高中物理图示法图像法解决物理试题试题经典及解析

C.由乙图可知， 处
，则
，P 在 处产生的磁感应强度大小为 BP，
，所以
，故 C 正确；
D. 处合磁场的磁感应强度大小为
，故 D 错误。
9．一快艇从离岸边 100m 远的河流中央向岸边行驶．已知快艇在静水中的速度图象如（图 甲）所示；河中各处水流速度相同，且速度图象如（图乙）所示．则（ ）
A．快艇的运动轨迹一定为直线 B．快艇的运动轨迹一定为曲线 C．快艇最快到达岸边，所用的时间为 20s D．快艇最快到达岸边，经过的位移为 100m 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 AB、两分运动为一个做匀加速直线运动，一个做匀速线运动，知合速度的方向与合加速度 的方向不在同一直线上，合运动为曲线运动．故 A 错误、B 正确； CD、当水速垂直于河岸时，时间最短，垂直于河岸方上的加速度 a=0．5m/s2，由
解得
v 1 gL 2
分离时刻，小球的水平速度与长方体速度相同，即：
v sin 30 u
解得
u 1 gL 2
在杆从竖直位置开始倒下到小球与长方体恰好分离的过程中，小球和长方体组成的系统机
械能守恒，有
mgL 1 sin 30 1 mv2 1 Mu2
2
2
把 v 和 u 的值代入，化简得：
故 D 正确。 故选 ACD.
将一个正点电荷沿 x 轴运动时，该电荷的电势能先减小后增大，D 错误。
2．真空中有四个相同的点电荷，所带电荷量均为 q，固定在如图所示的四个顶点上，任意 两电荷的连线长度都为 L，静电力常量为 k，下列说法正确的是
A．不相邻的两棱中点连线在同一条电场线上
B．每条棱中点的电场强度大小都为 8 6kq 9 L2
间距为 3l ，当小球 A 平衡时，悬线与竖直方向夹角 30 ，带电小球 A、B 均可视为点
电荷，静电力常量为 k，则( )
A．A、B
间库仑力大小
F
kq 2 2l 2
B．A、B 间库仑力 F 3mg 3
C．细线拉力大小 FT
kq2 3l 2
D．细线拉力大小 FT 3mg
【答案】B 【解析】 A 的受力如图所示，
A、则 Q 物块沿水平杆的速度为合速度对其按沿绳方向和垂直绳方向分解，P、Q 用同一根
绳连接，则 Q 沿绳子方向的速度与 P 的速度相等，则当 θ =60°时，Q 的速度
vQ
cos
60
vP
，解得：
vP vQ
1 2
，A 项正确．B、C、P 的机械能最小时，即为 Q 到达 O
点
正下方时，此时 Q 的速度最大，即当 θ=90°时，Q 的速度最大；故 B 正确，C 错误．D、当
4．如图所示，三根通电长直导线 A、B、C 互相平行，其横截面位于等腰直角三角形的三 个顶点上，三根导线中通入的电流大小相等，且 A、C 中电流方向垂直于纸面向外，B 中电
流方向垂直于纸面向内；已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度 B kI ，其 r
中 I 为通电导线中的电流强度，r 为某处到通电直导线的距离，k 为常量．下列说法正确的 是( )
高中物理图示法图像法解决物理试题试题经典及解析
一、图示法图像法解决物理试题
1．真空中，在 x 轴上 x=0 和 x=8 处分别固定两个电性相同的点电荷 Ql 和 Q2。电荷间连线 上的电场强度 E 随 x 变化的图象如图所示（+x 方向为场强正方向），其中 x=6 处 E=0。将 一个正试探电荷在 x=2 处由静止释放（重力不计，取无穷远处电势为零）。则
C．任意两棱中点间的电势差都为零 D．a、b、c 三点为侧面棱中点，则 a、b、c 所在的平面为等势面 【答案】BC 【解析】
【详解】
假设 ab 连线是一条电场线，则 b 点的电场方向沿 ab 方向，同理如果 bc 连线是一条电场
线，b 的电场方向沿 bc 方向，由空间一点的电场方向是唯一的可知电场线不沿 ab 和 bc 方
k
Q2 22
，解得： Q1
: Q2
9 :1，B 正确；根据同种正
电荷连线的中垂线电势分布特点，可知从 x=6 向无穷远运动时电势在降低，则 x=6 处电势
大于 0，C 错误；由图可知，0-6 之间电场为正，沿 x 轴的正方向，所以从 0 到 6 之间电势
逐渐降低；而 6-8 之间的电场为负，沿 x 轴的负方向，所以从 6 到 8 之间电势升高，因此
速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足： vAcos
vB ，即
vA vB
1 cos
2，
所以 C 正确，D 错误．
【点睛】
应明确：①对与绳子牵连有关的问题，物体上的高度应等于绳子缩短的长度；②物体的
实际速度即为合速度，应将物体速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解，然后列出沿绳
子方向速度相等的表达式即可求解．
C、知通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度 B kI ，根据磁场的叠加知：A 处的磁 r
场大小为 2 kI ，而 B 处的磁场强度为 2 kI ，所以 A、B 单位长度所受的磁场作用力
2r
r
大小之比为 1:2，C 对，D 错；
故本题选：BC
5．如图所示，a、b、c、d、e、f 为以 O 为球心的球面上的点，分别在 a、c 两个点处放等 量异种电荷＋Q 和－Q。下列说法正确的是( )
3．如图所示，将质量为 2m 的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为 m 的小 环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为 d.现将小环从与定滑轮 等高的 A 处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为 d 时（图中 B 处），下列说法正确的 是
A．小环刚释放时轻绳中的张力一定大于 2mg B．小环到达 B 处时，重物上升的高度也为 d C．小环在 B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于
角恰好为 π ，忽略一切摩擦（ ） 6
A．此时立方体 M 的速度达到最大
B．此时小球 m 的加速度为零
C．此时杆对小球 m 的拉力为零
D．M 和 m 的质量之比为 4:1
【答案】ACD
【解析】
【详解】
A.分离前，立方体在小球的弹力作用下，做加速运动，分离后合力为零，做匀速运动，故
分离时立方体 M 的速度最大，故 A 正确；
几何三角形 OAB 与力三角形相似，由对应边成比例 FT mg
d 1 at2 ，得 t=20s，而位移大于 100m，故 C 正确、D 错误． 2
【点睛】 解决本题的关键会将的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，知道在垂直于河岸方向上 速度越大，时间越短．以及知道分运动和合运动具有等时性．
10．如图所示质量为 m、电荷量为 q 的带电小球 A 用绝缘细线悬挂于 O 点，带有电荷量也 为 q 的小球 B 固定在 O 点正下方绝缘柱上.其中 O 点与小球 A 的间距为 l．O 点与小球 B 的
D．小环在 B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于
【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】 由题意，释放时小环向下加速运动，则重物将加速上升，对重物由牛顿第二定律可知绳中
张力一定大于重力 2mg ，所以 A 正确；小环到达 B 处时，重物上升的高度应为绳子缩短的 长度，即 h 2d d ，所以 B 错误；根据题意，沿绳子方向的速度大小相等，将小环 A
6．如图所示，水平光滑长杆上套有一物块 Q，跨过悬挂于 O 点的轻小光滑圆环的细线一 端连接 Q，另一端悬挂一物块 P．设细线的左边部分与水平方向的夹角为 θ，初始时 θ 很 小．现将 P、Q 由静止同时释放．关于 P、Q 以后的运动下列说法正确的是
A．当 θ =60º 时，P、Q 的速度之比 1：2 B．当 θ =90º 时，Q 的速度最大 C．当 θ =90º 时，Q 的速度为零 D．当 θ 向 90º 增大的过程中 Q 的合力一直增大 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】
8
6kq 9L2
，故
B
正确；由点电荷的电势叠加法则及对称性可知
abc 三点的电势相等，因此任意两点的电势差为零，故 C 正确；假设 abc 平面为等势面，因
此电场线方向垂直于等势面，说明电场强度的方向都在竖直方向，由电场叠加原理知 b 点
的电场方向指向内底边，因此 abc 不是等势面，故 D 错误。
M 4 m1
8．如图甲所示，一个条形磁铁 固定在水平桌面上，以 的右端点 为原点，中轴线为 轴 建立一维坐标系。一个灵敏的小磁针 放置在 轴上不同位置，设 与 轴之间的夹角为 。 实验测得 与 之间的关系wenku.baidu.com图乙所示。已知该处地磁场方向水平，磁感应强度大小为
。下列说法正确的是（ ）
A． 的右端为 极 B． 的中轴线与地磁场方向垂直 C． 在 处产生的磁感应强度大小为 D． 处合磁场的磁感应强度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】 A.当 x 趋向无穷大时，小磁针所指的方向为地球的磁场的方向，所以根据题图可知，x 趋向 无穷大时， 趋向 1，则 趋向 90°，即小磁针的方向与 x 的方向垂直，所以 x 的方向为 向东。当 x 非常小时，小磁针的 N 极沿 x 方向，即向东。由题图可知，开始时 N 背离 O 点， 所以 O 点处的磁极是 N 极，故 A 错误； B.由以上的分析可知，P 的中轴线沿东西方向，与地磁场方向垂直，故 B 正确；
A．b、f 两点电场强度大小相等，方向不同 B．e、d 两点电势相同 C．b、f 两点电场强度大小相等，方向相同 D．e、d 两点电势不同 【答案】BC 【解析】 A、等量异种电荷的电场线和等势线都是关于连线、中垂线对称的，由等量异号电荷的电 场的特点，结合题目的图可知，图中 bdef 所在的平面是两个点电荷连线的垂直平分面，所 以该平面上各点的电势都是相等的，各点的电场强度的方向都与该平面垂直。由于 b、c、d、e 各点到该平面与两个点电荷的连线的交点 O 的距离是相等的，结合该电场的特 点可知，b、c、d、e 各点的场强大小也相等。由以上的分析可知，b、c、d、e 各点的电势 相等，电场强度大小相等，方向相同。故 A、D 错误；故选 BC。 【点睛】解决本题的关键要掌握等量异种电荷的电场线和等势面的分布情况，知道场强是 矢量，只有大小和方向都相同时，场强才相同，同时掌握好电场强度的叠加方法。
θ 向 90°增大的过程中 Q 的合力逐渐减小，当 θ=90°时，Q 的速度最大，加速度最小，合力
最小，故 D 错误．故选 AB．
【点睛】
考查运动的合成与分解，掌握能量守恒定律，注意当 Q 的速度最大时，P 的速度为零，是
解题的关键，
7．如图所示，长为 L 的轻杆上端连着一质量为 m 的小球，杆的下端用铰链固接于水平面 上的 O 点，轻杆处于竖直方向时置于同一水平面上质量为 M 的立方体恰与小球接触。对小 球施加微小的扰动，使杆向右倾倒，当立方体和小球刚脱离接触的瞬间，杆与水平面的夹
向，因此 A 错；由点电荷的电场的对称性可知 abc 三点的电场强度大小相同，由电场的叠
加法则可知上下两个点电荷对 b 点的和场强为零，左右两个点电荷对 b 点的合场强不为
E
零，每个电荷对 b 点的场强
kq
3 2
2 L
=
4kq 3L2
，合场强为
4kq E合 =2Ecosa=2 3L2
6 3
=
B.分离时刻，小球速度 v 不为零，做圆周运动，故合力不可能为零，加速度不为零，故 B
错误；
C.分离时刻，由于小球此时仅受重力和杆子作用力，而重力是竖直向下的，所以杆对小球
m 的拉力为零，故 C 正确；
D.设小球速度为 v，立方体速度为 u，根据牛顿第二定律，分离时刻有
mg sin 30 m v2 L
A．A 所受磁场作用力的方向与 B、C 所在平面垂直 B．B 所受磁场作用力的方向与 A、C 所在平面垂直 C．A、B 单位长度所受的磁场作用力大小之比为 1∶ 2
D．A、B 单位长度所受的磁场作用力大小之比为 1∶ 2
【答案】BC 【解析】
利用右手定则可知：A 处的合磁场方向沿 AC 方向，所以 A 所受磁场作用力的方向与 A、C 所在平面垂直，A 错； B、利用右手定则可知：B 处的合磁场方向沿 AC 方向，所以 B 所受磁场作用力的方向与 A、C 所在平面垂直，B 对；
A．Q1、Q2 均为正电荷 B．Q1、Q2 带电荷量之比为 9：1 C．在 x=6 处电势为 0
D．该试探电荷向 x 轴正方向运动时，电势能一直减小
【答案】AB
【解析】
【详解】
由图可知，若两个电荷是负电荷则 x=2 处场强方向为负方向，故两个电荷同为正电荷，A
正确；因在
x=6 处场强为
0，则 k
Q1 62