2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)題型 專題1.6 靜電場中常見的圖像問題（2）學(xué)案.doc

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專題1.6 靜電場中常見的圖像問題（2） 1. (2017全國Ⅰ卷)在一靜止點(diǎn)電荷的電場中，任一點(diǎn)的電勢φ與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)系如圖所示。電場中四個點(diǎn)a、b、c和d的電場強(qiáng)度大小分別為Ea、Eb、Ec和Ed。點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離ra與點(diǎn)a的電勢φa已在圖中用坐標(biāo)(ra，φa)標(biāo)出，其余類推?，F(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點(diǎn)依次經(jīng)b、c點(diǎn)移動到d點(diǎn)，在相鄰兩點(diǎn)間移動的過程中，電場力所做的功分別為W、W和W。下列選項(xiàng)正確的是(　　) A．Ea∶Eb＝4∶1　　　　　 B．Ec∶Ed＝2∶1 C．W∶W＝3∶1 D．W∶W＝1∶3 【答案】AC 2． (2017江蘇)在x軸上有兩個點(diǎn)電荷q1、q2，其靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示。下列說法正確的有(　　) A．q1和q2帶有異種電荷 B．x1處的電場強(qiáng)度為零 C．負(fù)電荷從x1移到x2，電勢能減小 D．負(fù)電荷從x1移到x2，受到的電場力增大 【答案】AC　 【解析】由題圖可知，電勢有正有負(fù)，且只有一個極值，則兩個點(diǎn)電荷必定帶有異種電荷，A項(xiàng)正確；由E＝可知，φx圖像的切線斜率表示電場強(qiáng)度，因此x1處的電場強(qiáng)度不為零，B項(xiàng)錯誤；負(fù)電荷從x1移到x2的過程中，電勢升高，電場強(qiáng)度減小，由Ep＝qφ，F(xiàn)＝qE可知，電勢能減小，受到的電場力減小，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤。 3．（2018江蘇省連云港市高三第二次調(diào)研考試） 兩個點(diǎn)電荷位于x軸上x1和 x2處, x1=- x2。在他們形成的電場中,若取無限遠(yuǎn)處的電勢為零, 則x軸上各點(diǎn)的電勢如圖中曲線所示。根據(jù)圖線提供的信息判斷正確的是（ ） A． x=0處的電場強(qiáng)度為零 B． x=0處的電場強(qiáng)度最大 C． 兩點(diǎn)電荷為等量異種電荷 D． 將一點(diǎn)電荷自x1 處沿x軸正向移到x2處的過程中，電荷所受的電場力先減小后增大 【答案】CD 【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是知道等量異種電荷電場規(guī)律，在其連線上，靠近電荷，電場強(qiáng)度增大，即中點(diǎn)電場強(qiáng)度為零，在其連線的中垂線上，電場方向垂直中垂線，指向負(fù)電荷，電場強(qiáng)度大小從中點(diǎn)向上下兩側(cè)遞減，中垂線是一條電勢為零的等勢面． 4．（2018湖北省荊州市高二下期末考試） 如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一個平行于水平面的電場，其中某區(qū)域的電場線與軸平行，在軸上的電勢與坐標(biāo)的關(guān)系用圖中曲線表示，圖中斜線為該曲線過點(diǎn)的切線?，F(xiàn)有一質(zhì)量為，電荷量為的滑塊（可視作質(zhì)點(diǎn)），從處由靜止釋放，其與水平面的動摩擦因數(shù)為。取重力加速度。則下列說法正確的是（ ） A． 滑塊運(yùn)動的加速度先逐漸成小后逐漸增大 B． 處滑塊運(yùn)動的動能最大約為 C． 滑塊運(yùn)動過程中電勢能先減小后增大 D． 滑塊整個運(yùn)動過程中克服摩擦力做功 【答案】AB 故沿x軸的電勢與x的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式，滑塊運(yùn)動的全部過程中，只有電場力和摩擦力做功，當(dāng)速度為零時(shí)，滑塊將停止運(yùn)動，設(shè)滑塊停止的位置為，根據(jù)動能定理得：，即，可解得，則滑塊克服摩擦力做功為 ，故D錯誤；故選AB。 【點(diǎn)睛】電勢與位移x圖線的斜率表示電場強(qiáng)度，根據(jù)斜率判斷電場強(qiáng)度的變化，從而判斷出電場力的變化，根據(jù)牛頓第二定律判斷出加速度的變化，根據(jù)加速度方向與速度方向的關(guān)系，判斷出速度的變化，從而知道何時(shí)速度最大．根據(jù)圖象求出電勢與位移x的表達(dá)式，當(dāng)滑塊停止運(yùn)動時(shí)，摩擦力做功最大，根據(jù)動能定理求出滑動的位移，再根據(jù)摩擦力做功的公式求解即可。 5．（2018江蘇省南通市啟東市高一下期末考試） 如圖甲所示，軸上固定兩個點(diǎn)電荷（位于坐標(biāo)原點(diǎn)），軸上有三點(diǎn)，間距.在軸上產(chǎn)生的電勢隨變化關(guān)系如圖乙.下列說法錯誤的是（ ） A． 點(diǎn)電場場強(qiáng)大小為零 B． 點(diǎn)電場場強(qiáng)大小為零 C． 之間電場方向沿軸負(fù)方向 D． 一正試探電荷從移到過程中，電場力做功 【答案】AC 下列說法錯誤的故選AC。 6．（2018陜西省西安市長安區(qū)第一中學(xué)高一下期末考試） x軸上有兩點(diǎn)電荷Q1和Q2，Q1和Q2的位置坐標(biāo)分別為x1、x2. Q1和Q2之間各點(diǎn)對應(yīng)的電勢高低如圖中曲線所示，從圖中可看出 A． Q1的電荷量一定大于Q2的電荷量 B． Q1和Q2一定是同種電荷，但不一定是正電荷 C． 電勢最低處P點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零 D． 將一正點(diǎn)電荷由xP點(diǎn)的左側(cè)移至右側(cè)，電勢能先增大后減小 【答案】AC 7．（2018福建省百校高三下臨考沖刺檢測） 在x軸上的O、M兩點(diǎn)分別固定著電荷量為q1、q2的正負(fù)點(diǎn)電荷，在兩電荷連線上各點(diǎn)電勢隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢均為零，ND段中C點(diǎn)的電勢最高。下列說法正確的是 A． B． A、N兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度均為零 C． C點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零 D． 將一正電電荷從N移到D點(diǎn)的過程中，電場力先做正功后做負(fù)功 【答案】AC 【解析】φ-x圖象的斜率等于電場強(qiáng)度E，C點(diǎn)場強(qiáng)為零，A、N處場強(qiáng)不為零；可知q1、q2的正負(fù)點(diǎn)電荷在C處的分場強(qiáng)等大反向，由，，故；由于沿著電場線方向，電勢降落，可知NC段場強(qiáng)沿x軸負(fù)向，CD段場強(qiáng)沿x軸正向。正電電荷從N移到D點(diǎn)的過程中，電場力先做負(fù)功后做正功。綜上分析，AC正確。 8．（2018上海市魯迅中學(xué)高二上期末等級考試） 兩個等量點(diǎn)電荷位于x軸上，它們的靜電場的電勢沿x軸的分布如—圖所示(只畫出了部分區(qū)域內(nèi)的電勢)，B、C為軸上的兩點(diǎn)，且OB>OC，由圖可知（ ） A． B點(diǎn)的電勢高于C點(diǎn)的電勢， B、C兩點(diǎn)的電場方向相反 B． B點(diǎn)的電勢低于C點(diǎn)的電勢，B、C兩點(diǎn)的電場方向相反 C． B點(diǎn)的場強(qiáng)大于C點(diǎn)的場強(qiáng)，B、C兩點(diǎn)的電場方向相同 D． 正電荷沿軸從B運(yùn)動到C的過程中電場力先做正功后作負(fù)功 【答案】C 9．（2018年5月百校聯(lián)盟高考名師猜題保溫金卷） 空間存在一靜電場，電場中的電勢φ隨x (x軸上的位置坐標(biāo))的變化規(guī)律如圖所示，下列說法正確的是( ) A． x = 4 m處的電場強(qiáng)度可能為零 B． x = 4 m處電場方向一定沿x軸正方向 C． 沿x軸正方向，電場強(qiáng)度先增大后減小 D． 電荷量為e的負(fù)電荷沿x軸從0點(diǎn)移動到6 m處，電勢能增大8 eV 【答案】D 10．（2018湖北省武漢華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)高三） 如圖甲所示，三個相同的金屬板共軸排列，它們的距離與寬度均相同，軸線上開有小孔，在左邊和右邊兩個金屬板上加電壓U后，金屬板間就形成勻強(qiáng)電場；有一個比荷 ＝1.010－2 C/kg的帶正電的粒子從左邊金屬板小孔軸線A處由靜止釋放，在電場力作用下沿小孔軸線射出(不計(jì)粒子重力)，其vt圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是(　　) A． 右側(cè)金屬板接電源的正極 B． 所加的電壓U＝100 V C． 乙圖中的v2＝2 m/s D． 通過極板間隙所用的時(shí)間之比為1∶(－1) 【答案】BD 【解析】 【詳解】A、據(jù)乙圖象可知，離子先勻加速直線運(yùn)動，再勻速運(yùn)動，再勻加速直線運(yùn)動。據(jù)題意可知，它們的距離與寬度均相同且當(dāng)中的金屬板處于靜電平衡，離子過中間金屬板無電場力；由于正電離子加速，所以電場力向右，所以右側(cè)金屬板接電源的負(fù)極，選項(xiàng)A錯誤。 B、由v-t圖像可得，粒子的加速度a＝2m/s2，兩極板的間距d＝0.25m，由qE＝ma，得E＝200V/m，U＝2Ed＝100V，選項(xiàng)B正確。 C、D、可將粒子在兩個間隙間的運(yùn)動看成是初速度為0的連續(xù)勻加速運(yùn)動，兩間隙距離相等，由勻變速運(yùn)動的規(guī)律可得,，將v1＝1m/s代入，得，選項(xiàng)C錯誤，選項(xiàng)D正確。 故選BD. 11．（2018河南省安陽市內(nèi)黃縣高二6月摸底考試） 如圖甲所示，一絕緣的豎直圓環(huán)上均勻分布著正電荷．一光滑細(xì)桿從圓心垂直圓環(huán)平面穿過圓環(huán)，桿上套有帶正電的小球，現(xiàn)使小球從a點(diǎn)由靜止釋放，并開始計(jì)時(shí)，后經(jīng)過b、c兩點(diǎn)，運(yùn)動過程中的v－t圖如圖乙所示．下列說法正確的是(　　) A． 帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場強(qiáng)不為零 B． a點(diǎn)場強(qiáng)大于b點(diǎn)場強(qiáng) C． 電勢差Uab小于Ubc D． 小球由b到c的過程中平均速度小于0.55m/s 【答案】C 可得 ，故C正確 D、小球由b到c的過程中做非勻加速運(yùn)動,位移大于勻加速運(yùn)動的位移, 所以平均速度大于故D錯誤； 綜上所述本題答案是：C 12. （2018重慶市江津中學(xué)、合川中學(xué)等七校高三第三次診斷性考試） 一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運(yùn)動，其電勢能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中Ox2段是對稱的曲線，x2x3段是直線，則下列說法正確的是( ) A． 粒子在Ox2段做加速度越來越大的加速運(yùn)動，x2x3段做勻速直線運(yùn)動 B． x1、x2、x3處的電勢的關(guān)系為 C． x1處電場強(qiáng)度為零 D． x2x3段是勻強(qiáng)電場 【答案】BCD C項(xiàng)：根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，場強(qiáng)與電勢的關(guān)系：，得由數(shù)學(xué)知識可知Ep-x圖象切線的斜率等于 x1處切線斜率為零，則x1處電場強(qiáng)度為零，故C正確。 點(diǎn)晴：根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，場強(qiáng)與電勢的關(guān)系：，結(jié)合分析圖象斜率與場強(qiáng)的關(guān)系，即可求得x1處的電場強(qiáng)度；根據(jù)能量守恒判斷速度的變化；由Ep=qφ，分析電勢的高低．由牛頓第二定律判斷加速度的變化，即可分析粒子的運(yùn)動性質(zhì)．根據(jù)斜率讀出場強(qiáng)的變化，由F=qE，分析電場力的變化。 13．（2018廣東省中山市第一中學(xué)高三第五次統(tǒng)測） 如圖甲，A、B、C、D是某電場中一條電場線上相距較近的四點(diǎn)，且A、B兩點(diǎn)間的距離與C、D兩點(diǎn)間的距離相等。有一電子以一定的初速度且僅在電場力的作用下，沿AD由A點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)，電子所經(jīng)位置具有的電勢能Ep隨距A點(diǎn)的距離x變化如圖乙所示。則（ ） A． 電子在A點(diǎn)的速度大于在D點(diǎn)的速度 B． A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于D點(diǎn)的電場強(qiáng)度 C． A點(diǎn)電勢的低于B點(diǎn)的電勢 D． A、B兩點(diǎn)間的電勢差小于C、D兩點(diǎn)間的電勢差 【答案】A 【點(diǎn)睛】本題首先要讀懂圖象，知道φ-x圖象切線的斜率等于電場強(qiáng)度，場強(qiáng)的正負(fù)反映場強(qiáng)的方向，大小反映出電場的強(qiáng)弱。 14．（2018湖北省黃岡中學(xué)高三5月二?？荚嚕? 兩電荷量分別為和的點(diǎn)電荷固定在x軸上的O、M兩點(diǎn)，規(guī)定無窮遠(yuǎn)處為電勢能零點(diǎn)，一帶負(fù)電的試探電荷在x軸上各點(diǎn)具有的電勢能隨x變化關(guān)系如圖所示，其中試探電荷在A、N兩點(diǎn)的電勢能為零，在ND段中C點(diǎn)電勢能最大，則下列說法正確的是 A． 為正電荷，為負(fù)電荷 B． 電荷量小于的電荷量 C． 將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做負(fù)功后做正功 D． 將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)靜止釋放后會沿x軸正方向運(yùn)動且到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度最大 【答案】D 點(diǎn)睛：根據(jù)順著電場線方向電勢降低，判斷兩個電荷的電性，根據(jù)A點(diǎn)距離O比較遠(yuǎn)而距離M比較近，確定電荷量的大小，分析電場力的方向判斷電場力做功的正負(fù)。 15．一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運(yùn)動，其電勢能E隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～段是對稱的曲線，～段是直線，則下列說法正確的是（ ） A． 處電場強(qiáng)度為零 B． 、、處電勢、、的關(guān)系為>> C． 粒子在0～段做勻變速運(yùn)動，～段做勻速直線運(yùn) D． ～段是勻強(qiáng)電場 【答案】ABD 16．（2018江蘇省南京市高三年級高考沖刺練習(xí)卷） 如圖所示，兩等量負(fù)點(diǎn)電荷固定在A、B兩點(diǎn)。以A、B連線的中點(diǎn)為原點(diǎn)O，沿A、B連線的中垂線建立x軸。選無窮遠(yuǎn)處電勢為零。則關(guān)于x軸上各處的電場強(qiáng)度E、電勢φ隨x軸坐標(biāo)的變化規(guī)律，下列圖像較合理的是 A． B． C． D． 【答案】A