电场中的图像问题 高频考点梳理 专项练-2026届高考物理复习备考

电场中的图像问题高频考点梳理专题练

2026届高考物理复习备考

一、单选题

1.某空间区域的水平面内存在电场。以。点为坐标原点，取向右为x轴正方向，一个带电粒子仅在

电场力作用下从。点沿x轴正方向运动。粒子的动能线与位移工的关系如图所示，不计空气阻力，

则在此过程中（）

C.粒子电势能先减小后增大D.电场播度先向左后向右

2.空间中有一沿x轴方向的静电场，静电场中各点的电势/随位置x的变化规律如图所示，其中0~几、

2%~3.5%的图像为倾斜的直线，为平行于横轴的直线。下列说法正确的是（）

B.0~%与2%~35%区间的电场强度大小之比为2：3

C.电子在经过0~/与2%~3.5%区间时电势能变化量的绝对值之比为7:12

D.质子从0运动到35%的过程中，电场力先做负功再不做功后做正功

3.如图所示，在坐标轴Ox上，电荷量为-。的点电荷。固定在坐标工=0处，电荷量为+4。的点电荷

6固定在X=T.处。现有一电荷量为一夕的点电荷J在+4轴上从靠近x=0处由静止释放，不考虑重

力及电荷c对原电场的影响，取无穷远处电势能为零，在点电荷。的整个运动过程中，其瞬时速度v随

时间，、电势能彳随位置x变化的关系图像如图所示，其中可能正确的是（）

bac

•♦•A

OX

4.-带负电粒子在电场中的尸点由静止释放后沿直线运动，该过程粒子速度的平方/随位移x变化

情况如图所示，粒子运动过程仅受电场力作用，则此电场的电场线分布可能为（）

5.如图所示，在原点。和x轴负半轴上坐标为口处分别固定两点电荷。八。2（两点电荷的电荷量

和电性均未知）。一带负电的试探电荷从坐标为X2处以一定的初速度沿X轴正方向运动，其电势能的

变化情况已在图中绘出，图线与X轴交点的横坐标为X3,图线最高点对应的横坐标为X"不计试探电

荷受到的重力，则下列判断正确的是（）

A.点电荷。的电量可能大于Q

B.-X/左侧的电场强度沿x轴负方向

C.试探电荷在X3-X4之间受到的静电力沿X轴负方向

D.试探电荷在区间运动时，机械能随位置坐标的变化率先减小后增大

6.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能心随位移x的变化关系如图所示,

则下列说法正确的是（)

A.粒子从X/处运动到X2处的过程中电场力做负功

B.X/、X2处场强方向均沿X轴正方向

C.X/处的场强大于X2处的场强

D.X/处的电势比X2处的电势低

7.静电场方向平行于x轴，将一电荷量为一夕的带电粒子在x=d处由静止释放，粒子只在电场力作用

下沿X轴运动，其电势能同随X的变化关系如图所示。若规定x轴正方向为电场强度E、加速度。

的正方向，四幅示意图分别表示电势。随X的分布、场强E随X的分布、粒子的加速度。随x的变化

关系和粒子的动能反随X的变化关系，其中正确的是（）

8.真空中存在着平行x轴方向的电场，x轴上各点的电势*随位置x变化的关系图像如题图所示。一

个带负电的粒子从x=-1cm处由静止释放，不计粒子重力，则下列说法正确的是（）

0/V

A

1^3-2~1o|~~>X/Cm

A.x=2cm处的电势为零，电场强度大小也为零

B.x=lcm处的电场强度小于x=-1cm处的电场强度

C.粒子沿x轴正方向运动过程中，电势能先变大后变小

D.粒子沿1轴正向运动的最远位置坐标为x=：cm

二、多选题

9.如图甲所示，P、。为真空中两固定点电荷，。为尸。连线的中点，为尸。连线的中垂线，仄MN

上的C点由静止释放一个试探电荷，电荷仅在电场力作用下做直线运动，运动过程中的I，-，图像如图

A.P、。为等量电荷

B.P、。为异号电荷

C.0时刻，试探电荷位于。点

D.由C点到。点，场强逐渐减小

10.如图甲所示为一个均匀带正电的圆环，以圆环的圆心O为坐标原点，过。点垂直于圆环平面的线

为X轴，在其轴线上距离圆心X处产生的电场强度如图乙所示，将一个带负电微粒（不计重力）从8处

A.沿着x轴负向运动到无穷远处

B.在。点两侧做简谐运动

C.在*的电势能比在8的电势能低

D.到达O点的速度最大

11.静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x厢正向为场强正方向，带正电的点电荷沿

x轴正方向运动，则下列判断正确的是（）。

A.由毛运动到乙的过程口，点电荷受到的电场力先减小后增大

B.M处的电势比七处的电势低

C.由为运动到吃的过程中，点电荷的电势能一直增大

D.点电荷在超和七处的马势能相等

12.在x轴上的4、8两点分别固定两个点电荷，如图是x轴上各点电场强度右随位置x变化的关系

图像，图中图线关于O点中心对称，x轴上力、8两点和C、。两点都关于。点对称。规定x轴正方

向为电场强度正方向，下列说法正确的是（）

A.4、B两点固定的是等量异种电荷

B.沿x轴从力点到8点，场强、电势均先降低后升高

C.电势差

D.若一正电荷从。点自R释放仅在电场力作用下，则其恰能运动到。点且动能先增大后减小

13.静电场方向平行于x轴，将一电荷量为的带电粒子在尸4处由静止释放，粒子只在电场力作用

下沿x轴运动，其电势能弓随x的变化关系如图所示。若规定x轴正方向为电场强度E、加速度a

的正方向，四幅示意图分别表示电势°随x的分布、场强E随x的分布、粒子的加速度。随x的变化

关系和粒子的动能以随x的变化关系，其中正确的是（）

三、解答题

14.如图甲，。为N6连线的口点，M、N在力8连线的中垂线上，/、3、.“、N四点距。点的距离

均为CL。在4、8两点分别固定一点电荷，电荷量均为。(0>0)。以。为原点，ON方向为正方

向建立x轴。若取无穷远处为电势零点，则ON上的电势。随位置x的变化如图乙所示。一电荷量为

_q(</>0)的带电粒子以一定的初动能从M点沿x轴正方向运动，一定时间后经过N点。不计粒子

重力，女为静电力常数。求：

TA/夕

Ij2kQ/L

A\B

eo©4kQ/(3L)\~

kQ/L

•N”叫〃2

甲乙

⑴粒子在“点受到的电场力大小；

(2)粒子在。点的电势能：

⑶粒子从L号处到N点的过程中，其动能减少了多少;

(4)要使粒子离开电场，粒子的初动能至少多大？

15.如中图所示，有一半径为R的均匀带止电球体，以球心。为原点沿半径方向建立一维坐标系。

已知：①均匀带电球体(或球壳)在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷产

生的电场相同；②均匀带电球壳在壳内任意一点产生的电场面度为零；③若以无穷远处的旦势为0,

与点电荷（电荷量为Q）距离为，•的点的电势为。=丝。

r

⑴在乙图中定性画出甲图带电球体在x轴上各点的电场强度£随》变化的关系图像；

（2）写出E-x曲线下面积表示的物理量的国际单位：

⑶质量为加，电荷量为一1（夕＞0）的电荷在甲图球面处至少需要多大的初速度才能脱离带电球体的束

缚。

参考答案

题号12345678910

答案BCBDCDDDACCD

题号111213

答案BCBDCD

1.B

【详解】AD.带电粒子电性未知，则电场强度的方向不确定，电势变化情况不确定，故AD错误;

B.由图可知，图线斜率等于电场力，斜率先减小后增大，贝J电场强度先减小后增大，故B正确；

C.动能先减小后增大，根据能量守恒，电势能先增大后减小，故C错误。

故选Bo

2.C

【详解】A.由于空间中只有一沿x轴方向的静电场，不〜2/范围内的电势不变，则说明该区间不存

在电场，故A错误：

B.％图像斜率的绝对值反映电场强度的大小，则0〜与区间的电场强度大小为

%一03外,二0.7例

片=°一/

1.500-0.3供00.8仰

2%~35%区间的电场强度大小为刍=

3.5%—2%%

解得用:/=7:8,故B错误;

C.电子在()处的电势能为彳1=-6%

电子在/处的电势能为综2=-0・3纱0

则0〜/电势能变化量的绝对值为△%=局2-闱=。-7%

电子在2小处的电势能为43=

电子在35%处的电势能为彳，=-1.5殁)

则2%〜35%电势能变化量的绝对值为=|Ep4-Ep3|=L2^0

解得阻尸%2=7：12,故C正确;

D.由图可知，。〜小区间的电场沿x轴的正方向，/〜2x0区间无电场，2.%〜35%区间的电场沿x轴

的负方向，则质子从0运动到3.5x0的过程中，电场力先做正功后不做功最后做负功，故D错误。

故选c。

3.B

,4。[Q

【详解】设在。点右侧距离。点工处的2点场强为零，则,一一不

解得“％=〃

则在0<x〈厂范围内，场强沿I轴负方向：在%>，•范围内，场强沿x轴正方向，沿电场线方向电势逐

渐降低；取无穷远处电势为零，可知。点电势最高且大于零，当电荷量为P的点电荷，，在+x轴上

从靠近x=0处由静止释放时，先受到沿x轴正方向逐渐减小的电场力，即做加速度减小的加速运动，

电场力做正功，电势能减小，在工=厂处加速度为零，速度最大，电势能最小；在•范围内电场力

沿工轴负方向，因无穷远处的场强也为零，可知点电荷。所受电场力先增大后减小，即加速度先增大

后减小，则点电荷c做加速度先增大后减小的变减速运动，电场力做负功，电势能增加，贝!场强为零

的2点电势高于零，电势能最小且小于零，故B正确，ACD错误。

故选Bo

4.D

【详解】将粒子的l，2-X图像与匀变速直线运动的y2-x图像比对，根据匀变速直线运动/=200可

得--X图像的斜率恒定。由图中斜率变化可知，粒子的加速度逐渐减小，可知粒子向着场强减小的

方向运动，即向着电场线较稀疏的方向运动，又带负电粒子受电场力方向与电场线方向相反，所以D

答案符合题意。

故选Do

5.C

【详解】A.沿电场线方向电势逐渐降低，根据弓=夕夕可得沿电场线方向，负电荷的电势能逐渐升高,

可得从。到X4电场线方向向右，因此点电荷Q带正电，。2带负电。在X4位置时，由图像可得j=0,

Av

故此时负电荷所受电场力为0,此时场强为0,根据平衡条件，可得片厂多卞二左4

可知0>Q,A错误：

B.因Q带负电，则-力左侧的电场强度沿x轴正方向，B错误；

C.由图像可得，将带负电的试探电荷从X2移动到冷，电势能在增加，因此电场力做负功，电场力方

向沿x轴负方向，故C正确；

D.根据噎可.知，试探电荷在心”区间运动时，因沿x轴正向场强逐渐减小，则电势能随位

置坐标的变化率逐渐减小，因电荷只有电场力做功，则由势能和机械能之和守恒，则机械能随位置坐

标的变化率逐渐减小，D错误。

故选c。

6.D

【详解】ABD.粒子从打处运动到位处的过程中电势能减小，则电场力做正功，则电场力沿x轴正

向，因粒子带负电，则打、刈处场强方向均沿x轴负方向，沿电场线电势逐渐降低，可知刈处的电势

比X2处的电势低，故AB错误，D正确；

C.根据学二为可知，X/处切线的斜率小于X2处切线的斜率，可知K处的场强小于X2处的场强，

Ax

故C错误。

故选D。

7.D

【详解】A.根据稣=9。可知，由于粒子带负电，则可知，电势的变化应与图中方向相反，放。一工图

像应为与Ep-x形状对称的图像，故A错误；

R.0-％图像的斜率表示电场张度,沿电场方向电势降低,则知在r=0的左侧,存在向左的匀强电场.

x=0右侧存在向右的匀强电场，故B错误：

C.根据牛顿第二定律，声=〃也，可知粒子在匀强电场中运动时加速度不变，由于粒子带负电，粒子的

加速度在尸0左侧加速度为正值，大小不变，在尸0右侧加速度为负值，且大小不变，故c错误；

D.因为带电粒子只受电场力作用，所以带电粒子的动能和电势能总和保持不变，即线-工图像应与

综一x图像的形状上下对称，改D正确.

故选D。

8.D

【详解】A.*一工图像的斜率的绝对值表示电场强度大小，可知x=2cm处的电势为零，电场强度大

小不为零，故A错误；

B.x=1cm处直线的斜率绝对值大于x=-1cm处直线的斜率绝对值，可知x=1cm处的电场强度大于

x=-1cm处的电场强度，故B错误：

C.粒子沿x轴正方向运动过程中，由于电势先增大后减小，则带负电的粒子电势能先减小后增大，

故C错误：

D.由能最关系，粒子沿1轴正向运动的最远位置的电势能等于x=-lcm处的电势能，则运动到的最

2

远位置处的电势等于x=-1cm处的电势，则该位置坐标为x=§cm,故D正确。

故选Do

9.AC

【详解】ABC.从MN上的C点由静止糅放一试探电荷，电荷仅在电场力作用下运动，运动过程中的

速度•时间图像如图乙所示，因为图像关于虚线对称，所以可以判断试探电荷在上运动，两电荷

对试探电荷同为引力，P、。为等量同种电荷。根据y“图像的斜率表示加速度，可知4时刻，图像

斜率为零，加速度为零，根据屈7=机。可知此时场强为零，故试探电荷位于。点。故AC正确，B错

误；

D.由C点到。点，图像的斜率先增大后减小，根据”=〃?。可知场强先增大后减小，故D错误。

故选AC.

10.CD

【详解】AB.由乙图知，。点左侧场强方向从。点出发指向无穷远处，右侧场强方向也从O点指向

无穷远处，故将一个带负电微粒（不计重力）从8处静止释放，粒子先受到向左的电场力，向左加速，

过了。点，受到的电场力向右，做减速，直到速度为零，然后再反向加速，过。点后，再减速，到

速度为零，如此往返运动，由乙图可知，微粒所受电场力与其位移是非线性关系，所以不做简谐运动，

故AB错误；

C.根据E-x图像与x轴围成的面积表示电势差，可知根据力=qU,可知粒子从8到。

电场力对其做的正功大「粒子从O到A电场力对其做的负功，即粒子从B到O减少的电势能大「粒

子从O到力增加的电势能，故粒子在4处的电势能比在4处的电势能低，故C正确；

D.由乙图可知，当加速度为零，即电场强度为零时，粒子有最大速度，即粒子到达。点的速度最大，

故D正确。

故选CDo

11.BC

【详解】A.由刈运动到X4的过程中，由题图可知，场强先增大后减小，则点电荷受到的电场力先增

大后减小，故A错误；

B.x轴正向为场强正方向，在题图可知，在也右侧，电场方向沿x轴负方向，根据沿电场方向电势

逐渐降低可知，力处的电势比心处的电势低，故B正确；

c.由立运动到•门的过程中，电势逐渐增大，根据£,二40.由于点电荷带正电，所以点电荷的电势

能一直增大，故c正确；

D.由于勺处电势高于.口处电势，根据彳二夕。，可知点电荷在1处的电势能大于心处的电势能，故

D错误。

故选BCo

12.BD

【详解】A.规定工轴正方向为电场强度正方向，由电场方向随x轴的变化可知，/、4两点放置的是

等量正点电荷，故A错误;

B.由题图可知，从4点到8点，场强光减小后增大；场强方向先向右后向左，根据沿电场线方向电

势逐渐降低，可知电势先降低后升高，故B正确：

C.E-x图像与横轴围成的面积表示电势差，由题图可知图线关于O点中心对称，x轴上C、。两点

关于。点对称。故。到。，。到。围成的面积大小相等，乂因为性>外,<Po>0），散布Uco=-Ug,

故C错误；

D.从4点到8点，场强方向先向右后向左，故正电荷从C点自由释放，先受到向右的电场力，后受

到向左的电场力，根据对称性可知，正电荷恰能运动到。点；电场力先做正功，后做负功，其动能

先增大后减小，故D正确。

故选BDo

13.CD

【详解】A.根据综=*>可知，由于粒子带负电，则电势的变化应与图中方向相反，故8-X图像应

为与。-x形状对称的图像，枚A错误；

B.8-x图像的斜率表示电场强度，沿电场方向电势降低，则知在尸0的左侧，存在向左的匀强电场,

x=0右侧存在向右的匀强电场，故B错误：

C.根据牛顿第二定律,m=〃必，可知粒子在匀强电场中运动时加速度不变，由于粒子带负电，粒子的

加速度在尸0左侧为正值，大小不变，在尸0右侧为负值，且大小不变，故c正确;

D.因为带电粒子只受电场力作用，所以带电粒子的动能和电势能总和保持不变，即