高考物理一輪復習 第8章 電場 微專題40 電場中的圖象問題試題 粵教版-粵教版高三物理試題

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1、40 電場中的圖象問題 [方法點撥]　在圖象問題中，一般從圖象的“點、線、面、斜”四個方向理解．φ－x圖象中斜率表示場強；E－x圖象中面積表示電勢差． 1．(帶電粒子v－t圖象)在孤立負點電荷形成的電場中，四個帶電粒子分別僅在電場力作用下運動，v－t圖象如圖1所示．則以下判斷正確的是(　　) 圖1 A．a、c帶負電，b、d帶正電 B．a、c帶正電，b、d帶負電 C．a、d帶正電，b、c帶負電 D．a、d帶負電，b、c帶正電 2．(電場φ－x圖象)(多選)某靜電場在x軸上各點的電勢φ隨坐標x的分布圖象如圖2所示．x軸上A、O、B三點的電勢值分別為φA、φO、φB，電場強度沿x

2、軸方向的分量大小分別為EAx、EOx、EBx，電子在A、O、B三點的電勢能分別為EpA、EpO、EpB.下列判斷正確的是(　　) 圖2 A．φO>φB>φA B．EpOEpO－EpB 3．(電場φ－x圖象)電荷量不等的兩點電荷固定在x軸上坐標為－3L和3L的兩點，其中坐標為3L處電荷帶正電，電荷量為Q.兩點電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關系如圖3所示，其中x＝L處電勢最低，x軸上M、N兩點的坐標分別為－2L和2L，則下列判斷正確的是(　　) 圖3 A．兩點電荷一定為異種電荷 B．原點O處場強大小為 C

3、．負檢驗電荷在原點O處受到向左的電場力 D．負檢驗電荷由M點運動到N點的過程，電勢能先減小后增大 4．(多選)兩個等量同種電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點，如圖4甲所示，一個電荷量為2×10－3 C、質量為0.1 kg的小物塊(可視為質點)從C點靜止釋放，其運動的v－t圖象如圖乙所示，其中B點處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標出了該切線)．則下列說法正確的是(　　) 圖4 A．由C到A的過程中物塊的電勢能先減小后變大 B．B點為中垂線上電場強度最大的點，場強E＝100 V/m C．由C點到A點電勢逐漸降低 D. B、A兩點間的電勢差UBA＝5 V

4、 5．在真空中的x軸上的原點處和x＝6a處分別固定一個點電荷M、N(圖中未標出)，在x＝2a處由靜止釋放一個正點電荷P，假設點電荷P只受電場力作用下沿x軸方向運動，得到點電荷P速度大小與其在x軸上的位置關系如圖5所示，則下列說法正確的是(　　) 圖5 A．點電荷M、N一定都是負電荷 B．點電荷P的電勢能一定是先增大后減小 C．點電荷M、N所帶電荷量的絕對值之比為2∶1 D．x＝4a處的電場強度一定為零 6．(多選)在光滑的絕緣水平面內有一沿x軸的靜電場，其電勢φ隨坐標x的變化而變化，變化的圖線如圖6所示(圖中φ0已知)．有一質量為m、帶電荷量為－q(q>0)的帶電小球(可視為

5、質點)從O點以某一未知速度v0沿x軸正向移動到x4.則下列敘述正確的是(　　) 圖6 A．帶電小球從O運動到x1的過程中，所受電場力逐漸增大 B．帶電小球從x1運動到x3的過程中，電勢能一直增大 C．若小球的初速度v0＝2 ，則運動過程中的最大速度為 D．要使小球能運動到x4處，則初速度v0至少為2 答案精析 1．A　[從圖中看到，a做加速度減小的加速運動，b做加速度增大的加速運動，c做加速度增大的減速運動，d做加速度減小的減速運動，根據電荷之間的作用關系判斷a、c帶負電，b、d帶正電，A項正確．] 2．CD　[由題圖知，φO<φB<φA,A項錯誤;電子帶負電,根據電勢

6、能公式Ep＝qφ＝－eφ分析得知,EpO>EpB>EpA，B項錯誤；根據圖象切線斜率的大小等于電場強度沿x軸方向的分量大小，則知EOxEpB>EpA知，EpO－EpA>EpO－EpB，D項正確.] 3．C　[由φ－x圖象特點可知兩點電荷均為正電荷,A錯誤;x＝L處電勢最低,此處圖線的斜率為0，即該點的合場強為0，－＝0,得Q′=4Q,故原點處的場強大小為－＝,方向向右,負檢驗電荷在原點O處受到的電場力向左,B錯誤,C正確;由M點到N點電勢先減小后增大,所以負檢驗電荷由M點運動到N點的過程,電勢能先增大后減小,D錯誤.] 4．BC　[由C點到A點的過程中，

7、由v－t圖象可知物塊的速度增大，電場力做正功，電勢能減小，A錯誤；由v－t圖象可知物塊在B點的加速度最大為2 m/s2，所受的電場力最大為0.2 N，由E＝知，B點的場強最大為100 N/C，B正確；因兩個等量的同種正電荷其連線的中垂線上電場強度方向由O點沿中垂線指向外側，故由C點到A點的過程中電勢逐漸減小，C正確；由v－t圖象得A、B兩點的速度，由動能定理得WBA＝mv－mv＝1 J，電勢差UBA＝＝500 V，D錯誤．故選B、C.] 5．D　[根據題圖可知，點電荷的速度先增大后減小，說明電場力對點電荷P先做正功，后做負功，則M、N一定都是正電荷，且點電荷P的電勢能一定是先減小后增大，所以

8、選項A、B錯誤；由于在x＝4a處速度最大，說明點電荷M、N在此處產生的合場強為0，則有＝，所以QM∶QN＝4∶1，選項C錯誤，D正確．] 6．BC　[由場強與電勢差的關系可知，在題φ－x圖象中，圖線的斜率表示電場強度E，帶電小球從O運動到x1的過程中，所受電場力不變，A項錯；從x1運動到x3的過程中，電勢不斷減小，但小球帶負電，因此小球的電勢能一直增大，B項正確；小球運動到x1處時，電場力做正功最多，速度最大，由動能定理有：－q(0－φ0)＝mv－mv，將v0＝2 代入，解得小球最大速度vm＝，C項正確；小球運動到x3處時速度最小，由動能定理有：－q[0－(－φ0)]＝0－mv，解得：v0＝ ，D項錯．]