（全国版）2019版高考物理一轮复习 第8章 电场 30 电场中的图象问题能力训练.doc

30 电场中的图象问题 1.某静电场的电场线与x轴平行，电势φ随x坐标变换的关系图象如图所示。已知电场中P、Q两点的x坐标分别为1 m、4 m，将一带负电的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放，则(　　) A．粒子在P点的动能等于在Q点的动能 B．粒子在P点的动能大于在Q点的动能 C．粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能 D．粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能 答案　A 解析　根据图象可得P与Q两点的电势相等，P、Q间的电势差为零，则粒子从P运动到Q的过程中，电场力做功为零，由动能定理知，两点的动能相等，故A正确、B错误；粒子在P点的动能等于在Q点的动能，由能量守恒定律知，粒子在P点的电势能等于在Q点的电势能，故C、D错误。 2．某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点。取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计。在O到A运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化、运动径迹上电势φ和粒子的动能Ek随位移x的变化图线可能正确的是(　　) 答案　B 解析　从O到A过程中电场线先是变疏后又变密，所以电场强度先减小后增大，电场强度越大，单位长度上电势降落的越快，故电势先减小的慢后减小的快，即φ-x图象的斜率先减小后增大，故C错误；电场强度先减小后增大，则电场力先减小后增大，所以加速度先减小后增大，B正确；由于粒子一直做正功，所以速度一直增加，而v-t图象的斜率表示加速度，所以斜率先减小后增大，故A错误；根据动能定理可得Ek＝Eqx，所以Ek-x图象的斜率表示电场力的大小，所以斜率也应先减小后增大，故D错误。 3.在x轴上有两个点电荷q1和q2，x轴上电势φ随x变化的关系如图所示，则(　　) A．x＝x1处电场强度为0 B．x＝x2处电场强度不为0 C．q1、q2为不等量异种电荷，且正电荷在x＝0处，负电荷在x0的某处 D．q1、q2为等量异种电荷，且正电荷在x0处，负电荷在x0的某处 答案　C 解析　在φ-x图象中，电势降低最快的方向即为场强方向，则x2右侧的场强沿x轴负向，x2左侧的场强方向沿x轴正向；由φ-x图象的斜率表示＝，即场强的大小，得x1处电势为零，场强不为零；x2处场强为零，电势不为零，A、B错误；两个点电荷的连线上出现场强为零的点(x2处)有两种情况，一是同种电荷之间，但两侧的电势变化相同；二是异种电荷的连线之外，x1处的电势为正逐渐降低且场强沿x轴正向，可知此处附近的场源电荷为正，负电荷在x0的某处，C正确、D错误。 4.(多选)在x轴上存在与x轴同向的电场，各点的电场强度随x点位置变化情况如图所示。点电荷a和b带的电量分别为＋q和－q，不计a和b间的静电力。下列叙述正确的是(　　) A．x1、x2两处的电势相同 B．a和b在x1处的电势能相等 C．将电荷a沿x轴从x1处移到x2处，电场力一直做正功 D．b在x1处的电势能小于在x2处的电势能 答案　CD 解析　根据E-x图线可知，电场线沿x轴正向，因顺着电场线电势逐渐降低，可知x1处的电势高于x2处的电势，A错误；因点电荷a和b带的电量分别为＋q和－q，根据Ep＝φq可知a和b在x1处的电势能不相等，B错误；因电场线沿x轴正向，则将电荷a沿x轴从x1处移到x2处，电场力一直做正功，C正确；因x1处的电势高于x2处的电势，则负电荷b在x1处的电势能小于在x2处的电势能，D正确。 5．(多选)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φ随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是(　　) A．q1、q2为等量异种电荷 B．C点的电场强度大小为零 C．C、D两点间场强方向沿x轴负方向 D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功 答案　BCD 解析　因φ-x图线切线的斜率为电场强度，故可知C点的场强为零，故q1、q2为等量同种电荷，A错误、B正确；由C到D电势升高，故电场线方向为由D到C，C正确；由N到D电势先降低后升高，故将一负点电荷从N点移到D点，电势能先升高后降低，即电场力先做负功后做正功，D正确。 6．两电荷量分别为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φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则(　　) A．N点的电场强度大小为零 B．q1小于q2 C．NC间场强方向向x轴正方向 D．将负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功 答案　D 解析　φ-x图象的斜率等于电场强度E，图线在N点处的斜率不等于0，则知N点的场强不为零，故A错误；C点切线的斜率为零，故C点的场强为零，由其位置在q2右侧，可知q1大于q2，B错误；