高三下电学图像专题

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专题-电场线与E-x图像

猜想此电场Ｅ沿x轴的图像。
E
＋o －
x
x
＋－
6、等量异种点电荷电场线与点电荷连线上E-x图像（2）
E
－o ＋
x
x
－＋
7、等量异种点电荷电场线与点电荷连线中垂线上E-x图像
试描述此电场沿x轴的特点？
猜想此电场Ｅ沿x轴的图像。
E
－
E
o
x
x
小结：几种常见的E-x图像
E
E
E
－
x
o
E
x
＋
x
＋＋
E
E
＋
x ＋＋
x
＋－
x
＋
例1、（2009上海物理）两带电荷量分别为＋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关系的图象是( A )
A
B
当x l 时，E最小 2
C
D
Emin
2 kq ( l )2
8kq l2
2
例2、如图，已知匀强电场E中沿平行于E的方向上两点A、B相距d,利用电场的E-x图像求UAB
E
o－－
x
x
－－
5、等量同种点电荷电场线与点电荷连线中垂线上E-x图像（1）
试描述此电场沿x轴的特点？
猜想此电场Ｅ沿x轴的的图像。
E
o
x
x
5、等量同种点电荷电场线与点电荷连线中垂线上E-x图像（2）
E
－
o
x
－
x
6、等量异种点电荷电场线与点电荷连线上E-x图像（1）
试描述此电场沿x轴的特点？
o
x1
x1
x2 x3

电学实验图象问题---高考物理实验题技法方法11(解析版)

电学实验图象问题归纳解析物理图象是物理知识重要的组成部分，是高考必考知识点之一。

利用图象提取物理信息解决物理问题是近几年高高考考查的热点问题。

对于图象获取信息主要有这样两个方面：①做到六看：一看轴、二看线、三看斜率、四看面积、五看截距、六看特殊点。

②三结合：图象、解析式、物理情景三结合。

在电学实验中对图象的考查尤为突出。

电学实验中图象问题可归纳为描点作图、利用图象交点、知道图象斜率截距或面积意义。

一、描点作图要点：单位长度恰当、数据分散、起点不一定为0、大多数点落在线上、曲线要平滑。

例1：(2018·全国卷Ⅰ·23)某实验小组利用如图1所示的电路探究在25 ℃～80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性．所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻R T，其标称值(25 ℃时的阻值)为900.0 Ω；电源E(6 V，内阻可忽略)；电压表(量程150 mV)；定值电阻R0(阻值20.0 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～999.9 Ω)；单刀开关S1，单刀双掷开关S2.实验时，先按图连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 ℃.将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数．逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0 ℃.实验得到的R2－t数据见下表.图1图2回答下列问题：(1)在闭合S1前，图中R1的滑片应移动到________(填“a”或“b”)端．(2)在图2甲的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出R2－t曲线．(3)由图甲可得到R T在25 ℃～80 ℃范围内的温度特性．当t＝44.0 ℃时，可得R T＝________Ω.(4)将R T握于手心，手心温度下R2的相应读数如图乙所示，该读数为________Ω，则手心温度为________℃.答案(1)b(2)如图所示(3)450(4)620.033.0解析(1)闭合开关S1前，应让滑片移动到b端，使滑动变阻器连入电路的阻值最大．(3)由图象可知t＝44.0 ℃时，电阻的阻值为450 Ω.(4)由题图乙可得电阻箱阻值为620.0 Ω，由图象可得温度约为33.0 ℃.练习.要描绘一只标有“2.0V 1.0W”字样小灯泡的伏安特性曲线，实验室提供了以下器材：A．电源E：电动势为3.0V，内阻不计；B．电压表V：量程为0~3V，内阻约为1kΩ；A：量程为0~3A，内阻约为0.1Ω；C．电流表1A：量程为0~0.6A，内阻约为0.6Ω；D．电流表2E.滑动变阻器1R：最大阻值为10Ω，额定电流为0.6A；F.开关S，导线若干。

专题11 电学图像(解析版)

模块四电学专题11 电学图像*知识与方法一、I —U 图像（1）定值电阻的I —U 图：过原点的倾斜直线，即正比例函数图像；任意一点坐标都可以求定值电阻的阻值；对于多个图线，谁更靠近U 轴谁代表的电阻更大。

（2）灯泡（阻值变化）的I —U 图：曲线，因为灯泡电阻是变化的；通常向U 轴弯曲，因为灯泡电阻随温度的升高而变大；不同点的坐标求出的是灯泡在不同电压下的阻值。

二、I —R 图像在探究通过导体的电流与导体电阻关系的实验中，I -R 图像说明：电压一定时，电流与电阻成反比。

三、P -U 图和P -I 图定值电阻的P —U 图和P —I 图：根据P R U 2，P = I 2R ，定值电阻的P —U 图和P —I 图是过原点开口向上的抛物线，根据任意一点的坐标都能求定值电阻的阻值。

四、电学图像分析方法：1.看横、纵坐标代表的物理量及单位，若多图中含多条线，分析清每条线与用电器的对应关系；2.运用相关公式；3.分析图像变化规律，弄清图像起点、终点、特殊点（拐点、交点）含义；4.结合电路图进行定量分析。

*针对训练一、单选题1．（2023秋·全国·九年级专题练习）阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I ﹣U 图线如图所示。

从图中得出的下列结论中正确的是（）A ．由图象可以推理得到21R R >B ．1R 、2R 串联后的总电阻的I ﹣U 图线在区域ⅢC ．1R 、2R 并联后的总电阻的I ﹣U 图线在区域ⅢD ．1R 、2R 串联后的总电阻的I ﹣U 图线在区域Ⅲ【答案】B【解析】A ．根据图象可知，相同的电压下，通过2R 的电流较大，由欧姆定律知，21R R <，故A 错误； BD ．两个电阻串联后，总电阻等于两个电阻之和，所以相同电压下，由欧姆定律可知，总电流小于任何一个电阻中的电流，即在区域Ⅲ内，故D错误，B正确；C．两个电阻并联后，总电阻比任何一个电阻都小，所以相同电压下，由欧姆定律可知，总电流比通过任何一个电阻的电流都大，即在区域Ⅲ内，故C错误。

高中物理高频考点《电场中的四类典型图像问题分析与强化训练》(附详细参考答案)

电场中的四类典型图像问题分析与强化训练（附详细参考答案）一、四类典型图像问题分析及例题讲解：以电场图象和电势图象切入命题的试题是高考中考试的重点光、热点和难点，如：E－x 图象、φ－x图象，或与粒子运动规律有关的图象，如：v－t图象。

掌握各个图象的特点，理解其斜率、截距、“面积”对应的物理意义，就能顺利解决有关问题，此类问题一般以选择题的形式出现，难度中等。

1、电场中粒子运动的v－t图象当带电粒子只在电场力作用下运动时，如果给出了粒子运动的速度图象，则从速度图象上能确定粒子运动的加速度方向，根据v－t图象的速度变化、斜率变化（加速度大小变化）情况，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而可将粒子运动中经历的各点的场强方向、场强大小、电势高低及电势能的变化等情况判定出来。

【题1】（多选）如图甲，直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v－t图线如图乙所示，设a、b两点的电势分别为φa、φb，场强大小分别为E a、E b，粒子在a、b两点的电势能分别为W a、W b，不计重力，则有A．φa＞φb B．E a＞E b C．E a＜E b D．W a＞W b【答案】BD【题2】电场中的三条等势线如图中实线a、b、c所示，三条等势线的电势φa＞φb＞φc。

一电子以沿PQ方向的初速度，仅在电场力的作用下沿直线从P运动到Q，则这一过程中电子运动的v－t图象大致是图线中的【答案】A【解析】电子由P点运动到Q点的过程中，电场力所做的功为W＝q（φP－φQ），因为q ＜0，且φP＜φQ，所以W＞0，由动能定理可知，电子的动能不断增大，即速度不断增大，选项C、D错误；P点附近等势面密集，故场强较大，电子在P点附近所受电场力大，电子的加速度也就大，对应v－t图象的斜率大，故由P到Q，v－t图象的斜率不断减小，选项A正确，选项B错误。

2、电场中的φ－x图象（1）在φ－x图象中，图线上任一点切线斜率的绝对值表示该点的电场强度沿x轴方向上的分量大小。

专题06电路中的图像问题(共7种图像类型)讲义-2025版高考物理图像专题

专题六电路中的图像问题知识点一、电路中的图像问题1．U －I 图象及I －U 图象的比较图线比较内容I －U 图象(伏安特性曲线)U －I 图象斜率图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电阻的倒数图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻线性元件R 1＞R2R 1＜R 2非线性元件电阻随电压U 的增大而增大电阻随电压U 的增大而减小2．路端电压U 与电流I 的关系(1)关系式：U ＝E －Ir .(2)U －I 图象(如图所示)①当电路断路即I ＝0时，纵坐标的截距为电源电动势．②当外电路电压为U ＝0时，横坐标的截距为短路电流．③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．3．电源的输出功率(1)任意电路：P 出＝IU 外＝IE －I 2r ＝P 总－P 内．(2)纯电阻电路：P 出＝I 2R ＝E 2R (R ＋r )2＝E 2(R －r )2R ＋4r .知识点二、其他图像问题1．基本思路(1)解读图象的坐标轴，理清横轴和纵轴代表的物理量和坐标点的意义．(2)解读图象的形状、斜率、截距和面积信息．2．解题技巧(1)应用解析法和排除法，两者结合提高选择题图象类题型的解题准确率和速度．(2)分析转折点、两图线的交点、与坐标轴交点等特殊点和该点前后两段图线．(3)分析图象的形状变化、斜率变化、相关性等．类型1单个元器件的伏安特性曲线图像1．（2023秋•道里区校级期中）如图所示为某金属导体的伏安特性曲线，MN 是曲线上的两点，过M 点的切线和M 、N 两点对应坐标图中已标出，下列说法正确的是（）A ．该金属导体的电阻是10ΩB ．该金属导体两端的电压是2.0V 时对应的电阻是10ΩC ．该金属导体的电阻随电压的增大而减小D ．该金属导体在M 点和N 点对应的电阻之比是2：3【解答】解：A 、根据R =，可知I ﹣U 图线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数。

由于伏安特性曲线不是直线，所以该金属导体的电阻是变化的，并不恒为10Ω，故A 错误；B 、该金属导体M 点对应的电压是2.0V ，对应的电流是0.3A ，对应的电阻为R M ==2.00.3Ω=203Ω，故B 错误；C、根据I﹣U图线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由图可知该金属导体的电阻随电压的增大而增大，故C错误；D、N点对应的电阻是R N==5.00.5Ω＝10Ω，则金属导体在M点和N点对应的电阻之比是R M：R N=203：10＝2：3，故D正确。

电学图像专题(附答案)

电学图像专题
1、如图甲所示的电路中，R1为滑动变阻器，R0、R2均为定值电阻，电源两端电压保持不变。

改变滑动变阻器R1的滑片位置，两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所示的坐标系中。

根据以上条件可知R0的阻值为__________Ω。

答案2欧
2、如图甲所示的电路中，R1为滑动变阻器，R0、R2均为定值电阻，电源两端电压保持不变．改变滑动变阻器R1的滑片位置，两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所示的坐标系中．根据以上条件可知电阻R0的阻值为Ω．
3、如图1所示的电路中，R1为滑动变阻器，R0、R2均为定值电阻，电源两端的电压保持12V不变．若改变滑动变阻器R1的滑片位置，V1、V2两电压表以及电流表的示数将发生相应的变化．V1、V2两电压表示数的变化量大小与电流表示数的变化量的大小的关系图线分别为图2所示①、②直线．根据以上条件可知当电流表示数为0.3A时，滑动变阻器接入电路的阻值为Ω．
从图中可以看出，△I=0.1A时，△U2=1V，△U0=△U1=2V，因此R2=△U2 △I =1V 0.1A =10Ω；R0=△U0 △I =2V 0.1A =20Ω；
当电流表示数为0.3A时，U0=IR0=0.3A×20Ω=6V；U2=IR2=0.3A×10Ω=3V；所以滑动变阻器两端电压为：U1=12V-6V-3V=3V．
则滑动变阻器接入电路的阻值为：R1=U1 I =3V 0.3A =10Ω．
故答案为：10．。

(完整版)电学图像专题

电学中的图象测试题一、填空题1. 在课外电子小组活动中，小利得到了一个半导体器件，他想了解这个器件的一些特性，为此他进行了一些实验并收集了相关的实验数据。

他根据收集的实验数据做出了通过该器件的电流随其两端电压变化的图象，如图1所示。

由图象可知，在器件两端电压从0V到8.0V不断增大的过程中，器件两端的电压与通过它的电流的比值将。

（选填“保持不变”、“变大”或“变小”）2、如图2—甲所示为某热敏电阻（电阻值随温度改变而改变，且对温度很敏感）的I—U关系曲线图，在接有热敏电阻的图2—乙电路中，电源电压恒为8V，电流表读数为70mA，通过定值电阻R1的电流为40mA，由热敏电阻的I—U关系曲线可知热敏电阻两端的电压为V，电阻R2的阻值为Ω。

3、利用如图3—1所示电路，在研究通过导体的电流跟电阻的关系时，要保持导体两端电压不变。

实验中，不断改变Rx的阻值，调节滑动变阻器使伏特表示数保持不变，得到了I与 R的关系图像，如图3—2所示。

由图像可以得出的结论是；此次实验中，伏特表的示数始终保持 V不变。

4．小明利用标有“6V 1A”的灯泡L1和“6V 0.5A”的灯泡L2进行实验。

（1）当L1正常发光时，通过L1的电流为__________A；（2）如图4—1所示，A，B分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。

现将两灯连入如图4—2所示电路中，使其中一个灯泡正常发光，则电路的总电流是-------A5、两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图5所示，则R A= Ω。

若把它们串联起来，接在某电源上，电路中的电流是0.3A，则电源电压是V。

图1I/AU/V0.22.0 4.0 6.0 8.00.40.68 VAR2R1热敏电阻图2甲乙图5图3—1 图3—2 图4—1 图4—2图7图86、图6甲是小灯泡中的电流随它两端电压变化的图像．将此灯泡接入图乙所示电路中，闭合开关S 后，小灯泡实际功率为1 W ；再闭合开关S 。

2024高考物理一轮复习--电场中的图像问题(v-t、φ-x、Ep-x、E-x四类图像)

电场中的图像问题一、几种常见的图像及性质特点1、v t图象根据v t图象中速度变化、斜率确定电荷所受合力的方向与合力大小变化，确定电场的方向、电势高低及电势能变化2、φ-x图像（1）电场强度的大小等于φ-x图线的斜率的绝对值,电场强度为零处,φ-x图线存在极值,其切线的斜率为零。

（2）在φ-x图像中可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。

（3）在φ-x图像中分析电荷移动时电势能的变化,可用W AB=qU AB,进而分析W AB的正负,然后作出判断。

3、Ep-x图像（1）根据电势能的变化可以判断电场力做功的正负,电势能减少,电场力做正功:电势能增加,电场力做负功。

（2）根据ΔE p=-W=-Fx,图像E p-x斜率的绝对值表示电场力的大小。

4、E-x图像（1）E-x图像反映了电场强度随位移变化的规律,E>0表示电场强度沿x轴正方向;E<0表示电场强度沿x轴负方向。

（2）在给定了电场的E-x图像后,可以由图线确定电场强度的变化情况,电势的变化情况,E-x 图线与x轴所围图形“面积”表示电势差,两点的电势高低根据电场方向判定。

在与粒子运动相结合的题目中,可进一步确定粒子的电性、动能变化、电势能变化等情况。

（3）在这类题目中,还可以由E-x图像画出对应的电场,利用这种已知电场的电场线分布、等势面分布或场源电荷来处理相关问题。

二、针对练习1、(多选)如图甲所示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，圆环平面与竖直平面重合．一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环，细杆上套有一个质量为m＝10 g的带正电的小球，小球所带电荷量q＝5.0×10－4 C．小球从C点由静止释放，其沿细杆由C经B向A运动的v－t图像如图乙所示．小球运动到B点时，速度图像的切线斜率最大(图中标出了该切线)．则下列说法正确的是()A．由C到A的过程中，小球的电势能先减小后变大B．由C到A电势逐渐降低C．C、B两点间的电势差U CB＝0.9 VD．在O点右侧杆上，B点场强最大，场强大小为E＝1.2 V/m2、如图甲所示，在真空中，两个带电荷量均为q＝1×10－3 C 的负点电荷P、Q固定于光滑绝缘水平面上，将该平面上一质量m＝10 g、电荷量为1×10－3C的带正电小球(视为质点)从a点由静止释放，小球沿两电荷连线的中垂线运动到两电荷连线的中点O，其从a点运动到O点的v－t图像如图乙中实线所示，其经过b点时对应的图线切线斜率最大，如图中虚线所示，则下列分析正确的是()A．在两电荷的连线上，O点的电场强度最小，电势最低B．b点的电场强度大小为10 V/mC．a、b两点间的电势差为45 VD．在从a点运动到O点的过程中，小球受到电荷P的作用力先增大后减小3、如图所示，a、b为等量同种点电荷Q1、Q2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。

高三物理综合专题讲义-第13讲-电学图像问题

第十三讲高考命题点命题轨迹情境图电场中的图象问题20171卷2017(1)20题电流中的图象问题20171卷23电学图像问题十三第十三讲17(1)23题18(3)16题18(3)20题2018 3卷16、2017(2)20题电磁感应中的图象问题2017 2卷20 20182卷1820192卷21，3卷19第十三讲18(2)18题19(2)21题19(3)19题第十三讲Part 1 电场中的图像问题1．φ－x图象(如图1所示)(1)电场强度的大小等于φ－x图线的斜率的绝对值，电场强度为零处φ－x图线存在极值，其切线的斜率为零．(2)在φ－x图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向．图1(3)在φ－x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用W AB＝qU AB，进而分析W AB的正负，然后作出判断．(4)在φ－x图象中可以判断电场类型，如图2所示，如果图线是曲线，则表示电场强度的大小是变化的，电场为非匀强电场；如果图线是倾斜的直线，则表示电场强度的大小是不变的，电场为匀强电场．第十三讲图2(5)在φ－x图象中可知电场强度的方向，进而可以判断电荷在电场中的受力方向．2．E－x图象(电场方向沿x轴正方向为正)(1)E－x图象反映了电场强度随位移变化的规律，E>0表示电场强度沿x轴正方向；E<0表示电场强度沿x轴负方向．(2)在给定了电场的E－x图象后，可以由图线确定电场强度、电势的变化情况，E－x图线与x轴所围图形“面积”表示电势差(如图3所示)，两点的电势高低根据电场方向判定．在与粒子运动相结合的题目中，可进一步确定粒子的电性、动能变化、电势能变化等情况．第十三讲图4图5图3(3)在这类题目中，还可以由E －x 图象画出对应的电场，利用这种已知电场的电场线分布、等势面分布或场源电荷来处理相关问题．【例1】(多选)(2019·安徽蚌埠市第二次质检)电场中有一条电场线与x 轴重合，x 轴上各点的电场强度与位置的关系如图4所示，一质子只在电场力作用下，自坐标原点由静止释放沿x 轴正方向运动，已知Oa ＝ab ＝bc ＝d ，b 点电势φb ＝0.则下列结论正确的是( ) A ．质子沿x 轴做匀速直线运动 B ．质子在a 、c 两点的电势能相等C ．质子在a 、b 、c 三点的动能之比为2∶3∶4D ．坐标原点O 的电势为1.5E 0d【拓展训练1】(2019·江西省重点中学协作体第一次联考)将两个点电荷A 、B 分别固定在水平面上x 轴的两个不同位置上，将一带负电的试探电荷在水平面内由A 点的附近沿x 轴的正方向移动到B 点附近的过程中，该试探电荷的电势能随位置变化的图象如图5所示，已知x AC >x CB ，图中的水平虚线在C 点与图线相切，两固定点电荷带电荷量的多少分别用q A 、q B 表示．则下列分析正确的是( ) A ．两固定点电荷都带正电，且q A >q BB ．在AB 连线内，C 点的电场强度最小但不等于零第十三讲图6图7C ．因试探电荷的电势能始终为正值，可知A 、B 两点间沿x 轴方向的电场强度始终向右【例2】(2019·陕西榆林市第二次模拟)某静电场的方向平行于x 轴，其电势φ随x 的分布如图6所示．一质量m ＝4×10－10kg 、电荷量q ＝2×10－9 C 的带负电粒子(不计重力)从(－1,0)点由静止开始，仅在电场力作用下在x 轴上往返运动．则该粒子运动的周期为( )A.2＋25 s B ．0.6 s C ．0.1 s D.5＋52 s【拓展训练2】(2019·河南省高考适应性测试)如图7甲所示，M 、N 为正对竖直放置的平行金属板，A 、B 为两板中线上的两点．当M 、N 板间不加电压时，一带电小球从A 点由静止释放经时间T 到达B 点，此时速度为v .若两板间加上如图乙所示的交变电压，t ＝0时，将带电小球仍从A 点由静止释放，小球运动过程中始终未接触极板，则t ＝T 时，小球( )A ．在B 点上方 B ．恰好到达B 点C ．速度大于vD ．速度小于v【例3】(2019·安徽合肥市第二次质检)为了同时测量一电源的电动势E 和内阻r ，以及未知阻值的电阻R x ，某同学设计了一电路．实验室提供的器材如下：待测电源、待测电阻、电阻箱一个、内阻很大的电压表一只、开关两个、导线若干．Part 2 恒定电流中的图像问题第十三讲图8(1)为实现上述目的，请完善图8甲实物图连接； (2)该同学实验的主要步骤有：①闭合S 1、S 2，多次调节电阻箱，并记录其阻值及对应的电压表的示数；②保持S 1闭合，断开S 2，多次调节电阻箱，并记录其阻值及对应的电压表的示数； ③根据记录的数据，作出两条1U －1R图线如图乙所示．由图线可得电动势E ＝________，内阻r ＝________，R x ＝________.(用图中a 、b 、c 表示)【拓展训练3】(2019·吉林省“五地六校”合作体联考)如图9所示为a 、b 两电阻的伏安特性曲线，图中α＝45°，关于两电阻的描述正确的是( )图9第十三讲A．电阻a的阻值随电流的增大而增大B．因I－U图线的斜率表示电阻的倒数，故电阻b的阻值R＝1tan α＝1.0 ΩC．在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值D．在电阻b两端加2 V电压时，流过电阻的电流是4 A1．解决电磁感应图象问题的“三点关注”(1)关注初始时刻，如初始时刻感应电流是否为零，是正方向还是负方向．(2)关注变化过程，看电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图象变化相对应．(3)关注大小、方向的变化趋势，看图线斜率的大小、图线的曲直是否和物理过程对应．2．解决电磁感应图象问题常用的“两个方法”(1)排除法；(2)函数法．【例4】(多选)(2019·全国卷Ⅱ·21)如图10，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计．虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场．将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好．已知PQ进入磁场时加速度恰好为零．从PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图象可能正确的是()Part 3 电磁感应中的图像问题图10第十三讲图11图12【拓展训练4】(2019·广东广州市下学期一模)如图11甲所示，梯形硬导线框abcd 固定在磁场中，磁场方向与线框平面垂直，图乙表示该磁场的磁感应强度B 随时间t 变化的关系图，t ＝0时刻磁场方向垂直纸面向里．在0～5t 0时间内，设垂直ab 边向上为安培力的正方向，线框ab 边受到该磁场对它的安培力F 随时间t 变化的关系图为( )【拓展训练5】(多选)(2019·东北三省四市教研联合体模拟)如图12所示，光滑平行金属导轨MN 、PQ 放置在同一水平面内，M 、P 之间接一定值电阻R ，金属棒ab 垂直导轨放置，金属棒和导轨的电阻均不计，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中．t ＝0时对金属棒施加水平向右的外力F ，使金属棒由静止开始做匀加速直线运动．下列关于通过金属棒的电流i 、通过导轨横截面的电荷量q 、拉力F 和拉力的功率P 随时间变化的图象，正确的是( )第十三讲(限时45分钟)【1】(2019·陕西榆林市第二次模拟)如图1所示，单匝线圈abcd固定于分布均匀的磁场中，磁场方向垂直线圈平面．当磁场的磁感应强度B随时间t变化时，ab边受到的安培力恒定不变．则下列磁感应强度B随时间t变化的图象中可能正确的是()图1【2】(多选)(2019·四川省综合能力提升卷(三))空间有一沿x轴分布的电场，专题强化练习第十三讲图3图4其电场强度E 随x 变化的图象如图2所示．－x 1、x 1、x 2、x 3是x 轴上的四个点，图象关于坐标原点O 中心对称，下列说法中正确的是( ) A ．－x 1处的电势比x 1的电势高B ．将正电荷由－x 1移到x 2，电势能先增大，后减小C ．将一负电荷由－x 1处由静止释放，若只受电场力作用，它将在－x 1和x 1之间往复运动D ．负电荷在4个点中位于x 2电势能最大【3】(多选)(2019·湖北恩施州教学质量检测)如图3所示为某静电场中x 轴上各点电势分布图，一个带电粒子在坐标原点O 由静止释放，仅在电场力作用下沿x 轴正向运动，则下列说法正确的是( ) A ．粒子一定带正电B ．粒子运动到坐标轴上x 2处速度最大C ．粒子从坐标轴上x 1处运动到x 3处，电场力的冲量为零D ．粒子从坐标轴上x 1处运动到x 2处，加速度先增大后减小【4】(2019·广东深圳市第二次调研)真空中，在x 轴上x ＝0和x ＝8 m 处分别固定两个电性相同的点电荷Q 1和Q 2.电荷间连线上的电场强度E 随x 变化的图象如图4所示(x 轴正方向为场强正方向)，其中x ＝6 m 处E ＝0.将一个正试探电荷在x ＝2 m 处由静止释放(重力不计，取无穷远处电势为零)．则( ) A ．Q 1、Q 2均为负电荷B ．Q 1、Q 2带电荷量之比为9∶1C ．在x ＝6 m 处电势为0D ．该试探电荷向x 轴正方向运动时，电势能一直减小【5】(2019·湖南长沙、望城、浏阳、宁乡四县市区3月调研)如图5所示，正方形导线框abcd 放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图乙所示，t ＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．下列选项中能表示线框的ab 边受到的磁场力F 随时间t 的变化关系的是(规定水平向左为力的正方向)( )图5第十三讲【6】(多选)(2019·湖南娄底市下学期质量检测)如图6甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示，取甲图中电流方向为正方向，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为F N，则()A．在t1时刻，F N>G，P有收缩的趋势B．在t2时刻，F N＝G，穿过P的磁通量不变C．在t3时刻，F N＝G，P中有感应电流D．在t4时刻，F N＞G，P有收缩的趋势图6【7】(2019·山西五地联考上学期期末)学校物理兴趣小组为探究多用电表欧姆挡的原理，决定自己动手设计一个欧姆表，其内部的结构图如图7甲所示，已知电源电动势E约为3 V，其他数值同学们都忘记了，所以同学们决定测量欧姆表的电源电动势和内阻．第十三讲图7(1)两表笔分别与电阻箱两接线柱相连，调节电阻箱，直到电流表读数如图乙，电阻箱示数如图丙，则欧姆表的内阻约为________ Ω.(2)该小组同学把欧姆表的两表笔与电阻箱连接，根据记录的电阻箱阻值R 与多用电表电流挡的读数I ，在如图8所示坐标系中描点，请根据坐标系中所描点作出图象；图8(3)由图象可得欧姆表的电源电动势E ＝________ V ，欧姆表的内阻r ＝________ Ω.【8】(2019·广西钦州市第三次质检)某小组通过实验测绘一个标有“5.0 V 7.5 W ”某元件的伏安特性曲线，电路图如图9甲所示，备有下列器材：第十三讲图9A．电池组(电动势为6.0 V，内阻约为1 Ω)B．电压表(量程为0～3 V，内阻R V＝3 kΩ)C．电流表(量程为0～1.5 A，内阻约为0.5 Ω)D．滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，额定电流1 A)E．定值电阻R1(电阻值为1.5 kΩ)F．定值电阻R2(电阻值为3 kΩ)G．开关和导线若干(1)实验中所用定值电阻应选________(填“E”或“F”)．(2)根据图甲电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整．(3)某次实验时，电压表示数指针位置如图丙所示，则电压表读数是________V，元件两端电压是第十三讲________V .(4)通过实验数据描绘出该元件的伏安特性曲线如图丁所示．若把两个同样的该元件并联后与电动势为4.5 V 、内阻为1.5 Ω的电源相连接，则此时每个元件的电阻值均为________Ω.(计算结果保留2位有效数字)Part1电场中的图像问题【例1】答案 CD解析由E －x 图象和F ＝qE 可知质子沿x 轴先做匀加速直线运动，后做加速度减小的加速直线运动，最后做加速度增大的加速直线运动，故A 错误；质子一直做加速直线运动，电场力做正功，电势能减小，故B 错误；由E －x 图象与x 轴所围“面积”表示电势差，因此U Oa ＝E 0d ，U Ob ＝32E 0d ，U Oc ＝2E 0d ，由动能定理有E k a ＝qU Oa ＝qE 0d ，E k b ＝qU Ob ＝32qE 0d ，E k c ＝qU Oc ＝2qE 0d ，所以质子在a 、b 、c 三点的动能之比为2∶3∶4，故C 正确；根据U Ob ＝φO －φb 可得坐标原点O 的电势为φO ＝1.5E 0d ，故D 正确．【拓展训练1】答案 D解析负试探电荷从A 运动到C ，电势能降低，则从A 到C 电势逐渐升高，电场方向从C 到A ；负电荷从C 到B 电势能增加，则电势逐渐降低，则电场方向从C 到B .即电场方向先沿x 轴负方向，后沿x 轴正方向，则q A 和q B 均为负电荷．因为在q A 和q B 连线中点处的合场强沿x 轴负方向，故q A >q B ，故A 、C 均错误；E p －x 图象的斜率大小代表电场力，而C 点的切线斜率为零，说明该试探电荷在C 点处受到的电场力为零，B 错误；在C 点负电荷的电势能最低，则正电荷在C 点的电势能最大，故D 正确．【例2】答案 B解析粒子先沿x 轴正方向做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，然后反向运动．E 1＝ΔΦΔx ＝101 V/m＝10 V/m ，a 1＝qE 1m ＝50 m/s 2；由x 1＝12a 1t 12，解得粒子沿x 轴正方向运动的时间为t 1＝2x 1a 1＝2×150s ＝0.2 s ；同理可得粒子沿x 轴正方向做匀减速运动的时间为t 2＝0.1 s ；且粒子到达x ＝0.5 m 处的速度恰好为零，反向运动的时间为t 1＋t 2＝0.3 s ；则粒子运动的周期为T ＝2(t 1＋t 2)＝0.6 s ；故选B.参考答案第十三讲【拓展训练2】答案 B解析在A、B两板间加上如题图乙所示的交变电压，小球受到重力和电场力的作用，电场力做周期性变化，且电场力在水平方向，所以小球竖直方向做自由落体运动．在水平方向小球先做匀加速直线运动，后沿原方向做匀减速直线运动，t＝T2时速度为零，接着反向做匀加速直线运动，后继续沿反方向做匀减速直线运动，t＝T时速度为零．根据对称性可知在t＝T时小球的水平位移为零，所以t＝T时，小球恰好到达B点，故A错误，B正确；在0～T时间内，电场力做功为零，小球机械能变化量为零，所以t＝T时，小球速度等于v，故C、D错误.Part2 恒定电流中的图像问题【例3】答案(1)(2)1c1a1b－1a解析(1)通过开关S2控制电路中的电阻R x是否接入电路，电路原理图如图所示：故实物连线图如图所示：第十三讲(2)闭合S 1、S 2，有E ＝U ＋U R r ，故有1U ＝1E ＋r E ·1R ；保持S 1闭合，断开S 2，有E ＝U ＋UR (r ＋R x )，故有1U ＝1E ＋r ＋R x E ·1R；结合1U －1R 图象可知，1E ＝c ，r ＋R x E ＝c b ，r E ＝c a ，故解得：E ＝1c ，r ＝1a ，R x ＝1b －1a .【拓展训练3】答案 C解析 I －U 图象的斜率等于电阻的倒数，由题图可知，电阻a 的图象的斜率越来越大，故a 的电阻随电流的增大而减小，故A 错误； I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，但是由于横、纵坐标轴的长度单位不同，则不能由R ＝1tan α＝1.0 Ω求解电阻b 的阻值，只能通过R ＝U I ＝105Ω＝2 Ω求解，选项B 错误；根据R ＝UI 可知在两图线交点处，电阻a 的阻值等于电阻b 的阻值，选项C 正确；由题图可知，在电阻b 两端加2 V 电压时，流过电阻的电流是1 A ，选项D 错误．Part3 电磁感应中的图像问题【例4】答案 AD解析根据题述，PQ 进入磁场时加速度恰好为零，两导体棒从同一位置释放，则两导体棒进入磁场时的速度相同，产生的感应电动势大小相等，若释放两导体棒的时间间隔足够长，在PQ 通过磁场区域一段时间后MN 进入磁场区域，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可知流过PQ 的电流随时间变化的图象可能是A ；若释放两导体棒的时间间隔较短，在PQ 没有出磁场区域时MN 就进入磁场区域，第十三讲则两棒在磁场区域中运动时回路中磁通量不变，两棒不受安培力作用，二者在磁场中做加速运动，PQ 出磁场后，MN 切割磁感线产生感应电动势和感应电流，且感应电流一定大于I 1，受到安培力作用，由于安培力与速度成正比，则MN 所受的安培力一定大于MN 的重力沿导轨平面方向的分力，所以MN 一定做减速运动，回路中感应电流减小，流过PQ 的电流随时间变化的图象可能是D.【拓展训练4】答案 D解析 0～2t 0，感应电动势为：E 1＝S ΔB Δt ＝S B 0t 0，为定值，3t 0～5t 0，感应电动势为：E 2＝S ΔB Δt ＝S B 0t 0，也为定值，因此感应电流也为定值，那么安培力F ＝BIL ∝B .由于0～t 0，B 逐渐减小到零，故安培力逐渐减小到零，根据楞次定律可知，线框中感应电流沿顺时针方向，依据左手定则可知，线框ab 边受到的安培力方向向上，即为正；同理，t 0～2t 0，安培力方向向下，为负，大小增大，而在2t 0～3t 0，没有安培力；在3t 0～4t 0，安培力方向向上，为正，大小减小；在4t 0～5t 0，安培力方向向下，为负，大小增大，故D 正确，A 、B 、C 错误．【拓展训练5】答案 AC解析由题意可知，金属棒由静止开始做匀加速直线运动，则有：x ＝12at 2，v ＝at ，根据法拉第电磁感应定律得：E ＝BL v ＝BLat ，则感应电流i ＝E R ＝BLaRt ，故A 正确；根据E ＝ΔΦΔt ，I ＝E R 和q ＝I Δt ，得q ＝ΔΦR ，而ΔΦ＝B ΔS ＝BLx ＝12BLat 2，故q ＝BLa 2R t 2，故B 错误；根据牛顿第二定律有：F －F 安＝ma ，F 安＝BiL ＝B 2L 2aR t ，解得：F ＝ma ＋B 2L 2aR t ，故C 正确；根据P ＝F v ，得P ＝F v ＝ma 2t ＋B 2L 2a 2Rt 2，故D 错误．强化练习参考答案【1】答案 C解析设线圈的ab 边长为L ，ad 边长为l ，当磁感应强度发生变化时，线圈内产生感应电动势为：E ＝ΔΦΔt ＝ΔB ·S Δt ＝ΔB ·Ll Δt ；感应电流为：I ＝E R ；安培力为：F ＝BIL ，得：F ＝B ·ΔB ·L 2l Δt ·R，由ab 边受到的安培力第十三讲恒定不变可知，若磁感应强度B 增大，则ΔB Δt 减小；若B 减小，则ΔBΔt 增大．故C 正确．【2】答案 BC解析根据题意，电场关于x 轴对称分布，作出电场线如图所示．根据顺着电场线电势降低，则O 电势最高，从图线看出，电场强度关于原点O 对称，则x 轴上关于O 点对称位置的电势相等．则－x 1处的电势与x 1处的电势相等，故A 错误；将正电荷由－x 1移到x 2，电势能先增大，后减小，选项B 正确；－x 1和x 1之间的电场是对称的，将一负电荷由－x 1处由静止释放，负电荷先向O 做加速运动，经过O 点之后做减速运动，到x 1处速度减为零，则它将在－x 1和x 1之间往复运动，选项C 正确；4个点中，x 3点的电势最低，则负电荷在4个点中位于x 3电势能最大，选项D 错误．【3】答案 BC解析由于从坐标原点沿x 轴正向电势先升高后降低，因此电场方向先向左后向右，由于带电粒子在坐标原点由静止沿x 轴正向运动，因此可知粒子带负电，选项A 错误；粒子从O 到x 2做加速运动，从x 2向右做减速运动，因此粒子运动到坐标轴上x 2处速度最大，选项B 正确；由于粒子只受电场力作用，因此电势能和动能之和为一定值，即粒子在x 1处和x 3处电势能相等，动能相等，由于运动方向相同，因此速度相同，根据动量定理可知，粒子从坐标轴上x 1处运动到x 3处，电场力的冲量为零，选项C 正确；由E ＝ΔφΔx 可知，坐标轴上x 1处到x 2处，电场强度一直减小，由a ＝qEm 可知，粒子的加速度一直减小，选项D 错误．【4】答案 B解析由题图，在x ＝0处场强为正，x ＝8 m 处场强为负，可知Q 1、Q 2均为正电荷，故A 错误；根据第十三讲题意“x ＝6 m 处E ＝0 ”可知，在x ＝6 m 处，E 1＝E 2，即k Q 162＝k Q 222，解得Q 1Q 2＝6222＝91，故B 正确；由于无穷远处电势为零，故在x ＝6 m 处电势不为0，故C 错误；该试探电荷向x 轴正方向运动时，电场力先做正功，再做负功，因此电势能先减小后增大，故D 错误．【5】答案 A解析 0～1 s ：磁场方向向里且均匀减小，由楞次定律可得，线框中产生顺时针方向的感应电流，由E ＝n ΔΦΔt 可知，产生的感应电动势恒定，电流恒定，所以ab 边受到的安培力F 安＝BIL 均匀减小，由左手定则可知，安培力方向向左即为正；1～3 s ：磁场方向向外且均匀增大，由楞次定律可得，线框中产生顺时针方向的感应电流，由E ＝n ΔΦΔt 可知，产生的感应电动势恒定，电流恒定，所以ab 边受到的安培力F 安＝BIL 均匀增大，由左手定则可知，安培力方向向右即为负；3～5 s ：磁场方向向外且均匀减小，由楞次定律可得，线框中产生逆时针方向的感应电流，由E ＝n ΔΦΔt 可知，产生的感应电动势恒定，电流恒定，所以ab 边受到的安培力F 安＝BIL 均匀减小，由左手定则可知，安培力方向向左即为正；综合上述分析可知A 正确．【6】答案 ABC解析当螺线管中电流增大时，其形成的磁场不断增强，因此线圈P 中的磁通量增大，根据楞次定律可知线圈P 将阻碍其磁通量的增大，故线圈有远离和面积收缩的趋势，即F N >G ，P 有收缩的趋势，故A 正确；当螺线管中电流不变时，其形成磁场不变，线圈P 中的磁通量不变，因此线圈P 中无感应电流产生，故t 2时刻F N ＝G ，故B 正确；t 3时刻螺线管中电流为零，但是线圈P 中磁通量是变化的，因此此时线圈P 中有感应电流，但此时刻二者之间没有相互作用力，即F N ＝G ，故C 正确；当螺线管中电流不变时，其形成的磁场不变，线圈P 中的磁通量不变，因此磁铁线圈中无感应电流产生，故t 4时刻F N ＝G ，此时P 没有收缩的趋势，故D 错误．【7】答案 (1)10 (2)第十三讲(3)3.0 10.5解析 (1)由题图乙可知，电流表分度值为0.01 A ，示数为0.10 A ；由题图丙可知电阻箱示数为：R ＝0×1 000 Ω＋0×100 Ω＋2×10 Ω＋0×1 Ω＝20 Ω，由闭合电路欧姆定律得：I ＝ER ＋R 内即：0.10 A ＝ 3 V20 Ω＋R 内解得：R 内＝10 Ω；(2)根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：(3)由闭合电路欧姆定律得：I ＝ER ＋r整理得：1I ＝1E R ＋rE，第十三讲由1I －R 图象可知：k ＝1E ＝Δ1I ΔR ＝13，解得电源电动势：E ＝3.0 V ，内阻：r ＝10.5 Ω.【8】答案 (1)F (2)如图所示(3)2.20 4.4 (4)1.7 (1.5～1.9均可)解析 (1)电源电动势为6.0 V ，电压表量程为3 V ，内阻为3 kΩ，则可将电压表扩大量程，串联一个大小为3 kΩ的分压电阻后，量程扩大到6.0 V ，则定值电阻应该选择F. (2)实物电路连接如图；(3)某次实验时，电压表示数指针位置如题图丙所示，则电压表读数是2.20 V ，元件两端电压是2×2.20第十三讲V ＝4.4 V.(4)设通过每个元件的电流为I ，根据闭合电路欧姆定律应有E ＝U ＋2Ir ，变形为U ＝4.5－3I ，在表示小灯泡的I －U 图象中作出表示电源的I －U 图象，如图所示，读出两图线的交点坐标为U ＝1.65 V ，I ＝0.95 A ，所以每个元件的电阻为R ＝UI≈1.7 Ω.。

6电场图像之E-x图像问题—高中物理三轮复习重点题型考前突破

E - x图象1. E-x图象：（1）反映了电场强度随位移变化的规律.（2）E>0表示场强沿x轴正方向；E<0表示场强沿x轴负方向.（3）图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低根据电场方向判定.在与粒子运动相结合的题目中，可进一步确定粒子的电性、动能变化、电势能变化等情况。

在这类题目中，还可以由E-x图像假设某一种符合E-x图线的电场，利用这种已知电场的电场线分布、等势面分布或场源电荷来处理相关问题。

1.点电荷的E-x图象正点电荷及负点电荷的电场强度E随坐标x变化关系的图象大致如图3和图4所示。

图3 图42.两个等量异种点电荷的E-x图象⑴两电荷连线上的E—x图象如图5。

（2）两电荷连线的中垂线上的E—y图象如图6。

Ef E才 1 L -------------------------- -----0 x 0图5 图63.两个等量同种点电荷的E-x图象⑴两电荷连线上的E-x图象如图7。

（2）两电荷连线的中垂线上的E-y图象如图8。

图7 图81.（多选）（2019・洛阳模拟）空间有一沿x轴对称分布的电场，X~~yV y其电场强度E随x变化的图像如图12所示，带电粒子在此空间只受电场力作用。

下列说法中正确的是（）图12A.在一%1处释放一带负电的粒子，它将沿％轴在一%1与11之间做往返运动B.带负电的粒子以一定的速度由一%1处沿％轴正方向运动到％1处，它在％1处的速度等于在一%1处的速度C.带正电的粒子以一定的速度由一%1处沿%轴正方向运动的过程中，它的动能先增大后减小D.带正电的粒子在%1处的电势能比在%2处的电势能小、与在% 3处的电势能相等答案：AB解析：电场沿%轴对称分布，在一%1处释放一带负电的粒子，它将沿%轴在一%1与%1之间做往返运动，选项A正确。

带负电的粒子以一定的速度由一%1处沿%轴正方向运动到%1处，它在%1 处的速度等于在一%1处的速度，选项B正确。

高中物理电场图像专题

高中物理电场图像专题一、电场图像的基本概念电场图像是用来描述电场分布的一种重要工具。

在电场中，由于电荷的存在，会产生电场强度，它描述了电场对电荷的作用力。

电场图像就是通过图形的方式，直观地表达出电场的分布情况。

二、电场图像的类型1、电势图像：电势图像描述了电势随着位置的变化关系。

在电场中，电势的变化与电场强度有关，因此，电势图像可以用来分析电场的分布和变化。

2、电力线图像：电力线是电场中假想的线，其方向与电场强度方向一致，其密集程度表示了电场强度的相对大小。

电力线图像就是通过描绘电力线的分布情况，来表达电场的分布。

三、电场图像的应用1、电场分析：通过电场图像，我们可以直观地分析电场的分布情况，了解电荷在空间中的运动情况。

这对于理解静电感应、电磁场等物理现象有重要作用。

2、电路设计：在电路设计中，电场图像可以帮助我们理解电子在电路中的运动情况，从而更好地进行电路设计和优化。

3、物理实验：通过电场图像，我们可以更好地理解和解释物理实验的结果，例如库仑定律、法拉第电磁感应定律等实验。

四、学习电场图像的方法1、理解基本概念：首先需要理解电场、电场强度、电势等基本概念，以及它们之间的关系。

这是理解电场图像的基础。

2、掌握图像分析：学习如何分析电场图像，包括如何读取图像信息，如何根据图像判断电场的分布和变化。

3、实践应用：通过解决实际问题，将理论知识应用到实际中，以加深对电场图像的理解和应用能力。

五、结语电场图像是高中物理的一个重要专题，它为我们提供了理解和分析电场分布及变化的重要工具。

通过学习电场图像，我们可以更好地理解电场的基本概念和性质，提高解决实际问题的能力。

因此，我们应该重视这一专题的学习，不断深入理解和应用电场图像的知识。

高中物理之电场专题一、电场的基本性质电场是一种特殊的物质形态，它具有力学的性质和能量的性质。

在电场中，电荷会受到力的作用，这个力被称为电场力。

电场的一个重要性质是，它会对处于其中的电荷施加作用力，这个力的大小和电荷的电量成正比，方向与电荷的运动方向相反。

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．。

高中物理电学实验图象问题含答案

电学实验图象问题归纳白建涛物理图象是物理知识重要的组成部分，利用图象提取物理信息解决物理问题是近几年高高考考查的热点问题。

对于图象获取信息主要有这样几方面：一看轴二看点三看斜率四看线五看截距六看面（积）。

在电学实验中对图象的考查尤为突出。

一.I U 图象此类图象主要看斜率和图线交点的物理意义例1．某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系．可用的器材如下：电源（电动势3V ，内阻1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干．（1）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U -I 图象如图a 所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而（填“增大”、“减小”或“不变”）．（2）根据图a ，在图b 中把缺少的导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）。

（3）若某次连接时，把AB 间的导线误接在AC 之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是 W 。

（电压表和电流表均为理想电表）答案：（1）增大……2分（2）如图……3分（3）0.32W （0.30~0.34都对）……U /V I /A 0.4 0.8 1.2 1.62.0 2.4 2.8 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 图a AB C － + 图b U /V I /A0.40.81.21.62.02.42.80 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 图a A B C － +图b二.I I -图象此类图象多为I U -图象的变式,需认清斜率和截距的含义例2.某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V 的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池）。

为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供有下列器材：A ．电流表G （滿偏电流10mA ，内阻10Ω）B ．电流表A （0～0.6 A ～3A ，内阻未知）C ．滑动变阻器R 0（0～100Ω，1A ）D ．定值电阻R （阻值990Ω）E ．开关与导线若干（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在乙图上完成实物连线．（2）丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I 1-I 2图线（I 1为电流表G 的示数，I 2为电流表A 的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E ＝ V ，内阻r = Ω。