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据点电荷周围的电势公式，设处 (>0)的电势为0，得 解得 故可知当时，；当时，。 故选D。 33．（2024·山东·高考真题）（多选）如图所示，带电量为+q的小球被绝缘棒固定在O点，右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面。质量为m、带电量为+q的小滑块从斜面上A点由静止释放，滑到与小球等高的B点时加速度为零，滑到C点时速度为零。已知AC间的距离为S，重力加速度大小为g，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A．OB的距离l= B．OB的距离l= C．从A到C，静电力对小滑块做功W=﹣mgS D．AC之间的电势差UAC=﹣ 【答案】AD 【详解】AB．由题意知小滑块在B点处的加速度为零，则根据受力分析有沿斜面方向 解得 A正确，B错误； C．因为滑到C点时速度为零，小滑块从A到C的过程，静电力对小滑块做的功为W，根据动能定理有 解得 故C错误； D．根据静电力做的功与电势差的关系可知AC之间的电势差 故D正确。 故选AD。 34．（2023·广东·高考真题）（多选）电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色．透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素．如图所示，胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒．当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒电量保持不变），像素由黑色变成白色．下列说法正确的有（    ）    A．像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势 B．像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势 C．像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功 D．像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功 【答案】AC 【详解】A．像素呈黑色时，当胶囊下方的电极带负电，像素胶囊里电场线方向向下，所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故A正确； B．像素呈白色时，当胶囊下方的电极带正电，像素胶囊里电场线方向向上，所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故B错误； C．像素由黑变白的过程中，白色微粒受到的电场力向上，位移向上，电场力对白色微粒做正功，故C正确； D．像素由白变黑的过程中，黑色微粒受到的电场力向上，位移向上，电场力对黑色微粒做正功，故D错误。 故选AC。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $