高考物理专项练习54 电场中的图像问题

高考物理专项练习54 电场中的图像问题

1. (多选)如图甲所示，A 、B 、C 三点是在等量同种正电荷连线中垂线上的点；一个带电荷量为q ，质量为m 的点电荷从C 点静止释放，只在电场力作用下运动的v －t 图象如图乙所示， 运动到B 点处对应的图线的切线斜率最大(图中标出了该切线)，其切线斜率为k ，则( )

A ．

B 点为中垂线上电场强度最大的点，大小为mk q

B ．由

C 点到A 点电势逐渐降低

C ．该点电荷由C 到A 的过程中物块的电势能先减小后变大

D ．B 、A 两点间的电势差m (v A －v B )2

2q

2. (多选)如图甲所示，一条电场线与Ox 轴重合，取O 点电势为零，Ox 方向上各点的电势φ随x 变化的关系如图乙所示，若在O 点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用．则( )

A ．电子将沿Ox 方向运动

B ．电子的电势能将一直减小

C ．沿Ox 方向电场强度一直增大

D ．电子运动的加速度先减小后增大

3. 两个等量点电荷位于x 轴上，它们的静电场的电势φ随位置x 变化规律如图所示(只画出了部分区域内的电势)，x 轴上两点M 、N ，且OM ＞ON ，由图可知( )

A ．N 点的电势低于M 点的电势

B ．M 、N 两点的电场强度方向相同且M 点的场强大小大于N 点的场强大小

C ．仅在电场力的作用下，正电荷可以在x 轴上M 、N 之间的某两点间做往复运动

D ．负电荷沿x 轴从M 点移到N 点的过程中电场力先做正功后做负功

4. (多选)如图所示，P 、Q 为两个等量的异种电荷，以靠近P 点的O 点为原点，沿两电荷的连线建立x 轴，沿直线向右为x 轴正方向，一带正电的粒子从O 点由静止开始在电场力作用下运动到A 点，已知A 点与O 点关于PQ 两电荷连线的中点对称，粒子的重力忽略不计，在从O 到A 的运动过程中，下列关于粒子的运动速度v 和加速度a 随时间t 的变化，粒子的动能E k 和运动径迹上电势φ随位移x 的变化图线肯定错误的是( )

5.(多选)有一沿x轴分布的电场，电场强度E随x变化的图象如图所示，x轴正向为电场强度的正方向，

在x轴上0～x1间某点处由静止释放一个质量为m，电荷量为q的带负电的粒子，仅在电场力作用下运动，下列说法正确的是()

A．x轴上x1处电势最高

B．x轴上x2处电势最高

C．粒子在向右运动的过程中，粒子的电势能可能先减小后增大，再减小

D．粒子在向右运动的过程中，如果到达x2处速度刚好为零，则粒子运动的最大速度一定大于qE0(x2－x1)

m

6.(多选)如图甲所示，x轴上固定两个点电荷Q1、Q2(Q2位于坐标原点O)，其上面有M、N、P三点，间

距MN＝NP，Q1、Q2在x轴上产生的电势φ随x变化关系如图乙．则()

A．N点电场强度大小为零

B．从M点到P点电场强度先增大后减小

C．M、N之间电场方向沿x轴正方向

D．一正试探电荷从P移到M过程中，电场力做功|W PN|＝|W NM|

7.(多选)如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴

平行，在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点(0.15,3)的切线．现有一个质量为0.20 kg、电荷量为＋2.0×10－8 C的滑块P(可看做质点)，从x＝0.10 m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02.取重力加速度g＝10 m/s2.则下列说法正确的是()

A．x＝0.15 m处的场强大小为2.0×106 N/C B．滑块运动的加速度逐渐减小

C．滑块运动的最大速度为0.1 m/s D．滑块最终在0.3 m处停下

8. 在真空中的x 轴上的原点处和x ＝6a 处分别固定一个点电荷M 、N (图中未标出)，在x ＝2a 处由静止释

放一个正点电荷P ，假设点电荷P 只在电场力作用下沿x 轴方向运动，得到点电荷P 速度大小与其在x 轴上的位置关系如图所示，则下列说法正确的是( )

A ．点电荷M 、N 一定都是负电荷

B ．点电荷P 的电势能一定是先增大后减小

C ．点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为2∶1

D ．x ＝4a 处的电场强度一定为零

9. (多选)在光滑的绝缘水平面内有一沿x 轴的静电场，其电势φ随坐标x 的变化而变化，变化的图线如

图所示(图中φ0已知)．有一质量为m 、带电荷量为－q (q >0)的带电小球(可视为质点)从O 点以某一未知速度v 0沿x 轴正方向移动到x 4.则下列叙述正确的是( )

A ．带电小球从O 运动到x 1的过程中，所受电场力逐渐增大

B ．带电小球从x 1运动到x 3的过程中，电势能一直增大

C ．若小球的初速度v 0＝2 φ0q m

，则运动过程中的最大速度为 6φ0q m D ．要使小球能运动到x 4处，则初速度v 0至少为2

φ0q m 参考答案

1. AB

2. ABD

3. B

4. ABD

5. AD [因x 1点的右侧电场线向右，左侧的电场线向左，顺着电场线电势降低，故x 1点的电势最高，选

项A 正确，B 错误；带负电的粒子从0～x 1间的某位置释放，电场力先做正功，过了x 1位置后，电场力做负功，如果速度减到零后，粒子将反向，向左运动．故粒子向右运动过程中的电势能先减小后增大，选项C 错误；粒子在向右运动的过程中，在x 1处的速度最大，如果到达x 2处速度刚好为零，E －x 图象中图线

与x 坐标轴所围面积表示电势差，则12mv m 2＝qU >q (x 2－x 1)×12E 0，即v m >qE 0(x 2－x 1)m

，故选项D 正确．] 6. AC [电势φ随x 变化关系图(φ－x 图象)中切线的斜率表示电场强度，所以N 点电场强度大小为零，

故A 正确；从M 点到P 点电场强度先减小后增大，故B 错误；M 点的电势为零，N 点电势小于零，因沿电场线方向电势降低，故在MN 间电场方向由M 指向N ，沿x 轴正方向，故C 正确；由题图知U MN ＞|U NP |，故一正试探电荷从P 移到M 过程中，电场力做负功，故|W PN |＜|W NM |，D 错误．]

7. AC [在φ－x 图象中，某一点切线斜率表示该点的场强，所以x ＝0.15 m 处的场强大小等于题图中切