2025优化设计一轮第3讲 专题提升 电场中的功能关系和图像问题.docx

第3讲专题提升:电场中的功能关系和图像问题基础对点练逊蛆一电场中的功能问题1 .（2023江苏南京梗拟）范德格拉夫涉电加速器结构如图所示,其工作原理是先通过传送带将正电荷传送到金属球光（电荷在金属球光均匀分布.使金属球与地面间产生几仃万伏的高压.然后利用高质给绝缘管中的带电粒子加速.在加速管顶端八点无初速度料放一带电粒子.粒子经过B、C两点到达笆底（8为AC中点）。不计:粒子JR力,仅考虑球壳产生电场的影响，下列说法正确的是（）A.B点电势比C点电势低B.粒子从B点到C点的过程中电势能增大C粒子在8点的加速度小于在C点的加速度D.粒子在AB与BC间的动能变化量不同2 .如图所示4、8、G。为囤周上的四个点HC和8。是相互乖直的两条I1.径.£、F分别是OA和Oe的中点.在B点固定一个正点电荷,C点和。点分别固定一个负点电荷个点电荷电荷量相等.有一个电子在外力作用下从£点沿电线匀速运动到厂点,不计电子的重力.则下列说法正确的是A.电子在运动过程中.所受的外力大小不变.电势能不变且等于零B史点处的电场强度方向与尸点处的电场强度方向相同C电子在运动过程中.除电力先蚁负功后做正功D.电于在运动过程中,外力始终做正功3 .（2024河南开升模拟汝1图所示,半径为R的光滑绝缘回环固定在登直面内JHI环上直径AR.CDZ间的夹角为&）°«九.与08之间的夹角也为6伊1.在A、C两点分别固定电荷量均为0的正点电荷.电荷属为4的带正电小环套在网环上,小环在B点由价止择放.已知点电荷周围某点的电妗=弓,式中Q为点电荷的电荷量，为该点到点电荷的距寝J1.为静电力常量：,不计带电小环的电力.则带电小环运动到E点时的动能为（）、CM94¾）gA，6Rb'6（3225）n（9.25）MQI-3R-U-6R-题组二电场中的图像问题4 .（2023上海模初）空间中育一电场,电妗分布如图所示现放入一个负点HI荷,随后向右移动此电荷.下列点电荷电势能值位置变化的图像正确的是（）5 .（多选）如图甲所示“八,，是戊电荷电场中同电场线上的两点,一个带电粒子在“点出冲止群放,仅在静电力作用下从“点向5点运动,粒子的动能与位移之间的关系如图乙所示,则下列说法正确的是A.带电粒子与场源电荷带异种电荷B”点电势比b点电势高Ca点电场强度比b点电场强度大D.带电粒子在a点的电势能比在b点的电势能X6 .（2024浙江温州一根）两个电荷属分别为3和碘的点电荷固定在K轴上的小，两点,两点电荷连税上各点电势平的X变化的关系如图所示,其中C为濡连线；电势最低的点.取无穷远处电势为。.则下列说法正确的是（）A.两点电荷均带正电,且3染B.u.C两点间电场方向沿X轴负方向C.负电荷从“移到h的过程中.电势能先增大后减小Dm.c两点间沿K轴正方向的电场强度先增大后减小7 .如图甲所示,以两等Ift正点电荷连线的中点作为原点,沿中垂线建立X轴3轴上各点的电场强度E随X变化的图像如图乙所示.下列说法正确的是（）A=-1m处电场强度的大小小于x=2m处电场演度的大小Ba=Im处的电势低于x=2m处的电妗C轿电子沿X轴从x=1.m处移动到x=-1.m处的过程中.电子的电势能先减小后增大D将电子沿X轴从x=m处移动到.1-Im处的过程中.电子所受静电力先收小后增大8 .如图甲所示Q、P为光滑绝缘水平面上条电场战上的两点,两点相距0.3m,电场统上各点的电势中的距。点的即.离X变化的关系如图乙所示.图中斜虚线为图现在点P（O3m,2OOV）的切规,切线与X轴交于0.5m处,将一质量为IX1.gkg、电荷量绝对（ft为2*10。C的小物块从O点由静止择放.向P点运动.卜列说法正端的是（）A.该小物块帚负电B.该小物块在2点的电势能比在"点的电切能大C.该小物块运动到P点时,加速度大小为20m1.'s2D该小物块运动到。点时.速度大小为1m综合提升练9,如图所示,在N箱坐标原点O左右两IW对称固定安放等累的同种点电荷+Qj=O时刻在原点。左仰温。较近的4点（X=:脸由静止择放+g试探电荷,以下关于点电荷速度V、加速僮“R1.1.时间以及合力F.电势能为随坐标X变化关系图像可能正确的是（）10.（2024江苏南通模拟）如图所示,两个电荷盘均为+Q的点电荷位置固定不动,电荷属分别为“和g的两个点电荷用绝轻杆连接构成电偶帙f轻杆的长度远小于两个+。之间的距国.电粥板子位于两个+。中垂线上的。点.以。点为原点,向上为正方向建立X轴.在电偶极子上施加沿X釉的外力RF方向向上为正）,使其沿着中垂线缓慢向上移动,与表示电偶极子在移动过程中的电势能（忽略+“与g的相互作用,不考.虑曳力）下列F和生随轻杆中点的坐标X变化的图像正确的是（）A.和C和B.和D和参考答案第3讲专题提升:电场中的功能关系和图像问题ID解析根据起意可知电场线方向沿着A8C的方向,沿着电场线方向电势逐渐窿低,所以8点电势比C点电势航粒子在加速过程中,动能堆大,电势能减小,故A、B错误:电扬线的疏密程度表示电场强度的大小,从A点到C点的过程中电场线逐渐稀疏,所以8点的电场强度大于C点的电场强度,或据牛顿第二定律«=好可知,粒子在8点的加速度大于在C点的加速度,故C错误;因Jn为从A点到C点的过程中电场强度逐渐减小,根据公式U=Ed可知中,8两点间的电势差大于B.C两点间的电势差,所以粒子在A.“问的动能变化量大于在8、C间的动能变化量.故D正确。2.D解析空间电场可以看成反D处等步异种点电荷产生的电场柘C'处点电荷产生的电场的叠扣,可知机。处等盘异种点电荷产生的电场从E点到F点先指大后减小C处点电荷产生的电场从K点到尸点一直变大,所以从E点到尸点的合电场强度大小不是恒定的.故电子在运动过程中.所受的静电力大小是变化的.则外力大小是变化的.8、。及等量异种点电荷产生的电场从E点到F点电势相等C处点电荷产生的电场从E点到F点电势逐渐减小.所以电子在运动过程中电势能逐渐变大,故A错误;8.。处等量异种点电荷在£.F处产生的电场强度大小相等,方向都与8。方向平行,C处点电荷在E.尸处产生的电场强度大小不等.方向梆为E点指向点，合成后可知£F处的电场强度方向不相同,故B错误:8、。处等量异种点电荷在E、F间产生的电场方向与8。方向平行,电子在该场中从£点到尸点,静电力不战功.外力不做功,电子在C处点电荷产生的电场中从E点运动到尸点,静电力一直做负功,外力一直城正功,故C错误,D正偏。3 .A解析根据电场的受如原理4C处两点电荷在8点的电势为所耳+碌=尊同理方点的电势为"=2JZ:=寺.小环从8点到E点.由能量守恒定律有qSBFB+反黑得4113I1OU,011以必粤变故选A.11114 .C解析由电势旌的表达式&=和可知负点电荷向右移动此电荷,电势能为负值并且逐渐报大,故逸C,5 .CD解析粒子从。点向点运动与r图像.的切线斜率减小.根据动能定理.有gEr=反.电场强度减小,因比。点更靠近场源电荷.则。点电场强度比点电场强度大,若场源电荷是正电荷,则粒子带正电,若场源电荷是负电荷,则粒子带负电,它们带同种电荷,故A错误C正确油于不能确定场源电荷的电性.所以也不能确定电场线的方向,不能确定”点电务与占点电势的高低.故B借误:带电粒子仅在静电力作用下从“点运动到6点,静电力做正功,电势能减小,所以彩电粒子在“点的电势能大于在点的电势能,故D正确。6 .C解析*r图像制率代表电场强度,根据图像可妞厮有电势均为正值,所以两点电荷均带正电,根据电场更出原理可知,两点电荷在C点电场强度等大反向自合E=冷可知z.如故A错误；沿电场拨方向电势降低,所以“、c两点间电场方向沿X轴正方向,故B待误;负电荷从“移到的过程中,电势先减小再增大,由EII=W可知.电势能先堵大后减小.故C正确:“、C两点间沿r船正方向图像制率一直成小,电场强度一直发小.故D错误。7 .C解析由图乙知M=-Im处电场强度的大小大于x=2m处电场强度的大小,故A错误;沿着电场线,方向电势降生双X=Im处的电势高于.r=2m处的电物敌B精误:将电子沿X轴从x=1m於侈动到X=-Im於的过程也电子先儆正功后做负功.电势能先减小后增大.故C正确用电子沿X铀从X=Im处移动到x=1.m处的过程中,电场强度大小先增大再减小,然后再增大,再减小,电子所受静电力先增大再减小,然后再增大,再微小,故D错误。8 .D解析根据题意.由图可知,从O-P电势场渐降低,则电场方向为由OTp.小物块从O点由样止林放,向P点运动,该小物块带正电,由3=%/可知.正电荷在电势高的位置电势能较大,则谈小物象在尸点的电势能比在。点的电势能小,故A、B错误;根据史K图像中制军表示E可妞/点的电场强度为E=VN=100oV/N.由牛顿第二定律可得.该小物块运动到尸点时.加速度大小为a哼="1.她m1=2而典故C错误;垠据题意,从O-P过程中,由功能定理有5o*=BmUP2.解得vp=1.m.故D正确.9 .A解析由题意可知.坐姊原点。为等量同种正点电荷连线的中点,两正点电荷在坐标原点O的电场强度大小相等,方向相反,即坐标原点。的合电场强度为零,由对称性可知,电场方向都是从两正点电荷指向原点。,从点电荷到原点。电场强度逐渐减小,可知，=0时刻在原点。左侧离O较近的A点(X=7)静止择放入+g试探电荷.试探电荷向正X转方向先做加速度减小的加速运动.经过原点。继域向正X轴方向微出速度增大的减速运动,到达原点O右值对称点八U=.喻速度减为零,之后试探电荷在A，、A之间周期性地运动,A正确,B错误;假设两点电荷+Q离坐标原点。的距离都为当试探电荷+g与坐标原点。距离X时,该位置的合电场强度大小力E=悬一偌可知合电场强度£与X不是线性关系.故试探电荷+”受到的静电力与X不是发性关系C错误:ExX图像的切线料率等于试探电荷+g受到的静电力,当试探电荷+q与坐标原点。距商X时,该位置的合电扬强度为£=段-1,可知合电场强度随X的变化而变化,故试探电荷+g受到的伸电力阻工的变化而变化.D错误.IOB解析根据平行四边形定则,开始时电偶极于受到的舲电力的合力向上,沿着中杀浅堤慢向上移动,根据平衡条件,力F方向向下,陵着电偶板子向上移动的过程中.静电力的合力逐渐减小，则尸场渐减小.减小到0后又反向增大,当电偶板子向上移动到无穷远处.特电力的合力也于0.F枝于0.则错误.正确。点电势为OJ'.电供根子初始时电势能为0.0着电偶核子向上移动的过程中,静电力的合力向上.逐渐减小到0,右又反向增大厮以糖电力的合力先做正功后做负功.电势能先减小后增大,由于无穷远处电势能为0,所以电势能趋于0,则正啾错误。故选H。