压轴08 静电场中力和能性质的综合应用（压轴专练）（浙江专用）2026年高考物理终极冲刺讲练测

**基本信息** 本专项聚焦静电场力和能性质综合应用，以“概念-方法-图像-综合”为逻辑主线，系统整合场强计算、电势判断、功能关系等核心方法，通过典型模型与创新情境实现解题能力突破。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电场力性质|2考向+公式表|定义式/决定式/关系式辨析，对称/补偿/等效法|从场强概念出发，通过公式适用条件建立计算体系| |电场能性质|2考向+3判断法|电势高低3判据，电势能3种分析方法|以电场线为纽带，构建电势-电势能-做功的关联逻辑| |综合问题|2考向+4典例|场强矢量叠加/电势标量叠加，功能关系守恒应用|力与能性质融合，通过多电荷系统/复合场模型深化综合应用| |电场图像|4类图像+4例题|v-t斜率/φ-x切线/E-x面积/Ep-x斜率分析技巧|以图像为载体，实现场强、电势、能量的动态关联分析|

压轴08 静电场中力和能性质的综合应用(解析版) 命题预测 “静电场中力和能性质的综合应用”是高考物理核心考点，近年年均考查2-3题，覆盖选择题与计算题，重点考查电场强度、电势能等概念及“一线一面一轨迹”“电场图像”“复合场运动”“多电荷系统叠加”等高频模型，常结合运动轨迹、图像特征、能量守恒等分析场强分布与电势变化。未来命题趋势强调情境创新化（如融入静电除尘、离子喷镀、示波管聚焦偏转等或传统文化）、模型复合化（如电场+重力场+磁场叠加） 备考建议需深化概念理解（如场强与电势的关联）、突破模型（如等量电荷分布特征）、优化解题策略（优先能量观点），并关注热点如组合场中的周期性运动或感应电荷平衡问题。整体备考应强化图像分析和能量守恒思想的迁移训练。 高频考法 1. 电场中力和能性质的综合问题 2. 电场中力的图像问题 知识·技法·思维 考向01 电场力的性质 1.电场强度的三个表达式 表达式 公式意义 电场强度定义式 真空中点电荷的电场强度决定式 匀强电场中E与U的关系式 适用条件 一切电场 　①真空　②点电荷 匀强电场 决定因素 由电场本身决定,与检验电荷无关 由场源电荷和场源电荷到该点的距离r共同决定 由电场本身决定,d为电场中两点沿电场方向的距离 2. 计算电场强度常用的方法 公式法、平衡条件求解、叠加合成法、对称法、补偿法、等效法。 考向02 电场能的性质 1.电势高低的判断 1）利用电场线方向判断：沿电场线方向电势逐渐降低。 2）公式法：①φ=；②点电荷中的电势φ=。 3）利用电势差的正负判断：根据UAB=，将WAB、q的正负号代入，UAB>0，则φA>φB；UAB<0，则φA<φB。 2.电势能大小的判断 1）做功判断法：由WAB=EpA-EpB可知，静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增大。 2）电荷电势法：由Ep=qφ可知，正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大。 3）能量守恒法：若只有静电力做功，电荷的动能和电势能之和守恒，动能增大时，电势能减小，动能减小时，电势能增大。 考向03 电场中力和能性质的综合问题 1.场的叠加 1）电场强度矢量的叠加：电场强度是矢量，遵循平行四边形定则； 2）电势标量的叠加：某点电荷Q在距离该电荷r处的电势φ=；多个电荷共同激发的电场中，某点的电势等于各个电荷单独在该点激发的电势的代数和。 如图所示，EP=2EAcos θ=cos θ，φP=-=0。 2.电场中的功能关系 1）WG=-ΔEp重 2）W电=-ΔEp电 3）W合=ΔEk 4）若只有静电力做功，电势能与动能之和保持不变。 5）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。 考向04 电场中的图像问题 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 φ-x 图像 (1)从φ-x图像中可以直接判断各点电势的高低,进而确定电场强度的方向及试探电荷电势能的变化 (2)φ-x图线切线的斜率大小表示沿x轴方向电场强度E的大小 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,E<0表示电场强度沿x轴负方向 (2)图线与x轴围成的“面积”表示电势差,“面积”大小表示电势差大小,两点的电势高低需根据电场方向判定 Ep-x 图像 (1)图像的切线斜率大小表示静电力大小 (2)可用于判断电场强度、动能、加速度等随位移的变化情况 典例·靶向·突破 题型01 电场中力和能性质的综合问题 1．（2026·甘肃兰州·二模）如图所示，半球面的上半部分均匀带正电，下半部分均匀带负电，上下两部分带电量相等。半球竖直直径上的A、B两点到球心O的距离相等，下列说法中正确的是（　　） A．A、B两点的电势相等 B．A、B两点的电场强度相同 C．O点电场强度的方向垂直于圆截面向外 D．电子在A点的电势能小于在B点的电势能 【答案】D 【详解】AD．A点在带正电的上半部分,故A点的电势为正, B点在带负电的下半部分,故B点的电势为负,即 由,故电子在A点的电势能小于在B点的电势能，故A错误，D正确； BC．在竖直轴上，根据对称性场强沿水平方向的分量抵消,只剩沿竖直方向的分量, 这个带电半球面模型在竖直直径上的电场分布，类似于一对等量异种点电荷在它们连线上的电场，因此 A、B 两点场强大小相等、方向相反，O点电场强度的方向竖直向下,故BC错误。 故选D。 题型解码 将半球面等效为竖直直径上的一对等量异种点电荷，利用对称性分析A、B两点电势高低（正电荷侧电势高，负电荷侧电势低），并注意电子带负电，其电势能公式为Ep=qφ，因此电势越低处电子的电势能越大。 2．如图所示，某同学利用绝缘弧形细条按照“小雪花”的基本形状摆成模型，若其左右分别均匀分布着等量异种电荷。a、b、c、d四点均位于对称轴上，且它们与中心点的距离均相等。则（　　） A．b、d两点的场强相等 B．a、c两点的电势相等 C．ab两点电势差大于bc两点电势差 D．正试探电荷从b到d电势能增加 【答案】A 【详解】A．将左半部分正电荷、右半部分负电荷对、点的场强分解：在竖直对称轴（所在直线）上，任意点的场强竖直分量会被上下对称的电荷抵消，水平分量均沿水平向右；且、到中心点距离相等，场强大小相等、方向相同，因此、场强相等，故A正确； B．电场整体方向从左（正电荷侧）向右（负电荷侧），沿电场线电势降低，因此（正电荷侧）电势为正，（负电荷侧）电势为负，，故B错误； C．等量异种电荷的中垂线（竖直对称轴所在直线）是等势面，电势为，即；由对称性可知 因此： ，，即，故C错误； D．都在等势的中垂线上，，正试探电荷的电势能，因此正电荷从到电势能不变，故D错误。 故选A。 题型解码 对称轴（竖直方向）是中垂线，属于等势线，因此b、d两点电势相等；电场方向整体从正电荷侧指向负电荷侧，沿电场线电势降低，可判断a、c两点电势高低。注意正试探电荷在等势面上移动时电势能不变。 题型02 电场中的图像问题 3．（2026·湖北黄石·二模）（多选）在平行于纸面的匀强电场中，一个质量为m、电量为的带电微粒仅受电场力和外力F作用，做逆时针匀速圆周运动，如图甲所示，ab为圆轨迹的一条直径。取圆心O点为坐标原点建立x轴，圆轨道半径为R。若从微粒经过a点开始计时，微粒所处位置的电势随时间t的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．匀强电场的方向与x轴正方向成 B．电势差 C．外力F的最大值与最小值的差可能是 D．外力F的最大值与最小值的差可能是 【答案】BCD 【详解】A．微粒做逆时针匀速圆周运动，由乙图可知：从电势最高点（）到电势最低点（）的时间间隔为，对应半个周期，因此周期 角速度 从点（，，相对于轴的方位角）开始，经过到达电势最高点，转过角度 因此电势最高点方位角为，电势最低点在其对侧，方位角。 匀强电场中，沿电场方向电势降低，因此电场方向从高电势指向低电势，即沿方位角（与正方向夹角为），不是，故A错误； B．匀强电场中，电势沿直径线性变化，最高点电势，最低点电势，可得场强大小： 即： 任意方位角处的电势可表示为： 点，点，因此电势差： 故B正确； C．微粒做匀速圆周运动，受力满足矢量关系： 为定值，为恒力 的最大值，最小值 差值：若： 代入 得： 故C正确； D．若： 代入 得： 故D正确。 故选BCD。 题型解码 电场结合图像时，注意提取周期、极值点、斜率等关键信息 题型01 电场中力和能性质的综合问题 1．（2026·河北·一模）TN模式液晶显示器上发光位置的发光原理如图所示，若图中开关闭合，两基板间的液晶分子将在板间匀强电场作用下定向排列，不再改变偏振光偏振方向，发光位置将变暗。从开关闭合到发光位置变暗的过程中（　　） A．两偏振片方向不垂直依然能工作 B．液晶分子正电中心偏向后基板 C．液晶分子所受合静电力不为零 D．液晶分子的电势能逐渐增大 【答案】B 【详解】A．前偏振片输出水平偏振光，后偏振片初始为竖直方向（正交），无电场时液晶旋转90°使光通过；有电场时分子沿电场排列，不旋转光，光被阻挡，发光位置变暗。若两偏振片方向不垂直时，闭合开关有可能亮度不变，因此不能正常工作，故A错误； B．图中前基板接正极，后基板接负极，电场方向水平向右，则液晶分子正电中心偏向后基板，故B正确； C．分子整体电中性，正负电荷在匀强电场中受力大小相等、方向相反，合力为零，故C错误； D．从无序到沿电场力方向排列，电场力做正功，电势能减小，故D错误。 故选B。 2．（2026·陕西咸阳·模拟预测）如图所示，半径为2r的均匀带电球体电荷量为Q，过球心O的x轴上有一点P，已知P到O点的距离为3r，现若挖去图中半径均为r的两个小球，且剩余部分的电荷分布不变，静电力常量为k，则下列分析中正确的是（　　） A．挖去两小球前，两个小球在P点产生的电场强度相同 B．挖去两小球前，整个大球在P点产生的电场强度大小为 C．挖去两小球后，P点电场强度方向与挖去前相同 D．挖去两小球后，剩余部分在P点产生的电场强度大小为 【答案】C 【详解】A．大球半径为，体积 每个小球半径为，体积 电荷均匀分布，因此单个小球电荷量 电场强度是矢量，两个小球关于轴对称，它们在P点的场强分量方向相反，方向不同，因此电场强度不同，故A错误； B．P到大球球心O的距离为，P在大球外部，大球在P点的场强，故B错误； C．挖去前，大球在P点的场强方向沿轴正方向。挖去后，两个小球关于轴对称，它们在P点的场强分量相互抵消，合场强只剩分量，方向仍沿轴，和挖去前方向相同，故C正确； D．单个小球球心到P的距离 单个小球在P点场强大小 其分量 两个小球合场强的分量 原大球场强 因此剩余场强，故D错误。 故选C。 3．（2026·辽宁大连·一模）细胞膜是由磷脂双分子层构成的富有弹性的半透膜。在运送粒子时，细胞膜内上、下表面单位面积的电荷量为，此时可将细胞膜视为两个很大的平行板构成的电容器，其间距为d，内部的相对介电常数为，静电力常量为k，则比荷为的粒子在分子层间的加速度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】将细胞膜视为平行板电容器，设其面积为S，则其电容 又根据题意可知其所带电荷量 则两板间的电压 两板间的场强 比荷为的粒子在分子层间的加速度大小 故选A。 4．（2026·山西·一模）（多选）半球形电子能量分析器是一种测量电子能量分布的器件。它由内外两个同心半球组成，利用半球壳间的静电场让不同能量的电子在半球形通道中“分道扬镳”，筛选出特定能量范围的电子。如图所示，同心半球的球心为O，静电场沿着径向分布，电场强度的大小。速率不同的电子从入射口A进入电场，速度方向垂直于同心半球的底面，经过电场后分别到达B、C、D处，。忽略边缘效应和电子之间的相互作用。则（　　） A．到达B的电子在运动过程中动能增大 B．到达B、C、D的电子在A处对应的入射动能依次减小 C．到达B、C、D的电子在电场中运动的时间依次增大 D．到达B、C、D的电子出射速度方向均垂直于同心半球的底面 【答案】BD 【详解】A． 电子能做圆周运动到达时，电场力提供向心力，因此电场力方向始终指向球心。到达的电子整体远离球心，电场力指向（与位移径向分量方向相反），电场力做负功，动能减小，A错误； B．在入射点，电场力提供向心力 若入射动能（速度）足够大，，提供的向心力不足，电子做离心运动，偏向外围到达 若，电子做匀速圆周运动，到达 若入射动能（速度）足够小，，提供的向心力过大，电子做近心运动，偏向球心到达 因此到达、、的电子入射动能依次减小，B正确； C． 因电场，与万有引力相似，电子运动规律与类比于行星的运动，根据开普勒第三定律，可得，由图可知，轨道 “半长轴” 大小关系 所以，电子到达、、的运动时间均为各自的半周期，依次减小，C错误。 D．电子都是从同一侧垂直径向入射，在引力场中运动到 “对面最远点” 时，速度方向一定垂直于连线（长轴）出射，垂直于底面，D正确。 故选 BD。 题型02 电场中的图像问题 5．（2026·重庆渝中·模拟预测）光滑绝缘的水平桌面上方有沿水平方向的匀强电场， 一带负电的小球受该匀强电场的电场力及另一水平力F 作用而在桌面上做匀速圆周运动，从圆周轨迹上的 A点开始运动一周，其电势能与时间的关系图像如图所示， 下列说法正确的是（    ） A．小球在A点受到的力F最大 B．电场强度的方向由C指向 A C．小球在C点受到的力F一定小于电场力 D．小球在B、D两点受到的力F大小相等、方向相反 【答案】A 【详解】AB．由题可知，小球在 A 点电势能最小，在 C 点电势能最大。对于负电荷，电势能越小电势越高，故 φA>φC，电场强度方向由 A 指向 C， 如图所示 负电荷受到的电场力方向与场强方向相反，即由 C 指向 A。小球做匀速圆周运动，合外力提供向心力，方向始终指向圆心。在 A 点，电场力背离圆心，向心力指向圆心（向上），则有 此时 F 最大，故A正确， B错误； C．同理，在 C 点电势能最大，电场力指向圆心，合力提供向心力，则有， 即，故C正确； D．在 B、D 两点，电势相等，电场力大小相等，方向关于AC对称，因此受到的外力F大小相等，但方向关于竖直轴对称，并不相反，故D错误。 故选A。 6．（2026·重庆沙坪坝·一模）为了研究某平行于纸面的匀强电场，某同学进行了如下操作：取电场内某一位置为坐标原点建立轴，选取轴上到点距离为的点，以为圆心、为半径作圆，如图甲所示，从点起沿圆周顺时针测量圆上各点与的电势差和转过的角度，可以用此数据绘制图，当半径分别取、时，绘制出如图乙中所示的三条曲线，三条曲线均在时达到电势差的最大值，最大值分别为，下列说法正确的是（　　） A．电场方向沿轴负方向 B．电场强度的大小为 C．曲线③对应的取值为 D．曲线①中，时， 【答案】D 【详解】ABC．由题意可知，电势差最大，表明该处直径与电场线平行，该静电场可以用如图的电场线和等势线表示 电场强度大小为 且曲线③对应的取值为，故ABC错误； D．曲线①中，时，故D正确。 故选D。 7．（2026·辽宁大连·模拟预测）（多选）如图甲在正方形的四个顶点各固定一个点电荷，电荷量分别为、、、，直角坐标系的轴、轴为正方形的对称轴，轴上的电势随位置变化的图像如图乙。若一带电量为的试探电荷在原点处由静止释放，当它沿轴运动到点时达到最大速度，不计试探电荷重力。下列说法正确的是（　　） A．轴上（不考虑无穷远处）电场强度为零的位置有两个 B．点的电势为 C．若将该试探电荷从轴负半轴上无穷远处以初速度沿轴正方向射入，在沿轴正方向运动到坐标原点的过程中，其加速度先增大再减小 D．若将该试探电荷从轴负半轴上无穷远处以初速度沿轴正方向射入，以后的运动过程中它的最小速度为 【答案】AD 【详解】A．根据可知，图像切线斜率的绝对值表示该位置电场强度的大小，因此x轴上电场强度为零的位置有两个（不考虑无穷远处），故A正确； B．由图乙可知，O点的电势为0，正试探电荷从O点到E点，由动能定理有 解得E点的电势为，故B错误； C．该试探电荷从x轴负半轴上无穷远处沿x轴正方向运动到坐标原点O的过程中，根据图像可知，试探电荷受到的电场力先增大后减小再增大，则其加速度先增大再减小再增大，故C错误； D．该电荷从x轴负半轴上无穷远处以初速度3v沿x轴正方向射入后，由图乙图像结合对称性可知，x轴正半轴有一点F与E点关于O点对称，F点的电势最高，该电荷在F点的电势能最大，动能最小，速度最小；则 根据动能定理可知 解得最小速度为，故D正确。 故选AD。 8．（2026·河北承德·一模）（多选）已知在取无穷远处电势为零时，点电荷在空间某点的电势，式中Q为场源电荷的电荷量，r为该点到点电荷的距离，k为静电力常量。如图所示，点电荷甲电荷量为4Q（），点电荷乙电荷量为。以点电荷甲所处位置为坐标原点，以水平向右为x轴正方向，乙点电荷位于处，取无穷远处电势为零，则下列x轴上电势φ与电场强度E随x坐标的变化曲线正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AC 【详解】AB．电势是标量，总电势为两个点电荷电势的直接叠加 当x趋向于0时，电势φ趋向于正无穷，当x趋向于5l时，电势φ趋向于负无穷，故A正确，B错误； CD．在0到5l区间，其电场强度方向都是沿x轴正方向，即均为正方向，越靠近两个电荷，其电场强度越大，在中间某个位置最小，且也为正值。在5l之后，正电荷的电场强度方向依然是正方向，负电荷的电场强度方向为负，由于正电荷的电荷量大，所以存在某个位置电场强度为零，设该位置坐标为x，有 解得 即在处电场强度为零，在5l到10l之间由于靠近负电荷，所以其方向为负方向，综上所述，故C正确，D错误。 故选AC。 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 压轴08 静电场中力和能性质的综合应用(原卷版) 命题预测 “静电场中力和能性质的综合应用”是高考物理核心考点，近年年均考查2-3题，覆盖选择题与计算题，重点考查电场强度、电势能等概念及“一线一面一轨迹”“电场图像”“复合场运动”“多电荷系统叠加”等高频模型，常结合运动轨迹、图像特征、能量守恒等分析场强分布与电势变化。未来命题趋势强调情境创新化（如融入静电除尘、离子喷镀、示波管聚焦偏转等或传统文化）、模型复合化（如电场+重力场+磁场叠加） 备考建议需深化概念理解（如场强与电势的关联）、突破模型（如等量电荷分布特征）、优化解题策略（优先能量观点），并关注热点如组合场中的周期性运动或感应电荷平衡问题。整体备考应强化图像分析和能量守恒思想的迁移训练。 高频考法 1. 电场中力和能性质的综合问题 2. 电场中的图像问题 知识·技法·思维 考向01 电场力的性质 1.电场强度的三个表达式 表达式 公式意义 电场强度定义式 真空中点电荷的电场强度决定式 匀强电场中E与U的关系式 适用条件 一切电场 　①真空　②点电荷 匀强电场 决定因素 由电场本身决定,与检验电荷无关 由场源电荷和场源电荷到该点的距离r共同决定 由电场本身决定,d为电场中两点沿电场方向的距离 2. 计算电场强度常用的方法 公式法、平衡条件求解、叠加合成法、对称法、补偿法、等效法。 考向02 电场能的性质 1.电势高低的判断 1）利用电场线方向判断：沿电场线方向电势逐渐降低。 2）公式法：①φ=；②点电荷中的电势φ=。 3）利用电势差的正负判断：根据UAB=，将WAB、q的正负号代入，UAB>0，则φA>φB；UAB<0，则φA<φB。 2.电势能大小的判断 1）做功判断法：由WAB=EpA-EpB可知，静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增大。 2）电荷电势法：由Ep=qφ可知，正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大。 3）能量守恒法：若只有静电力做功，电荷的动能和电势能之和守恒，动能增大时，电势能减小，动能减小时，电势能增大。 考向03 电场中力和能性质的综合问题 1.场的叠加 1）电场强度矢量的叠加：电场强度是矢量，遵循平行四边形定则； 2）电势标量的叠加：某点电荷Q在距离该电荷r处的电势φ=；多个电荷共同激发的电场中，某点的电势等于各个电荷单独在该点激发的电势的代数和。 如图所示，EP=2EAcos θ=cos θ，φP=-=0。 2.电场中的功能关系 1）WG=-ΔEp重 2）W电=-ΔEp电 3）W合=ΔEk 4）若只有静电力做功，电势能与动能之和保持不变。 5）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。 考向04 电场中的图像问题 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 φ-x 图像 (1)从φ-x图像中可以直接判断各点电势的高低,进而确定电场强度的方向及试探电荷电势能的变化 (2)φ-x图线切线的斜率大小表示沿x轴方向电场强度E的大小 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,E<0表示电场强度沿x轴负方向 (2)图线与x轴围成的“面积”表示电势差,“面积”大小表示电势差大小,两点的电势高低需根据电场方向判定 Ep-x 图像 (1)图像的切线斜率大小表示静电力大小 (2)可用于判断电场强度、动能、加速度等随位移的变化情况 典例·靶向·突破 题型01 电场中力和能性质的综合问题 1．（2026·甘肃兰州·二模）如图所示，半球面的上半部分均匀带正电，下半部分均匀带负电，上下两部分带电量相等。半球竖直直径上的A、B两点到球心O的距离相等，下列说法中正确的是（　　） A．A、B两点的电势相等 B．A、B两点的电场强度相同 C．O点电场强度的方向垂直于圆截面向外 D．电子在A点的电势能小于在B点的电势能 题型解码 将半球面等效为竖直直径上的一对等量异种点电荷，利用对称性分析A、B两点电势高低（正电荷侧电势高，负电荷侧电势低），并注意电子带负电，其电势能公式为Ep=qφ，因此电势越低处电子的电势能越大。 2．如图所示，某同学利用绝缘弧形细条按照“小雪花”的基本形状摆成模型，若其左右分别均匀分布着等量异种电荷。a、b、c、d四点均位于对称轴上，且它们与中心点的距离均相等。则（　　） A．b、d两点的场强相等 B．a、c两点的电势相等 C．ab两点电势差大于bc两点电势差 D．正试探电荷从b到d电势能增加 题型解码 对称轴（竖直方向）是中垂线，属于等势线，因此b、d两点电势相等；电场方向整体从正电荷侧指向负电荷侧，沿电场线电势降低，可判断a、c两点电势高低。注意正试探电荷在等势面上移动时电势能不变。 题型02 电场中的图像问题 3．（2026·湖北黄石·二模）（多选）在平行于纸面的匀强电场中，一个质量为m、电量为的带电微粒仅受电场力和外力F作用，做逆时针匀速圆周运动，如图甲所示，ab为圆轨迹的一条直径。取圆心O点为坐标原点建立x轴，圆轨道半径为R。若从微粒经过a点开始计时，微粒所处位置的电势随时间t的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．匀强电场的方向与x轴正方向成 B．电势差 C．外力F的最大值与最小值的差可能是 D．外力F的最大值与最小值的差可能是 题型解码 电场结合图像时，注意提取周期、极值点、斜率等关键信息 题型01 电场中力和能性质的综合问题 1．（2026·河北·一模）TN模式液晶显示器上发光位置的发光原理如图所示，若图中开关闭合，两基板间的液晶分子将在板间匀强电场作用下定向排列，不再改变偏振光偏振方向，发光位置将变暗。从开关闭合到发光位置变暗的过程中（　　） A．两偏振片方向不垂直依然能工作 B．液晶分子正电中心偏向后基板 C．液晶分子所受合静电力不为零 D．液晶分子的电势能逐渐增大 2．（2026·陕西咸阳·模拟预测）如图所示，半径为2r的均匀带电球体电荷量为Q，过球心O的x轴上有一点P，已知P到O点的距离为3r，现若挖去图中半径均为r的两个小球，且剩余部分的电荷分布不变，静电力常量为k，则下列分析中正确的是（　　） A．挖去两小球前，两个小球在P点产生的电场强度相同 B．挖去两小球前，整个大球在P点产生的电场强度大小为 C．挖去两小球后，P点电场强度方向与挖去前相同 D．挖去两小球后，剩余部分在P点产生的电场强度大小为 3．（2026·辽宁大连·一模）细胞膜是由磷脂双分子层构成的富有弹性的半透膜。在运送粒子时，细胞膜内上、下表面单位面积的电荷量为，此时可将细胞膜视为两个很大的平行板构成的电容器，其间距为d，内部的相对介电常数为，静电力常量为k，则比荷为的粒子在分子层间的加速度大小为（　　） A． B． C． D． 4．（2026·山西·一模）（多选）半球形电子能量分析器是一种测量电子能量分布的器件。它由内外两个同心半球组成，利用半球壳间的静电场让不同能量的电子在半球形通道中“分道扬镳”，筛选出特定能量范围的电子。如图所示，同心半球的球心为O，静电场沿着径向分布，电场强度的大小。速率不同的电子从入射口A进入电场，速度方向垂直于同心半球的底面，经过电场后分别到达B、C、D处，。忽略边缘效应和电子之间的相互作用。则（　　） A．到达B的电子在运动过程中动能增大 B．到达B、C、D的电子在A处对应的入射动能依次减小 C．到达B、C、D的电子在电场中运动的时间依次增大 D．到达B、C、D的电子出射速度方向均垂直于同心半球的底面 题型02 电场中的图像问题 5．（2026·重庆渝中·模拟预测）光滑绝缘的水平桌面上方有沿水平方向的匀强电场， 一带负电的小球受该匀强电场的电场力及另一水平力F 作用而在桌面上做匀速圆周运动，从圆周轨迹上的 A点开始运动一周，其电势能与时间的关系图像如图所示， 下列说法正确的是（    ） A．小球在A点受到的力F最大 B．电场强度的方向由C指向 A C．小球在C点受到的力F一定小于电场力 D．小球在B、D两点受到的力F大小相等、方向相反 6．（2026·重庆沙坪坝·一模）为了研究某平行于纸面的匀强电场，某同学进行了如下操作：取电场内某一位置为坐标原点建立轴，选取轴上到点距离为的点，以为圆心、为半径作圆，如图甲所示，从点起沿圆周顺时针测量圆上各点与的电势差和转过的角度，可以用此数据绘制图，当半径分别取、时，绘制出如图乙中所示的三条曲线，三条曲线均在时达到电势差的最大值，最大值分别为，下列说法正确的是（　　） A．电场方向沿轴负方向 B．电场强度的大小为 C．曲线③对应的取值为 D．曲线①中，时， 7．（2026·辽宁大连·模拟预测）（多选）如图甲在正方形的四个顶点各固定一个点电荷，电荷量分别为、、、，直角坐标系的轴、轴为正方形的对称轴，轴上的电势随位置变化的图像如图乙。若一带电量为的试探电荷在原点处由静止释放，当它沿轴运动到点时达到最大速度，不计试探电荷重力。下列说法正确的是（　　） A．轴上（不考虑无穷远处）电场强度为零的位置有两个 B．点的电势为 C．若将该试探电荷从轴负半轴上无穷远处以初速度沿轴正方向射入，在沿轴正方向运动到坐标原点的过程中，其加速度先增大再减小 D．若将该试探电荷从轴负半轴上无穷远处以初速度沿轴正方向射入，以后的运动过程中它的最小速度为 8．（2026·河北承德·一模）（多选）已知在取无穷远处电势为零时，点电荷在空间某点的电势，式中Q为场源电荷的电荷量，r为该点到点电荷的距离，k为静电力常量。如图所示，点电荷甲电荷量为4Q（），点电荷乙电荷量为。以点电荷甲所处位置为坐标原点，以水平向右为x轴正方向，乙点电荷位于处，取无穷远处电势为零，则下列x轴上电势φ与电场强度E随x坐标的变化曲线正确的是（　　） A． B． C． D． 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $ 压轴08 静电场中力和能性质的综合应用(答案版) 典例·靶向·突破 题型01 电场中力和能性质的综合问题 1．【答案】D 2．【答案】A 题型02 电场中的图像问题 3．【答案】BCD 题型01 电场中力和能性质的综合问题 1．【答案】B 2．【答案】C 3．【答案】A 4．【答案】BD 题型02 电场中的图像问题 5．【答案】A 6．【答案】D 7．【答案】AD 8．【答案】AC 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $