2024届高考物理新一轮复习专题强化试卷：第九章 专题强化练十三　电场中功能关系及图像问题

1.如图所示，在电场强度大小为E、方向竖直向上的匀强电场中，一质量为m、带电荷量为＋q的物体，以某一初速度沿电场方向做匀减速直线运动，不计空气阻力，其加速度大小为，物体运动距离s时速度变为零．则在此过程中(　　)

A．物体克服静电力做功0.6qEs

B．物体的电势能增加了qEs

C．物体的重力势能增加了qEs

D．物体的动能减少了0.6qEs

2.(2023·广东深圳市高三检测)如图所示，有一竖直固定放置的绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，一固定绝缘光滑细杆过圆心且沿垂直圆环平面方向穿过圆环，细杆上套有一个带正电的小环，小环从A点由静止释放，沿细杆运动．下列说法一定正确的是(　　)

A．小环所受静电力逐渐变小

B．小环的加速度先向右后向左

C．小环的电势能逐渐增加

D．小环的动能逐渐增加

3．(2023·江西赣州市模拟)带电球体的半径为R，以球心为原点O建立坐标轴x，轴上各点电势φ随x变化如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．球体带正电荷

B．球心处电场强度最大

C．A、B两点电场强度相同

D．一带负电的试探电荷在B点的电势能比在C点的电势能大

4．(多选)如图甲所示，a、b是点电荷的电场中同一条电场线上的两点，一个带电粒子在a点由静止释放，仅在静电力作用下从a点向b点运动，粒子的动能与位移之间的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是(　　)

A．带电粒子与场源电荷带异种电荷

B．a点电势比b点电势高

C．a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点的电势能大

5.(多选)如图，竖直平面内有a、b、c三个点，b点在a点正下方，b、c连线水平．第一次，将一质量为m的小球从a点以初动能Ek0水平抛出，经过c点时，小球的动能为5Ek0；第二次，使此小球带正电，电荷量为q，同时加一方向平行于abc所在平面、电场强度大小为的匀强电场，仍从a点以初动能Ek0沿某一方向抛出小球，小球经过c点时的动能为13Ek0.下列说法正确的是(不计空气阻力，重力加速度大小为g)(　　)

A．a、b两点间的距离为

B．a、b两点间的距离为

C．a、c两点间的电势差为

D．a、c两点间的电势差为

6.(多选)如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平．a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷)，b固定在M点，a从N点由静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零．则小球a(　　)

A．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小

B．从N到P的过程中，速率先增大后减小

C．从N到Q的过程中，电势能一直增加

D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量

7.如图所示，竖直固定的光滑绝缘细杆上O点套有一个电荷量为－q (q>0)的小环，在杆的左侧O′处固定一个电荷量为＋Q (Q>0)的点电荷，杆上a、b两点与O′点正好构成等边三角形，c是ab的中点．使小环从O点无初速度释放，小环通过a点时的速率为v.若已知ab＝Oa＝l，静电力常量为k，重力加速度为g.则(　　)

A．在a点，小环所受弹力大小为

B．在c点，小环的动能最大

C．在c点，小环的电势能最大

D．在b点，小环的速率为

8.(多选)(2021·湖南卷·9)如图，圆心为O的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为该圆直径．将电荷量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点，电场力做功为2W(W>0)；若将该粒子从c点移动到d点，电场力做功为W.下列说法正确的是(　　)

A．该匀强电场的场强方向与ab平行

B．将该粒子从d点移动到b点，电场力做功为0.5W

C．a点电势低于c点电势

D．若只受电场力，从d点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动

9．(多选)在x轴上分别固定两个点电荷Q1、Q2，Q2位于坐标原点O处，两点电荷形成的静电场中，x轴上的电势φ随x变化的图像如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．x3处电势φ最高，电场强度最大

B．Q1带正电，Q2带负电

C．Q1的电荷量小于Q2的电荷量

D．电子从x1处沿x轴移动到x2处，电势能增加

10．(多选)(2023·福建厦门市质检)空间中有水平方向上的匀强电场，一质量为m、带电荷量为q的微粒在某平面内运动，其电势能和重力势能随时间的变化如图所示，则该微粒(　　)

A．一定带正电

B．0～3 s内静电力做的功为－9 J

C．运动过程中动能不变

D．0～3 s内除静电力和重力外所受其他力对微粒做的功为12 J

11.(2023·黑龙江省高三检测)如图所示，放置在竖直平面内的粗糙直线轨道AB与光滑圆弧轨道BCD相切于B点，C为最低点，圆心角∠BOC＝37°，线段OC垂直于OD，圆弧轨道半径为R，直线轨道AB长为L＝5R，整个轨道处于匀强电场中，电场强度方向平行于轨道所在的平面且垂直于直线OD，现有一个质量为m、带电荷量为＋q的小物块P从A点无初速度释放，小物块P与AB之间的动摩擦因数μ＝0.25，电场强度大小E＝，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度为g，忽略空气阻力．求：

(1)小物块第一次通过C点时对轨道的压力大小；

(2)小物块第一次从D点飞出后上升的最大高度；

(3)小物块在直线轨道AB上运动的总路程．

12．如图甲所示，光滑绝缘水平面上有一带负电荷的小滑块，在x＝1 m处以初速度v0＝ m/s沿x轴正方向运动．小滑块的质量为m＝2 kg、带电荷量为q＝－0.1 C，可视为质点．整个区域存在沿水平方向的电场，图乙是滑块电势能Ep随位置x变化的部分图像，P点是图线的最低点，虚线AB是图像在x＝1 m处的切线，并且AB经过(0,3)和(3,0)两点，g＝10 m/s2.下列说法正确的是(　　)

A．x＝1 m处的电场强度大小为20 V/m

B．滑块向右运动过程中，加速度先增大后减小

C．滑块运动至x＝3 m处时，速度大小为2 m/s

D．若滑块恰好到达x＝5 m处，则该处的电势为50 V