第35講 電場中的功能關(guān)系及圖像問題（練習(xí)）（解析版）-【上好課】2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測（新教材新高考）

第35講電場中的功能關(guān)系及圖像問題目錄01模擬基礎(chǔ)練【題型一】電場中的功與能 【題型二】電場中的圖像02重難創(chuàng)新練【題型一】電場中的功與能 1．如圖所示，一帶電粒子，質(zhì)量為m，電荷量為q，一初速度v0從A點(diǎn)豎直向上進(jìn)入方向水平的勻強(qiáng)電場，粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度沿電場線方向的分量為2v0。不計(jì)重力的作用，則A、B兩點(diǎn)的電勢差UAB為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】由動(dòng)能定理則A、B兩點(diǎn)的電勢差為故選B。2．如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一個(gè)帶正電的小球，質(zhì)量為，所帶的電荷量為，用一根不可伸長的絕緣輕細(xì)線系在勻強(qiáng)電場中的O點(diǎn)，勻強(qiáng)電場方向水平向右，場強(qiáng)為104N/C?，F(xiàn)將帶正電小球從O點(diǎn)右方由水平位置A點(diǎn)（細(xì)線繃直）無初速度釋放，取重力加速度。以下說法錯(cuò)誤的是（）A．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為零B．從A到B的過程中小球減少的重力勢能大于電勢能的增加量C．若將小球從C點(diǎn)由靜止釋放，其最終一定能通過A點(diǎn)并繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離D．若將小球從C點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能和電勢能的和不守恒【答案】B【詳解】A．設(shè)繩子長度為，小球從到過程，根據(jù)動(dòng)能定理代入數(shù)據(jù)可得可知小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，故A正確；B．根據(jù)能量守恒定律可知從A到B的過程中小球減少的重力勢能等于電勢能的增加量，故B錯(cuò)誤；C．若將小球從C點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)點(diǎn)時(shí)，電場力做正功，重力不做功，且繩繃緊時(shí)動(dòng)能不會完全損失，可知通過時(shí)小球速度不為零，所以其最終一定能通過A點(diǎn)并繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離，故C正確；D．若將小球從C點(diǎn)由靜止釋放，根據(jù)題意小球所受的合力與豎直方向的夾角為，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，繩子繃緊，沿著繩子方向的分速度瞬間變?yōu)榱悖心芰繐p失，所以運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能和電勢能的和不守恒，故D正確。本題選不正確項(xiàng)，故選B。3．如圖，圓心為O的圓處于足夠大的勻強(qiáng)電場中，電場方向與圓平面平行，ab和cd為該圓直徑。在a點(diǎn)有一粒子源，在平行于圓周面內(nèi)沿各個(gè)方向發(fā)射初動(dòng)能為，電荷量為q（）的粒子。在對比經(jīng)過圓周上各點(diǎn)的粒子后，發(fā)現(xiàn)從d點(diǎn)離開時(shí)粒子的動(dòng)能最大，而從b點(diǎn)離開時(shí)粒子的動(dòng)能為，不計(jì)粒子重力，則下列說法正確的是（）A．該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向與ad平行B．粒子在a點(diǎn)時(shí)電勢能高于在c點(diǎn)時(shí)電勢能C．從c點(diǎn)離開時(shí)粒子的動(dòng)能為D．a(chǎn)d間的電勢差為【答案】D【詳解】A．根據(jù)題意可知從d點(diǎn)離開時(shí)粒子的動(dòng)能最大，可知在電場線方向的投影最長，根據(jù)幾何關(guān)系可知該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向與平行，故A錯(cuò)誤；B．作過點(diǎn)到的垂線，設(shè)垂足為，如圖所示可知、兩點(diǎn)電勢相等，根據(jù)沿著電場線方向電勢降低可知點(diǎn)電勢高于點(diǎn)電勢，則點(diǎn)電勢高于點(diǎn)電勢，根據(jù)可知粒子在a點(diǎn)時(shí)電勢能低于在c點(diǎn)時(shí)電勢能，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)題意從到，根據(jù)動(dòng)能定理從到，根據(jù)動(dòng)能定理解得故C錯(cuò)誤；D．同理從到，根據(jù)動(dòng)能定理解得故D正確。故選D。4．由多個(gè)點(diǎn)電荷組成的系統(tǒng)的電勢能與它們的電荷量和相對位置有關(guān)。如圖甲所示，a、b、c三個(gè)質(zhì)量均為m，帶等量正電荷的小球，用長度相等不可伸長的絕緣輕繩連接，靜置于光滑絕緣水平面上，設(shè)此時(shí)系統(tǒng)的電勢能為?，F(xiàn)剪斷a、c兩小球間的輕繩，一段時(shí)間后c球的速度大小為v，方向如圖乙所示。關(guān)于這段時(shí)間內(nèi)的電荷系統(tǒng)，下列說法中正確的是（

）A．動(dòng)量不守恒 B．機(jī)械能守恒C．c球受到的電場力沖量大小為mv D．圖乙時(shí)刻系統(tǒng)的電勢能為【答案】D【詳解】A．系統(tǒng)受合外力為零，則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電場力做正功，則系統(tǒng)的機(jī)械能增加，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)量定理，c球受到的電場力和細(xì)繩拉力的合力的沖量等于c球動(dòng)量變化，大小為mv，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由對稱性可知，a球的速度大小也為v，方向與ac連線成30°角斜向左下方，因系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則b球的速度方向垂直ac向上，由動(dòng)量守恒解得則此時(shí)三個(gè)小球的動(dòng)能為因系統(tǒng)的電勢能和動(dòng)能之和守恒，則圖乙時(shí)刻系統(tǒng)的電勢能為選項(xiàng)D正確。故選D。5．如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中有一個(gè)絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過程中動(dòng)能增加了12J，金屬塊克服摩擦力做功8J，重力做功24J.下列說法中正確的是（）A．金屬塊帶負(fù)電荷B．金屬塊克服電場力做功8JC．金屬塊的電勢能減少4JD．金屬塊的機(jī)械能減少12J【答案】D【詳解】ABC．金屬塊滑下的過程中動(dòng)能增加了12J，由動(dòng)能定理知WG＋Wf＋WF＝ΔEk摩擦力做功Wf＝－8J重力做功WG＝24J解得電場力做功WF＝－4J電場力做負(fù)功，金屬塊帶正電荷，電勢能增加了4J，故ABC錯(cuò)誤；D．由功能關(guān)系可知機(jī)械能的變化量ΔE＝Wf＋WF＝－12J即機(jī)械能減少了12J，故D正確。故選D?！绢}型二】電場中的圖像6．空間某一靜電場的電勢φ在x軸上的分布如圖所示，x軸上兩點(diǎn)B、C的電場強(qiáng)度在x軸方向上的分量分別是EBx、ECx，下列說法中不正確的有（）A．EBx的大小大于ECx的大小B．EBx的方向沿x軸正方向C．電荷在O點(diǎn)受到的電場力在x軸方向上的分量最小D．負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做正功后做負(fù)功【答案】B【詳解】A．在φ－x圖像中，圖線的斜率大小表示場強(qiáng)大小，可見EBx＞ECx故A正確；BD．沿電場方向電勢降低，在O點(diǎn)左側(cè)，Ex的方向沿x軸負(fù)方向，在O點(diǎn)右側(cè)，Ex的方向沿x軸正方向，負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做正功后做負(fù)功，故B錯(cuò)誤，D正確；C．同理可知O點(diǎn)φ－x圖像的斜率為零，則場強(qiáng)在x軸方向上的分量最小，電荷在該點(diǎn)受到的電場力在x軸方向上的分量最小，故C正確。本題選錯(cuò)誤的，故選B。7．在靜電場中，從原點(diǎn)O由靜止釋放一帶負(fù)電的微粒，它沿著x軸正方向運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過x軸上的x1、x2、x3、x4四點(diǎn)。已知微粒僅受電場力作用，該微粒的電勢能隨位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（

）A．x2和x4兩點(diǎn)處的電場強(qiáng)度相同B．由x1運(yùn)動(dòng)到的過程中，微粒的加速度先增大后減小C．由x1運(yùn)動(dòng)到的過程中，微粒的動(dòng)能先增大后減小D．從x1到x2過程中電場力對微粒做的功小于從x1到過程中電場力對微粒做的功【答案】C【詳解】A．根據(jù)解得可知-x圖像中圖線的斜率表示。由圖可知，x2和x4兩點(diǎn)處的斜率不同，則它們的電場強(qiáng)度不相同。故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，由x1運(yùn)動(dòng)到的過程中，圖線上各點(diǎn)的切線斜率先減小再增大，所以微粒的加速度先減小后增大。故B錯(cuò)誤；C．依題意，微粒僅受電場力作用，電場力做功導(dǎo)致動(dòng)能和電勢能的相互轉(zhuǎn)化，二者總量保持不變，由圖可知由x1運(yùn)動(dòng)到的過程中，微粒的電勢能先減小后增大，所以其動(dòng)能先增大后減小。故C正確；D．由圖可知，微粒在x2和處的電勢能相等，根據(jù)可知從x1到x2過程中電場力對微粒做的功等于從x1到過程中電場力對微粒做的功。故D錯(cuò)誤。故選C。8．如圖，將兩個(gè)試探電荷、分別放在點(diǎn)電荷右側(cè)，三個(gè)電荷同處于同一水平直線，試探電荷帶電量為，試探電荷帶電量為。取無窮遠(yuǎn)處電勢為0，電場力向右為正。下列是圖像能正確表示兩個(gè)試探電荷的所受到的庫侖力和具有的電勢能的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】點(diǎn)電荷右側(cè)的電場方向向左，試探電荷帶電量為，所受電場力方向向右，庫侖力為正值，試探電荷帶電量為，所受電場力方向向左，庫侖力為負(fù)值,又因?yàn)閳D像中，場源電荷帶負(fù)電，取無窮遠(yuǎn)處電勢為0，則空間電勢均為負(fù)值，則有，由上述可知，A正確，BCD錯(cuò)誤；故選A。9．如圖甲所示，在真空中有兩個(gè)等量同種電荷固定在光滑絕緣水平地面上，其連線的中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，比荷的點(diǎn)電荷從該水平面內(nèi)的C點(diǎn)由靜止釋放，7s時(shí)經(jīng)過B點(diǎn)，12s時(shí)經(jīng)過A點(diǎn)，v-t圖像如圖乙所示，其中B點(diǎn)處為整條v-t圖像切線斜率最大的位置（圖中已標(biāo)出該切線）。則下列說法正確的是（）A．B點(diǎn)為中垂線上電場強(qiáng)度最大的點(diǎn)，場強(qiáng)E=1V/mB．由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中點(diǎn)電荷的電勢能先減小后變大C．由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中，電勢逐漸升高D．AB兩點(diǎn)的電勢差【答案】A【詳解】A．由圖線斜率可知小物塊在經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的加速度最大為所以點(diǎn)的場強(qiáng)最大，根據(jù)牛頓第二定律得得點(diǎn)的場強(qiáng)大小為故A正確；B．由到A的過程中，物塊的速度一直增加，所以電場力一直做正功，則物塊的電勢能一直減小，故B錯(cuò)誤；C．對帶正電荷的物體來說，從高電勢到低電勢運(yùn)動(dòng)，電場力做正功，電勢能減小，則由到A過程中，電勢逐漸降低，故C錯(cuò)誤；D．物塊由到A，只有電場力做功，由動(dòng)能定理可得把代入解得故故D錯(cuò)誤。故選A。10.一帶負(fù)電粒子在僅受電場力作用下，從的位置沿軸正方向運(yùn)動(dòng)，電場力做功隨位移變化關(guān)系如圖所示，其中為距離的中點(diǎn)，段的圖像是曲線，段的圖像是直線，在過程中下列說法正確的是（）A．處的場強(qiáng)一定不為零B．粒子在處電勢能最小C．粒子從處運(yùn)動(dòng)到處過程中，電勢能不變D．、、處的電勢、、的關(guān)系為【答案】B【詳解】A．題圖為一帶負(fù)電粒子在僅受電場力作用下的圖像，由整理有該圖像的斜率為帶電粒子所受的電場力，由圖像可知，在處粒子所有的電場力為零。根據(jù)可知，此處電場強(qiáng)度為零，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；BC．由題圖可知，粒子在過程，電場力做正功，電勢能減小，粒子在過程，電場力做負(fù)功，電勢能增加，粒子在處電勢能最小，故B項(xiàng)正確；C．粒子在過程，電場力做負(fù)功，電勢能增加，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．由之前的分析可知，該圖像的斜率為電場力，由題圖分析可知，在過程，電場對粒子做正功，由題圖可知，在過程，圖像的斜率方向反向，即粒子所受電場力的方向反向，該過程，電場對電場力做負(fù)功，電場力做負(fù)功，電勢能增加，所以粒子在處電勢能大于處的電勢能，由于粒子帶負(fù)電，所以電勢能大的地方，其電勢小，即由題圖可知在過程，電場對粒子做負(fù)功，所以粒子在處電勢能大于處的電勢能，由于粒子帶負(fù)電，所以電勢能大的地方，其電勢小，即綜上所述有故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。11．一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中段是關(guān)于直線對稱的曲線，段是直線，其中，則下列說法正確的是（）A．段的電場強(qiáng)度逐漸增大B．x1、x2、x3處電勢φ1、φ2、φ3的關(guān)系為C．粒子在段做勻變速運(yùn)動(dòng)，段做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．x1與x2兩點(diǎn)間的電勢差等于x2與x3兩點(diǎn)間的電勢差【答案】B【詳解】A．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系場強(qiáng)與電勢的關(guān)系得由數(shù)學(xué)知識可知圖像切線的斜率等于，段的斜率逐漸減小，電場強(qiáng)度逐漸減小，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系；粒子帶負(fù)電，則則知：電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有故B正確；C．由圖看出段圖像切線的斜率不斷增大，場強(qiáng)增大，粒子所受的電場力增大，做非勻變速運(yùn)動(dòng)。段斜率不變，場強(qiáng)不變，即電場強(qiáng)度大小和方向均不變，是勻強(qiáng)電場，粒子所受的電場力不變，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．x1與x2兩點(diǎn)間距與x2與x3兩點(diǎn)間距相等，但是線的斜率不一樣，故而電場強(qiáng)度不一樣，由定性分析可知x1與x2兩點(diǎn)間的電勢差U12與x2與x3兩點(diǎn)間的電勢差U23不相同，故D錯(cuò)誤。故選B。12.兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有三點(diǎn)（均在同一水平面內(nèi)），如圖甲所示，將一可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放并開始計(jì)時(shí)，其沿運(yùn)動(dòng)的圖象如圖乙所示，其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置（圖中標(biāo)出了該切線），則下列說法正確的是（

）A．由C到A的過程中物塊的電勢能先減小后變大B．由C點(diǎn)到A點(diǎn)電勢逐漸升高C．C、B兩點(diǎn)間的電勢差小于B、A間電勢差D．物體帶負(fù)電，且在B點(diǎn)所受電場力比在A點(diǎn)大【答案】C【詳解】A．據(jù)圖像可知帶電粒子的速度增大，電場力做正功，電勢能減小，故A錯(cuò)誤；B．據(jù)兩個(gè)等量的同種正電荷，其連線中垂線上電場強(qiáng)度方向由O點(diǎn)沿中垂線指向外側(cè)，故由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中電勢逐漸減小，故B錯(cuò)誤；D．C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中電勢逐漸減小，其電勢能也減小，根據(jù)可知物體帶正電，據(jù)圖斜率表示加速度，可知帶電粒子在B點(diǎn)的加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律可知物體在B點(diǎn)所受電場力最大，故D錯(cuò)誤；C．據(jù)圖像可知A、B兩點(diǎn)的速度，根據(jù)動(dòng)能定理同理可得結(jié)合題圖可得故C正確。故選C。1．如圖所示，粗糙水平面所在空間有水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E。一質(zhì)量為m，帶電荷量為的物塊自O(shè)點(diǎn)以初動(dòng)能向右運(yùn)動(dòng)。已知物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，且，設(shè)O點(diǎn)的電勢為零，規(guī)定水平向右為正方向，則物塊的動(dòng)能、電勢能與物塊運(yùn)動(dòng)的位移x關(guān)系圖像可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】AB．當(dāng)物塊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理，有解得當(dāng)物塊減速為0時(shí)，因?yàn)?，所以物塊會向左加速，根據(jù)動(dòng)能定理有解得故A正確，B錯(cuò)誤；CD．物體先向右減速，再向左加速，而物體電場力方向向左，所以電場力先做負(fù)功，再做正功，故電勢能先增大后減小，故CD錯(cuò)誤。故選A。2．如圖甲所示，圓形區(qū)域ABCD處在平行于紙面的勻強(qiáng)電場中，圓心為O，半徑為。P為圓弧上的一個(gè)點(diǎn)，PO連線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，θ為PO連線從AO位置開始旋轉(zhuǎn)的角度，P點(diǎn)電勢隨θ變化如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為20V/mB．勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向垂直AC連線向上C．一電子從A點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，電勢能增加2eVD．一電子從B點(diǎn)沿圓弧逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，電場力先做負(fù)功后做正功【答案】A【詳解】B．根據(jù)圖像可知，當(dāng)時(shí)，P點(diǎn)位于P1的電勢為1V，當(dāng)時(shí)，P點(diǎn)位于P2的電勢為3V，當(dāng)時(shí)，P點(diǎn)位于P3的電勢為5V，根據(jù)夾角關(guān)系，可知位于同一條直線上，則有解得可知，連線為一條等勢線，根據(jù)夾角關(guān)系可知，與垂直，即為一條電場線，方向由指向，與水平向右的方向成夾角，即勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向不是垂直AC連線向上，B錯(cuò)誤；A．根據(jù)上述，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為A正確；C．電子從A點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，有又解得即電勢能減小2eV，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)上述，電場方向由指向，與水平向右的方向成夾角，則電子從B點(diǎn)沿圓弧逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，電場力電場力先做正功后做負(fù)功，D錯(cuò)誤。故選A。3．一帶正電粒子在電場中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)，取該直線為x軸，起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，其電勢能與位移x的關(guān)系如圖所示，電場的電勢用表示，電場強(qiáng)度用E表示，粒子的動(dòng)能用表示，則四個(gè)選項(xiàng)中合理的是（） B．C． D．【答案】B【詳解】AB．由帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)規(guī)律知，帶電粒子沿著電場線方向電勢逐漸降低，逆著電場線方向電勢逐漸升高，正電荷沿著電場線方向做正功，電勢能逐漸減小，負(fù)電荷逆著電場線方向做正功，電勢能逐漸減小，故A錯(cuò)誤，B正確；C．帶正電粒子在電場中僅受靜電力作用，則有可知圖像的斜率切線絕對值表示電場力大小，根據(jù)題圖可知，帶電粒子受到的電場力逐漸減小，則電場強(qiáng)度隨位移變化逐漸減小，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)能定理可得可知圖像的切線斜率表示電場力，由于電場力逐漸減小，則圖像的切線斜率逐漸減小，D錯(cuò)誤；故選B。4．空間存在沿x軸方向的電場，從O點(diǎn)沿x軸正方向釋放一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，粒子只在電場力作用下剛好運(yùn)動(dòng)到處，粒子在運(yùn)動(dòng)過程中電勢能隨位置變化的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（）A．由圖可知，粒子在x1處受到的電場力最大B．電場中x2點(diǎn)的電勢低于x1點(diǎn)C．粒子釋放時(shí)的動(dòng)能為D．粒子經(jīng)過x2處的動(dòng)能為【答案】D【詳解】A．圖像的斜率表示由于x1處的斜率為零，則粒子在x1處受到的電場力為零，故A錯(cuò)誤；B．粒子帶正電，粒子在電勢高處電勢能大，因?yàn)楣使蔅錯(cuò)誤；CD．粒子運(yùn)動(dòng)過程中能量守恒解得粒子釋放時(shí)的動(dòng)能為粒子經(jīng)過x2處的動(dòng)能為故D正確，C錯(cuò)誤。故選D。5．空間存在沿x軸方向的電場，其電勢隨坐標(biāo)x的變化如圖所示（取無窮遠(yuǎn)處電勢為零）。一比荷絕對值為k的帶負(fù)電粒子僅在電場力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻以速度經(jīng)過A點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場強(qiáng)度為零B．此后粒子運(yùn)動(dòng)的最大速度為C．此后粒子運(yùn)動(dòng)的最小速度為D．此后粒子將做往復(fù)運(yùn)動(dòng)【答案】B【詳解】A．根據(jù)圖像切線斜率表示電場強(qiáng)度，可知坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場強(qiáng)度不為零，故A錯(cuò)誤；B．由于粒子只受電場力作用，所以粒子的動(dòng)能和電勢能之和保持不變，B點(diǎn)的電勢最高，則帶負(fù)電粒子在B點(diǎn)的電勢能最小，動(dòng)能最大，速度最大；帶負(fù)電粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理可得可得最大速度為故B正確；C．由圖可知C點(diǎn)的電勢最低，則帶負(fù)電粒子在C點(diǎn)的電勢能最大，動(dòng)能最小，速度最??；帶負(fù)電粒子從A點(diǎn)到C點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理可得可得最小速度為故C錯(cuò)誤；D．由于粒子從C點(diǎn)繼續(xù)向x軸正方向運(yùn)動(dòng)過程，電場力對粒子一直做正功，所以粒子一直沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，不會做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。6．在x軸上的A、B兩點(diǎn)分別固定兩個(gè)點(diǎn)電荷，如圖是x軸上各點(diǎn)電場強(qiáng)度E隨位置x變化的關(guān)系圖像，圖中圖線關(guān)于O點(diǎn)中心對稱，x軸上C、D兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對稱。規(guī)定x軸正方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度正方向，下列說法正確的是（）A．A、B兩點(diǎn)固定的是等量異種電荷B．從A點(diǎn)到B點(diǎn)，電勢逐漸降低C．電勢差D．一正電荷從C點(diǎn)自由釋放，僅在電場力作用下運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過程中其動(dòng)能先增大后減小【答案】D【詳解】A．由電場方向隨x軸的變化可知，A、B兩點(diǎn)放置的是等量正點(diǎn)電荷，A錯(cuò)誤；B．由題圖可知，從A點(diǎn)到B點(diǎn)，場強(qiáng)方向先向右后向左，根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知，電勢先降低后升高，B錯(cuò)誤；C．圖像與橫軸圍成的面積表示電勢差，由題圖可知圖線關(guān)于O點(diǎn)中心對稱，x軸上C、D兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對稱。故C到O，O到D圍成的面積大小相等，又因?yàn)?故C錯(cuò)誤；D．從A點(diǎn)到B點(diǎn)，場強(qiáng)方向先向右后向左，故正電荷從C點(diǎn)自由釋放，先受到向右的電場力，后受到向左的電場力，電場力先做正功，后做負(fù)功，其動(dòng)能先增大后減小，D正確。故選D。7．某電透鏡軸線上的電場強(qiáng)度E隨位置x變化的關(guān)系如圖所示，場強(qiáng)方向沿x軸正方向，a、b、c為該電透鏡軸線上的三點(diǎn)。下列說法正確的是（）A．b、c兩點(diǎn)電勢相等B．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)中，a點(diǎn)電勢最低C．電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)過程中，電場力做功為零D．電子僅在電場力作用下由靜止開始從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，一直做加速運(yùn)動(dòng)【答案】D【詳解】A.由可得，E-x圖像的面積代表電勢差，可知b、c兩點(diǎn)的電勢差不為零，b、c兩點(diǎn)電勢不相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.場強(qiáng)方向沿x軸正方向，沿電場線電勢降低，由圖知，a、b、c三點(diǎn)中a點(diǎn)電勢最高，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)過程中，其所受電場力始終沿x軸負(fù)方向，電場力始終做負(fù)功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.該過程中，電子所受電場力始終由c點(diǎn)指向a點(diǎn)，電子一直加速，選項(xiàng)D正確。故選D。8．一帶正電的物體僅在電場力作用下沿正方向運(yùn)動(dòng)，物體的動(dòng)能隨位移的變化規(guī)律如圖所示，已知物體所帶的電荷量為，坐標(biāo)原點(diǎn)為電勢零點(diǎn)．則下列說法正確的是（）A．區(qū)域電場方向向右B．與區(qū)域電場強(qiáng)度大小之比為C．處的電勢為D．0與處的電勢差為【答案】D【詳解】A．動(dòng)能一直增加，所以由動(dòng)能定理可知，該過程電場力做正功，所以該區(qū)域的電場力向右，又因?yàn)殡姾蓭д?，則電場方向向右；同理可知?jiǎng)幽芤恢睖p小，則電場方向向左，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．物體僅在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得整理得圖線的斜率表示電場力的大小，區(qū)域區(qū)域同理可得所以與區(qū)域電場力大小之比為，由可知電場強(qiáng)度大小之比為，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，只有電場力做功，則只有電勢能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，由于原點(diǎn)處電勢為零，則電勢能為零，由能量守恒定律得又因?yàn)榻獾霉蔆項(xiàng)錯(cuò)誤；D．同理處的電勢能為處的電勢為0與處的電勢差為故D項(xiàng)正確。故選D。9．如圖1所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的正電荷從a點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場力的作用下沿直線abc運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖2所示。已知正電荷在b點(diǎn)處速率為，斜率最大，最大值為k，在c點(diǎn)處的速率為v，斜率為0，則下列說法正確的是（

）A．該正電荷在從a到c的運(yùn)動(dòng)過程中，電勢能先減小后增大B．b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為，方向由b指向cC．a(chǎn)b之間的電勢差D．從a到c電勢逐漸升高，c點(diǎn)的電勢最大【答案】B【詳解】A．該正電荷由到的過程中，物塊速度逐漸增大，電場力對物塊做正功，物塊的電勢能逐漸減小，故A錯(cuò)誤；B．由題圖2可知物塊在點(diǎn)時(shí)加速度為所以點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為電場力方向由指向，正電荷的電場強(qiáng)度方向跟電場力方向相同，點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向由指向，故B正確；C．對正電荷從到的過程，根據(jù)動(dòng)能定理有解得故C錯(cuò)誤；D．沿著電場線的方向電勢逐漸降低，從到電勢逐漸降低，故D錯(cuò)誤。故選B。10．如圖所示，在軸上放有兩個(gè)電荷量分別為和的點(diǎn)電荷，其中位于軸的坐標(biāo)原點(diǎn)，電荷的右側(cè)各點(diǎn)電勢隨變化的關(guān)系如圖曲線所示，其余部分的電勢變化情況沒有畫出，其中點(diǎn)電勢為零，段中的電勢最低點(diǎn)為點(diǎn)，則下列說法正確的是（

）A．兩點(diǎn)電荷的電荷量qB．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度強(qiáng)度方向向右C．從點(diǎn)到點(diǎn)的電場強(qiáng)度先增大后減小D．將一帶負(fù)電的試探電荷從點(diǎn)移到點(diǎn)，電場力做正功【答案】D【詳解】A．因?yàn)閳D像的斜率等于場強(qiáng)，可知C點(diǎn)場強(qiáng)為零，該點(diǎn)距離q2較近，距離q1較遠(yuǎn)，可知兩點(diǎn)電荷的電荷量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由圖可知，q1帶負(fù)電，q2為正電，可知A點(diǎn)的電場強(qiáng)度強(qiáng)度方向向左，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．因?yàn)閳D像的斜率等于場強(qiáng)，C點(diǎn)場強(qiáng)為零，可知從點(diǎn)到點(diǎn)的電場強(qiáng)度先減小后增大，再減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．從點(diǎn)移到點(diǎn)場強(qiáng)方向向左，則將一帶負(fù)電的試探電荷從點(diǎn)移到點(diǎn)，電場力做正功，選項(xiàng)D正確。故選D。11．兩個(gè)等量同種正點(diǎn)電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖甲所示，一個(gè)電荷量為、質(zhì)量為的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從C點(diǎn)靜止釋放，其運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示，其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置（圖中標(biāo)出了該切線）。則下列說法正確的是（）

A．由C點(diǎn)到A點(diǎn)電勢逐漸升高B．由C到A的過程中物塊的電勢能先減小后增大C．B點(diǎn)為中垂線上電場強(qiáng)度最大的點(diǎn)，電場強(qiáng)度大小D．A、B兩點(diǎn)間的電勢差【答案】C【詳解】AB．根據(jù)等量同種電荷（正電荷）的電場分布可知電場線的方向?yàn)閺腃到A，沿電場線方向電勢降低，則小物塊從C到A的過程中電勢一直降低。從速度一時(shí)間圖像可知，由C到A的過程中，物塊的速度一直增大，靜電力對物塊做正功，則電勢能一直減小。故AB錯(cuò)誤；C．物塊在B點(diǎn)的加速度最大，為所受的靜電力最大為則電場強(qiáng)度最大值為故C正確；D．從圖像可知，A、B兩點(diǎn)的速度分別為，根據(jù)動(dòng)能定理得解得故D錯(cuò)誤。故選C。12．如圖所示，在傾角為θ的足夠長的絕緣光滑斜面底端，靜止放置質(zhì)量為m、帶電量q（）的物體。加上沿著斜面方向的電場，物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。物體運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械能E與其位移x的關(guān)系圖像如圖所示，其中OA為直線，AB為曲線，BC為平行于橫軸的直線，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則下列說法錯(cuò)誤的是（）A．過程中，電場強(qiáng)度的大小恒為B．過程中，物體電勢降低了C．過程中，物體加速度一直減小D．過程中，電場強(qiáng)度為零【答案】C【詳解】A．物體機(jī)械能的變化量等于電場力做功，即由圖像可知過程中解得電場強(qiáng)度的大小恒為選項(xiàng)A正確，不符合題意；B．過程中，電場力做功可知電勢能減小可得物體電勢降低了選項(xiàng)B正確，不符合題意；C．過程中，圖像的斜率減小，則電場力減小，直到減為零，根據(jù)物體加速度先減小后反向增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，符合題意；D．過程中，圖像的斜率為零，則電場強(qiáng)度為零，選項(xiàng)D正確，不符合題意。故選C。13．某空間區(qū)域的豎直平面內(nèi)存在電場，其中豎直的一條電場線如圖甲中虛線所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球；在電場中從O點(diǎn)由靜止開始沿電場線豎直向下運(yùn)動(dòng),以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，取豎直向下為x軸的正方向，小球的機(jī)械能E與位移x的關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力、則（

）A．電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向B．從O到x1的過程中，小球的速率越來越大，加速度越來越小C．從O到x1的過程中，相等的位移內(nèi)，小球克服電場力做的功相等D．到達(dá)x1位置時(shí)，小球速度的大小為【答案】D【詳解】A．由圖像可知，小球向下運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能減小，可知電場力做負(fù)功，電場力方向向上，因小球帶正電，可知電場強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．圖像的斜率等于電場力，可知從O到x1的過程中，電場力逐漸減小，根據(jù)可知小球的加速度越來越大，速率越來越大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．從O到x1的過程中，相等的位移內(nèi)，機(jī)械能減少量不相等，則小球克服電場力做的功不相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．從O到x1的過程中，電場力做功為由動(dòng)能定理解得到達(dá)x1位置時(shí)小球速度的大小為選項(xiàng)D正確。故選D。14．如圖所示，一質(zhì)量為m的帶電小球在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中由靜止釋放，小球以加速度豎直向下做勻加速度直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力。在小球向下運(yùn)動(dòng)距離h的過程中（）A．小球的重力勢能減少了 B．小球的動(dòng)能減少了C．小球的機(jī)械能增加了 D．小球的電勢能增加了【答案】D【詳解】A．重力做的功等于重力勢能的減少量，重力做功WG=mgh＞0故小球的重力勢能減少mgh，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)動(dòng)能定理可知小球動(dòng)能的變化量等于合力做功，有故小球的動(dòng)能增加了，故B錯(cuò)誤；C．在小球向下運(yùn)動(dòng)距離h的過程中，根據(jù)牛頓第二定律有解得方向豎直向上。此過程根據(jù)功能關(guān)系可知小球機(jī)械能的變化量故機(jī)械能減少了，故C錯(cuò)誤；D．電場力做功等于電勢能的變化量，電場力做功為電場力做負(fù)功，說明電勢能增加了，故D正確。故選D。15．在電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場中，一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的物體以某一初速度沿電場反方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為，物體運(yùn)動(dòng)s距離時(shí)速度變?yōu)榱?，則下列說法錯(cuò)誤的是（）A．物體克服電場力做功qEsB．物體的電勢能減少了0.8qEsC．物體的電勢能增加了qEsD．物體的動(dòng)能減少了0.8qEs【答案】B【詳解】ABC．物體帶正電荷所受電場力與場強(qiáng)方向相同，已知物體沿電場反方向運(yùn)動(dòng)，故電場力做負(fù)功W＝-Fs＝-qEs即粒子克服電場力做功qEs，克服電場力做的功等于電勢能的增加量，故電勢能增加qEs，故AC正確，B錯(cuò)誤；D．根據(jù)牛頓第二定律，物體受到的合力為F合＝ma＝0.8qE合力做功為W總＝-F合s＝-0.8qEs根據(jù)動(dòng)能定理，合外力做功等于動(dòng)能變化量，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減少，故物體的動(dòng)能減少了0.8qEs，故D正確。本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)，故選B。16．如圖所示，A、B為水平放置的平行金屬板，兩板相距為，帶有等量異種電荷且電荷量始終保持不變，兩板中央各有一小孔和。今有一帶正電的液滴，自A板上方相距為的點(diǎn)自由下落（、、在同一豎直線上），空氣阻力忽略不計(jì)，液滴到達(dá)孔時(shí)速度恰好為0。下列說法中正確的是（

）

A．A板帶正電B．液滴克服電場力做功等于從點(diǎn)到點(diǎn)過程粒子電勢能的減少量C．若只將B板上移一小段距離，液滴將不能運(yùn)動(dòng)到B板D．若只將A板上移一小段距離，液滴自點(diǎn)自由下落不能運(yùn)動(dòng)到B板【答案】D【詳解】A．從P點(diǎn)到N點(diǎn)，由動(dòng)能定理解得可知為負(fù)，則點(diǎn)的電勢低于點(diǎn)的電勢，可知B板帶正電，A板帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．液滴從點(diǎn)到點(diǎn)過程電勢能做負(fù)功，則液滴克服電場力做功等于從點(diǎn)到點(diǎn)過程粒子電勢能的增加量，故B錯(cuò)誤；CD．極板間電荷量不變，根據(jù)可知若將板上移，d增大，電容變小，根據(jù)可知極板間的電壓變大，則此時(shí)結(jié)合A選項(xiàng)分析可知粒子自點(diǎn)自由下落不能運(yùn)動(dòng)到B板。同理，只將B板上移一小段距離，d減小，電容增大，根據(jù)可知極板間的電壓變小，則此時(shí)則可知粒子自點(diǎn)自由下落能運(yùn)動(dòng)到B板，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。17．質(zhì)量為m的帶正電小球由空中A點(diǎn)無初速度自由下落，在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場，再經(jīng)過t秒小球又回到A點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力且小球從未落地，則（

）A．整個(gè)過程中小球電勢能減少了1.5mg2t2B．整個(gè)過程中機(jī)械能的增量為mg2t2C．從加電場開始到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)小球動(dòng)能減少了mg2t2D．從A點(diǎn)到最低點(diǎn)小球重力勢能減少了【答案】D【詳解】AB．小球先做自由落體運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)過程的位移大小相等、方向相反。設(shè)電場強(qiáng)度大小為E，加電場后小球的加速度大小為a，取豎直向下方向?yàn)檎较?，由又解得則小球回到A點(diǎn)時(shí)的速度為整個(gè)過程中速度增量的大小為速度增量的大小為3gt。動(dòng)量增加為3mgt，由牛頓第二定律得聯(lián)立解得，故AB錯(cuò)誤；C．從加電場開始到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)小球的速度從v減小到0，動(dòng)能減少了故C錯(cuò)誤；D．設(shè)從A點(diǎn)到最低點(diǎn)的高度為h，根據(jù)動(dòng)能定理得解得從A點(diǎn)到最低點(diǎn)小球重力勢能減少了故D正確。故選D。18．如圖所示，在絕緣水平面上固定一正點(diǎn)電荷Q，絕緣輕彈簧一端固定在水平面上，另一端連接一帶電量為－q、質(zhì)量為m的滑塊（可看做點(diǎn)電荷），滑塊從A點(diǎn)以初速度沿水平面向Q運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零。已知AO＝BO＝x，滑塊在O點(diǎn)時(shí)，彈簧處于自然長度，滑塊與水平面間的摩擦力大小為f。以下判斷正確的是（

）A．滑塊與彈簧系統(tǒng)在從A到B點(diǎn)過程中機(jī)械能守恒B．滑塊一定不能從B點(diǎn)回到A點(diǎn)C．滑塊能從B點(diǎn)回到A點(diǎn)，回到A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為D．產(chǎn)生的電場中A、O兩點(diǎn)間的電壓【答案】B【詳解】A．滑塊與彈簧系統(tǒng)在從A到B點(diǎn)過程中，存在庫侖力和摩擦力做功，機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；BC．由于B點(diǎn)處彈簧伸長量等于A點(diǎn)處彈簧壓縮量，可知B點(diǎn)處彈性勢能等于A點(diǎn)處彈性勢能，而滑塊從B點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)過程，需要克服摩擦力和庫侖力做功，根據(jù)能量守恒可知，滑塊一定不能從B點(diǎn)回到A點(diǎn)，故B正確，C錯(cuò)誤；D．假設(shè)AB間的電場為勻強(qiáng)電場，設(shè)A、O兩點(diǎn)間的電壓為，從A到B，根據(jù)功能關(guān)系有解得但點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場為非勻強(qiáng)電場，所以故D錯(cuò)誤。故選B。19．如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q（）的粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為，方向與電場方向的夾角為60°；它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與電場方向的夾角為30°。不計(jì)重力。A、B兩點(diǎn)間的電勢差為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】粒子在運(yùn)動(dòng)過程中，垂直電場方向的速度不變，設(shè)為，根據(jù)速度的合成與分解，在A點(diǎn)時(shí)在B點(diǎn)時(shí)解得

由A到B過程，根據(jù)動(dòng)能定理解得故選B。20．如圖所示，豎直平面直角坐標(biāo)系xOy所在平面內(nèi)存在一勻強(qiáng)電場，電場的方向與x軸負(fù)方向成角。A是電場中的一點(diǎn)，O、A兩點(diǎn)的連線與一條電場線重合。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球從A點(diǎn)沿平行于x軸正方向射出，小球經(jīng)過時(shí)間t到達(dá)x軸上的B點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)能與在A點(diǎn)射出時(shí)相同。已知A、B兩點(diǎn)距離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離相等，重力加速度大小為g。則帶電小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)增加的電勢能為（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)動(dòng)能不變，設(shè)A、B兩點(diǎn)距離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為L，由動(dòng)能定理知解得小球沿y軸方向，由牛頓第二定律知又解得小球沿電場線方向上的位移大小為則電勢能的增加量故選C。21．如圖（a）所示，兩個(gè)帶正電的小球A、B（均可視為點(diǎn)電荷）套在一根傾斜的光滑絕緣直桿上，其中A球固定，電荷量QA=2.0×10-4C，B球的質(zhì)量m=0.1kg。以A為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿桿向上建立直線坐標(biāo)系，B球的總勢能（重力勢能與電勢能之和）隨位置x的變化規(guī)律如圖（b）中曲線I所示，直線Ⅱ?yàn)榍€I的漸近線。圖中M點(diǎn)離A點(diǎn)距離為6m，令A(yù)位置的重力勢能為零，無窮遠(yuǎn)處電勢為零，重力加速度g