2024高考物理一輪復(fù)習(xí)-電場中的圖像問題(v-t、φ-x、Ep-x、E-x四類圖像)

電場中的圖像問題幾種常見的圖像及性質(zhì)特點1、v-t圖象根據(jù)v-t圖象中速度變化、斜率確定電荷所受合力的方向與合力大小變化，確定電場的方向、電勢高低及電勢能變化2、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。3、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。4、E-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。二、針對練習(xí)1、(多選)如圖甲所示，有一絕緣圓環(huán)，圓環(huán)上均勻分布著正電荷，圓環(huán)平面與豎直平面重合．一光滑細桿沿垂直圓環(huán)平面的軸線穿過圓環(huán)，細桿上套有一個質(zhì)量為m＝10g的帶正電的小球，小球所帶電荷量q＝5.0×10－4C．小球從C點由靜止釋放，其沿細桿由C經(jīng)B向A運動的v－t圖像如圖乙所示．小球運動到B點時，速度圖像的切線斜率最大(圖中標(biāo)出了該切線)．則下列說法正確的是()A．由C到A的過程中，小球的電勢能先減小后變大B．由C到A電勢逐漸降低C．C、B兩點間的電勢差UCB＝0.9VD．在O點右側(cè)桿上，B點場強最大，場強大小為E＝1.2V/m2、如圖甲所示，在真空中，兩個帶電荷量均為q＝1×10－3C的負點電荷P、Q固定于光滑絕緣水平面上，將該平面上一質(zhì)量m＝10g、電荷量為1×10－3C的帶正電小球(視為質(zhì)點)從a點由靜止釋放，小球沿兩電荷連線的中垂線運動到兩電荷連線的中點O，其從a點運動到O點的v－t圖像如圖乙中實線所示，其經(jīng)過b點時對應(yīng)的圖線切線斜率最大，如圖中虛線所示，則下列分析正確的是()A．在兩電荷的連線上，O點的電場強度最小，電勢最低B．b點的電場強度大小為10V/mC．a(chǎn)、b兩點間的電勢差為45VD．在從a點運動到O點的過程中，小球受到電荷P的作用力先增大后減小3、如圖所示，a、b為等量同種點電荷Q1、Q2連線的三等分點，重力不計的帶電粒子從a點由靜止釋放，沿ab方向運動。則帶電粒子從a運動到b的過程中，其速度隨時間變化的圖像可能正確的是()4、（多選）在軸上有兩個固定異種點電荷，其中放置在點，兩點電荷產(chǎn)生的靜電場的電勢在軸上的分布如圖所示。下列說法正確的是（

）A．處的電場強度為零B．放置在點的左側(cè)C．所帶的電荷量小于D．將帶負電的試探電荷從處移到處，其電勢能增加5、空間內(nèi)存在沿軸的電場，軸上各點電勢隨坐標(biāo)變化的關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是（）A．在處電場強度最大B．在間只有一點電場強度的大小為C．將電子由處移到處的過程中，電場力做負功D．質(zhì)子在處電勢能為零，受到的電場力也為零6、（多選）空間某一靜電場的電勢φ在x軸的分布如圖5所示，A、B、C、D是x軸上的四點，電場強度在x方向上的分量大小分別是EA、EB、EC、ED，則()A．EA＜EBB．EC＜EDC．A、D兩點在x方向上的場強方向相反D．同一負點電荷在A點時的電勢能小于在B點時的電勢能7、（多選）豎直方向上無限大且均勻帶電的平板上有一小孔O，平板右側(cè)過點O且垂直于平板的x軸上的電勢隨距離x的變化如圖所示。一個電荷量質(zhì)量的帶電粒子從O點以初速度沿x軸正方向運動，忽略粒子所受的重力。下列說法中正確的是（

）A．該電場處的場強大小為B．該電場處的場強方向沿x軸負方向C．粒子在該電場中運動到處時的加速度大小為D．粒子向右運動最遠點的位置為8、某靜電場的電場線與x軸平行，電勢φ隨x坐標(biāo)變化的關(guān)系圖像如圖4所示。若將一帶電的粒子(重力不計)從坐標(biāo)原點O由靜止釋放，在僅受電場力的作用下，該粒子在x軸上沿著軸線的正方向運動，已知電場中A、B兩點的x坐標(biāo)分別為10mm、30mm，則()A．該帶電粒子一定帶負電荷B．該電場為勻強電場，電場強度大小為1000V/mC．該粒子沿x軸從A點到B點的過程中，電勢能一直增大D．在x軸上從A點到B點電場的方向先沿x軸正方向后沿負方向9、如圖所示為某靜電場中x軸上各點電勢φ的分布圖，一個帶電粒子從坐標(biāo)原點O處靜止釋放，僅在靜電力作用下從坐標(biāo)原點O沿x軸正方向運動，則()A．粒子一定帶負電B．粒子在x1與x3兩點的加速度相等C．粒子從x1運動到x3，電勢能先減小后增大D．粒子釋放后將在x軸正方向某一范圍內(nèi)做往復(fù)運動10、（多選）如圖所示為沿x軸方向的電場中的電勢與坐標(biāo)x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0.20kg、電荷量為的滑塊P（可視作質(zhì)點），從處由靜止釋放，其與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.02，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取。則下列說法正確的是（）A．電場強度方向沿x軸正方向且電場強度逐漸減小B．全過程滑塊減少的電勢能等于滑塊與水平地面間摩擦產(chǎn)生的熱量C．滑塊運動的最大速度約為0.1m/sD．滑塊先做加速度逐漸增大的加速運動，后做加速度減小的減速運動，最終靜止11、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0～x2段是關(guān)于直線x＝x1對稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是()A．x1處電場強度最小，但不為零B．粒子在0～x2段做勻變速運動，x2～x3段做勻速直線運動C．在0、x1、x2、x3處電勢φ0、φ1、φ2、φ3的關(guān)系為φ3>φ2＝φ0>φ1D．x2～x3段的電場強度大小、方向均不變12、如圖甲，粗糙、絕緣的水平地面上，一質(zhì)量m=1kg的帶負電小滑塊（可視為質(zhì)點）在x=1m處以初速度沿x軸正方向運動，滑塊與地面間的動摩擦因數(shù)。整個區(qū)域存在沿水平方向的電場，滑塊在不同位置所具有的電勢能。如圖乙所示，P點是圖線最低點，虛線AB是經(jīng)過x=lm處的切線，并且AB經(jīng)過（0，3）和（3，0）兩點，。則（）A．x=3m處的電勢最低 B．滑塊向右運動過程中，動能一直減小C．滑塊運動至x=3m處時，速度最大 D．滑塊向右一定能經(jīng)過x＝4m處的位置13、(多選)一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運動，其電勢能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是()A．粒子從x1處運動到x2處的過程中電場力做正功B．x1、x2處電場強度方向沿x軸正方向C．x1處的電場強度大小大于x2處的電場強度大小D．x1處的電勢比x2處的電勢低14、（多選）以點電荷A、B的連線為軸，以點電荷B為坐標(biāo)原點建立如圖所示的坐標(biāo)系，點電荷A、B帶電荷量分別為，間距為。一電子以一定的初速度進入該電場，由靠近坐標(biāo)原點的位置沿軸正方向運動，其電勢能的變化如圖中實線所示。圖線與軸交點的橫坐標(biāo)為，圖線最高點對應(yīng)的橫坐標(biāo)為，則下列判斷正確的是（）A．A電荷帶負電，B電荷帶正電 B．之間電場強度沿軸負方向C． D．15、（多選）如圖甲所示，斜面AC的傾角為30°，以B點為界，AB部分光滑，BC部分粗糙，BC=2AB=2L。在BC間存在一平行于斜面的勻強電場，一質(zhì)量為m，電荷量為+q物體（可視為質(zhì)點）從斜面頂端A由靜止開始下滑，到達底端C時速度恰好為零，其在BC間的電勢能隨距B的距離x的變化關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是（

）A．BC間的勻強電場方向為由B指向CB．BC間的勻強電場大小為C．物體在BC間運動的加速度大小為2.5m/s2D．物體與斜面BC部分的動摩擦因數(shù)為16、(多選)如圖所示，空間中存在沿x軸的靜電場，x1、x2、x3、x4是x軸上的四個點，質(zhì)量為m、帶電荷量為－q的粒子(不計重力)，以初速度v0從O點沿x軸正方向進入電場，在粒子沿x軸運動的過程中，其電勢能Ep沿x軸的變化如圖所示，下列說法正確的是()A．粒子在x2點的速度為v0B．從O點到x3點的過程中，電場的電勢先升高再降低再升高C．若粒子能到達x4處，則v0的大小至少應(yīng)為eq\r(\f(2Ep0,m))D．若v0＝2eq\r(\f(Ep0,m))，則粒子在運動過程中的最大動能為2Ep017、（多選）空間中存在一靜電場，一電子從處以一定的初速度沿軸方向射出，僅在電場力作用下在x軸上做直線運動，其電勢能隨位置x變化的關(guān)系如圖所示。則下列判斷正確的是（）A．處電場強度比處電場強度大B．處電勢最大、電場強度最小C．處的電場強度方向沿x軸正方向D．電子在處的速度大于處的速度18、空間有沿x軸正方向的電場，電場強度E與位置x的關(guān)系如圖所示，圖中、為已知量。取處的電勢為零，一質(zhì)量為m、電荷量為的粒子僅在電場力作用下從處由靜止開始運動，下列說法正確的是（）A．該粒子在到的過程中做勻加速運動B．處的電勢為C．該粒子在處的動能為D．該粒子在到的過程中克服電場力做功為19、（多選）沿電場中某條電場線方向建立x軸，該電場線上各點電場強度E隨x的變化規(guī)律如圖所示，x軸正方向為電場強度E的正方向，坐標(biāo)軸上的點O、x1、x2和x3分別與x軸上O、A、B、C四點相對應(yīng)，相鄰兩點間距相等．一個帶正電的粒子從O點由靜止釋放，運動到A點的動能為Ek，僅考慮靜電力作用，則下列說法正確的是()A．從O點到C點，電勢先升高后降低B．粒子先做勻加速運動，后做變加速運動C．粒子運動到C點時動能大于3EkD．粒子在AB段電勢能減少量大于BC段電勢能減少量20、如圖，為方向沿軸的某電場的場強隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖像，其中在負半軸上的圖像是直線。一電子從軸上的處由靜止釋放，僅在電場力作用下運動，電子電荷量絕對值為（），下列說法正確的是（

）A．電子從到過程動能增量大于從到過程動能增量B．電子在處與處的電勢能相等C．電子從處運動到處過程中，電勢能減小了D．電子在處具有的電勢能最大21、（多選）空間中存在沿x軸正方向的電場，x軸上各點的電場強度隨x的變化情況如圖所示，下列說法正確的是（

）A．兩處電勢相同B．電子在處電勢能小于在處的電勢能C．x=0處于處兩點之間的電勢差為D．電子沿x軸從處運動到處，電場力一直做負功22、如圖所示，真空中有一半徑為R、電荷量為＋Q的均勻帶電球體，以球心為坐標(biāo)原點，沿半徑方向建立x軸．理論分析表明，x軸上各點的場強隨x變化關(guān)系如圖乙所示，則 ()x2處場強大小為eq\f(kQ,x\o\al(2,2))B．球內(nèi)部的電場為勻強電場C．x1、x2兩點處的電勢相同23、（多選）某靜電場中x軸正半軸上電場強度隨x軸上位置變化規(guī)律如圖所示，x軸正方向為電場強度正方向，x軸負方向為電場強度負方向，一個帶電粒子在O點由靜止釋放，剛好能沿x軸正方向運動到處，不計粒子的重力，則下列判斷正確的是（

）粒子運動到處時速度最大粒子從到的過程中，先做加速運動后做減速運動粒子從到的過程中，加速度一直減小O點和之間電勢差絕對值與和之間電勢差絕對值相等24、（多選）如圖甲所示，以等量正點電荷連線的中點作為原點，沿中垂線建立x軸，x軸上各點的電場強度E隨x變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）處電勢等于處電勢處電場強度與處電場強度相同將電子從x軸上處由靜止釋放，僅在靜電力作用下電子從處運動到處的過程中，電子做加速度減小的加速運動將電子從x軸上處由靜止釋放，僅在靜電力作用下電子從處運動到處的過程中，電子做加速度減小的加速運動25、(多選)靜電場在x軸上的場強E隨x的變化關(guān)系如圖7所示，x軸正向為場強正方向，帶正電的點電荷沿x軸運動，則點