2019屆高考物理一輪復習 熱點題型 專題1.6 靜電場中常見的圖像問題（2）學案.doc

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專題1.6 靜電場中常見的圖像問題（2） 1. (2017全國Ⅰ卷)在一靜止點電荷的電場中，任一點的電勢φ與該點到點電荷的距離r的關(guān)系如圖所示。電場中四個點a、b、c和d的電場強度大小分別為Ea、Eb、Ec和Ed。點a到點電荷的距離ra與點a的電勢φa已在圖中用坐標(ra，φa)標出，其余類推?，F(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點依次經(jīng)b、c點移動到d點，在相鄰兩點間移動的過程中，電場力所做的功分別為W、W和W。下列選項正確的是(　　) A．Ea∶Eb＝4∶1　　　　　 B．Ec∶Ed＝2∶1 C．W∶W＝3∶1 D．W∶W＝1∶3 【答案】AC 2． (2017江蘇)在x軸上有兩個點電荷q1、q2，其靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示。下列說法正確的有(　　) A．q1和q2帶有異種電荷 B．x1處的電場強度為零 C．負電荷從x1移到x2，電勢能減小 D．負電荷從x1移到x2，受到的電場力增大 【答案】AC　 【解析】由題圖可知，電勢有正有負，且只有一個極值，則兩個點電荷必定帶有異種電荷，A項正確；由E＝可知，φx圖像的切線斜率表示電場強度，因此x1處的電場強度不為零，B項錯誤；負電荷從x1移到x2的過程中，電勢升高，電場強度減小，由Ep＝qφ，F(xiàn)＝qE可知，電勢能減小，受到的電場力減小，C項正確，D項錯誤。 3．（2018江蘇省連云港市高三第二次調(diào)研考試） 兩個點電荷位于x軸上x1和 x2處, x1=- x2。在他們形成的電場中,若取無限遠處的電勢為零, 則x軸上各點的電勢如圖中曲線所示。根據(jù)圖線提供的信息判斷正確的是（ ） A． x=0處的電場強度為零 B． x=0處的電場強度最大 C． 兩點電荷為等量異種電荷 D． 將一點電荷自x1 處沿x軸正向移到x2處的過程中，電荷所受的電場力先減小后增大 【答案】CD 【點睛】關(guān)鍵是知道等量異種電荷電場規(guī)律，在其連線上，靠近電荷，電場強度增大，即中點電場強度為零，在其連線的中垂線上，電場方向垂直中垂線，指向負電荷，電場強度大小從中點向上下兩側(cè)遞減，中垂線是一條電勢為零的等勢面． 4．（2018湖北省荊州市高二下期末考試） 如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一個平行于水平面的電場，其中某區(qū)域的電場線與軸平行，在軸上的電勢與坐標的關(guān)系用圖中曲線表示，圖中斜線為該曲線過點的切線?，F(xiàn)有一質(zhì)量為，電荷量為的滑塊（可視作質(zhì)點），從處由靜止釋放，其與水平面的動摩擦因數(shù)為。取重力加速度。則下列說法正確的是（ ） A． 滑塊運動的加速度先逐漸成小后逐漸增大 B． 處滑塊運動的動能最大約為 C． 滑塊運動過程中電勢能先減小后增大 D． 滑塊整個運動過程中克服摩擦力做功 【答案】AB 故沿x軸的電勢與x的函數(shù)關(guān)系表達式，滑塊運動的全部過程中，只有電場力和摩擦力做功，當速度為零時，滑塊將停止運動，設滑塊停止的位置為，根據(jù)動能定理得：，即，可解得，則滑塊克服摩擦力做功為 ，故D錯誤；故選AB。 【點睛】電勢與位移x圖線的斜率表示電場強度，根據(jù)斜率判斷電場強度的變化，從而判斷出電場力的變化，根據(jù)牛頓第二定律判斷出加速度的變化，根據(jù)加速度方向與速度方向的關(guān)系，判斷出速度的變化，從而知道何時速度最大．根據(jù)圖象求出電勢與位移x的表達式，當滑塊停止運動時，摩擦力做功最大，根據(jù)動能定理求出滑動的位移，再根據(jù)摩擦力做功的公式求解即可。 5．（2018江蘇省南通市啟東市高一下期末考試） 如圖甲所示，軸上固定兩個點電荷（位于坐標原點），軸上有三點，間距.在軸上產(chǎn)生的電勢隨變化關(guān)系如圖乙.下列說法錯誤的是（ ） A． 點電場場強大小為零 B． 點電場場強大小為零 C． 之間電場方向沿軸負方向 D． 一正試探電荷從移到過程中，電場力做功 【答案】AC 下列說法錯誤的故選AC。 6．（2018陜西省西安市長安區(qū)第一中學高一下期末考試） x軸上有兩點電荷Q1和Q2，Q1和Q2的位置坐標分別為x1、x2. Q1和Q2之間各點對應的電勢高低如圖中曲線所示，從圖中可看出 A． Q1的電荷量一定大于Q2的電荷量 B． Q1和Q2一定是同種電荷，但不一定是正電荷 C． 電勢最低處P點的電場強度為零 D． 將一正點電荷由xP點的左側(cè)移至右側(cè)，電勢能先增大后減小 【答案】AC 7．（2018福建省百校高三下臨考沖刺檢測） 在x軸上的O、M兩點分別固定著電荷量為q1、q2的正負點電荷，在兩電荷連線上各點電勢隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點的電勢均為零，ND段中C點的電勢最高。下列說法正確的是 A． B． A、N兩點的電場強度均為零 C． C點的電場強度為零 D． 將一正電電荷從N移到D點的過程中，電場力先做正功后做負功 【答案】AC 【解析】φ-x圖象的斜率等于電場強度E，C點場強為零，A、N處場強不為零；可知q1、q2的正負點電荷在C處的分場強等大反向，由，，故；由于沿著電場線方向，電勢降落，可知NC段場強沿x軸負向，CD段場強沿x軸正向。正電電荷從N移到D點的過程中，電場力先做負功后做正功。綜上分析，AC正確。 8．（2018上海市魯迅中學高二上期末等級考試） 兩個等量點電荷位于x軸上，它們的靜電場的電勢沿x軸的分布如—圖所示(只畫出了部分區(qū)域內(nèi)的電勢)，B、C為軸上的兩點，且OB>OC，由圖可知（ ） A． B點的電勢高于C點的電勢， B、C兩點的電場方向相反 B． B點的電勢低于C點的電勢，B、C兩點的電場方向相反 C． B點的場強大于C點的場強，B、C兩點的電場方向相同 D． 正電荷沿軸從B運動到C的過程中電場力先做正功后作負功 【答案】C 9．（2018年5月百校聯(lián)盟高考名師猜題保溫金卷） 空間存在一靜電場，電場中的電勢φ隨x (x軸上的位置坐標)的變化規(guī)律如圖所示，下列說法正確的是( ) A． x = 4 m處的電場強度可能為零 B． x = 4 m處電場方向一定沿x軸正方向 C． 沿x軸正方向，電場強度先增大后減小 D． 電荷量為e的負電荷沿x軸從0點移動到6 m處，電勢能增大8 eV 【答案】D 10．（2018湖北省武漢華中師范大學第一附屬中學高三） 如圖甲所示，三個相同的金屬板共軸排列，它們的距離與寬度均相同，軸線上開有小孔，在左邊和右邊兩個金屬板上加電壓U后，金屬板間就形成勻強電場；有一個比荷 ＝1.010－2 C/kg的帶正電的粒子從左邊金屬板小孔軸線A處由靜止釋放，在電場力作用下沿小孔軸線射出(不計粒子重力)，其vt圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是(　　) A． 右側(cè)金屬板接電源的正極 B． 所加的電壓U＝100 V C． 乙圖中的v2＝2 m/s D． 通過極板間隙所用的時間之比為1∶(－1) 【答案】BD 【解析】 【詳解】A、據(jù)乙圖象可知，離子先勻加速直線運動，再勻速運動，再勻加速直線運動。據(jù)題意可知，它們的距離與寬度均相同且當中的金屬板處于靜電平衡，離子過中間金屬板無電場力；由于正電離子加速，所以電場力向右，所以右側(cè)金屬板接電源的負極，選項A錯誤。 B、由v-t圖像可得，粒子的加速度a＝2m/s2，兩極板的間距d＝0.25m，由qE＝ma，得E＝200V/m，U＝2Ed＝100V，選項B正確。 C、D、可將粒子在兩個間隙間的運動看成是初速度為0的連續(xù)勻加速運動，兩間隙距離相等，由勻變速運動的規(guī)律可得,，將v1＝1m/s代入，得，選項C錯誤，選項D正確。 故選BD. 11．（2018河南省安陽市內(nèi)黃縣高二6月摸底考試） 如圖甲所示，一絕緣的豎直圓環(huán)上均勻分布著正電荷．一光滑細桿從圓心垂直圓環(huán)平面穿過圓環(huán)，桿上套有帶正電的小球，現(xiàn)使小球從a點由靜止釋放，并開始計時，后經(jīng)過b、c兩點，運動過程中的v－t圖如圖乙所示．下列說法正確的是(　　) A． 帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場強不為零 B． a點場強大于b點場強 C． 電勢差Uab小于Ubc D． 小球由b到c的過程中平均速度小于0.55m/s 【答案】C 可得 ，故C正確 D、小球由b到c的過程中做非勻加速運動,位移大于勻加速運動的位移, 所以平均速度大于故D錯誤； 綜上所述本題答案是：C 12. （2018重慶市江津中學、合川中學等七校高三第三次診斷性考試） 一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中Ox2段是對稱的曲線，x2x3段是直線，則下列說法正確的是( ) A． 粒子在Ox2段做加速度越來越大的加速運動，x2x3段做勻速直線運動 B． x1、x2、x3處的電勢的關(guān)系為 C． x1處電場強度為零 D． x2x3段是勻強電場 【答案】BCD C項：根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，場強與電勢的關(guān)系：，得由數(shù)學知識可知Ep-x圖象切線的斜率等于 x1處切線斜率為零，則x1處電場強度為零，故C正確。 點晴：根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，場強與電勢的關(guān)系：，結(jié)合分析圖象斜率與場強的關(guān)系，即可求得x1處的電場強度；根據(jù)能量守恒判斷速度的變化；由Ep=qφ，分析電勢的高低．由牛頓第二定律判斷加速度的變化，即可分析粒子的運動性質(zhì)．根據(jù)斜率讀出場強的變化，由F=qE，分析電場力的變化。 13．（2018廣東省中山市第一中學高三第五次統(tǒng)測） 如圖甲，A、B、C、D是某電場中一條電場線上相距較近的四點，且A、B兩點間的距離與C、D兩點間的距離相等。有一電子以一定的初速度且僅在電場力的作用下，沿AD由A點運動到D點，電子所經(jīng)位置具有的電勢能Ep隨距A點的距離x變化如圖乙所示。則（ ） A． 電子在A點的速度大于在D點的速度 B． A點的電場強度小于D點的電場強度 C． A點電勢的低于B點的電勢 D． A、B兩點間的電勢差小于C、D兩點間的電勢差 【答案】A 【點睛】本題首先要讀懂圖象，知道φ-x圖象切線的斜率等于電場強度，場強的正負反映場強的方向，大小反映出電場的強弱。 14．（2018湖北省黃岡中學高三5月二?？荚嚕? 兩電荷量分別為和的點電荷固定在x軸上的O、M兩點，規(guī)定無窮遠處為電勢能零點，一帶負電的試探電荷在x軸上各點具有的電勢能隨x變化關(guān)系如圖所示，其中試探電荷在A、N兩點的電勢能為零，在ND段中C點電勢能最大，則下列說法正確的是 A． 為正電荷，為負電荷 B． 電荷量小于的電荷量 C． 將一正點電荷從N點移到D點，電場力先做負功后做正功 D． 將一正點電荷從N點靜止釋放后會沿x軸正方向運動且到達C點時速度最大 【答案】D 點睛：根據(jù)順著電場線方向電勢降低，判斷兩個電荷的電性，根據(jù)A點距離O比較遠而距離M比較近，確定電荷量的大小，分析電場力的方向判斷電場力做功的正負。 15．一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能E隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～段是對稱的曲線，～段是直線，則下列說法正確的是（ ） A． 處電場強度為零 B． 、、處電勢、、的關(guān)系為>> C． 粒子在0～段做勻變速運動，～段做勻速直線運 D． ～段是勻強電場 【答案】ABD 16．（2018江蘇省南京市高三年級高考沖刺練習卷） 如圖所示，兩等量負點電荷固定在A、B兩點。以A、B連線的中點為原點O，沿A、B連線的中垂線建立x軸。選無窮遠處電勢為零。則關(guān)于x軸上各處的電場強度E、電勢φ隨x軸坐標的變化規(guī)律，下列圖像較合理的是 A． B． C． D． 【答案】A