1、- 1 -考点 3.6 电场中图像问题(含 E-x 图像、 -x 图像)1 v t 图象:根据 v t 图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化),确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况,进而确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化2 x 图象:(1)电场强度的大小等于 x 图线的斜率大小,电场强度为零处, x图线存在极值,其切线的斜率为零(2)在 x 图象中可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向(3)在 x 图象中分析电荷移动时电势能的变化,可用 WAB qUAB,进而分析 WAB的正负,然后作出判断3 E x 图象:(1)反映了电场强度随位移变化
2、的规律(2) E0 表示场强沿 x 轴正方向;E0 表示场强沿 x 轴负方向(3)图线与 x 轴围成的“面积”表示电势差,“面积”大小表示电势差大小,两点的电势高低根据电场方向判定1. 一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动取该直线为 x 轴,起始点 O 为坐标原点,其电势能 Ep与位移 x 的关系如图所示,下列图象中合理的是( D )2. (多选)如图甲,直线 MN 表示某电场中一条电场线, a、 b是线上的两点,将一带负电荷的粒子从 a 点处由静止释放,粒子从 a 运动到 b 过程中的v t 图象如图乙所示,设 a、 b 两点的电势分别为 a、 b,场强大小分别为 Ea、
3、 Eb,粒子在 a、 b 两点的电势能分别为 Wa、 Wb,不计重力,则有( BD )- 2 -A. a bB.EaEbC.EaWb3. (多选)一带负电的粒子只在电场力作用下沿 x 轴正方向运动,其电势能 Ep随位移 x 的变化关系如图所示,则下列说法正确的是( AD )A. 粒子从 x1处运动到 x2处的过程中电场力做正功B. x1、 x2处电场强度方向沿 x 轴正方向C. x1处的电场强度大小大于 x2处的电场强度大小D. x1处的电势比 x2处的电势低4. (多选)如图甲所示,有一绝缘圆环,圆环上均匀分布着正电荷,圆环平面与竖直平面重合一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环,细杆上套有
4、一个质量为 m10 g 的带正电的小球,小球所带电荷量 q5.010 4 C小球从C 点由静止释放,其沿细杆由 C 经 B 向 A 运动的 v t 图象如图乙所示小球运动到 B 点时,速度图象的切线斜率最大(图中标出了该切线)则下列说法正确的是( ACD )A. 在 O 点右侧杆上, B 点场强最大,场强大小为 E1.2 V/mB. 由 C 到 A 的过程中,小球的电势能先减小后增大C. 由 C 到 A 电势逐渐降低D. C、 B 两点间的电势差 UCB0.9 V5. 空间有一沿 x 轴对称分布的电场,其电场强度 E 随 x 变化的图象如图 3 所示,下列说法正确的是( C )A O 点的电势
5、最低 B x1和 x3两点的电势相等- 3 -C x2和 x2两点的电势相等 D x2的电势最高6. 空间有一沿 x 轴对称分布的电场,其电场强度 E 随 x 变化的图象如图 6 所示下列说法中正确的是( C )A. O 点的电势最低B. x2点的电势最高C. x1和 x1两点的电势相等D. x1和 x3两点的电势相等7. (多选)静电场在 x 轴上的场强 E 随 x 的变化关系如图 9所示, x 轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿 x 轴运动,则点电荷( BC )A. 在 x2和 x4处电势能相等B. 由 x1运动到 x3的过程中电势能增大C. 由 x1运动到 x4的过程中电场力先增大后减
6、小D. 由 x1运动到 x4的过程中电场力先减小后增大8. (多选)空间某一静电场的电势 在 x 轴上分布如图所示,x 轴上两点 B、 C 点电场强度在 x 方向上的分量分别是 EBx、 ECx,下列说法中正确的有( AD )A. EBx的大小大于 ECx的大小- 4 -B. EBx的方向沿 x 轴正方向C. 电荷在 O 点受到的电场力在 x 方向上的分量最大D. 负电荷沿 x 轴从 B 移到 C 的过程中,电场力先做正功,后做负功9. 两电荷量分别为 q1和 q2的点电荷固定在 x 轴上的 O、 M两点,两电荷连线上各点电势 随 x 变化的关系如图 10 所示,其中 C 为 ND 段电势最低
7、的点,则下列说法正确的是( C )A. q1、 q2为等量异种电荷B. N、 C 两点间场强方向沿 x 轴负方向C. N、 D 两点间的电场强度大小沿 x 轴正方向先减小后增大D. 将一正点电荷从 N 点移到 D 点,电势能先增大后减小10. (多选)两电荷量分别为 q1和 q2的点电荷放在 x 轴上的O、 M 两点,两电荷连线上各点电势随 x 变化的关系如图 5 所示,其中 A、 N 两点的电势均为零, ND 段中的 C 点电势最高,不计重力,则( BD )A. A、 N 点的电场强度大小为零B. 将一正点电荷静放在 x 轴负半轴,它将一直做加速运动C. N、 C 间场强方向沿 x 轴正方向
8、D. 将一负点电荷从 N 点移动到 D 点,电场力先做正功后做负功11. 两个等量异种点电荷位于 x 轴上,相对原点对称分布,正确描述电势 随位置 x 变化规律的是图( A )- 5 -12. 有一静电场,其电势随 x 坐标的改变而改变,变化的图线如图 10 所示若将一带负电的粒子(重力不计)从坐标原点 O 由静止释放,电场中 P、 Q 两点的横坐标分别为 1 mm、4 mm.则下列说法正确的是( C )A. 粒子将沿 x 轴正方向一直向前运动B. 粒子经过 P 点与 Q 点时,加速度大小相等、方向相反C. 粒子经过 P 点与 Q 点时,动能相等D. 粒子经过 P 点与 Q 点时,电场力做功的
9、功率相等13. 空间存在着平行于 x 轴方向的静电场,其电势随 x 的分布如图所示, A、 M、 O、 N、 B 为 x 轴上的点,| OA|OB|,| OM| ON|.一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从 M 点由静止开始沿 x 轴向右运动,则下列判断中正确的是( C )A. 粒子一定带正电B. 粒子从 M 向 O 运动过程中所受电场力均匀增大C. 粒子一定能通过 N 点D. 粒子从 M 向 O 运动过程电势能逐渐增加- 6 -14. 某静电场方向平行于 x 轴,其电势 随x 的分布可简化为如图所示的折线。一个带负电的粒子(忽略重力)在电场中以 x0 为中心、沿 x 轴方向做周期性运动。设
10、 x 轴正方向为电场强度 E、粒子加速度 a、速度 v 的正方向,下图分别表示 x 轴上各点的电场强度 E、粒子的加速度 a、速度 v 和动能 Ek随x 的变化图象,其中可能正确的是( D )15. (多选)真空中有一半径为 r0的带电金属球壳,通过其球心的一直线上各点的电势 分布如图所示, r 表示该直线上某点到球心的距离, r1、 r2分别是该直线上 A、 B 两点离球心的距离下列说法中正确的是( BC )A. A 点的电势低于 B 点的电势B. A 点的电场强度方向由 A 指向 BC. A 点的电场强度大于 B 点的电场强度D. 正电荷沿直线从 A 移到 B 的过程中,电场力做负功16. 如图 17 所示,半径为 R 的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔 A.已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场,与将球壳上的全部电荷集中于球心O 时在壳外产生的电场一样一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能 Ek0沿 OA方向射出下列关于试探电荷的动能 Ek与离开球心的距离 r 的关系图线,可能正确的是( A )- 7 -