第8章 专题提升12 电场中的力电综合问题 演练知能提升(课件PPT)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·物理

该高中物理高考复习课件聚焦电场、力学平衡、能量转化等核心考点，依据高考评价体系梳理了受力分析、动能定理、电势能变化等考查要求，通过模拟题统计明确“电场力与平衡”“能量守恒应用”等高频考点占比，归纳选择、计算等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题解析+模型建构+科学推理”策略，如第1题用整体法分析系统平衡培养科学思维，第4题结合动能定理突破电场中运动合成，帮助学生掌握受力分析模板和能量计算技巧，助力学生高效冲刺，为教师提供精准复习指导。

演练知能提升 1 1.如图所示，空间中存在水平向左的匀强电场E，质量为M的劈形木块静止在粗糙水平面上，在劈形木块上有质量为m、带电量为＋q的光滑小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，绳子处于伸直状态。已知绳子与竖直方向的夹角为30°，劈形木块的斜面倾角为30°，重力加速度为g，整个装置处于平衡状态，下列说法正确的是(　　) A.小球一定受到四个力的作用 B.木块对地面的摩擦力可能水平向左 C.木块对地面的摩擦力可能为零 C 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 演练知能提升 解析：对小球受力分析，小球受到电场力、重力、支持力和细线拉力，若重力、电场力和拉力三力平衡，则没有支持力，故A错误； 对小球、劈形木块整体分析，可知拉力在水平方向的分力要么大于电场力，要么等于电场力，所以地面对木块的摩擦力要么水平向左，要么没有，由牛顿第三定律可知，木块对地面的摩擦力可能水平向右，也可能为零，故B错误，C正确； 由题意电场方向转动过程中细绳与竖直方向角度始终为30°，可知此过程中绳上的拉力一直减小，当电场线方向竖直向上时，拉力最小为零，故D错误。 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 演练知能提升 2.(多选)(2026·山西晋城市模拟)如图所示，固定点电荷A、B分别带正、负电荷，A的电量大于B的电量，光滑绝缘、粗细均匀的直杆竖直固定，与AB的垂直平分线重合，将带正电的小环套在杆上，让小环从杆上P点由静止释放，则小环从P点运动到AB中点O的过程中，下列说法正确的是(　　) A.小环的电势能不断增大 B.小环的机械能不断增大 C.小环运动的速度不断增大 D.小环有可能在两个位置的加速度为零 AD 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 解析：由于电场力对小环一直做负功，因此小环的机械能不断减小，电势能不断增大，故A正确，B错误； 从P到O电场强度竖直向上的分量可能先增大后减小，若小环受到的向上的最大电场力大于环的重力，则小环就是向下先加速后减速再加速，此时小环在向下运动过程中就有两个位置电场力与重力等大、反向，加速度为零，故C错误，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 3．(2026·广东省调研)如图所示，均匀带正电的绝缘体圆环水平放置在真空中，O点是其圆心，M、N是轴线上关于O点对称的两点。重力不可忽略的带负电小球，由M处静止释放，则该小球从M到N的过程，下列说法正确的是(　　) A.动能先增大后减小 B.电场力先增大后减小 C.电势能先减小后增大 D.加速度先减小后增大 C 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 解析：由M到O，小球受到竖直向下的重力和电场力，合力方向向下，与位移方向相同，所以合力做正功，根据动能定理可知，动能增大，由O到N，重力竖直向下，电场力竖直向上，合力方向可能先向下后向上再向下，也可能一直向下，所以合力可能先做正功后做负功再做正功，动能先增大后减小再增大，也可能合力一直做正功，动能一直增大，故A错误； 根据等量同种点电荷的电场分布特点可知，中垂线上存在电场强度最大的位置，所以M到N电场力可能先增大后减小再增大再减小，也可能先减小后增大，故B错误； 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 由于运动过程中电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大，故C正确； 若电场力先增大后减小再增大再减小，则合外力(加速度)先增大后减小再增大，若电场力先减小后增大，则合外力(加速度)可能一直减小，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 4.(多选)(2026·广东河源市调研模拟)如图所示，空间中存在水平向右的匀强电场，一带负电的小球以速度大小v竖直向上射入匀强电场，经过一段时间，小球速度大小仍为v，但方向沿水平方向。已知小球质量为m、电荷量为－q，重力加速度为g，则在该过程中(　　) ABD 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 5.(多选)(2026·广东潮州市模拟)如图所示，O是光滑绝缘水平桌面的中点，在O点正上方P点固定一个正电荷a，现将带电小球b从桌面上的Q点以水平初速度v0射出，小球不会离开水平桌面。不计小球的大小，则下列说法正确的是(　　) A.小球射出后一定还能回到Q点 B.小球在运动过程中，电势能可能保持不变 C.小球在运动过程中，电场力可能一直做负功，也可能不做功 D.若将小球从Q点由静止释放，则小球一定会经过O点且在O点的电势能最小 BC 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 解析：由题意可知，若小球带正电，则一定沿QO连线减速，到O点时速度恰好为零，电场力一直做负功，若小球带负电，则可能沿QO连线先加速再减速，或者绕O点做匀速圆周运动，电场力不做功，电势能保持不变，故A错误，B、C正确； 若小球带正电从Q点由静止释放，则小球不会经过O点，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 6.(2026·江苏宿迁市模拟)如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个完全相同带正电的小球A、B、C，通过不可伸长的绝缘细线a、b、c连接成正三角形，小球均处于静止状态，细线被拉直。剪断细线a，小球开始运动，则(　　) A.剪断a前，a中张力大于B、C间的库仑力 B.剪断a瞬间，细线b、c中张力均变大 C.三个球运动至一直线时，整个系统电势能最大 D.球A经过B、C初始位置连线中点时的速度最大 B 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 解析：由受力分析可知，剪断a前，a中的张力等于B、C间的库仑力，c中的张力等于A、B间的库仑力，A错误； 剪断a瞬间，对B分析，受A对B的斥力、C对B的斥力以及细线c的拉力，则此时c中的拉力Tc′＝FAB＋FCBcos 60°＞Tc＝FAB，同理可知b中张力也变大，即剪断a瞬间，细线b、c中张力均变大，B正确； 系统初始时静止，剪断a后开始运动，动能增加，电势能减小，所以电势能最大时是初始静止状态，C错误； 当三个小球在同一直线上时，动能最大，电势能最小，但此时B、C小球已经离开了初始位置，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 7.(多选)(2026·湖北随州市期末联考)如图所示，带电小球用绝缘细线悬挂在O点，在竖直平面内做完整的变速圆周运动，小球运动到最高点时，细线受到的拉力最大。已知小球运动空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E，小球质量为m、带电量为q，细线长为l，重力加速度为g，则(　　) BD 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 解析：因为小球运动到最高点时，细线受到的拉力最大，可知重力和电场力的合力(等效重力)方向向上，则电场力方向向上，且电场力大于重力，小球带负电，故A错误，B正确； 由重力和电场力的合力方向向上，可知小球运动到最高点时速度最大，故C错误； 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 8.(2026·安徽马鞍山市教学质检)如图所示，在光滑绝缘的水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B，小球可视为质点，A球的电荷量为＋3q，B球的电荷量为－5q，组成一带电系统，处于静止状态。NQ与MP平行且相距3L，开始时MP恰为杆的中垂线。现在MP、NQ间加上水平向右的匀强电场E，带电系统开始运动，则(　　) B 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 B球从开始运动到最大位移的过程，电场力做功WB＝－5qEx，根据功能关系可得WB＝－ΔEp，所以ΔEp＝6qEL，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 9.(12分)(2026·宁夏中卫市一模)如图所示，一质量m＝1×10－6 kg、带电量q＝－2×10－8 C的微粒以初速度大小v0从A点竖直向上射入一水平向右的匀强电场，当微粒运动到比A点高h＝0.2 m的B点时，速度大小为2v0，方向水平向左。重力加速度g取10 m/s2，求： 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 (1)微粒的初速度大小v0；(2分) 答案：2 m/s　 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 (2)A、B两点间的电势差UAB；(4分) 答案：－400 V　 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 (3)匀强电场的场强大小E。(6分) 答案：1 000 V/m 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 (1)小物块b经过桌面右侧边缘B点时的速度大小；(4分) 答案：3 m/s 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 (2)释放后，小物块b在运动过程中克服摩擦力做的功；(4分) 答案：0.9 J 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 (3)小物块b在半圆轨道中运动到最大速度的位置记为D(图中未标出)，则从B点到D点，电场力做的功。(4分) 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 演练知能提升 $