新高考物理一輪復(fù)習(xí)分層提升練習(xí)專題45 電場中的φ-x、Ep-x、E-x三類圖像（原卷版）

專題45電場中的φ-x、Ep-x、E-x三類圖像導(dǎo)練目標導(dǎo)練內(nèi)容目標1φ-x圖像目標2Ep-x圖像目標3E-x圖像【知識導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】φ-x圖像1.電場強度的大小等于φ-x圖線的斜率的絕對值,電場強度為零處,φ-x圖線存在極值,其切線的斜率為零。2.在φ-x圖像中可以直接判斷各點電勢的大小,并可根據(jù)電勢大小關(guān)系確定電場強度的方向。3.在φ-x圖像中分析電荷移動時電勢能的變化,可用WAB=qUAB,進而分析WAB的正負,然后作出判斷。【例1】沿電場線所在直線建立如圖所示Ox軸，x軸上各點電勢SKIPIF1<0隨x的變化規(guī)律如圖所示，坐標點O、x1、x2和x3分別與x軸上O、A、B、C四點相對應(yīng)，O點電勢為零。帶電量為-e的電子從O點由靜止釋放，僅受電場力作用，下列說法正確的是（）A．在0~SKIPIF1<0區(qū)間內(nèi)，電場方向始終指向x軸正方向B．電子到達B點時動能為SKIPIF1<0C．電子從A運動到C，加速度先增大后減小D．若在B點給電子一個沿x軸方向的初速度，電子一定會在AC間做往復(fù)運動Ep-x圖像1.根據(jù)電勢能的變化可以判斷電場力做功的正負,電勢能減少,電場力做正功:電勢能增加,電場力做負功。2.根據(jù)ΔEp=-W=-Fx,圖像Ep-x斜率的絕對值表示電場力的大小。【例2】在靜電場中，某一帶負電的點電荷沿x軸的電勢能Ep隨位置x的變化關(guān)系如圖所示，在x軸上有四點：x1、x2、x3、x4，相鄰兩點間的距離相等，該帶負電的點電荷只在電場力作用下由靜止開始沿x軸從0點向x軸正方向運動，下列說法中正確的是（）A．x2和x4兩點處電場強度相等B．由x1運動到x4的過程中加速度先增大后減小C．由x1運動到x4的過程中動能先增大再減小D．設(shè)電荷從x1運動到x2，電場力做功W1，電荷從x1運動到x4，電場力做功W2，則W1<W2E-x圖像1.E-x圖像反映了電場強度隨位移變化的規(guī)律,E>0表示電場強度沿x軸正方向;E<0表示電場強度沿x軸負方向。2.在給定了電場的E-x圖像后,可以由圖線確定電場強度的變化情況,電勢的變化情況,E-x圖線與x軸所圍圖形“面積”表示電勢差,兩點的電勢高低根據(jù)電場方向判定。在與粒子運動相結(jié)合的題目中,可進一步確定粒子的電性、動能變化、電勢能變化等情況。3.在這類題目中,還可以由E-x圖像畫出對應(yīng)的電場,利用這種已知電場的電場線分布、等勢面分布或場源電荷來處理相關(guān)問題?！纠?】x軸上固定著兩個點電荷A、B，兩點電荷分別位于SKIPIF1<0，SKIPIF1<0處，兩者所在區(qū)域為真空，在兩者連線上某點的電場強度E與該點位置的關(guān)系如圖所示。選取x軸正方向為場強的正方向，無限遠處電勢為零。以下說法正確的是（）A．點電荷A、B分別帶正電和負電B．A、B所帶電荷量的絕對值之比為1：3C．SKIPIF1<0處電勢最高且為零D．將電子從SKIPIF1<0處無初速度釋放，其電勢能一直減小【多維度分層專練】1．某靜電場在x軸上的場強E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正方向為場強正方向，一個帶負電的點電荷只在電場力的作用下以一定初速度沿x軸正方向運動，x1、x2、x3、x4四點間隔相等，則（）A．點電荷在x2和x4處電勢能相等B．點電荷由x1運動到x3的過程中電場力做負功C．x1、x2兩點之間的電勢差小于x3、x4兩點之間的電勢差D．點電荷由x1運動到x4的過程中電場力先沿SKIPIF1<0方向后沿SKIPIF1<0方向2．如圖所示，在x軸上的O點（SKIPIF1<0）和b點（SKIPIF1<0）分別固定放置兩點電荷SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，其靜電場的電勢SKIPIF1<0在x軸上分布如圖中所示，取無窮遠處的電勢為零，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、c兩點的電場強度相同B．SKIPIF1<0所帶電荷量是SKIPIF1<0所帶電荷量的4倍C．將一負電荷從a點移到c點，電場力做功為零D．將一負電荷從c點移到d點，電勢能增大3．在x軸上的原點和SKIPIF1<0處分別固定兩點電荷，取無窮遠處電勢為零，兩電荷之間連線上各點對應(yīng)的電勢SKIPIF1<0與位置坐標x之間的變化關(guān)系如圖所示，SKIPIF1<0處電勢最高，SKIPIF1<0。質(zhì)量為m、電荷量大小為q的帶電粒子從SKIPIF1<0處由靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸運動，經(jīng)過SKIPIF1<0處時的速度大小為v。下列說法中正確的是（）A．兩點電荷為異種電荷B．原點和SKIPIF1<0處的兩個點電荷的電荷量大小之比為SKIPIF1<0C．粒子從SKIPIF1<0處運動到SKIPIF1<0處的過程中電勢能先減小后增大D．SKIPIF1<0處與SKIPIF1<0處間的電勢差大小為SKIPIF1<04．絕緣光滑水平面上有ABO三點，以O(shè)點為坐標原點，向右方向為正方向建立直線坐標軸x軸，A點坐標為-2m，B點坐標為2m，如圖甲所示。A、B兩點間的電勢變化如圖乙，左側(cè)圖線為四分之一圓弧，右側(cè)圖線為一條傾斜線段。現(xiàn)把一質(zhì)量為m，電荷量為q的負點電荷（忽略負點電荷的影響），以初速度v0由A點向右射出，則關(guān)于負點電荷沿直線運動到B點過程中，下列說法中正確的是（）A．負點電荷由A點運動到O點過程中加速度越來越小B．負點電荷由O點運動到B點過程中加速度越來越大C．負點電荷在AO段的運動時間大于在OB段的運動時間D．負點電荷在AO段的運動時間小于在OB段的運動時間5．如圖甲所示，一絕緣的豎直圓環(huán)上均勻分布著負電荷，一光滑細桿從圓心垂直圈環(huán)平面穿過圓環(huán)，桿上套有帶電的小球，現(xiàn)使小球從a點以某一初速度向右運動。到達c點速度為零。取a點為零電勢能點，運動過程中小球的電勢能Ep隨其運動位移x的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．小球帶負電 B．電勢差Uba大于UcbC．a(chǎn)點場強大于b點場強 D．小球經(jīng)過b點時的動能為2J6．空間中存在一靜電場，一電子從SKIPIF1<0處以一定的初速度沿SKIPIF1<0軸方向射出，僅在電場力作用下在x軸上做直線運動，其電勢能SKIPIF1<0隨位置x變化的關(guān)系SKIPIF1<0如圖所示。則下列判斷正確的是（）A．SKIPIF1<0處電場強度比SKIPIF1<0處電場強度大B．SKIPIF1<0處電勢最大、電場強度最小C．SKIPIF1<0處的電場強度方向沿x軸正方向D．電子在SKIPIF1<0處的速度大于SKIPIF1<0處的速度7．一電子只在電場力作用下沿SKIPIF1<0軸正方向運動，其電勢能SKIPIF1<0隨位移SKIPIF1<0變化的關(guān)系如圖所示，其中SKIPIF1<0段是曲線，SKIPIF1<0段是平行于SKIPIF1<0軸的直線，SKIPIF1<0段是傾斜直線，下列說法正確的是（）A．從0到SKIPIF1<0電勢逐漸降低 B．SKIPIF1<0處的電勢比SKIPIF1<0處高C．SKIPIF1<0段電場強度為零 D．SKIPIF1<0段的電場強度減小8．真空中兩個點電荷SKIPIF1<0、SKIPIF1<0分別固定于x軸上SKIPIF1<0和SKIPIF1<0兩點（圖中未畫出），在它們的連線上的電場強度E與x的關(guān)系圖像如圖所示。已知SKIPIF1<0帶正電，取無窮遠處為電勢零點，下列說法正確的是（）A．SKIPIF1<0帶負電 B．SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的電荷量大小之比是SKIPIF1<0C．x軸上SKIPIF1<0處的電勢小于零 D．x軸的負方向為電場強度的正方向9．真空中相距為3a的兩個點電荷M、N，分別固定于x軸上SKIPIF1<0和