第九章　第3練　專題強化：電場中的圖像問題　電場中的功能關系-2025高中物理大一輪復習

1.(2024·湖北省模擬)如圖所示，空間有一帶正電的點電荷，圖中的實線是以該點電荷為圓心的同心圓，這些同心圓位于同一豎直平面內(nèi)，MN為一粗糙直桿，A、B、C、D是桿與實線圓的交點，一帶正電的小球(視為質(zhì)點)穿在桿上，以速度v0從A點開始沿桿向上運動，到達C點時的速度為v，則小球由A點運動到C點的過程中，下列說法正確的是()A．小球減少的機械能一定等于克服摩擦力做的功B．小球減少的機械能一定大于克服摩擦力做的功C．小球的機械能守恒D．小球的機械能增大2．如圖甲所示，兩個點電荷Q1、Q2固定在x軸上距離為L的兩點，其中Q1帶正電，位于原點O，a、b是它們連線延長線上的兩點，其中b點與O點相距3L?，F(xiàn)有一帶電的粒子q以一定的初速度沿x軸從a點開始經(jīng)b點向遠處運動(粒子只受靜電力作用)，設粒子經(jīng)過a、b兩點時的速度分別為va、vb，其速度隨坐標x變化的圖像如圖乙所示，則以下判斷正確的是()A．Q1∶Q2＝4∶9B．b點的電場強度一定為零C．a(chǎn)點的電勢比b點的電勢高D．粒子在a點的電勢能比在b點的電勢能小3.(2023·江西贛州市模擬)帶電球體的半徑為R，以球心O為原點建立x軸，軸上各點電勢φ隨x變化如圖所示，下列說法正確的是()A．球體帶正電荷B．球心處電場強度最大C．A、B兩點電場強度相同D．一帶負電的試探電荷在B點的電勢能比在C點的電勢能大4.(多選)一帶正電微粒只在靜電力作用下沿x軸正方向運動，其電勢能隨x變化的關系如圖所示，其中O～x1段是曲線，x1～x2段是平行于x軸的直線，x2～x3段是傾斜直線，則下列說法正確的是()A．O～x1段電勢逐漸升高B．O～x1段微粒做加速度逐漸減小的加速運動C．x1～x2段電場強度為零D．x2～x3段的電勢沿x軸均勻降低5.(2023·山東濰坊市模擬)如圖所示，在方向豎直向下的勻強電場中，兩個質(zhì)量相同、帶電荷量分別為－q和＋q的小球a、b固定于絕緣輕桿的兩端，輕桿可繞中點O處的固定軸在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動。已知O點電勢為0，不考慮帶電小球間的相互作用力，以O點所在水平面為零勢能面，桿從靜止開始由水平位置順時針轉(zhuǎn)動180°的過程中()A．小球a、b總動能一直增加B．小球a、b系統(tǒng)機械能始終不變C．小球a、b系統(tǒng)電勢能始終不變D．小球a、b任一時刻的電勢能相等6.(多選)真空中，點電荷a、b分別位于x軸上的x＝－L處的P點和x＝L處的Q點，它們之間連線上電場強度E隨位置x變化的圖像如圖所示。一帶正電的試探電荷由x＝－0.5L處的M點由靜止釋放后能通過x＝0.5L處的N點。不計試探電荷的重力，O為坐標原點，以下判斷正確的是()A．a(chǎn)、b均帶正電B．a(chǎn)電荷量大于b電荷量C．x軸上從P至Q電勢先降低再升高D．M、O間的電勢差大于O、N間的電勢差7.有一電場在x軸上各點的電場強度分布如圖所示。現(xiàn)將一帶正電的粒子(不計重力)從O點由接近于0的速度釋放，僅在靜電力的作用下，帶電粒子沿x軸向右運動，則關于該電場在x軸上各點的電勢(φ)、帶電粒子的電勢能(Ep)、動能(Ek)以及動能與電勢能之和(E0)隨x變化的圖像，正確的是()8．如圖甲，粗糙絕緣的水平地面上，電荷量為QA、QB的兩個點電荷分別固定于相距為6L的A、B兩處。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電小滑塊(可視為質(zhì)點)從x＝－L處由靜止釋放后沿x軸正方向運動，在x＝2L處開始反向運動。滑塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，滑塊在不同位置所具有的電勢能Ep如圖乙所示，P點是圖線最低點，重力加速度為g。下列說法正確的是()A．兩固定點電荷均為正電荷B．QA＝2QBC．x＝L處電勢最低D．從－L到2L，電勢升高eq\f(3μmgL,q)9.(多選)(2023·福建廈門市質(zhì)檢)空間中有水平方向上的勻強電場，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的微粒在某平面內(nèi)運動，其電勢能和重力勢能隨時間的變化如圖所示，則該微粒()A．一定帶正電B．0～3s內(nèi)靜電力做的功為－9JC．運動過程中動能不變D．0～3s內(nèi)除靜電力和重力外所受其他力對微粒做的功為12J10.(2021·山東卷·6)如圖甲所示，邊長為a的正方形，四個頂點上分別固定一個電荷量為＋q的點電荷；在0≤x<eq\f(\r(2),2)a區(qū)間，x軸上電勢φ的變化曲線如圖乙所示?，F(xiàn)將一電荷量為－Q的點電荷P置于正方形的中心O點，此時每個點電荷所受庫侖力的合力均為零。若將P沿x軸向右略微移動后，由靜止釋放，以下判斷正確的是()A．Q＝eq\f(\r(2)＋1,2)q，釋放后P將向右運動B．Q＝eq\f(\r(2)＋1,2)q，釋放后P將向左運動C．Q＝eq\f(2\r(2)＋1,4)q，釋放后P將向右運動D．Q＝eq\f(2\r(2)＋1,4)q，釋放后P將向左運動11.(2023·廣東中山市模擬)如圖，固定于同一條豎直線上的點電荷A、B相距為2d，電荷量分別為＋Q和－Q。MN是豎直放置的光滑絕緣細桿，另有一個穿過細桿的帶電小球，質(zhì)量為m、電荷量為＋q(可視為點電荷，q遠小于Q)，現(xiàn)將小球從與點電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球向下運動到距C點距離為d的O點時，速度為v。已知MN與AB之間的距離也為d。靜電力常量為k，重力加速度為g。求：(1)從C到O過程靜電力對小球做的功WCO與C、O間的電勢差UCO；(2)小球經(jīng)過O點時加速度的大??；(3)小球經(jīng)過與點電荷B等高的D點時速度的大小。12．(多選)(2023·重慶西南大學附屬中學模擬)某同學用如圖甲所示裝置研究帶電小球在重力場和電場中具有的勢能E(重力勢能、電勢能之和)情況。兩個帶同種電荷的小球1、2放在豎直放置的絕緣圓筒中，1固定在圓筒底部，2從靠近1位置處釋放，測出2的位置x和速度，利用能量守恒可以得到勢能E－x圖像。圖乙中Ⅰ圖線是小球2的E－x圖像，Ⅱ圖線是計