届高三高考物理一轮复习知识点专项练习电场中的图像Word格式文档下载.docx

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A．x1处电场强度最小，但不为零

B．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动

C．在0、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ1>

φ2＝φ0>

φ3

D．x2～x3段的电场强度大小方向均不变

4.（2019·

福建泉州模拟）在坐标－x0到x0之间有一静电场，x轴上各点的电势φ随坐标x的变化关系如图所示，一电荷量为e的质子从－x0处以一定初动能仅在电场力作用下沿x轴正向穿过该电场区域．则该质子（　　）

A．在－x0～0区间一直做加速运动B．在0～x0区间受到的电场力一直减小

C．在－x0～0区间电势能一直减小D．在－x0～0区间电势能一直增加

5．（多选）（2019·

安徽黄山模拟）光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示．一质量m＝1g的带正电小物块由A点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B、C两点（图中未画出），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，根据图线可以确定（　　）

A．中垂线上B点电场强度最大B．A、B两点之间的位移大小

C．B点是连线中点，C与A点必在连线两侧D．UBC>

UAB

6.如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值．一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，EpA和EpB分别表示电子在A、B两点时的电势能．则下列说法中正确的是（　　）

A．该电场可能是孤立的点电荷形成的电场B．A点的电场强度小于B点的电场强度

C．电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W＝EpA－EpB

D．电子在A点的动能大于在B点的动能

7.（2019·

山东潍坊实验中学模拟）某电场中沿x轴上各点的电场强度大小变化如图所示．场强方向与x轴平行，规定沿x轴正方向为正，一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴负方向运动，到达x1位置时速度第一次为零，到达x2位置时速度第二次为零，不计点电荷的重力．下列说法正确的是（　　）

A．点电荷从x1运动到x2的过程中，速度先保持不变，然后均匀增大再均匀减小

B．点电荷从O沿x轴正方向运动到x2的过程中，加速度先均匀增大再均匀减小

C．电势差UOx1＜UOx2

D．在整个运动过程中，点电荷在x1、x2位置时的电势能最大

8.已知电荷均匀分布的绝缘球，球壳对壳内点电荷的作用力为零，对球壳外点电荷的作用力等于将所有电荷量全部集中在球心的点电荷对球外点电荷的作用力．若真空中有一半径为R的均匀带正电的绝缘球，通过其球心作一条直线，用r表示该直线上某点到球心的距离，则该直线上各点的电场强度E随r变化的图象正确的是（　　）

9.（2019·

长沙模拟）有一半径为R的均匀带电薄球壳，在通过球心的直线上，各点的场强E随与球心的距离x变化的关系如图所示；

在球壳外空间，电场分布与电荷量全部集中在球心时相同，已知静电常量为k，半径为R的球面面积为S＝4πR2，则下列说法正确的是（　　）

A．均匀带电球壳带电密度为

B．图中r＝1.5R

C．在x轴上各点中有且只有x＝R处电势最高D．球面与球心间电势差为E0R

10.沿x轴方向存在一静电场，电场强度的大小关于位置的变化规律如图所示（图线为正弦图线），则下列说法正确的是（　　）

A．Ob两点的电势差等于Od两点的电势差

B．a、c两点的电势相等

C．电子在O点的电势能大于电子在c点的电势能

D．质子由a点沿x轴运动到c点的过程中，电场力先做负功再做正功

11.（2019·

成都高新区一诊）一带电粒子仅在电场力作用下从A点开始以初速度－v0做直线运动，其vt图象如图所示。

粒子在t0时刻运动到B点，3t0时刻运动到C点，以下判断正确的是（　　）

A．A、B、C三点的电势关系为φB＞φA＞φC

B．A、B、C三点的场强大小关系为EC＞EB＞EA

C．粒子从A点经B点运动到C点，电势能先增加后减少

D．粒子从A点经B点运动到C点，电场力先做正功后做负功

12.（2019·

上海市虹口区高三上学期期末）如图a，点电荷M、N固定于光滑绝缘水平桌面上，其连线的中垂线上有A、B、C三点。

带负电的小球自A点由静止释放，其运动的vt图象如图b所示，图中tB、tC分别为小球运动到B、C点的时刻。

设B、C两点处的电场强度大小分别为EB、EC，小球在这两点的电势能分别为EpB、EpC，则EB________EC，EpB________EpC。

（选填“<

”“>

”或“＝”）

参考答案

【答案】　B

【解析】　由静电场在x轴上的场强E随x的变化关系图象可知，在x2和x4处电场强度相等，电势能不相等，选项A错误；

根据场强随x变化的图象所围面积等于电势差可知，x1和x3处的电势差为负值，克服电场力做功，所以由x1运动到x3的过程中电势能增大，选项B正确；

由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小，电势能一直增大，选项C、D错误．

【答案】A

【解析】计算x2处的电场强度时，可把带电球体等效为位于原点的点电荷，则有x2处场强大小为E＝k

，故选项A正确；

由乙图Ex图象可知，球内部由O到球表面区间电场强度均匀增大，所以内部电场为非匀强电场，故选项B错误；

x轴上O点右侧的电场方向始终是向右的，沿着电场的方向电势逐渐减小，可知φx1>

φx2，故选项C错误；

Ex图象与x轴所围面积表示电势差，由乙图可知两处面积不相等，所以x1处与球表面、球表面与x2处的电势差不同，则将试探电荷沿x轴从x1移到R处和从R移到x2处电场力做功不相同，故选项D错误．

【答案】CD

【解析】根据电势能与电势的关系：

Ep＝qφ，场强与电势的关系：

E＝

，得：

·

，由数学知识可知Epx图象切线的斜率等于Eq，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A错误；

由图看出在0～x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动．x1～x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动，x2～x3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故B错误，D正确；

根据电势能与电势的关系：

Ep＝qφ，粒子带负电，q＜0，则知：

电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：

φ1＞φ2＝φ0＞φ3，故C正确．

【答案】　D

【解析】　从－x0到0，电势逐渐升高，意味着该区域内的场强方向向左，质子受到的电场力向左，与运动方向相反，所以质子做减速运动，A错误；

设在x～x＋Δx，电势为φ～φ＋Δφ，根据场强与电势差的关系式E＝

，当Δx无限趋近于零时，

表示x处的场强大小（即φ～x图线的斜率），从0到x0区间，图线的斜率先增加后减小，所以电场强度先增大后减小，根据F＝Ee，质子受到的电场力先增大后减小，B错误；

在－x0～0区间质子受到的电场力方向向左，与运动方向相反，电场力做负功，电势能增加，C错误，D正确．

【答案】AD.

【解析】v－t图象的斜率表示加速度，可知小物块在B点的加速度最大，所受的电场力最大，所以B点的电场强度最大，A正确；

小物块由A运动到B的过程中，由图可知A、B两点的速度，已知小物块的质量，则由动能定理可知qUAB＝

mv

－

，由上式可求出小物块由A运动到B的过程中电场力所做的功qUAB，因为电场强度的关系未知，则不能求解A、B两点之间的位移大小，B错误；

中垂线上电场线分布不是均匀的，B点不在连线中点，C错误；

在小物块由A运动到B的过程中，根据动能定理有qUAB＝

＝（

×

1×

10－3×

42－0）J＝8×

10－3J，同理，在小物块由B运动到C的过程中，有qUBC＝

72－

42）J＝16.5×

10－3J，对比可得UBC>

UAB，D正确．

【解析】由于A、B两点的电势能与两个位置间的关系是一条过原点的直线，说明电势是均匀增加的，所以一定是个匀强电场，而不是孤立的点电荷形成的电场，故A错误；

由上可知是匀强电场，所以A、B两点的电场强度相等，故B错误；

由图乙可知，电子在A、B两点的电势能关系为EpB>

EpA，说明电子由A运动到B时电势能增大，电场力做负功，电场力对其所做的功为W＝EpA－EpB，故C正确；

电场力做负功，动能减小，所以A点的动能大于B点的动能，故D正确．

【答案】BD

【解析】.点电荷从x1运动到x2的过程中，将运动阶段分成两段：

点电荷从x1运动到O的过程中，初速度为0，根据牛顿第二定律有a＝

＝

，电场强度E不变，所以加速度a不变，点电荷做匀加速运动；

点电荷从O运动到x2的过程中，根据牛顿第二定律有a＝

，电场强度E先均匀增大再均匀减小，所以加速度a先均匀增大再均匀减小，速度不是均匀变化的，故A错误，B正确；

点电荷从O运动到x1的过程中，根据动能定理有UOx1q＝0－

，点电荷从O运动到x2的过程中，根据动能定理有UOx2q＝0－

，所以电势差UOx1＝UOx2，故C错误；

点电荷在运动过程中仅有电场力做功，动能和电势能之和保持不变，点电荷在x1、x2位置动能最小，则电势能最大，D正确．

【答案】A.

【解析】该球的电荷密度ρ＝

，球内某点的电场强度等于以距球心的距离r为半径的球体所产生的电场强度，大小E＝k

，球外某点的电场强度E＝k

，只有选项A正确．

【解析】由图线可知，距离球心R处的场强为E0，则根据点电荷场强公式可知：

E0＝

，解得球壳带电荷量为Q＝

，则均匀带电球壳带电密度为

，选项A正确；

根据点电荷场强公式

，解得r＝

R，选项B错误；

由题意可知在x轴上各点中，在0～R范围内各点的电势均相同，球面与球心间的电势差为零，选项C、D错误．

【答案】BD.

【解析】由题图可知，在x轴的负半轴，电场强度的方向沿x轴的负方向，在x轴的正半轴，电场强度的方向沿x轴的正方向，沿着电场线的方向电势降低，因此φ0>

φb>

φd，所以O、b两点间的电势差小于O、d两点间的电势差，A错误；

从O点向两侧电势逐渐降低，而a和c两点关于原点O对称，所以两点的电势相等，B正确；

电子带负电，因此电子在c点的电势能大于在O点的电势能，C错误；

由于O点左侧的电场方向向左，则质子在O点左侧受到向左的电场力，质子从a向O运动的过程中，电场力做负功；

O点右侧的电场方向向右，则质子在O点右侧受到向右的电场力，质子从O向c运动的过程中，电场力做正功，D正确．

【答案】　C

【解析】　由于不知粒子的电性，无法确定电场强度的方向，因此无法比较电势的高低，A错误；

由vt图象的斜率表示加速度可知，粒子的加速度在B点最大，根据牛顿第二定律，可得B点的场强EB最大，B错误；

由图象可知，粒子从A点经B点运动到C点的过程中速度先减小后增大，所以动能先减小后增大，粒子只在电场力作用下运动，由动能定理可知电场力先做负功，后做正功，根据功能关系可知，电势能先增加后减小，C正确，D错误。

【答案】　>

　>

【解析】　由题可知，带电小球受到重力、支持力和电场力作用，重力和支持力的合力为零，由图b可知，带电小球在B点时的加速度大于在C点时的加速度，即在B点时所受的电场力大于在C点时所受的电场力，则B点处的电场强度大于C点处的电场强度，即EB>

EC；

由图b可知从B点到C点，小球动能增大，所受合力做正功，由于在水平桌面上，重力和支持力不做功，则电场力做正功，动能增加，则电势能减小，即EpB>

EpC。