电场中的图象问题专练

合集下载

(完整版)电场中的图像问题练习

电场中的图像问题练习一、电场中的E-x图象1．（2009上海高考）两带电量分别为q和－q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图（）A B C D2．（2010江苏高考）空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示。

下列说法正确的是（）A．O点的电势最低B．x2点的电势最高C．x1和-x1两点的电势相等D．x1和x3两点的电势相等3．空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，下列说法正确的是( )A．O点的电势最低 B．x1和x3两点的电势相等C．x2和－x2两点的电势相等 D．x2点的电势低于x3点的电势4．（2012盐城二模）真空中有两个等量异种点电荷，以连线中点O为坐标原点，以它们的中垂线为x轴，下图中能正确表示x轴上电场强度情况的是（）5．（2012盐城三模）两个等量正点电荷位于x轴上，关于原点O呈对称分布，下列能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是（）6.【2013上海高考】．(12分)半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中E0已知，E－r曲线下O－R部分的面积等于R－2R部分的面积。

(1)写出E－r曲线下面积的单位；(2)己知带电球在r≥R处的场强E＝kQ／r2，式中k为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?(3)求球心与球表面间的电势差△U；(4)质量为m，电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?二、电场中的φ-x图象7．有一静电场，其电场强度方向平行于x轴．其电势φ随坐标x的改变而变化，变化的图线如图1所示，则图2中正确表示该静电场的场强E随x变化的图线是(设场强沿x轴正方向时取正值)( )图1图28．（苏锡常镇2012二模）某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示。

在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在- x0～x0区间内（）A．该静电场是匀强电场B．该静电场是非匀强电场C．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小D．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大9．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变化的情况如图乙所示，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．电子的电势能将增大C．电子运动的加速度恒定 D．电子运动的加速度先减小后增大10．（2011上海高考）两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势φ随位置x变化规律的是图（）11．（2009江苏高考）空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C 点电场强度在x方向上的分量分别是E B x、E C x，下列说法中正确的有（）A．E B x的大小大于E C x的大小B．E B x的方向沿x轴正方向C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功12.．两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则（）A．C点的电场强度大小为零B．A点的电场强度大小为零C．NC间场强方向向x轴正方向D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功13．真空中有一半径为r 0的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图，r 表示该直线上某点到球心的距离，r 1、r 2分别是该直线上A 、B 两点离球心的距离.下列说法中正确的是( )A ．A 点的电势低于B 点的电势 B ．A 点的电场强度方向由A 指向BC ．A 点的电场强度小于B 点的电场强度D ．正电荷沿直线从A 移到B 的过程中，电场力做负功14．(2012淮安模拟)空间某一静电场的电势φ在x 轴上分布如图所示，A 、B 、C 、D 是x 轴上的四点，电场强度在x 轴方向上的分量大小分别是E A 、E B 、E C 、E D ，则( )A ．E A ＜EB B ．EC ＜E DC ．A 、D 两点在x 轴方向上的场强方向相反D ．同一负点电荷在A 点时的电势能小于在B 点时的电势能15（2012年5月云南昆明检测）某静电场中x 轴上的电势随x 坐标变化的图象如图所示，φ－x 图象关于φ轴对称，a 、b 两点到O 点的距离相等。

专题训练：电场中的图像问题

专题训练：电场中的图像问题一、单选题(共15小题,每小题5.0分,共75分)1.真空中有一半径为r0的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图，r 表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离．下列说法中正确的是()A．A点的电势低于B点的电势B．A点的电场强度方向由A指向BC．A点的电场强度小于B点的电场强度D．正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做负功2.两带电量分别为＋q和－q的点电荷放在x轴上，相距为L，假设无穷远处电势为零，能正确反映两电荷连线上电势大小φ与x关系的是下图中的()A．B．C．D．3.两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中P、N两点的电势为零，NF段中Q点电势最高，则()A．P点的电场强度大小为零B．q1和q2为等量异种电荷C．NQ间场强方向沿x轴正方向D．将一负电荷从N点移到F点，电势能先减小后增大4.两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的A、B两点，两电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系图线如图所示，其中P点电势最低，且AP>BP，则以下说法正确的是()A．P点的电场强度大小为零B．q1的电荷量小于q2的电荷量C．q1和q2可能是同种电荷，也可能是异种电荷D．负电荷从P点左侧移到P点右侧，电势能先减小后增大5.有一场强方向与x轴平行的静电场，电势φ随坐标x的变化的图线如图所示，如规定x轴正方向为场强的正方向，则该静电场的场强E随x变化的图线应是图中的哪一个？()A．B．C．D．6.电场强度方向与x轴平行的静电场，其电势妓x的分布如图所示，一质量为m、带电量为＋q的粒子(不计重力)，以初速度v0从O点(x＝0)沿经轴正方向进入电场．下列叙述正确的是()A．粒子从O点运动到x3点的过程中，在x2点速度最大B．粒子从x1点运动到x3点的过程中，电势能先减小后增大C．要使粒子能运动到x4处，粒子的初速度v0至少为2D．若v0＝2，则粒子在运动过程中的最大动能为3q07.真空中有一静电场，其在x轴正半轴的电势随x变化的关系如图所示，则根据图象可知（）A．R处的电场强度E＝0B．若试探电荷从x1处移到x2处，电场力不一定做正功C．x1处与x2处的电场强度方向相反D．该电场有可能是处在O点的正的点电荷激发产生的8.如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上O～x2间各点的电势分布如图乙所示，则()A．在O～x2间，场强先减小后增大B．在O～x2间，场强方向一定发生了变化C．若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐减小D．从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在O～x2间一直做加速运动9.一静电场沿x坐标轴方向的电势分布如图所示，则()A．在x1～x2之间存在着沿x轴正方向的匀强电场B．在x1～x2之间存在着沿x轴正方向逐渐增强的电场C．在x1～x2之间沿x轴方向电场强度为零D．在x1～x2之间存在着沿x轴负方向的匀强电场10.空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示．下列说法正确的是()A．O点的电势最低B．x2点的电势最高C．x1和－x1两点的电势相等D．x1和x3两点的电势相等11.有一沿x轴分布的电场，以＋x方向为电场正方向．其电场强度E随x变化的图象如图所示．下列说法正确的是()A．O点的电势最高B．x2点的电势最高C．正电荷从x1移动到x3电场力不做功D．x1和x3两点的电势相等12.光滑绝缘水平面上固定两个等量正电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示．一质量m＝1 kg的带正电小物块由A点静止释放，并以此时为计时起点，并沿光滑水平面经过B、C两点，其运动过程的v－t图象如图乙所示，其中图线在B点位置时斜率最大，则根据图线可以确定()A．A、B两点间的位移大小B．中垂线上B点电场强度的大小C．B、C两点间的电势差D．A、C两点间的电势能的变化大小13.如图甲所示，Q1、Q2为两个固定的点电荷，一带负电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度v a沿两点电荷连线的中垂线从a点向上运动，其v－t图象如图乙所示，下列说法正确的是()A．两点电荷一定都带负电，但电量不一定相等B．两点电荷一定都带负电，且电量一定相等C．t1、t2两时刻试探电荷在同一位置D．t2时刻试探电荷的电势能最大14.如图在(0，y0)和(0，－y0)两位置分别固定一个电荷量为＋Q的点电荷．另一个带电量为＋q的点电荷从(－x0,0)位置以初速度v0沿x轴正方向运动．点电荷＋q从(－x0,0)到(x0,0)的过程中只受电场力作用，下列描述其加速度a或速度v与位置x的关系可能正确的是()A．B．C．D．15.如图甲所示，A、B是一条电场线上的两点，若在某点释放一初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，从A点运动到B点，其速度随时间变化的规律如图乙所示，则() A．A点的场强大于B点B．电子在A点受到的电场力小于B点C．A点的电势高于B点D．电子在A点的电势能小于B点二、多选题(共11小题,每小题5.0分,共55分)16.在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示．下列说法正确的有()A．q1和q2带有异种电荷B．x1处的电场强度为零C．负电荷从x1移到x2，电势能减小D．负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大17.(多选)空间某区域有沿x轴方向分布的电场，其电势φ随x轴变化的规律如图所示．下列说法中正确的是()A．该区域的电场为匀强电场B．该区域的电场为非匀强电场C．该区域的电场方向沿x轴正方向D．该区域的电场方向沿x轴负方向18.(多选)真空中有两个点电荷，以两个点电荷中点O为坐标原点，以两个点电荷的连线为x 轴，过两个点电荷的中点且垂直x轴的直线为y轴建立直角坐标系，下面四幅图表示两个点电荷形成的电场中某物理量随坐标x或y变化的情况，下列说法中可能正确的是()A．可表示两等量异号电荷连线中垂线上电势随坐标y变化的情况B．可表示两等量同号电荷连线上场强随坐标x变体的情况C．可表示两等量同号电荷连线中垂线上场强随坐标y变化的情况D．可表示两等量异号电荷连线上电势随坐标x变化的情况19.(多选)如图所示，A、B为两个带等量正电的点电荷，O为A、B连线的中点．以O为坐标原点、垂直AB向右为正方向建立Ox轴．下列四幅图分别反映了在Ox轴上各点的电势φ和电场强度E随坐标x的变化关系，其中可能正确的是()A．B．C．D．20.(多选)某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示．在O点由静止～x0区间内()释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在－xA．该静电场是匀强电场B．该静电场是非匀强电场C．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小D．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大21.(多选)如图甲，某电场的一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点电势φ随x变化的规律如图乙所示．若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则() A．电子的加速度恒定B．电子将沿着Ox正方向运动C．电子的电势能将增大D．电子的加速度先逐渐减小后逐渐增大22.(多选)空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，A、B、C、D是x轴上的四点，电场强度在x轴方向上的分量大小分别是E A、E B、E C、E D，则()A．E A<E BB．E C<E DC．A、D两点在x轴方向上的场强方向相反D．同一负点电荷在A点时的电势能小于在B点时的电势能23.(多选) 两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示．一个电荷量为2×10－6C、质量为1 g的小物块从该水平面内的C点静止释放，其运动的v－t图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)．则下列说法正确的是()A．B为中垂线上电场强度最大的点，其电场强度E＝1×103V/mB．由C到A的过程中，物块的电势能先减小后变大C．由C到A的过程中，电势逐渐升高D．A、B两点电势差UAB＝－5×103V24.(多选)如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，a、b是它们连线的延长线上的两点．现有一带负电的粒子只在电场力作用下以一定的初速度从a点开始经b点向远处运动，粒子经过a、b两点时的速度分别为v a、v b，其速度时间图象如图乙所示．下列说法正确的是() A．Q一定带正电B．Q1的电量一定小于Q2的电量C．b点的电场强度一定为零D．粒子由a点经b点向远处运动过程中，粒子的电势能先减小后增大。

2024届全国高考复习物理历年好题专项(电场中的四类图像问题)练习(附答案)

2024届全国高考复习物理历年好题专项（电场中的四类图像问题）练习1．[2023ꞏ上海师大附中高三学业考试]两带电量分别为q 和－q 的点电荷放在x 轴上，相距为L ，能正确反映两电荷连线上场强大小E 与x 关系的是图( )2．[2023ꞏ江苏南京模拟]如图所示，a 、b 为等量同种点电荷Q 1、Q 2连线的三等分点，重力不计的带电粒子从a 点由静止释放，沿ab 方向运动．则带电粒子从a 运动到b 的过程中，其速度随时间变化的图像可能正确的是( )3．[2021ꞏ山东卷]如图甲所示，边长为a 的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为＋q 的点电荷；在0≤x<22 a 区间，x 轴上电势φ的变化曲线如图乙所示．现将一电荷量为－Q 的点电荷P 置于正方形的中心O 点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零．若将P 沿x 轴向右略微移动后，由静止释放，以下判断正确的是( )A ．Q ＝2＋12 q ，释放后P 将向右运动B．Q＝2＋12q，释放后P将向左运动C．Q＝22＋14q，释放后P将向右运动D．Q＝22＋14q，释放后P将向左运动4．[2023ꞏ上海嘉定二模]如图甲，某电场的一条电场线与Ox轴重合，在O点由静止释放一电子，该电子在Ox方向各点的电势能E p随x变化的规律如图乙所示．若电子仅受电场力的作用，运动过程中加速度的大小为a，则()A．a先减小后逐渐增大，该电场线可能是孤立点电荷产生的B．a先减小后逐渐增大，该电场线可能是等量同种点电荷产生的C．a先增大后逐渐减小，该电场线可能是孤立点电荷产生的D．a先增大后逐渐减小，该电场线可能是等量同种点电荷产生的5．静电场中的x轴上有A、B两点，一个带负电粒子在A点由静止释放，仅在电场力作用下沿直线运动到B点，粒子的加速度先减小后增大，粒子的动能先增大后减小，则A、B两点间电势φ随x的变化关系、电场强度E随x的变化关系可能正确的是(电场强度正方向沿x轴负方向)()6．(多选)在x轴上分别固定两个点电荷Q1、Q2，Q2位于坐标原点O处，两点电荷形成的静电场中，x轴上的电势φ随x变化的图像如图所示，下列说法正确的是()A．x3处电势φ最高，电场强度最大B．Q1带正电，Q2带负电C．Q1的电荷量小于Q2的电荷量D．电子从x1处沿x轴移动到x2处，电势能增加7．在电场中放置一光滑绝缘水平桌面，沿桌面上x轴方向电势分布如图中实线所示．有一质量m＝4×10－2kg、电量q＝2×10－6C的带正电小球，以v＝2 m/s的初速度在x0＝－3 m处开始向x 轴正方向运动．则下列说法中正确的是( )A ．小球向右运动过程中，电场强度先变大后变小B ．小球运动过程中，动能最大时，电势为4 VC ．小球运动过程中，最大动能为0.08 JD ．当小球速度为零时，其位置坐标为4 m 或－4 m8．悬吊的光滑绝缘水平杆上有A 、O 、B 三点，以O 点为坐标原点、向右为正方向建立x 轴，A 点坐标为－d ，B 点坐标为d ，如图甲所示．A 、B 两点间沿x 轴的电势变化如图乙所示，左侧图线为一条倾斜线段，右侧为抛物线，现将套在杆上的带电圆环从A 点由静止释放(忽略带电圆环形成的电场)，到达O 点时速度大小为v.下列说法正确的是( )A ．圆环带正电B ．圆环的带电量与质量之比为v 22φ0d C ．圆环向右运动的过程中，在AO 段的运动时间大于在OB 段的运动时间D ．圆环刚通过O 点的瞬间一定不受电场力作用9．如图甲所示，光滑绝缘水平面上有一带负电荷小滑块，在x ＝1 m 处以初速度v 0＝ 3 m /s 沿x 轴正方向运动．小滑块的质量为m ＝2 kg 、带电量为q ＝－0.1 C ，可视为质点．整个区域存在沿水平方向的电场，图乙是滑块电势能E P 随位置x 变化的部分图像，P 点是图线的最低点，虚线AB 是图像在x ＝1 m 处的切线，并且AB 经过(0，3)和(3，0)两点，g ＝10 m /s 2.下列说法正确的是( )A ．x ＝1 m 处的电场强度大小为20 V /mB ．滑块向右运动过程中，加速度先增大后减小C ．滑块运动至x ＝3 m 处时，速度大小为2 m /sD ．若滑块恰好到达x ＝5 m 处，则该处的电势为50 V10．(多选)如图甲所示，某电场中的一条电场线恰好与M 、P 所在直线重合，以M 为坐标原点，向右为正方向建立直线坐标系，P 点的坐标x P ＝5.0 cm ，此电场线上各点的电场强度大小E 随x 变化的规律如图乙所示．若一电子仅在电场力作用下自M 点运动至P 点，其电势能减小45 eV ，对于此电场，以下说法正确的是( )A ．该电子做匀变速直线运动B ．x 轴上各点的电场强度方向都沿x 轴负方向C ．M 点的电势是P 点电势的12D ．图像中的E 0的数值为1.2 [答题区]题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案参考答案1．答案：A答案解析：等量异种电荷的连线上的中点处电场强度最小，由中点向两边逐渐增大，A 正确．2．答案：B答案解析：因为等量同种电荷的连线中点处场强为零，所以带电粒子从a 运动到b 的过程中，电场力先减小后增大，并且对称分布，所以速度图像的斜率先减小后增大，并且图像对称，B 正确．3．答案：C答案解析：对y 轴正向的点电荷，由平衡知识可得：2 k q 2a 2 ＋k q 2（2a ）2 ＝k Qq （22a ）2 解得Q ＝22＋14 q因在0≤x <22 a 区间内沿x 轴正向电势升高，则场强方向沿x 轴负向，则将P 沿x 轴正向向右略微移动后释放，P 受到向右的电场力而向右运动，C 正确．4．答案：B答案解析：根据功能关系可知电场力对电子做的功等于电子电势能的变化量的负值，即W ＝F Δx ＝－ΔE p ，所以E p -x 图像的斜率表示电子所受电场力，由图可知电子所受电场力先减小后增大，根据牛顿第二定律可知a 先减小后增大．孤立点电荷产生的电场强度一定随x 的增大而单调变化，不可能出现先减小后增大的情况．而等量同种点电荷产生的电场中，在两点电荷连线的中垂线上的电场强度分布存在先减小后增大的范围，所以该电场线可能是等量同种点电荷产生的，B 正确．5．答案：B答案解析：该过程中动能先增大后减小，根据能量守恒可知，电势能应该先减小后增大．而由于粒子带负电，则电势的变化规律与电势能相反，电势则先增大后减小，B 正确，A 错误；粒子动能先增大后减小，可知电场力先做正功，后做负功，则电场力先向右，后向左，粒子带负电，可知电场强度先向左，后向右，结合题意可知，电场强度先为正，后为负，因此C 、D 错误．6．答案：BD答案解析：φ - x 图像的斜率表示电场强度，所以由题图可知x 3处电势φ最高，电场强度最小为0，A 错误；由于沿着电场线方向电势逐渐降低，则0～x 3电场线方向指向x 轴的负方向，x 3～＋∞，电场线方向指向x 轴的正方向，并且在x 3处电势φ最高，电场强度最小为0，根据点电荷场强公式E ＝k Q r 2 由近小远大规律可知，Q 1的电荷量大于Q 2的电荷量，并且Q 1带正电，Q 2带负电，所以B 正确，C 错误；电子从x 1处沿x 轴移动到x 2处，电场力做负功，电势能增加，所以D 正确． 7．答案：D答案解析：根据E ＝U d ＝Δφx 可知，图像的斜率表示电场强度，所以小球向右运动过程中，电场强度先变小后变大，则A 错误；小球运动过程中，根据能量守恒定律可知，只有电势能与动能之间的转化，所以动能最大时，电势能最低，则电势为－4 V ，所以B 错误；小球运动过程中，最大动能位置是在坐标原点，则有q ()φ－3－φ0 ＝E km －12 m v 2代入数据可得E km ＝q ()φ－3－φ0 ＋12 m v 2＝2×10－6×4×104＋12 ×4×10－2×22(J)＝0.16 J ，所以C 错误；根据动能定理可知，当小球速度为零时，有q ()φ－3－φ ＝0－12 m v 2解得φ＝4 V ，由图像可知其位置为坐标为4 m 或－4 m ，所以D 正确；故选D.8．答案：C答案解析：带电圆环从A 点由静止释放向右运动，受向右的电场力，由图乙知A →O 电势升高，说明电场方向向左，所以圆环带负电，A 错误；对圆环从A 到O ，由动能定理－qU AO ＝12 m v 2，又U AO ＝0－φ0，联立解得q m ＝v 22φ0，B 错误；圆环从A 到B ，由动能定理－qU AB ＝12 m v 2B －0又U AB ＝0，联立解得v B ＝0，由于沿场强方向电势降低，所以AO 段场强沿OA 方向，OB 段场强沿OB 方向；φ - x 图像切线的斜率表示场强，由图像可知，A 到O 斜率不变，电场强度不变，电场力不变，加速度不变，圆环做匀加速直线运动，OB 段斜率越来越大，电场强度越来越大，加速度越来越大，圆环做加速度增大的减速运动；电荷在AB 间运动v - t 图像如图，AO 、OB 段，由于位移相等，则图线与t 轴围成的面积相等，显然AO 段的时间大于OB 段的时间，C 正确；由图乙可知，在O →B 阶段，虽然是抛物线，因不清楚该点是否是抛物线的顶点也就不知道该点的斜率是否为零，因此场强大小不一定为零，电场力不一定为零，D 错误．故选C.9．答案：C答案解析：E p - x 图像斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小，所以滑块在x ＝1 m 处所受电场力大小为F ＝Eq ＝ΔE p Δx ＝33 N ＝1 N 可得E 1＝10 V/m ，选项A 错误；滑块向右运动过程中，电场力先减小后增加，则加速度先减小后增大，选项B 错误；滑块从x ＝1 m 的位置运动至x ＝3 m 处时，根据动能定理12 m v 2－12 m v 20 ＝W 电；W 电＝ΔE P ＝1 J ，解得速度大小为v ＝2 m/s ，选项C 正确；若滑块恰好到达x ＝5 m 处，则12 m v 20 ＝W ′电＝E P2－E P1其中E P1＝2 J 解得滑块的电势能E P2＝5 J 该处的电势为φ＝E P2q ＝5－0.1V ＝－50 V ，选项D 错误．故选C.10．答案：BD答案解析：由题图可知电子从M 点运动到P 点过程中，电场强度逐渐减小，所以该电场不是匀强电场，即电子受到的电场力不是恒定的，所以该电子不做匀变速直线运动，故A 错误；若一电子仅在电场力作用下自M 点运动至P 点，电势能减小，则电场力做正功，所以φM＜φP而电场线由高电势指向低电势，可知x轴上各点的电场强度方向都沿x轴负方向，故B正确；电势零点未知，所以无法确定两点的电势数值关系，故C错误；由题可知W MP＝45 eV，E- x图像与横轴围成图形的面积表示对应距离的电势差，可得W MP＝E0e＋E02e2×5×10－2m＝45 eV，解得E0＝1 200 V即图像中E0的数值为1.2，故D正确．。

专题6 必刷题电场中的图像问题-高考复习之32个必刷电磁学、热、光学专题精讲精练

专题6 电场中的图像问题必刷题一、单选题1．真空中Ox 坐标轴上的某点有一个点电荷Q ，坐标轴上A 、B 两点的坐标分别为0.2m 和0.7m 。

在A 点放一个带正电的试探电荷，在B 点放一个带负电的试探电荷，A 、B 两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x 轴正方向相同，电场力的大小F 跟试探电荷电量q 的关系分别如图中直线a 、b 所示。

下列说法正确的是（）A ．B 点的电场强度大小为0.25N/C B ．A 点的电场强度的方向沿x 轴负方向 C ．点电荷Q 的位置坐标为0.3mD ．点电荷Q 是正电荷【答案】C【解析】AB ．由A 处试探电荷的图线可得，该处的场强为5111=410N/C F E q =⨯ 方向水平向右，同理可得，B 处的场强为5222=0.2510N/C F E q =⨯ 方向水平向左，AB 错误；CD ．由AB 的分析可知，点电荷Q 应为负电荷，且在A 、B 之间，设到A 点距离为l ，由点电荷场强公式可得512=410N/C QE kl=⨯ ()5221=10N/C 40.5QE kl =⨯- 联立解得l =0.1m ，故点电荷Q 的位置坐标为0.3m ，C 正确，D 错误。

故选C 。

2．在如图的直角坐标系xOy 中，存在平行于纸面的匀强电场。

从a 点以16eV 的动能沿纸面向不同方向先后射出两个电子，仅在电场力的作用下，一电子经过b 点时的动能为4eV ，另一电子经过c 点时的动能为8eV ，不考虑两电子间的相互作用，下列判断正确的是（）A ．b 点的电势比a 点的电势高B ．该电场场强的大小为/mC ．若在纸面内只改变电子从a 点射出时速度的方向，电子可能通过O 点D ．若在纸面内只改变电子从a 点射出时速度的方向，电子通过d 点时的动能为12eV 【答案】B【解析】A ．仅在电场力的作用下，有k ΔΔeU E ε==-，电子由a 到b ，动能减小，电场力做负功，a b ϕϕ>，故A 错误；B ．又UE d=，a 点和d 点等势，c 点和点(2)4，等势，可计算E =，故B 正确； CD ．若电子到达d 点，动能应为16eV ；点(2)0，和点(0)2，等势，若电子能到达它们的等势面，动能恰好等于零，不可能到达O 点，故CD 错误。

电场中的图像专题和电容器专题(解析版)—2025年高考物理一轮复习考点通关卷(新高考通用)

电场中的图像专题和电容器专题建议用时：50分钟电场中的图像问题（A．粒子带正电C．电势能的最小值为零【答案】B【详解】A．粒子从静止开始沿强度方向先沿x轴负向，表明粒子带负电，故A ．滑块在3m x =处所受合外力小于0.5NB ．两场源电荷均带负电，且12Q Q <C ．滑块向右一定可以经过4m x =处的位置D ．滑块向右运动过程中，速度始终减小【答案】CA．a点场强大小小于b点的B．同一电荷在a点受到的电场力大小可能等于在C．同一正电荷在a点的电势能大于在D．将一负电荷从a点移到bA．．．．【答案】C【详解】AC．在v-t图像中，斜率表示加速度，而加速度由电场力产生，由于电场线的疏密表示电场强弱，所以电子在运动过程中，电场先增强后减弱，电场力先增大后减小，所以加速度应先增大后减小，故斜率A．在x轴上，由O点到2x处的电场强度逐渐减小A．在x轴负半轴上，x₁处的电场强度最大B．两点电荷可能带同种电荷C．将负试探电荷沿+x方向移动到D．两点电荷中正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量A．x轴上的电场强度方向沿B．A、B两点的电势相等C．电子从A点运动到B D．电子从A点运动到BA．点电荷A、B带电荷量大小之比为B．除无穷远处，x轴上有3处电势为零的点C．除无穷远处，x轴上只有1处场强为零的点D．从0x处静止释放的负试探电荷能再次经过该点【答案】CA．．．．【答案】BD【详解】A．由题知该电场为非匀强电场，电子从M沿直线运动到N，电场线疏密程度非均匀变化，可知题中电场强度E随位移x非线性变化，电场强度随位移x在逐渐减小，．电场强度E随位移x在逐渐减小，粒子所受电场力在逐渐减小，故粒子的加速度在逐渐减小，A．．．．【答案】AB【详解】AD．由于粒子只受电场力作用，因根据功能关系有-图像的斜率大小即为粒子所受电场力大小，从题图可知，图像的斜率随位移的增大而越来qEΔx E x电容器专题（A．A板带电量为3CEd4 B．P点的电势为3Ed4A．保持S接1，减小C两极板的正对面积，油滴会向上移动B．保持S接1，将C的下极板上移，油滴会向下移动C．将S从1掷到2，油滴将向下运动D．将S从1掷到2，同时将下极板上移，油滴将向下运动A．匀速向上运动时，C1减小，C2增加B．匀速向下运动时，C1减小，C2增加C．由静止突然加速向上运动时，C1减小，C2增加D．正在匀速向上运动的传感器突然停止运动时，C1减小，C2增加【答案】C【详解】AB．匀速运动时，多晶硅悬梁臂相对于顶层多晶硅上下极板间的距离均不变，根据：A．分子层间的距离增加了22πrkQSke¢BC．分子层间的距离增加了24πrkQSke¢DA．S闭合时，静电计的指针张角立即增大到某一角度后保持不变B．S闭合，稳定后将电阻箱R的阻值逐渐增大，静电计的指针张角不变C．S闭合，稳定后再断开S，仅将A板向上平移一小段距离，静电计的指针张角增大D．S闭合，稳定后再断开S，仅将A板向上平移一小段距离，A．带电油滴的电荷量mgd qU =A．电介质插入极板越深，电容器电容越大B．当传感器处于静止状态时，电容器不带电C．当传感器由静止突然向前加速时，会有电流由D．当传感器匀速直线运动时，达到稳定后电流表指针不偏转【答案】AD【详解】A．电介质插入极板越深，根据：A ．R 中有从a 到b 的电流C ．油滴的电势能不变【答案】CD【详解】A ．将A 板向上移动时，由平行板电容器决定式可知：A ．1Q 减小B ．2Q 减小【答案】BD【详解】将绝缘介质抽出，由电容的决定式：可知2C 变小，1C 不变，其中：。

第九章专题强化练十三电场中功能关系及图像问题

1.如图所示，在电场强度大小为E、方向竖直向上的匀强电场中，一质量为m、带电荷量为＋q的物体，以某一初速度沿电场方向做匀减速直线运动，不计空气阻力，其加速度大小为0.6qEm，物体运动距离s时速度变为零．则在此过程中()A．物体克服静电力做功0.6qEsB．物体的电势能增加了qEsC．物体的重力势能增加了qEsD．物体的动能减少了0.6qEs2.(2023·广东深圳市高三检测)如图所示，有一竖直固定放置的绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，一固定绝缘光滑细杆过圆心且沿垂直圆环平面方向穿过圆环，细杆上套有一个带正电的小环，小环从A点由静止释放，沿细杆运动．下列说法一定正确的是()A．小环所受静电力逐渐变小B．小环的加速度先向右后向左C．小环的电势能逐渐增加D．小环的动能逐渐增加3．(2023·江西赣州市模拟)带电球体的半径为R，以球心为原点O建立坐标轴x，轴上各点电势φ随x变化如图所示，下列说法正确的是()A ．球体带正电荷B ．球心处电场强度最大C ．A 、B 两点电场强度相同D ．一带负电的试探电荷在B 点的电势能比在C 点的电势能大4.如图，竖直平面内有a 、b 、c 三个点，b 点在a 点正下方，b 、c 连线水平．第一次，将一质量为m 的小球从a 点以初动能E k0水平抛出，经过c 点时，小球的动能为5E k0；第二次，使此小球带正电，电荷量为q ，同时加一方向平行于abc 所在平面、电场强度大小为2mgq 的匀强电场，仍从a 点以初动能E k0沿某一方向抛出小球，小球经过c 点时的动能为13E k0.下列说法正确的是(不计空气阻力，重力加速度大小为g )( )A ．a 、b 两点间的距离为5E k0mgB ．a 、b 两点间的距离为4E k0mgC ．a 、c 两点间的电势差为9E k0q D ．a 、c 两点间的电势差为12E k0q5.如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O ，最低点是P ，直径MN 水平．a 、b 是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷)，b 固定在M 点，a 从N 点由静止释放，沿半圆槽运动经过P 点到达某点Q (图中未画出)时速度为零．则小球a ( )A ．从N 到Q 的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B ．从N 到P 的过程中，速率先增大后减小C ．从N 到Q 的过程中，电势能先增大后减小D ．从P 到Q 的过程中，动能减少量小于电势能增加量6．(2023·江苏省南京师大附中模拟)如图所示，在正方形的四个顶点各固定一个点电荷，直角坐标系的x 轴、y 轴为正方形的对称轴．将一正电荷在原点O 处静止释放时，它在以后运动过程中的最大速度为v .则将该电荷从x 轴上无穷远处以初速度2v 沿＋x 方向射入后，它在以后运动过程中( )A ．在两负点电荷连线中点处速度最大B ．将以原点O 为中心在x 轴上往复运动C ．最小速度为3vD ．最大速度为6v7.如图所示，竖直固定的光滑绝缘细杆上O 点套有一个电荷量为－q (q >0)的小环，在杆的左侧O ′处固定一个电荷量为＋Q (Q >0)的点电荷，杆上a 、b 两点与O ′点正好构成等边三角形，c 是ab 的中点．使小环从O 点无初速度释放，小环通过a 点时的速率为v .若已知ab ＝Oa ＝l ，静电力常量为k ，重力加速度为g .则( )A ．在a 点，小环所受弹力大小为kQql 2B ．在c 点，小环的动能最大C ．在c 点，小环的电势能最大D ．在b 点，小环的速率为v 2＋2gl8．(2023·江苏南通市调研)如图所示，光滑斜面上等高处固定着两个等量正电荷，两电荷连线的中垂线上有一带正电的小球．现将小球由静止释放，取两电荷连线中点为坐标原点O ，沿中垂线向下为正方向，取无穷远处电势为零，设小球在O 点重力势能为零，则小球运动过程中加速度a 、重力势能E p1、机械能E 、电势能E p2随位置x 变化的关系图像可能正确的是( )9．在x轴上分别固定两个点电荷Q1、Q2，Q2位于坐标原点O处，两点电荷形成的静电场中，x轴上的电势φ随x变化的图像如图所示，下列说法正确的是()A．x3处电势φ最高，电场强度最大B．Q1带负电，Q2带正电C．Q1的电荷量小于Q2的电荷量D．电子从x1处沿x轴移动到x2处，电势能增加10．(2023·江苏泰州市模拟)如图所示，竖直平面内固定一倾斜的光滑绝缘杆，轻质绝缘弹簧上端固定，下端系带正电的小球A，球A套在杆上，杆下端固定带正电的小球B.现将球A从弹簧原长位置由静止释放，运动距离x0到达最低点，此时未与球B相碰．在球A向下运动过程中，关于两球的电势能E p、加速度a、球A和弹簧系统的机械能E、球A的速度v随运动距离x的变化图像，正确的是()11.(2023·黑龙江省高三检测)如图所示，放置在竖直平面内的粗糙直线轨道AB 与光滑圆弧轨道BCD 相切于B 点，C 为最低点，圆心角∠BOC ＝37°，线段OC 垂直于OD ，圆弧轨道半径为R ，直线轨道AB 长为L ＝5R ，整个轨道处于匀强电场中，电场强度方向平行于轨道所在的平面且垂直于直线OD ，现有一个质量为m 、带电荷量为＋q 的小物块P 从A 点无初速度释放，小物块P 与AB 之间的动摩擦因数μ＝0.25，电场强度大小E ＝mgq ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度为g ，忽略空气阻力．求：(1)小物块第一次通过C 点时对轨道的压力大小；(2)小物块第一次从D 点飞出后上升的最大高度；(3)小物块在直线轨道AB 上运动的总路程．12．如图甲所示，光滑绝缘水平面上有一带负电荷的小滑块，在x ＝1 m 处以初速度v 0＝ 3 m/s 沿x 轴正方向运动．小滑块的质量为m ＝2 kg 、带电荷量为q ＝－0.1 C ，可视为质点．整个区域存在沿水平方向的电场，图乙是滑块电势能E p 随位置x 变化的部分图像，P 点是图线的最低点，虚线AB 是图像在x ＝1 m 处的切线，并且AB 经过(0,3)和(3,0)两点，g ＝10 m/s 2.下列说法正确的是( )A．x＝1 m处的电场强度大小为20 V/mB．滑块向右运动过程中，加速度先增大后减小C．滑块运动至x＝3 m处时，速度大小为2 m/s D．若滑块恰好到达x＝5 m处，则该处的电势为50 V。

电场中的图像问题练习

电场中的图像问题练习一、电场中的E-x 图象1．（2009上海高考）两带电量分别为q 和－q 的点电荷放在x 轴上，相距为L ，能正确反映两电荷连线上场强大小E 与x 关系的是图（）2．（2010江苏高考）空间有一沿x 轴对称分布的电场，其电场强度E 随x 变化的图象如图所示。

下列说法正确的是（）A ．O 点的电势最低B ．x 2点的电势最高C ．x 1和-x 1两点的电势相等D ．x 1和x 3两点的电势相等3．空间有一沿x 轴对称分布的电场，其电场强度E 随x 变化的图象如图所示，下列说法正确的是( )A ．O 点的电势最低B ．x 1和x 3两点的电势相等C ．x 2和－x 2两点的电势相等D ．x 2点的电势低于x 3点的电势4．（2012盐城二模）真空中有两个等量异种点电荷，以连线中点O 为坐标原点，以它们的中垂线为x 轴，下图中能正确表示x 轴上电场强度情况的是（）5．（2012盐城三模）两个等量正点电荷位于x 轴上，关于原点O 呈对称分布，下列能正确描述电场强度E 随位置x 变化规律的图是（）6.【2013上海高考】．(12分)半径为R ，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中E 0已知，E －r 曲线下O －R 部分的面积等于R －2R 部分的面积。

(1)写出E －r 曲线下面积的单位；(2)己知带电球在r ≥R 处的场强E ＝kQ ／r 2，式中k 为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量Q 为多大?(3)求球心与球表面间的电势差△U ；(4)质量为m ，电荷量为q 的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R 处?二、电场中的φ-x 图象7．有一静电场，其电场强度方向平行于x 轴．其电势φ随坐标x 的改变而变化，变化的图线如图1所示，则图2中正确表示该静电场的场强E 随x 变化的图线是(设场强沿x 轴正方向时取正值)( )图1图28．（苏锡常镇2012二模）某静电场中的一条电场线与x 轴重合，其电势的变化规律如图所示。

电场能中的图像问题-教师用卷

图像问题一、多选题（本大题共10小题，共40.0分）1.某静电场中轴上电场强度随变化的关系如图所示，设轴正方向为电场强度的正方向。

一带电荷量大小为的粒子从坐标原点沿轴正方向运动，在处粒子速度变为零。

假设粒子仅受电场力作用，和已知，则A.粒子一定带负电B.粒子的初动能不可能为零C.粒子沿轴正方向运动过程中电势能先增大后减小D.粒子沿轴正方向运动过程中在位置处速度最大【答案】BD【解析】【分析】本题考查了电场中的图像类问题，解题的关键时理解图中中图象的物理意义，熟练运用动能定理，理解电场力做功与电势能的变化关系。

因为电场力与场强成正比，故图中图与轴包围的面积在乘以即为电场力做功，电场力做功等于电势能的减小量，根据动能定理列式分析即可分析。

【解答】A.如果粒子带负电，粒子在电场中一定先做减速运动后做加速运动，因此处的速度不可能为零，因此粒子一定带正电，故A错误；B.根据动能定理可得：，可得：，所以粒子的初动能不为零，故B正确；C.粒子向右运动的过程中电场力先做正功后做负功，因此电势能先减小后增大，故C错误；D.粒子中电场中先做加速运动后做减速运动，所以粒子沿轴正方向运动过程中在位置处速度最大，故D正确。

2.真空中，点电荷、分别位于轴上的处的点和处的点，它们之间连线上电场强度随位置变化的图像如图所示。

一带正电的检验电荷由处的点由静止释放后能通过处的点。

不计检验电荷的重力，为坐标原点，以下判断正确的是()A.、均带正电B.电荷量大于电荷量C.轴上从至电势先降低再升高D.、间的电势差大于、间的电势差【答案】BD【解析】【分析】本题考查图像，图中的均为正，说明方向相同，结合正电荷受到的电场力方向判断出电场方向，进一步可确定、的带电情况。

根据沿电场线方向电势降低分析电势的高低。

根据图像与坐标轴围成的面积表示电势差分析电势差的大小。

【解答】A、一带正电的检验电荷由处的点由静止释放后能通过处的点，受到向右的电场力，则电场方向向右，结合图像可知、连线之间的电场向右，那么带正电，带负电，故A错误；B、根据图像，在处的场强要大于处的场强，所以电荷量大于电荷量，故B正确；C、从到，电场均向右，根据沿电场线方向电势降低可知电势一直降低，故C错误；D、图像与坐标轴围成的面积表示电势差，显然、间的电势差大于、间的电势差，故D正确。

届高考物理二轮复习电场与磁场专项练习（3）：电场中的图像问题（含解析）

2021届高考物理二轮复习电场与磁场专项练习（3）电场中的图像问题1.如图所示，在12P P 、处各放一个带等电荷量的正点电荷，O 点为12P P 、连线的中点。

一带正电的试探电荷从M 点由静止出发，沿直线MON 运动到N 点，M N 、关于O 点对称。

下列各图关于试探电荷的加速度a 、电场强度E 、电势φ、电势能p E 的描述正确的是( )A. B.C. D.2.如图所示为某静电场中x 轴上各点电势φ的分布图，一个带电粒子仅在静电力作用下从坐标原点O 沿x 轴正方向运动，则( )A.粒子一定带正电B.粒子一定带负电C.粒子从1x 运动到3x ，加速度先增大后减小D.粒子从1x 运动到3x ，加速度先减小后增大3.a b 、是x 轴上两个点电荷，电荷量分别为1q 和2q ，沿x 轴a b 、之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，a p 、间距离大于p b 、间距离，曲线过P 点的切线与x 轴平行。

从图中可以判断下列说法正确的是( )A. a 和b 均为负电荷且1q 一定大于2qB.电势最低的p 点的电场强度一定不为零C.将一负的检验电荷从c 处移到p 处，电荷电势能增加D. a p 、间的电场方向都指向a 点4.真空中存在沿x 轴方向的电场，x 轴上各点的电势φ随位置x 变化的关系图像如图所示，在4m x =处静止释放一个负电荷，不计电荷重力，则下列说法正确的是( )A.6m x =处的电势为零，电场强度大小也为零B.4m x =-处的电场强度小于4m x =处的电场强度C.电荷沿x 轴负方向运动过程中，电势能先变大后变小D.电荷沿x 轴负方向运动到的最远位置处的坐标为8m 3x =- 5.电荷量不相等的两点电荷分别固定在x 轴上坐标为3L -和3L 的两点，其中x 轴上坐标为3L 处点电荷带正电，电荷量为Q .两点电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如图所示，其中x L =处电势最低，x 轴上M N 、两点的坐标分别为2L -和2L ，则下列判断正确的是( )A.两点电荷一定为异种电荷B.原点O 处电场强度大小为23kQ L C.负检验电荷在原点O 处受到向右的电场力D.负检验电荷由M 点运动到N 点的过程，电势能先减小后增大6.两电荷量分别为1q 和2q 的点电荷a b 、固定在x 轴上的O M 、两点，规定无穷远处为电势能零点，一带负电的试探电荷在x 轴上各点具有的电势能随x 的变化关系如图所示，其中试探电荷在A N 、两点的电势能为零，在ND 段中C 点电势能最大，OA AM >则下列说法正确的是( )A. a 带正电荷，b 带负电荷B.12||||q q <C.将一正点电荷从N 点移到D 点，电场力先做负功后做正功D.将一正点电荷从N 点静止释放后会沿x 轴正方向运动且到达C 点时速度最大7.如图甲所示，真空中有一半径为R 、电荷量为Q +的均匀带电球体，以球心O 为坐标原点，沿半径方向建立x 轴。

专题十二静电场中图像综合问题-2025年物理新高考备考习题

专题十二静电场中图像综合问题E-x图像1.某静电场方向平行于x轴,x轴上各点电场强度随位置的变化关系如图所示,规定x轴正方向为电场强度正方向.若取x0处为电势零点,则x轴上各点电势随位置的变化关系可能为(C)[解析] 由图可知,电场强度方向始终沿x轴正方向,故电势沿x轴正方向一直降低,故0<x<x0>0知,电势φ随x轴位置变化图像时,电势φ>0,x>x0时,电势φ<0,故A、D错误;又由E=-ΔφΔx的斜率绝对值可表示电场强度,故0<x<x0时,φ-x图像的斜率绝对值逐渐变大,x>x0时,φ-x图像的斜率绝对值逐渐变小,故C正确,B错误.φ-x图像2.(多选)[2017·全国卷Ⅰ] 在一静止点电荷的电场中,任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示.电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别E a、E b、E c和E d.点a到点电荷的距离r a与点a的电势φa已在图中用坐标(r a,φa)标出,其余类推.现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为W ab、W bc和W cd.下列选项正确的是(AC)A.E a∶E b=4∶1B.E c∶E d=2∶1C.W ab∶W bc=3∶1D.W bc∶W cd=1∶3[解析] 由点电荷的场强公式E=kQ r 2,可得E a ∶E b =4∶1,E c ∶E d =4∶1,选项A 正确,选项B 错误;电场力做功W=qU ,U ab ∶U bc =3∶1,则W ab ∶W bc =3∶1,又有U bc ∶U cd =1∶1,则W bc ∶W cd =1∶1,选项C 正确,选项D 错误.3.(多选)为了测定某平行于纸面的匀强电场的场强,某同学进行了如下操作:取电场内某一位置O 点为坐标原点建立x 轴,选取x 轴上到O 点距离为r 的P 点,以O 为圆心、r 为半径作圆,如图甲所示;从P 点起逆时针沿圆周测量圆上各点的电势φ和转过的角度θ;当半径r 分别取r 0、2r 0、3r 0时,绘制的φ-θ图线如图乙所示.乙图中曲线①、②、③均在θ=θ0时达到最大值,最大值分别为4φ0、3φ0、2φ0.下列说法正确的是 ( BD )A .O 点为电势零点B .曲线①、②、③的交点M 和N 在同一等势线上C .场强方向与x 轴正方向的夹角为θ0D .场强的大小为φ0r 0 [解析] 电场强度方向从电势最高点指向电势最低点,根据图像,电场方向与x 轴负方向成θ0角,选项C 错误;由图知曲线①、②、③的交点M 和N 电势相等,因为是匀强电场,所以交点M 和N 在同一等势线上,选项B 正确;根据图像,曲线①的峰值最大,曲线①对应的r 最大,取值为3r 0,曲线③对应的半径为r 0,电场强度的大小为E=U d =2φ0-02r 0=φ0r 0,选项D 正确;曲线③的峰值为2φ0,最小值为0,因为是匀强电场,坐标原点O 的电势为φ=2φ0+02=φ0,选项A 错误.E p -x 图像、E k -x 图像4.(多选)一带正电的粒子仅在电场力作用下沿x 轴正方向运动,其电势能E p 随位置x 的变化关系如图所示,其中0~x 2段是对称的曲线,x 2~x 3段是直线,则下列判断正确的是 ( AD )A .x 1、x 2、x 3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1<φ2<φ3B .粒子在0~x 1段所受电场力沿x 轴负方向;x 1~x 3段所受电场力沿x 轴正方向C .粒子从O 点向x 3运动过程中加速度逐渐减小D .粒子从x 2向x 3运动过程电场力做负功[解析] 粒子沿x 轴正方向运动的过程,电势能先减小后增大,可知电场力先做正功后做负功,由于粒子带正电,可知在0~x 1段所受电场力沿x 轴正方向,x 1~x 3段所受电场力沿x 轴负方向,粒子从x 2向x 3运动过程电场力做负功,B 错误,D 正确;由E p =qφ,可知,从O 点开始沿x 轴正方向,电势先降低后升高,x 1处的电势最低,可得φ1<φ2<φ3,A 正确;图线的斜率表示粒子所受电场力,粒子从O点向x3运动过程中,受到的电场力先减小后增大,再保持不变,故粒子的加速度先减小后增大,再保持不变,C错误.电场分布与v-t图像相结合问题5.(多选)空间某电场线分布如图所示,一负电荷q仅在电场力作用下从M点以初速度v0沿MO方向运动(以向右为正方向),则电荷在运动过程中的速度—时间图像可能是 ( AC )A BC D[解析] 依题意,由于负电荷受到的电场力方向与初速度方向相反,所以开始时,电荷先减速,速度减为零时,又反向加速.根据电场线的疏密程度反应电场强度的大小,电场线越密,场强越大,若电荷不能过O点,根据F=Eq=ma,则电荷先做加速度逐渐增大的减速运动,减速到零后,反向做加速逐渐减小的加速运动;若电荷能过O点,则电荷先做加速度逐渐增大的减速运动,过O点后又做加速度逐渐减小的减速运动,速度减为零时,反向做加速度逐渐增大的加速运动,过O点后,又做加速度逐渐减小的加速运动,根据v-t图像的斜率表示加速度,由数学知识可知选项A、C图像符合,B、D图像不符合.。

10.3.2静电场中的图像问题(原卷版)2024-2025学年高中物理同步备课(人教版2019必修第

10.3.2静电场中的图像问题同步练习一、单选题1．（2023春·广西·高三校联考阶段练习）沿x 轴上有一条电场线，其电势ϕ沿x 轴的分布图像如图所示，图像关于坐标原点O 点对称，A 、B 两点到坐标原点O 的距离相等，一电子仅在电场力的作用下从A 点由静止释放，电子沿x 轴由A 点运动到B 点过程中，下列说法正确的是（）A ．A 、B 两点的电场强度相同B ．电子在A 、B 两点的电势能相等C ．电子从A 点运动到B 点的过程中，速度先增大后减小D ．电子从A 点运动到B 点的过程中，电场力先做正功后做负功2．（2022秋·安徽六安·高三六安一中校考阶段练习）一电荷量为q -的带电粒子只在电场力作用下沿x 轴正方向运动，其电势能p E 随位置x 的变化关系如图所示，在粒子从x 1向x 2运动的过程中，下列说法中正确的是（）A ．在x 1处粒子速度最大B ．在0x 处粒子加速度最大C ．电场力先做正功后做负功D ．x 1与x 2之间的电势差为12p p E E q -3．（2021秋·黑龙江佳木斯·高三佳木斯一中阶段练习）真空中相距为3a 的两个点电荷M 、N ，分别固定于x 轴上x 1=0和x 2=3a 的两点上，在它们连线上各点场强E 随x 变化关系如图所示，以下说法正确的是（）A．x=2a处的电势一定为零，电场强度也一定为零B．点电荷M、N一定为同种电荷C．从x轴上x1=0到x2=3a电势一直减小D．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2:14．（2023·河北·模拟预测）在x轴上固定两个不等量异种点电荷，其中正电荷标记为M，负电荷标记为N。

x轴上某一段电场强度E随x变化的关系图像如图所示，其中x1到x2、x2到x3段图像与x轴所围的面积相等，取无穷远处电势为零。

下列说法正确的是（）A．M在N的右侧，且M带电荷量的绝对值大于N的B．M在N的左侧，且M带电荷量的绝对值小于N的x处的电势相等，且都大于0C．x1和3D．一电子从x1处静止释放，运动到x2处时速度为0，加速度也为05．（2022·全国·高三专题练习）某静电场在x轴上各点的电势φ随坐标x的分布图像如图所示。

高考物理《电场中的图像问题》真题练习含答案

高考物理《电场中的图像问题》真题练习含答案1.(多选)一电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的vt图像如图所示．则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是选项中的()答案：CD解析：根据vt图像可知电荷的加速度逐渐增大，即电荷所受电场力逐渐增大，又根据电场线越密集电场强度越大可知，从A到B电场线逐渐密集，由于题干没说明是带正电还是带负电，故电荷所受电场力方向与电场强度方向可能相同、可能相反，综上所述可知，A、B错误，C、D正确．2．在真空中某区域有一电场，其中一条电场线如图甲所示，O、A、B为电场线上间距相等的三个点，这一条电场线上各点的电势φ分布如图乙所示，下列说法正确的是()A．O点的电势小于A点的电势B．O点的电场强度小于A点的电场强度C．将正电荷沿该直线从A移到B的过程中，电场力做负功D．O、A两点间的电势差大于A、B两点间的电势差答案：D解析：根据乙图可知，O点的电势大于A点的电势，故A错误；电势变化越快的地方场强越大，根据图线斜率可以得出，O点的电场强度大于A点的电场强度，故B错误；将正电荷沿该直线从A移到B的过程中，电场力做正功，故C错误；O、A两点间的电势差大于A、B两点间的电势差，故D正确．3.[2024·江苏省南通市教学质量调研]真空中有一静止、半径为r0的均匀带正电的球体，场强E沿半径r方向分布情况如图所示，图中E0、r0、r1、r2以及静电力常量k都是已知量，下列说法中正确的是()A．r0处电势最高B．r1、r2两处的电场强度方向相反C．r1、r2两处的电势差等于E0(r2－r1)D．利用已知量可求出球体所带的电荷量答案：D解析：由图可知，场强E沿半径r方向始终大于0，r1、r2两处的电场强度方向相同，电势沿着场强方向逐渐降低，故r0处不是电势最高处，可知球心处的电势最高，A、B错误；在Er图像中，曲线与坐标轴所围成的面积表示电势差的大小，故可得r1、r2两处的电势差大于E0(r2－r1)，C错误；根据r2处的场强为E0，有E0＝k Qr22，解得Q＝E0r22k，D正确．4.(多选)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E p随位移x变化的关系如图所示，其中O～x2段是对称的曲线，x2～x3段是直线．下列说法正确的是() A．x1处电场强度为零B．从x2到x3，电场强度逐渐增大C．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1＞φ2＞φ3D.粒子在0～x2段做匀变速运动，在x2～x3段做匀速直线运动答案：AC解析：E p x 图像的斜率表示电场力(也是合外力)，图线在x 1处的斜率为零，则电场力为零，电场强度为零，A 正确；从x 2到x 3，斜率不变，电场力不变，电场强度不变，B 错误；由φ＝E p －q，由图像得0＜E p 1＜E p 2＜E p 3，联立解得0＞φ1＞φ2＞φ3，C 正确；在0～x 2段，粒子受到的电场力变化，加速度变化，不是匀变速运动；x 2～x 3段，电场力恒定，做匀变速直线运动，D 错误．5．[2024·甘肃省甘南期中考试](多选)空间中某一静电场方向平行于x 轴，电势φ随x 变化情况如图所示．一质量为4.0×10－20 kg 、电荷量为2.0×10－10 C 的带负电粒子(不计重力)从x 轴上x ＝－2 cm 处由静止释放，仅在电场力作用下沿x 轴做往复运动，下列说法正确的是( )A ．在x 轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场B ．在－2 cm <x<0区域内电场强度大小为800 V /mC ．在0<x<4 cm 区域内电场强度大小为600 V /mD ．该粒子运动过程中经过x ＝0速度最大，最大速度是4×105 m /s答案：ABD解析：由φx 图像的斜率表示电场强度可知，在x 轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场，A 正确；在－2 cm ≤x ＜0区域内电场强度大小E 1＝⎪⎪⎪⎪Δφ1d 1 ＝162×10－2 V /m ＝800 V /m ，方向沿x 轴负方向，B 正确；在0＜x ≤4 cm 区域内电场强度大小E 2＝⎪⎪⎪⎪Δφ2d 2 ＝164×10－2 V /m＝400 V /m ，C 错误；粒子在－2≤x ＜0 cm 沿x 轴正向做匀加速运动，则0＜x ≤4 cm 区域内沿x 轴正向做匀减速运动，可知粒子经过x ＝0处时速度最大，粒子从x ＝－2 cm 运动到x＝0的过程，由动能定理可得qU ＝12mv 2m ，其中U ＝16 V ，代入数值可得v m ＝4×105 m /s ，D 正确．6．空间存在一静电场，电场中x 轴上的电势φ随x 坐标的变化规律如图所示，下列说法正确的是( )A.x＝4 m处的电场强度为零B．x＝4 m处电场方向一定沿x轴正方向C．电荷量为e的负电荷沿x轴从O点移动到6 m处，电势能增大8 eVD．若电荷只在电场力作用下沿x轴正方向移动，加速度先增大后减小答案：C解析：图像的斜率等于电场强度，则x＝4 m处的电场强度不为零，A错误；从0到x ＝4 m处电势不断降低，但问题中没有说明电场线是否与x轴平行，则x＝4 m处的电场方向不一定沿x轴正方向，故B错误；负电荷沿x轴正方向移动，电势降低，电势能增大的量为ΔE p＝－e·(－4 V－4 V)＝8 eV，C正确；根据牛顿第二定律qE＝ma，加速度与电场强度成正比，由图像可知，斜率先减小后增大，则电场强度先减小后增大，即加速度先减小后增大，D错误．7．空间中存在一静电场，一电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能E p 随位置x的变化关系如图所示，则电子从x1向x3运动的过程中，下列说法正确的是()A．在x1处电子速度最大B．在x2处电子加速度最大C．在x3处电场强度最大D．在x2处电势最高答案：C解析：电子仅在电场力作用下运动，动能与电势能之和是恒定的，则电子从x1向x3运动的过程中，在x3处的电势能最小，则动能最大，速度最大，A错误；E px图像的斜率绝对值表示电子受到的电场力大小，在x2处图像的斜率为0，则电场力为0，故电子的加速度为0，B错误；电子从x1向x3运动的过程中，x3处的图像斜率绝对值最大，则电场力最大，电场强度最大，C正确；电子从x1向x3运动的过程中，电子在x2处电势能最大，但由于电子带负电，故在x2处电势最低，D错误．。

高一物理下学期期末考试分类汇编电场中的图像问题新人教版

专题10 电场中的图像问题一、电场中的E-x 图像1．某空间存在一条沿x 轴方向的电场线，电场强度E 随x 变化的规律如图所示，图线关于坐标原点中心对称，则（）A ．x 1、x 2处的电场方向相同B ．电势差12Ox Ox U U >C ．取无穷远处电势为零，则O 点处电势也为零D ．若将一试探电荷于x 2处由静止释放，该电荷可能经过x 1处【答案】B【详解】A ．根据场强的正负反映场强的方向，可知x 1、x 2处的电场方向相反，故A 错误； B ．根据图象与x 轴围成的面积分析电势差的大小，可知电势差12Ox Ox U U >故B 正确； C ．根据场强的正负反映场强的方向可知x 轴正半轴场强向右，x 轴负半轴场强向左，根据沿电场线方向电势降低，取无穷远处电势为零，则O 点处电势大于零，故C 错误； D ．由图可知，场强对称分布，根据电场力做功可知，若将一带负电的试探电荷于x 2处由静止释放，即使该电荷受力向左，向x 轴负半轴运动，最远也只能运动到与x 2对称的-x 2处，不可能经过x 1处，故D 错误。

故选B 。

二、电场中的φ-x 图像2．在x 轴上有两个点电荷q 1、q 2，其静电场的电势φ在x 轴上分布如图所示。

下列说法正确的有（）A ．q 1和q 2带有同种电荷B ．x 1处的电场强度为零C ．负电荷从x 1移到x 2，电势能减小D ．正电荷从x 1移到x 2，受到的电场力增大【答案】C【详解】A ．根据图像，电势有正值也有负值，所以q 1和q 2带有异种电荷，A 错误； B ．x 1处的斜率最大，电场强度最大，电场强度不等于零，B 错误；C ．从x 1移到x 2，电势升高，所以电场强度向左，负电荷所受电场力向右，负电荷从x 1移到x 2，电场力做正功，电势能减小，C 正确；D ．在x 1处斜率最大，电场强度最大，正电荷所爱电场力最大，在x 2处斜率等于零，电场强度等于零，正电荷所受电场力等于零，正电荷从x 1移到x 2，受到的电场力减小，D 错误。