EX图像和电势X图像的电场试题及答案
(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。
高中物理每日一点十题之E-x图像
高中物理每日一点十题之E－x图像一知识点(1)E－x图像的意义：反映了电场强度E随位移x变化的规律.(2)设x轴正方向为电场强度的正方向，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.(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.十道练习题（含答案）一、单选题（共7小题）1. 一带电粒子在电场中仅在静电力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图像如图所示，t A、t B分别是带电粒子在A、B两点对应的时刻，则下列说法中正确的有( )A. A处的场强一定大于B处的场强B. A处的电势一定高于B处的电势C. 带电粒子在A处的电势能一定小于在B处的电势能D. 带电粒子从A到B的过程中，所受静电力一定做正功2. 在x轴上电场强度E随位置变化如图所示，E>0表示电场方向与x轴正向一致，一正电荷由x1出发，沿x轴正向运动到x2的过程中，电势能( )A. 先增大后减小B. 先减小后增大C. 始终增大D. 始终减小3. 在x轴上关于原点对称的a、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷，如图所示的E－x图像描绘了x轴上部分区域的电场强度(以x轴正方向为电场强度的正方向).对于该电场中x轴上关于原点对称的c、d两点，下列结论正确的是( )A. 两点场强相同，c点电势更高B. 两点场强相同，d点电势更高C. 两点场强不同，两点电势相等，均比O点电势高D. 两点场强不同，两点电势相等，均比O点电势低4. 一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，其“速度—时间”图像如图所示.分析图像后，下列说法正确的是( )A. A处的电场强度大于C处的电场强度B. B、D两点的电场强度和电势一定都为零C. 粒子在A处的电势能大于在C处的电势能D. A、C两点间的电势差大于B、D两点间的电势差5. 一对等量点电荷位于平面直角坐标系xOy的一个轴上，它们激发的电场沿x、y轴方向上的场强和电势随坐标的变化情况如图甲、乙所示，甲图为y轴上各点场强随坐标变化的E－y图像，且沿y轴正向场强为正．乙图为x轴上各点电势随坐标变化的φ－x图像，且以无穷远处电势为零，图中a、b、c、d为轴上关于原点O的对称点，根据图像可判断下列有关描述正确的是( )A. 是一对关于原点O对称的等量负点电荷所激发的电场，电荷位于y轴上B. 是一对关于原点O对称的等量异种点电荷所激发的电场，电荷位于x轴上C. 将一个＋q从y轴上a点由静止释放，它会在aOb间往复运动D. 将一个＋q从x轴上c点由静止释放，它会在cOd间往复运动6. 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的电势最高7. 两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线所在水平面的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2 C、质量为1 kg的小物块从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点为中垂线上电场强度最大的点，场强E＝2 V/mB. 由C点到A点的过程中物块的电势能先减小后变大C. 由C点到A点的过程中，电势逐渐升高D. AB两点电势差U AB＝－5 V二、多选题（共3小题）8. 一点电荷仅在电场力的作用下运动，其速度—时间图像如图所示，其中t a和t b是电荷在电场中a、b两点运动的时刻，则下列说法中正确的是( )A. a、b两点电势φa＞φbB. a、b两点电场强度E a＝E bC. a、b两点电场强度E a＞E bD. 点电荷从a运动到b的过程中电场力做正功，电势能减小9. 静电场在x轴上的场强E随坐标x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强的正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，那么点电荷( )A. 由x1运动到x3的过程中电势能增大B. 由x1运动到x4的过程中静电力先增大后减小C. 由x1运动到x4的过程中电势能先增大后减小D. 在x2和x4处电势相等10. 如图所示，以等量同种点电荷的连线中点为原点，两点电荷连线的中垂线为x轴，E表示电场强度，φ表示电势，根据你已经学过的知识判断，在下列E－x图像和φ－x图像中，可能正确的是( )A. B. C. D.1. 【答案】D【解析】根据v－t图像的斜率表示加速度可知，从A点运动到B点的过程中带电粒子的加速度增大，则其所受的静电力增大，则电场强度E增大，A处的场强一定小于B处的场强，故A错误；从A到B 的过程中，带电粒子的速度增大，动能增大，由能量守恒定律知其电势能减小，静电力做正功，故C 错误，D正确；由于粒子电性未知，无法判断A、B两点电势高低，故B错误．2. 【答案】D【解析】由题图可以看出，x1到x2电场方向与x轴正方向一致，沿着电场线的方向电势降低，对于正电荷而言电势降低则电势能减小，故D正确，A、B、C错误．3. 【答案】A【解析】题图中a点左侧，b点右侧的电场都沿x轴负方向，则a点处为正电荷，b点处为负电荷，又两点电荷的电荷量相等，则c、d两点的场强相同，c点电势更高，A正确，B、C、D错误.4. 【答案】A【解析】因为v－t图线的斜率大小等于粒子的加速度大小，故粒子在A处的加速度大于在C处的加速度，A处的电场强度大于C处的电场强度，选项A正确；B、D两点切线的斜率为零，故两点的加速度为零，场强为零，但是电势不一定为零，选项B错误；粒子在A处的速度大于在C处的速度，则在A处的动能大于在C处的动能，在A处的电势能小于在C处的电势能，选项C错误；根据动能定理可知：q|U CA|＝mv A2－mv C2；qU BD＝mv D2－mv B2，由图线可知mv D2－mv B2>mv A2－mv C2，则A、C两点间的电势差小于B、D两点间的电势差，选项D错误.5. 【答案】C【解析】因为x轴上各点的电势均小于零，且φ－x图像关于y轴对称，表明是一对等量负点电荷激发的电场，又因为E－y图像中y轴正方向场强为负，y轴负方向场强为正，表明这一对负点电荷在x 轴上关于原点对称，故A、B错误；将一个＋q从y轴上a点由静止释放，它从a点向O点先做加速度逐渐增大的加速运动，后做加速度逐渐减小的加速运动，越过原点后先做加速度逐渐增大的减速运动，后做加速度逐渐减小的减速运动，到达b点时速度恰好为零，此后又变速运动到a点，故C正确；将一个＋q从x轴上c点由静止释放，它将直接向x轴负向的负电荷运动并粘合，故D错误．6. 【答案】C【解析】在坐标原点O右侧，沿x轴正方向，电场强度先变大后变小，电势一直降低，故O点电势不是最低；x1和x3两点的电势不相等，故A、B错误；电场关于坐标原点O对称分布，则x2和－x2两点的电势相等，C正确7. 【答案】D【解析】小物块在B点加速度最大，故B点场强最大，由v－t图线知B点加速度为2 m/s2，根据qE ＝ma，得E＝1 V/m，选项A错误；由C点到A点的过程中小物块动能一直增大，电势能始终在减小，故电势逐渐降低，选项B、C错误；根据动能定理有qU AB＝mv－mv，解得U AB＝－5 V，选项D 正确8. 【答案】CD【解析】图像是速度—时间图像，图像斜率代表加速度，可判断出t a时刻的加速度大于t b时刻的加速度，由a＝可判断出a点的电场强度大，故B错误，C正确；根据动能定理可判断出从a点运动到b点电场力做正功，所以电势能减小，故D正确；因为不知道点电荷的电性，无法判断出a、b两点电势高低，故A错误.9. 【答案】AB【解析】由题设可知，带正电的点电荷由x1运动到x4的过程中，静电力一直做负功，电势能一直增大，则从x1到x4，电势一直在增大，所以A正确，C、D错误；根据图像，由x1运动到x4的过程中场强大小先增大后减小，静电力先增大后减小，B正确.10. 【答案】AD【解析】在两点电荷连线的中点，由于两个点电荷在此处产生的场强大小相等，方向相反，所以该处场强为零，在无穷远处场强也为零，所以两点电荷连线的中点到无穷远，场强先增大后减小，且场强关于两点电荷连线对称，故A正确，B错误；两点电荷连线的中垂线上场强方向从中点指向无穷远，且电势逐渐降低，因为O处的场强为零，则O处φ－x图线的斜率为0，故C错误，D正确．。
电势、电势能图像(改编)
（1）电荷A带______（正、负）电荷，电荷A带______（正、负）电荷；
电荷量不等的两点电荷ab分别固定在x轴上坐标为3l和3l的两点处其中坐标为3l处的a点电荷带电量的绝对值为q取无穷远为零势点两点电荷连线上各点的电势变化的关系图象如图所示其中xl处的电势最低x轴上mn两点的坐标分别为2l和2l静电力常量为k则1电荷a带正负电荷电荷a带正负电荷
静电场图像
姓名：_____________班级：______________
（2）
A．两点电荷一定均为正电荷
B．左的电场力
D．负检验电荷由M点运动到N点的过程中，电势能先减小后增大
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】
A、由φ-x图象特点可知L处合场强为零，且电势均为正，则两点电荷均为正电荷，故A正确；
B、C、x=L处电势最低，此处图线的斜率为0，即该点的合场强为0， ,得 ，故原点O处的场强大小为 ,方向向右,则正检验电荷在原点O处受到的电场力向右；故B正确，C错误；
C．将一带正电的试探电荷从x1处由静止释放，则正电荷做加速度减小的变加速运动，因正电荷若做匀加速运动时这段时间的平均速度等于 ，而正电荷做加速度减小的加速运动时，运动时间小于匀加速运动的时间，则这段时间内电荷运动的平均速度大于 ，故C正确；
D．从x1处到x3处电势一直降低，则将一带负电的试探电荷从x1处移动到x3处，电势能一直变大，故D错误。
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
【2024寒假分层作业】专题45 电场中的φ-x、Ep-x、E-x三类图像(解析版)
2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练专题45电场中的φ-x 、Ep-x 、E-x 三类图像导练目标导练内容目标1φ-x 图像目标2Ep-x 图像目标3E-x 图像【知识导学与典例导练】一、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。
【例1】在x 轴上有两个固定异种点电荷12q q 、，其中1q 放置在O 点，两点电荷产生的静电场的电势 在x 轴上的分布如图所示。
下列说法正确的是（）A ．1x 处的电场强度为零B ．2q 放置在O 点的左侧C ．1q 所带的电荷量小于2q D ．将带负电的试探电荷从1x 处移到2x 处，其电势能增加【答案】BC【详解】A ．在x ϕ-图像中斜率表示电场强度，由题图可知1x 处的斜率不为零，故电场强度不为零，故A 错误；BC ．O 点附近电势为负无穷，可知1q 为负电荷，2Ox 间电场强度方向向左，2x x ≥时电场强度方向向右，2x 处的斜率为零，即电场强度为0，则2q 放置在O 点的左侧，根据122212q q kk r r =且21r r >则21q q >故BC 正确；D ．从1x 到2x ，电势升高，电场力做正功，试探电荷的电势能减小，故D 错误。
故选BC 。
二、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。
【例2】一带负电的粒子只在电场力作用下沿x 轴正方向运动，其电势能E p 随位移x 变化的关系如图所示，其中O ~x 2段是关于直线x =x 1对称的曲线，x 2~x 3段是直线，则下列说法正确的是（）A ．x 1处电场强度最小，但不为零B ．粒子在O ~x 2段做匀变速运动，x 2~x 3段做匀速直线运动C ．在O 、x 1、x 2、x 3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2=φ0>φ3D ．0~x 2段的电场强度大小、方向均不变【答案】C【详解】A ．E p -x 图像的斜率表示粒子所受电场力F ，根据F =qE 可知x 1处电场强度最小，为零，故A 错误；B ．O ~x 1段，场强减小，电势能减小，带负电粒子做加速度减小的加速运动，x 1~x 2段，场强增大，电势能增大，粒子做加速度增大的减速运动，x 2~x 3段，场强不变，电势能增大，粒子做匀减速直线运动，故B 错误；C ．带负电的粒子在O 、x 1、x 2、x 3处电势能E p0、E p1、E p2、E p3的关系为E p1<E p2=E p0<E p3由p E q ϕ=可知φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2=φ0>φ3故C 正确；D ．O ~x 1段，电场方向水平向左，x 1~x 3电场方向水平向右，故D 错误。
专题47 电场能的性质和电场中φ-x、Ep-x、E-x三种图像(解析版)
2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题47 电场能的性质和电场中φ-x、Ep-x、E-x三种图像特训目标特训内容目标1 电势、电势能和电势差（1T—4T）目标2 等势面（5T—8T）目标3 匀强电场中电势差和电场强度的关系（9T—12T）目标4 φ-x图像（13T—16T）目标5 E-x图像（17T—20T）p目标6 E-x图像（21T—24T）一、电势、电势能和电势差1．一个带负电的粒子从x＝0处由静止释放，仅受电场力作用，沿x轴正方向运动，加速度a随位置变化的关系如图所示，x2－x1＝x3－x2可以得出（）A．在x1和x3处，电场强度相同B．从x1到x3过程中，电势先升高后降低C．粒子经x1和x3处速度等大反向D．粒子在x2处电势能最大【答案】B【详解】A ．由牛顿第二定律qE ＝ma 可知在x 1和x 3处，电场强度大小相等，方向相反，A 错误；B ．根据图像可知，从x 1到x 3过程中，粒子先加速后减速，所以电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，x 2处，电势能最小，根据E p ＝qφ可知，粒子带负电，所以电势先升高后降低，B 正确，D 错误；C ．根据运动学公式v 2＝2ax 可知，a -x 图像的面积表示22v ，所以粒子经x 1和x 3处速度大小相等，方向相同，C 错误。
故选B 。
2．如图所示，a 、b 、c 、d 为正方形的四个顶点，在a 、c 两点分别固定一电荷量为q +的点电荷，在d 点固定一电荷量为q -的点电荷。
现将另一电荷量为q -的点电荷P 从无穷远处移动到b 点并固定，移动该电荷过程中电场力做功为W ，之后将固定在c 点的点电荷移走，规定无穷远处电势为0，下列说法错误．．的是（ ）A ．未移入点电荷P 前，b 点的电势为W qB ．将c 点的点电荷移走后，c 点的电势为W q C ．若将另一带电量为2q +的点电荷从无穷远处移动到c 点，电场力做功为2WD ．若将另一带电量为2q +的点电荷固定在c 点，O 点的电场强度方向指向a 点【答案】B【详解】A ．根据电势的定义可知，电场中某点的电势为将试探电荷从该点移动到0电势点处电场力做的功与点电荷电量的比值，因此未移入点电荷P 前，b 点的电势为b W W q qϕ-==-选项A 正确；B ．根据对称性可知，移走c 点的点电荷的过程中电场力做功为W -，可知移走后c 点的电势为W q-，选项B 错误； C ．将另一带电量为2q +的点电荷从无穷远处移动到c 点，电场力做功2W W '=选项C 正确； D ．将另一带电量为2q +的点电荷固定在c 点，根据矢量叠加原理可知，因bd 两点的负电荷在O 点的合场强为零，则ac 两处的电荷在O 点的电场强度方向指向a 点，选项D 正确。
EX图像和电势X图像的电场试题及答案
E-X图像和ϕ-X图像的电场试题及答案E-X图像：（这类试题需要先把电场线大体方向画出）E＞0表示E的方向沿X轴的正方向，即电场线的方向沿X轴的正方向。
E＜0表示E的方向沿X轴的负方向，即电场线的方向沿X轴的负方向。
E-X图像高考物理试题如图所示，一边长为l的正方形，其中a、b、c三个顶点上分别固定了三个电荷量相等的正点电荷Q，O点为正方形的中心，d点为正方形的另一个顶点．以下关于O点和d点说法正确的是（）A．O点和d点的场强方向相同B．d点比O点的电势高C．同一试探电荷+q在d点比在O点受到的电场力大D．同一试探电荷+q在d点比在O点的电势能大2014上海19.静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，带正电的点电荷沿x 轴运动，则点电荷（）（A）在x2和x4处电势能相等（B）由x1运动到x3的过程中电势能增大（C）由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小（D）由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大第19题图19.BC【解析】由图象可知，电荷从x1运动到x4的过程中，电场力做负功，电势能增加，故A错B对；由x1运动到x4过程中场强先增加后减小，由FEq=知，电场力沿x轴负方向先增大再减小，故C对，D错.•（2013年5月武汉市武昌区质检）有一个均匀带电圆环，以圆环圆心O为坐标原点，过O且垂直于圆环平面的线为x轴，如下图甲所示，现测得x轴上的电场强度随坐标x值变化的图像如图乙所示（场强为正值，表示方向沿x轴正方向），H、I是x轴上两点，且HO＜OI，取无穷远处电势为零。
则以下分析正确的是A．该圆环带负电 B．x轴上O点电势为零C．将一个正的试探电荷沿x轴从H移动到I的过程中，电势能先增大后减小 D．H点的电势低于I点的电势•(2013山东淄博期末)．一带正电的检验电荷，仅在电场力作用下沿x轴从向运动，其速度v随位置x变化的图象如图所示．和处，图线切线的斜率绝对值相等且最大．则在轴上A．和两处，电场强度相同 B．和两处，电场强度最大C．=0处电势最高 D．从运动到过程中，电荷的电势能逐渐增大• （2013山东省青岛市模拟）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．下列判断正确的是A ．O 点的场强最小，电势最低B ．－x1 处的电势和 x1 处的电势相等C ．电子从 x1 处到－x1 处的过程中速度先减小后增大D ．电子从 x1 处到－x1 处的过程中电势能一直减小2010年（江苏卷）5.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。
8.3静电场中的图像问题(解析版)-2023年高考物理一轮复习提升核心素养
8.3静电场中的图像问题静电场中的图像问题v－t图像根据v－t图像中速度变化、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φ－x图像(1)电场强度的大小等于φ－x图线的斜率大小，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高低，并可根据电势高低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E－t图像根据题中给出的E－t图像，确定E的方向，再在草稿纸上画出对应电场线的方向，根据E的大小变化，确定电场的强弱分布E－x图像(1)反映了电场强度随位移变化的规律(2)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(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E p－x图像(1)反映了电势能随位移变化的规律(2)图线的切线斜率大小等于电场力大小(3)进一步判断电场强度、动能、加速度等随位移的变化情况vt图象根据vt图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化．例题1.（浙江省精诚联盟20222023学年高二（上）开学联考物理试题）如图甲，A、B 是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A 点由静止释放，仅在静电力的作用下从A 点运动到B 点，其运动的v t -图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）A ．该电场一定是负点电荷形成的电场B ．A 点的电场强度比B 点的电场强度小C ．A 点的电势比B 点的电势高D ．该负电荷在A 点的电势能比在B 点的电势能大【答案】D【解析】AC ．负电荷从A 运动到B ，由v t -图像得到负电荷做加速运动，故静电力方向向右，因负电荷受到的静电力方向与场强方向相反，故场强方向向左，沿场强方向电势降低，则有A B ϕϕ<，只有一条电场线，不能确定该电场是否由点电荷产生的，故AC 错误；B ．因为v t -图像的斜率减小，故加速度减小，因此由A 到B 静电力减小，所以电场强度减小，即B A E E <，故B 错误；D ．因负电荷做加速运动，静电力做正功，负电荷的电势能减小，则该负电荷在A 点的电势能比在B 点的电势能大，故D 正确。
静电场专题：电场中的图象问题(电势 场强分布图像)(PDF版)
（4）常见的几种 E-x 分布图像
①匀强电场的电场线与场强图像
E
E
x
o
x
E E0 ( 定值）
②孤立的正点电荷的电场线与 E-x 图像
③等量同种正点电荷电场线与点电荷 E-x 图像 连线上：
④等量同种负点电荷电场线与点电荷 E-x 图像 连线上
⑤等量异种点电荷电场线与点电荷 E-x 图像 连线上
中垂线上： 中垂线上 中垂线上
（2）在给定了电场的 Ex 图象后，可以由图线确定电场强度的变化情况，
电势的变化情况，Ex 图线与 x 轴所围图形“面积”表示电势差．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 Ex 图象假设某一种符合 Ex 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．
2.两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（ ）
6．两带电荷量分别为 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 关系的图是（
）
3. 在真空中某区域有一电场，电场中有一点 O，经过 O 点的一条直线上有 P、M、N 三点，到 O 点的距离分别为 r0、r1、r2，直线上各点的电势φ分布 如图 6 所示，r 表示该直线上某点到 O 点的距离，下列说法中正确的是（ A．O、P 两点间电势不变，O、P 间场强一定为零 B．M 点的电势低于 N 点的电势 C．M 点的电场强度大小小于 N 点的电场强度大小 D．在将正电荷沿该直线从 M 移到 N 的过程中，电场 力做负功 4.（多选）静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图 所示，x轴正向为场 强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（ ） （A）在x2和x4处电势能相等 （B）由x1运动到x3的过程电势能增大 （C）由x1运动到x4的过程电场力先增大后减小 （D）由x1运动到x4的过程电场力先减小后增大 5．在如图所示的电场中， 一点电荷＋q 沿电场线 方向运动，其电势能随位移变化的关系最接近于下 图中的（ ）
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(1)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。
图5图63．两个等量同种点电荷的E－x图象(1)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，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－x1处释放一带负电的粒子，它将沿x轴在－x1与x1之间做往返运动B．带负电的粒子以一定的速度由－x1处沿x轴正方向运动到x1处，它在x1处的速度等于在－x1处的速度C．带正电的粒子以一定的速度由－x1处沿x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x1处的电势能比在x2处的电势能小、与在x3处的电势能相等答案：AB解析：电场沿x轴对称分布，在－x1处释放一带负电的粒子，它将沿x轴在－x1与x1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－x1处沿x轴正方向运动到x1处，它在x1处的速度等于在－x1处的速度，选项B正确。
带正电的粒子以一定的速度由－x1处沿x轴正方向运动的过程中，它的动能先减小后增大，选项C错误。
2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破32 电场中的图像问题(解析版)
2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破专题32电场中的图像问题专练目标专练内容目标1电势Φ-x 图像（1T—4T ）目标2电势能E p -x 图像（5T—8T ）目标3电场强度E-x 图像（9T—12T ）目标4电场中的v-t 图像（13T—16T ）【典例专练】一、电势Φ-x 图像1．如图甲所示，x 轴上固定两个点电荷A 和B ，电荷A 固定在原点O ，电荷B 固定在2x L =处，通过电势传感器测出x 轴上各点电势φ随坐标x 的变化规律并描绘出φ-x 图像，如图乙所示。
已知φ-x 图线与x 轴的交点坐标为1x 和2x ，3x L =处的图线的切线水平，取无穷远处电势为零时点电荷的电势公式kQrϕ=，其中k 为静电力常量，Q 为场源点电荷的电荷量，r 为某点距场源点电荷的距离，以下说法正确的是（）A ．195=x L 、2125x L=B ．两点电荷的电荷量之比为:9:1=A B Q Q C ．在x 轴上2x L >的区域内无初速度释放一正电荷，该正电荷一定能到达无穷远处D ．两点电荷为同种电荷【答案】B【详解】AB ．φ–x 图像中图线的斜率绝对值表示电场强度大小，则x=3L 处的电场强度为零，有22(3)=A BQ Q kk L L 由题图可知x 1、x 2处的电势为零，根据电势公式有112=-A B Q Q k k x L x ；222=-A B Q Q k k x x L 解得:9:1=A B Q Q ；195=x L ，294=x L 故A 错误，B 正确；C ．在x 轴上2L <x <3L 的区域内，电势逐渐升高，电场强度沿x 轴负方向，若在x 轴上2L <x <3L 的区域内无初速度释放一正电荷，正电荷受到向左的电场力，将向左做加速运动，在x 轴上x >3L 的区域内，电势逐渐降低，电场强度沿x 轴正方向，若在x 轴上x >3L 的区域内无初速度释放一正电荷，正电荷受到向右的电场力，将向右加速到无穷远处，故C 错误；D ．根据题图中各点电势φ随坐标x 变化规律的曲线可知，在x 轴上各点的电势有正有负，根据点电荷的电势公式可知两点电荷带异种电荷，由于10x x <<时电势为正，12<<x x L 时电势为负，所以点电荷A 带正电，点电荷B 带负电，故D 错误。
专题电场线与Ex图像
E
o A B
E
E x
S
o A B U AB S
E
x
o A B
S x
U AB Ed S
o A B U AB S
S
x
例3、（2010江苏物理）空间有一沿x轴方向且对称分布 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（ C ） 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
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
C
D
kq 8 kq 2 2 l 2 l ( ) 2
l 当x 时，E最小 2
E min
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
kQ E 2 x
3、孤立的负点电荷的电场线与E-x图像
E
E
o
－
x
x
kQ E 2 x
4、等量同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？ 猜想此电场Ｅ沿x轴 的图像。
E
＋
o
＋
＋
x
＋
x
4、等量同种点电荷电场线与点电荷连线上 E-x图像（2）
E
－o
－
x
－
几种常见的电场线图
E-x图像：空间中静电场在某一方向（x轴）上的场 强E随位置（坐标x）变化的关系图像。
高中物理静电场电场线分布示意图和图像问题(含答案)
电场线分布示意图和图像问题正点电荷（光芒四射型）E-X图像（向右为正方向）E-Y图像（向上为正方向）负点电荷（万箭穿心型）E-X图像（向右为正方向）E-Y图像（向上为正方向）等量同种电荷E-X图像（向右为正方向）E-Y图像（向上为正方向）等量异种电荷E-X图像（向右为正方向）E-Y图像（向上为正方向）电场中的图像问题研究专练【一】电场中的E-X 图像一、单选题1．在平面直角坐标系的x 轴上关于原点O 对称的P 、Q 两点各放一个等量点电荷后，x 轴上各点电场强度E 随坐标x 的变化曲线如图所示。
规定沿x 轴正向为场强的正方向，则下列说法正确的是（ ）A ．将一个正试探电荷从P 点沿x 轴移向Q 点的过程中电势能先增大后减小 B ．x 轴上从P 点到Q 点的电势先降低后升高C ．若将一个正试探电荷从两点电荷连线的垂直平分线上的一侧移至另一侧对称点的过程中一定是电场力先做正功后做负功D ．若将一个正试探电荷从两点电荷连线的垂直平分线上的一侧移至另一侧对称点的过程中受到的电场力先增大后减小2．真空中相距为3a 的两个点电荷M 、N ，分别固定于x 轴上，10x =和23x a =的两点上，在它们连线上各点的电场强度E 随x 变化的关系如图所示，下列判断正确的是（ ）A ．点电荷M 、N 一定为同种电荷B ．在x 轴上，63a x a >>的区域内，有一点电场强度为零C ．点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为2:1D ．若设无穷远处为电势零点，则2x a =处的电势一定为零3．如图甲所示，以等量正点电荷连线的中点作为原点，沿中垂线建立x轴，x轴上各点的电场强度E随x变化的图像如图乙所示。
下列说法正确的是（）A．x=-1m 处电场强度的大小小于x=2m处电场强度的大小B．x=lm处的电势低于x=2m处的电势C．将电子沿x轴从x=1m处移动到x=-lm处的过程中，电子的电势能先减小后增大D．将电子沿x轴从x=lm处移动到x=-1m处的过程中，电子所受电场力先减小后增大4．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，x轴正方向为电场强度的正方向，带电粒子在此空间只受电场力作用。
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。
19、电场和磁场：电场和磁场图像问题(原卷版)
19、电场和磁场：电场和磁场图像问题一、Ex图像在Ex图像中，由公式U＝Ed可知图线与x轴所围的“面积”表示对应距离上的电势差。
例1.静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系如图所示，在x轴上有四点：x1、x2、x3、x4，相邻两点间的距离相等，x轴正方向为电场强度正方向，带正电荷的点电荷沿x轴运动，则点电荷( )A．在x2和x4两点处电势能相等B．由x1运动到x4的过程中加速度先增大后减小C．由x1运动到x4的过程中电势能先增大再减小D．设电荷从x2运动到x1，电场力做功W1，电荷从x3运动到x2，电场力做功W2，则W1＝W2【解析】：x2～x4处电场强度为x轴负方向，则从x2到x4处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x4处电势能较大，故A错误；由x1运动到x4的过程中，由题图可以看出电场强度的绝对值先增大后减小，所以电场力先增大后减小，加速度也先增大后减小，故B正确；x1～x4处电场强度为x轴负方向，则从x1到x4处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x4处电势能较大，故C错误；由于每两点间的距离相等，在Ex图像中图线与x轴所围的“面积”表示对应距离上的电势差，故由题图可知，U32>U21，所以W2>W1，故D错误。
【答案】B针对训练1、（多选）真空中相距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x1＝0和x2＝3a处，在它们连线上各点场强E随x的变化关系如图10所示，以x轴正方向为正方向，以下说法正确的是( )A.点电荷M、N均为正点电荷B.点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2∶1C.沿x轴从0到3a电势逐渐降低D.将一正点电荷沿x轴从0.5a移动到2.5a，该点电荷的电势能先减小后增大【解析】根据它们连线上各点场强E随x的变化关系可知，点电荷M、N均为正点电荷，选项A正确；由于在x＝2a处电场强度E＝0，即两个点电荷产生的电场在x＝2a处的电场强度等大反向，即k Q M（2a）2＝kQ Na2，解得点电荷M、N所带电荷量之比为Q M∶Q N＝4∶1，选项B错误；沿x轴从0到2a电势逐渐降低，从2a到3a电势逐渐升高，选项C错误；将一正点电荷沿x轴从0.5a移动到2.5a，电场力先做正功后做负功，该点电荷的电势能先减小后增大，选项D正确。
2025年高中物理复习练习题含答案解析 专题十二 静电场中图像综合问题
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x 0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<x 0时,电势φ>0,x>x 0时,电势φ<0,故A 、D 错误;又由E=-ΔΔ>0知,电势φ随x 轴位置变化图像的斜率绝对值可表示电场强度,故0<x<x 0时,φ-x 图像的斜率绝对值逐渐变大,x>x 0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=k2,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r0、2r0、3r0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3r0,曲线③对应的半径为r0,电场强度的大小为E==20-020=00,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=20+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~x2段是对称的曲线,x2~x3段是直线,则下列判断正确的是(AD)A.x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1<φ2<φ3B.粒子在0~x1段所受电场力沿x轴负方向;x1~x3段所受电场力沿x轴正方向C.粒子从O点向x3运动过程中加速度逐渐减小D.粒子从x2向x3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~x1段所受电场力沿x轴正方向,x1~x3段所受电场力沿x轴负方向,粒子从x2向x3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,x1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.。
静电场中E、φ、EP随位移x变化图像问题的解题策略
静电场中E 、φ、EP 随位移x 变化图像问题的解题策略 题型一：E —x 图像【例1】真空中间距为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，在它们连线上各点的电场强度E 随x 变化的关系如图所示，则点电荷M 、N 为__________（选填“同种”或“异种”）电荷，点电荷M 、N 所带电荷量之比为__________。
【解析】若两点电荷为异种电荷，则连线上各点场强方向相同，因此MN为同种电荷，根据x=2a 处场强为零，根据场强叠加原理和点电荷产生的电场可以得出MN 两电荷的电量之比。
【答案】同种，4:1【例2】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（ ）【解析】两等量异种电荷的连线上场强的变化情况，可根据电场线的分布模型加以判断。
由等量异种点电荷的电场强度的关系可知，在两电荷连线中点处电场强度最小，但不是零，从两点电荷向中点电场强度逐渐减小，因此A 正确。
【答案】A【例3】空间存在一沿x 轴方向的静电场，电场强度E 随x 变化的关系如图所示，图线关于坐标原点旋转对称，A 、B 是x 轴上关于原点对称的两点。
电子在该电场中仅受电场力作用，则（ ）（A ）电子在A 、B 两点的电势能相等（B ）电子在A 、B 两点的加速度方向相反（C ）电子从A 点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线（D ）取无穷远处电势为零，则O 点处电势亦为零【解析】电子从A 移动到B ，电场力先做负功后做正功，总功为零，故A 、B 两点的电势能相等，故A 正确；电子在A 、B 两点受到的电场力方向相反，大小相等，故加速度方向相反，大小相等，故B 正确；由于电场力方向与x 轴平行，故速度与合力始终共线，故一定做直线运动，故C 错误；电势高低与场强大小无关，场强为零，电势不一定为零，本题中，将一个（A ） （B ） （C ） （D ）试探电荷从O 点移动到无穷远处，电场力做功不为零，说明O 点电势与无穷远电势不相等，故D 错误。
高级中学物理模块七静电场考点36电场中图像问答（含Ex图像,φx图像）试题
⾼级中学物理模块七静电场考点36电场中图像问答（含Ex 图像,φx图像）试题考点3.6电场中图像问题(含E-x图像、φ-x图像)1．v－t图象：根据v－t图象的速度变化、斜率变化(即加速度⼤⼩的变化)，确定电荷所受电场⼒的⽅向与电场⼒的⼤⼩变化情况，进⽽确定电场强度的⽅向、电势的⾼低及电势能的变化．2．φ－x图象：(1)电场强度的⼤⼩等于φ－x图线的斜率⼤⼩，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．(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．3．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．1.⼀带电粒⼦在电场中仅受静电⼒作⽤，做初速度为零的直线运动．取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能E p与位移x的关系如图所⽰，下列图象中合理的是( D )2.(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图象如图⼄所⽰，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( BD )A.φa>φbB.E a>E bC.E aD.W a>W b3.(多选)⼀带负电的粒⼦只在电场⼒作⽤下沿x轴正⽅向运动，其电势能E p随位移x的变化关系如图所⽰，则下列说法正确的是( AD )A.粒⼦从x1处运动到x2处的过程中电场⼒做正功B.x1、x2处电场强度⽅向沿x轴正⽅向C.x1处的电场强度⼤⼩⼤于x2处的电场强度⼤⼩D.x1处的电势⽐x2处的电势低4.(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图象如图⼄所⽰．⼩球运动到B点时，速度图象的切线斜率最⼤(图中标出了该切线)．则下列说法正确的是( ACD )A.在O点右侧杆上，B点场强最⼤，场强⼤⼩为E＝1.2 V/mB.由C到A的过程中，⼩球的电势能先减⼩后增⼤C.由C到A电势逐渐降低D.C、B两点间的电势差U CB＝0.9 V5.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3所⽰，下列说法正确的是( C )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的电势最⾼6.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6所⽰．下列说法中正确的是( C )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7.(多选)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图9所⽰，x轴正向为场强正⽅向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷( BC )A.在x2和x4处电势能相等B.由x1运动到x3的过程中电势能增⼤C.由x1运动到x4的过程中电场⼒先增⼤后减⼩D.由x1运动到x4的过程中电场⼒先减⼩后增⼤8.(多选)空间某⼀静电场的电势φ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 Bx、E Cx，下列说法中正确的有( AD )A.E Bx的⼤⼩⼤于E Cx的⼤⼩B.E Bx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9.两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在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10所⽰，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是( C )A.q1、q2为等量异种电荷B.N、C两点间场强⽅向沿x轴负⽅向C.N、D两点间的电场强度⼤⼩沿x轴正⽅向先减⼩后增⼤D.将⼀正点电荷从N点移到D点，电势能先增⼤后减⼩10.(多选)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随x变化的关系如图5所⽰，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最⾼，不计重⼒，则( BD )A.A、N点的电场强度⼤⼩为零B.将⼀正点电荷静放在x轴负半轴，它将⼀直做加速运动C.N、C间场强⽅向沿x轴正⽅向D.将⼀负点电荷从N点移动到D点，电场⼒先做正功后做负功11.两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( A )12.有⼀静电场，其电势随x坐标的改变⽽改变，变化的图线如图10所⽰．若将⼀带负电的粒⼦(重⼒不计)从坐标原点O由静⽌释放，电场中P、Q两点的横坐标分别为1 mm、4 mm.则下列说法正确的是( C )A.粒⼦将沿x轴正⽅向⼀直向前运动B.粒⼦经过P点与Q点时，加速度⼤⼩相等、⽅向相反C.粒⼦经过P点与Q点时，动能相等D.粒⼦经过P点与Q点时，电场⼒做功的功率相等13.空间存在着平⾏于x轴⽅向的静电场，其电势随x的分布如图所⽰，A、M、O、N、B为x轴上的点，|OA|<|OB|，|OM|＝|ON|.⼀个带电粒⼦在电场中仅在电场⼒作⽤下从M点由静⽌开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是( C )A.粒⼦⼀定带正电B.粒⼦从M向O运动过程中所受电场⼒均匀增⼤C.粒⼦⼀定能通过N点D.粒⼦从M向O运动过程电势能逐渐增加14.某静电场⽅向平⾏于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所⽰的折线。
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E-X图像和ϕ-X图像的电场试题及答案
E-X图像：（这类试题需要先把电场线大体方向画出）
E＞0表示E的方向沿X轴的正方向，即电场线的方向沿X轴的正方向。
E＜0表示E的方向沿X轴的负方向，即电场线的方向沿X轴的负方向。
E-X图像高考物理试题
如图所示，一边长为l的正方形，其中a、b、c三个顶点上分别固定了三个电荷量相等的正点电荷Q，O点为正方形的中心，
d点为正方形的另一个顶点．以下关于O点和d点说法正确的是（）
A．O点和d点的场强方向相同B．d点比O点的电势高
C．同一试探电荷+q在d点比在O点受到的电场力大D．同一试探电荷+q在d点比在O点的电势能大
2014上海19.静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，带正电的点电荷沿x 轴运动，则点电荷（）
（A）在x2和x4处电势能相等（B）由x1运动到x3的过程中电势能增大
（C）由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小（D）由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大
第19题图
19.BC【解析】由图象可知，电荷从x1运动到x4的过程中，电场力做负功，电势能增加，故A错B对；由x1运动到x4过程中场强先增
加后减小，由
F
E
q
=知，电场力沿x轴负方向先增大再减小，故C对，D错.
•（2013年5月武汉市武昌区质检）有一个均匀带电圆环，以圆环圆心O为坐标原点，过O且垂直于圆环平面的线为x轴，如下图甲所示，现测得x轴上的电场强度随坐标x值变化的图像如图乙所示（场强为正值，表示方向沿x轴正方向），H、I是x轴上两点，且HO＜OI，取无穷远处电势为零。
则以下分析正确的是
A．该圆环带负电 B．x轴上O点电势为零
C．将一个正的试探电荷沿x轴从H移动到I的过程中，电势能先增大后减小 D．H点的电势低于I点的电势
•(2013山东淄博期末)．一带正电的检验电荷，仅在电场力作用下沿x轴从向运动，其速度v随位置x变化的图象如图所示．和处，图线切线的斜率绝对值相等且最大．则在轴上
A．和两处，电场强度相同 B．和两处，电场强度最
大
C．=0处电势最高 D．从运动到过程中，电荷的电势能逐渐增大
• （2013山东省青岛市模拟）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．下列判断正确的是
A ．O 点的场强最小，电势最低
B ．－x1 处的电势和 x1 处的电势相等
C ．电子从 x1 处到－x1 处的过程中速度先减小后增大
D ．电子从 x1 处到－x1 处的过程中电势能一直减小
2010年（江苏卷）5.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 ）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
【解析】选C 可画出电场线，如下
沿电场线电势降落（最快），所以A 点电势最高，A 错误，B 错误；
根据Ed U =，电场强度是变量，U 可用x E -图象面积表示，所以C 正确；
两点电场强度大小相等，电势不相等，D 错误，此项迷惑人。
ϕ-X 图像：（先画出电场线的方向：看电势降落的方向画场线方向。
ϕ-X 图像的斜率只表示E 的大小。
） ϕ-X 图像高考物理试题
2009年江苏卷8．空间某一静电场的电势ϕ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Bx E 、Cx E ，
下列说法中正确的有 A ．Bx E 的大小大于Cx E 的大小 B ．Bx E 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
AD 【解析】本题的入手点在于如何判断Bx E 和Cx E 的大小，由图象可知在x 轴上各点的电场强度在x 方向的分量不相同，如果在x 方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强磁场，用匀强磁场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法；需要对电场力的性质和能的性质由较为全面的理解。
在B 点和C 点附近分别取很小的一段d ，由图象，B 点段对应的电势差大于C 点段对应的电势差，看做匀强电场有d E ϕ
∆=，可见Bx E >Cx E ，A 项正确；同理可知O 点场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，C 项错误；沿电场方向电势降低，在O 点左侧，Bx E 的方向沿x 轴负方向，在O 点右侧，Cx E 的方向沿x 轴正方向，所以B 项错误，D 项正确。
•
（2013年5月天津市压轴卷） a 、b 是x 轴上的两个点电荷，电荷量分别为Q1和Q2，沿x 轴a 、b 之间各点对应的电势高低如图中曲线所示.从图中可看出以下说法中不正确的是（ ） •
A.把带正电的检验电荷沿x 轴由a 移到b 的过程中，电场力对该电荷先做正功后做负功 •
B.a 、P 间和P 、b 间各点的电场方向都指向P 点 •
C.电势最低的P 点的电场强度为零
D.a 和b 一定是同种电荷，但是不一定是正电荷 • (2013北京朝阳区期末)如图所示，充电的平行板电容器两板间形成匀强电场，以A 点为坐标原点，AB 方向为位移x 的正方向，能正确反映电
势φ随位移x 变化的图像是
• （2013山东省德州市考前训练6）如图所示，A 、B 为两个等量正点电荷，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x 轴上各点的电势 (取无穷远处电势为零)和电场强度E 的大小随坐标x 的变化关系，其中正确的是
（2013上海市虹口区质检）下列各图能正确反映两个等量同种正电荷连线中垂线上各点电势分布的图是 （ ）
14（2011上海）．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
答案：A
2011年北京卷 24.（20分）静电场方向平行于x 轴，其电势随x 的分布可简化为如图所示的折线，图中和d 为已知量。
一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心，沿x 轴方向做周期性运动。
已知该粒子质量为m 、电量为-q ，其动能与电势能为-A （0<A<q ）,忽略重力。
求（1）粒子所受电场力的大小；（2）粒子的运动区间；（3）粒子的运动周期。
24答案．
（1）由图可知，0与d （或-d ）两点间的电势差为φ0 电场强度的大小 0
E d ϕ= 电场力的大小 0q
F qE d ϕ== （2）设粒子在[-x 0，x 0]区间内运动，速率为v ，由题意得 由图可知 0(1)x d ϕϕ=- 由○1○2得 201(1)2x mv q
d
ϕ=--因动能非负，有
0(1)0x q A d
ϕ--≥ 得 0(1)A x d q ϕ≤- 即00(1)A x d q ϕ=- 粒子运动区间00
(1)(1)A A d x d q q ϕϕ--≤≤- （3）考虑粒子从-x 0处开始运动的四分之一周期
根据牛顿第二定律，粒子的加速度 0F Eq q a m m md
ϕ=== 由匀加速直线运动 t =将○4○5代入，得 t = 粒子运动周期 4T t ==ϕ0ϕ0ϕ。