電場中的常見圖像問題

電場中的常見圖像問題A對點(diǎn)訓(xùn)練——練熟基礎(chǔ)知識(shí)eq\a\vs4\al(題組一)電場中粒子運(yùn)動(dòng)的v-t圖像1．一負(fù)電荷從電場中A點(diǎn)由靜電釋放，只受靜電力作用，沿電場線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，它運(yùn)動(dòng)的v－t圖像如圖7所示，則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場線分布情況可能是下圖中的()．圖72．如圖8甲所示，A、B是一條電場線上的兩點(diǎn)，若在A點(diǎn)釋放一初速為0的電子，電子僅受電場力作用，并沿電場線從A運(yùn)動(dòng)到B，其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示．設(shè)A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度分別為EA、EB，電勢分別為φA、φB，則()．圖8A．EA>EB B．EA<EBC．φA>φB D．φA<φB3．一帶正電的粒子僅在電場力作用下從A點(diǎn)經(jīng)B、C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，其v-t圖像如圖9所示，則下列說法中正確的是()．圖9A．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度B．粒子在A點(diǎn)的電勢能一定大于在B點(diǎn)的電勢能C．CD間各點(diǎn)電場強(qiáng)度和電勢都為零D．AB兩點(diǎn)間的電勢差大于CB兩點(diǎn)間的電勢差4．如圖10甲所示，兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2固定在x軸上距離為L的兩點(diǎn)，其中Q1帶正電位于原點(diǎn)O，a、b是它們連線延長線上的兩點(diǎn)，其中b點(diǎn)與O點(diǎn)相距3L.現(xiàn)有一帶正電的粒子q以一定的初速度沿x軸從a點(diǎn)開始經(jīng)b點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)(粒子只受電場力作用)，設(shè)粒子經(jīng)過a，b兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為va、vb，其速度隨坐標(biāo)x圖10A．Q2帶負(fù)電且電荷量小于Q1B．b點(diǎn)的場強(qiáng)一定為零C．a(chǎn)點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢高D．粒子在a點(diǎn)的電勢能比b點(diǎn)的電勢能小eq\a\vs4\al(題組二)電場中的E-x圖像問題5．兩帶電荷量分別為q和－q的點(diǎn)電荷放在x軸上，相距為L，能正確反映兩電荷連線上場強(qiáng)大小E與x關(guān)系的圖是()．圖15A．EBx的大小大于ECx的大小B．EBx的方向沿x軸正方向C．電荷在O點(diǎn)受到的電場力在x方向上的分量最大D．負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做正功，后做負(fù)功B深化訓(xùn)練——提高能力技巧11．圖16中甲是勻強(qiáng)電場，乙是孤立的正點(diǎn)電荷形成的電場，丙是等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(a、b位于兩點(diǎn)電荷連線上，且a位于連線的中點(diǎn))，丁是等量正點(diǎn)電荷形成的電場(a、b位于兩點(diǎn)電荷連線的中垂線，且a位于連線的中點(diǎn))．有一個(gè)正檢驗(yàn)電荷僅在電場力作用下分別從電場中的a點(diǎn)由靜止釋放，動(dòng)能Ek隨位移x變化的關(guān)系圖像如圖17中的①②③圖線所示，其中圖線①是直線．下列說法正確的是()．圖17圖16A．甲對應(yīng)的圖線是① B．乙對應(yīng)的圖線是②C．丙對應(yīng)的圖線是② D．丁對應(yīng)的圖線是③12．兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2固定于x軸上，將一帶正電的試探電荷從足夠遠(yuǎn)處沿x軸負(fù)方向移近Q2(位于坐標(biāo)原點(diǎn)O)的過程中，試探電荷的電勢能Ep隨位置變化的關(guān)系如圖18所示，則下列判斷正確的是()．圖18A．M點(diǎn)電勢為零，N點(diǎn)場強(qiáng)為零B．M點(diǎn)場強(qiáng)為零，N點(diǎn)電勢為零C．Q1帶負(fù)電，Q2帶正電，且Q2電荷量較小D．Q1帶正電，Q2帶負(fù)電，且Q2電荷量較小1．答案C2．解析由圖乙可知，電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故該電場為勻強(qiáng)電場，即EA＝EB.電子受力方向與電場線的方向相反，故電場線的方向由B指向A，根據(jù)沿著電場線的方向是電勢降低的方向，故φA<φB，選項(xiàng)D正確．答案D3．解析由題圖可知粒子在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度，因a＝eq\f(qE,m)，所以EA>EB，A對；粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)動(dòng)能增加，由動(dòng)能定理知電場力做正功，電勢能減小，B對；同理由動(dòng)能定理可知A、C兩點(diǎn)的電勢相等，UAB＝UCB，D錯(cuò)；僅受電場力作用的粒子在CD間做勻速運(yùn)動(dòng)，所以CD間各點(diǎn)電場強(qiáng)度均為零，但電勢是相對于零勢點(diǎn)而言的，可以不為零，C錯(cuò)．答案AB4．解析由v－t圖像知，粒子從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)速度減小，電場力做負(fù)功，從b點(diǎn)再向右運(yùn)動(dòng)速度又變大，電場力做正功，說明b點(diǎn)左右兩側(cè)電場方向相反，b點(diǎn)處場強(qiáng)為0，B項(xiàng)正確；粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電場力做負(fù)功，電勢能增加，D項(xiàng)正確．根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式和電場的疊加知識(shí)得Q2帶負(fù)電且電荷量小于Q1，A項(xiàng)正確；根據(jù)粒子受力方向知b點(diǎn)左側(cè)場強(qiáng)向左，故a點(diǎn)電勢比b點(diǎn)低，C項(xiàng)錯(cuò)．答案ABD55.解析越靠近兩電荷的地方場強(qiáng)越大，兩等量異種點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)處場強(qiáng)最小，但不是零，B、D錯(cuò)；兩電荷的電荷量大小相等，場強(qiáng)大小關(guān)于中點(diǎn)對稱分布，C錯(cuò)，應(yīng)選A.答案A6．解析由題圖知，當(dāng)x＝eq\f(l,2)時(shí)，E＝0，則q1和q2必為同種電荷，且電荷量相等，故選項(xiàng)A正確．答案A7．解析由E-x圖像特征可以假定圖像是等量同種電荷連線上的電場強(qiáng)度的分布，取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則O點(diǎn)處電勢不為零，A錯(cuò)誤；由于A、B是x軸上關(guān)于原點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)，A、B兩處電勢相等，所以電子在A、B兩點(diǎn)的電勢能相等，B正確；A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，方向相反，根據(jù)牛頓第二定律可知，電子在A、B兩點(diǎn)的加速度方向相反，C正確；電子從A點(diǎn)由靜止釋放后的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線，做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤．答案BC8．解析A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤、C正確；正電荷沿直線從A移到B的過程中，電場力做正功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案C9．解析根據(jù)題中φ－x圖像，畫出電場強(qiáng)度E隨x的變化圖像及粒子的v－t圖像，如圖所示，由圖可知A錯(cuò)誤；由牛頓第二定律知，粒子在P、Q兩點(diǎn)時(shí)的加速度滿足aP＝2aQ，則B錯(cuò)誤；由v－t圖像知，粒子在P、Q兩點(diǎn)時(shí)對應(yīng)的時(shí)間分別是eq\f(\r(2),2)t0和(3－eq\r(2))t0，其速度相等，則C正確；粒子在P、Q兩點(diǎn)時(shí)的功率P＝Eqv，因電場強(qiáng)度不相同，故功率不同，則D錯(cuò)誤．答案C10．解析在φ-x圖像中，圖線斜率表示場強(qiáng)大?。Y(jié)合題中圖像特點(diǎn)可知EBx>ECx，EOx＝0，故A項(xiàng)正確，C錯(cuò)誤．根據(jù)電場中沿著電場線的方向電勢逐漸降低可知EBx沿x軸負(fù)方向，B項(xiàng)錯(cuò)誤．負(fù)電荷在正x軸上受電場力沿x軸負(fù)方向，在負(fù)x軸上受電場力沿x軸正方向，故可判斷負(fù)電荷從B移到C的過程中，電場力先做正功后做負(fù)功，D項(xiàng)正確．答案AD11．解析正檢驗(yàn)電荷僅在電場力作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，其中甲、乙、丙中正檢驗(yàn)電荷沿電場方向運(yùn)動(dòng)，丁中正檢驗(yàn)電荷靜止不動(dòng)．電場力對正檢驗(yàn)電荷做功改變其動(dòng)能，有Eqx＝Ek，動(dòng)能Ek隨x的變化率eq\f(Ek,x)∝E，而電場強(qiáng)度E隨x的變化情況是：甲中E為常數(shù)，乙圖中E減小，丙圖中E增大，所以A、C選項(xiàng)正確，B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案AC12．解析由E