《2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训》专题47 电场能的性质和电场中φ-x、Ep-x、E-x三种图像（解析版）

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2023 届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训
专题 47 电场能的性质和电场中 φ-x、Ep-x、E-x 三种图像
特训目标 特训内容
目标 1 电势、电势能和电势差（1T—4T）
目标 2 等势面（5T—8T）
目标 3 匀强电场中电势差和电场强度的关系（9T—12T）
目标 4 φ-x 图像（13T—16T）
目标 5 Ep-x 图像（17T—20T）
目标 6 E-x 图像（21T—24T）
【特训典例】
一、电势、电势能和电势差
1．一个带负电的粒子从 x＝0处由静止释放，仅受电场力作用，沿 x轴正方向运动，加速度 a随位置变化
的关系如图所示，x2－x1＝x3－x2可以得出（　　）
A．在 x1和x3处，电场强度相同
B．从 x1到x3过程中，电势先升高后降低
C．粒子经 x1和x3处速度等大反向
D．粒子在 x2处电势能最大
【答案】B
【详解】A．由牛顿第二定律 qE＝ma 可知在 x1和x3处，电场强度大小相等，方向相反，A错误；
B．根据图像可知，从 x1到x3过程中，粒子先加速后减速，所以电场力先做正功，后做负功，电势能先减
小后增大，x2处，电势能最小，根据 Ep＝qφ 可知，粒子带负电，所以电势先升高后降低，B正确，D错误；
C．根据运动学公式 v2＝2ax 可知，a-x图像的面积表示 ，所以粒子经 x1和x3处速度大小相等，方向相同，
C错误。故选 B。
2．如图所示，a、b、c、d为正方形的四个顶点，在 a、c两点分别固定一电荷量为 的点电荷，在 d点固
定一电荷量为 的点电荷。现将另一电荷量为 的点电荷 P从无穷远处移动到 b点并固定，移动该电荷
过程中电场力做功为 W，之后将固定在 c点的点电荷移走，规定无穷远处电势为 0，下列说法错误的是（
）
A．未移入点电荷 P前，b点的电势为
B．将 c点的点电荷移走后，c点的电势为
C．若将另一带电量为 的点电荷从无穷远处移动到 c点，电场力做功为
D．若将另一带电量为 的点电荷固定在 c点，O点的电场强度方向指向 a点
【答案】B
【详解】A．根据电势的定义可知，电场中某点的电势为将试探电荷从该点移动到 0电势点处电场力做的
功与点电荷电量的比值，因此未移入点电荷 P前，b点的电势为 选项 A正确；
B．根据对称性可知，移走 c点的点电荷的过程中电场力做功为 ，可知移走后 c点的电势为 ，选项
B错误；
C．将另一带电量为 的点电荷从无穷远处移动到 c点，电场力做功 选项 C正确；
D．将另一带电量为 的点电荷固定在 c点，根据矢量叠加原理可知，因 bd 两点的负电荷在 O点的合场
强为零，则 ac 两处的电荷在 O点的电场强度方向指向 a点，选项 D正确。本题选错误的，故选 B。
3．如图所示，正三棱柱 的 A点固定一个电荷量为 的点电荷， 点固定一个电荷量为
的点电荷，D、 点分别为 、 边的中点，选无穷远处电势为 0。下列说法中正确的是（　　）
A． 、 两点的电场强度相同
B．将一负试探电荷从 点移到 点，其电势能增加
C．将一正试探电荷沿直线从 点移到 点，电场力始终不做功
D．若在 点再固定一电荷量为 的点电荷， 点再固定一个电荷量为 的点电荷，则 点的电场强度
指向 点
【答案】BC
【详解】A． 、 两点在 连线中垂线上，根据等量异种电荷的电场线分布特征可知， 、 两点的
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