2023版新教材高考物理微专题小练习专题49电场中的图像问题.docx

专题49　电场中的图像问题

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图象如图所示．则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的(　　)

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

3．[2022·八省八校联考](多选)静电场的方向平行于x轴，沿x轴上各点的场强与位置的关系如图所示．一质子仅受电场力，由O点静止释放，沿x轴正向运动，已知Oa＝ab＝bc＝L，φb＝0，则下列说法中正确的是(　　)
A．O点的电势为E0L
B．质子在O点和d点的电势能相等
C．质子在a、b、c三点的动能之比为1∶2∶3
D．质子从O到b点先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动

4．[2022·河南省南阳市期中](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Ep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＞φ3
D.粒子在0～x2段做匀变速运动，在x2～x3段做匀速直线运动
5．[2022·广东省联考三](多选)如图所示，两等量异种点电荷Q1、Q2分别固定在x轴上，O为两点电荷连线的中点，A、B为x轴上两点电荷间关于O点对称的两点．取A点为坐标原点，水平向右为正方向，无穷远处电势为零．自A点由静止释放一电子，仅在电场力作用下从A点向B点运动．在由A点运动到B点的过程中，下列关于电子所经位置的电势φ、电子的电势能Ep随位移x的变化关系可能正确的是(　　)

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 eV
D．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

7．[2022·河南高三练习]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Ep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

专题49　电场中的图像问题
1．CD　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．D　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．AC　质子仅受电场力，F＝qE，由E­x图像可知O至b点，质子先做加速度逐渐变大的加速运动，再做加速度逐渐减小的加速运动，故D错误；质子在O点的电势能大于d点，由于b点电势为0，则可由图像面积知电势差UOb＝E0L，则A正确，B错误；动能可以利用动能定理，W∝U，可知动能之比为1∶2∶3，C正确．
4．AC　Ep­x图像的斜率表示电场力(也是合外力)，图线在x1处的斜率为零，则电场力为零，电场强度为零，A正确；从x2到x3，斜率不变，电场力不变，电场强度不变，B错误；由φ＝，由图像得0＜Ep1＜Ep2＜Ep3，联立解得0＞φ1＞φ2＞φ3，C正确；在0～x2段，粒子受到的电场力变化，加速度变化，不是匀变速运动；x2～x3段，电场力恒定，做匀变速直线运动，D错误．
5．BC　由题意可知，由A到B电势升高，O点电势为零，故O点左侧电势小于零、右侧电势大于零，又由E＝可知，φ­x图像切线的斜率绝对值可表示场强大小，由A到O，场强减小，由O到B场强增大，A错误、B正确；电子在由A运动到B的过程中，电场力做正功，则电势能减小，D错误；取一小段位移x，由eE·x＝EP0－EP，得EP＝EP0－eE·x，故EP­x图像的斜率绝对值也可反映场强大小，C正确．
6．C　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ΔEP＝－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．C　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；EP­x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．
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