電場(chǎng)中的常見圖像問題

1、電場(chǎng)中的常見圖像問題A對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練練熟基礎(chǔ)知識(shí)電場(chǎng)中粒子運(yùn)動(dòng)的v ­t圖像1一負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜電釋放，只受靜電力作用，沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，它運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖7所示，則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)線分布情況可能是下圖中的()圖7解析由vt圖知，負(fù)電荷加速度越來越大，故負(fù)電荷應(yīng)向電場(chǎng)線密集處運(yùn)動(dòng)，故C正確答案C2如圖8甲所示，A、B是一條電場(chǎng)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(chǎng)力作用，并沿電場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)度分別為EA、EB，電勢(shì)分別為A、B，則()圖8AEA>EB BEA<EBCA>B DA<

2、;B解析由圖乙可知，電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，即EAEB.電子受力方向與電場(chǎng)線的方向相反，故電場(chǎng)線的方向由B指向A，根據(jù)沿著電場(chǎng)線的方向是電勢(shì)降低的方向，故A<B，選項(xiàng)D正確答案D3一帶正電的粒子僅在電場(chǎng)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9AA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能CCD間各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都為零DAB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于CB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差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，所以EA>EB，A對(duì)；粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)動(dòng)能增加，由動(dòng)能定

3、理知電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，B對(duì)；同理由動(dòng)能定理可知A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，UABUCB，D錯(cuò)；僅受電場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)度均為零，但電勢(shì)是相對(duì)于零勢(shì)點(diǎn)而言的，可以不為零，C錯(cuò)答案AB4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(zhǎng)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(zhǎng)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(chǎng)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變化的圖像如圖乙所示，則以下判斷正確的是()圖10AQ2帶負(fù)電且電荷量小于Q1Bb點(diǎn)

4、的場(chǎng)強(qiáng)一定為零Ca點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高D粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比b點(diǎn)的電勢(shì)能小解析由vt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(chǎng)力做負(fù)功，從b點(diǎn)再向右運(yùn)動(dòng)速度又變大，電場(chǎng)力做正功，說明b點(diǎn)左右兩側(cè)電場(chǎng)方向相反，b點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為0，B項(xiàng)正確；粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，D項(xiàng)正確根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式和電場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)向左，故a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)低，C項(xiàng)錯(cuò)答案ABD電場(chǎng)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(zhǎng)，能正確反映兩電荷連線上場(chǎng)強(qiáng)大小E與x關(guān)系的圖是()解析越靠近兩電荷的地方場(chǎng)強(qiáng)越

5、大，兩等量異種點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)最小，但不是零，B、D錯(cuò)；兩電荷的電荷量大小相等，場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)于中點(diǎn)對(duì)稱分布，C錯(cuò)，應(yīng)選A.答案A6兩帶電荷量分別為q1(q1>0)和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上，相距為l，兩電荷連線上電場(chǎng)強(qiáng)度E與x的關(guān)系如圖11所示，則下列說法正確的是()圖11Aq2>0且q1q2Bq2<0且q1|q2|Cq2>0且q1>q2Dq2<0且q1<|q2|解析由題圖知，當(dāng)x時(shí)，E0，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空間存在一沿x軸方向的靜電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的關(guān)系如圖12所示，圖線關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱，A、B是x軸

6、上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)下列說法正確的是()圖12A取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則O點(diǎn)處電勢(shì)為零B電子在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等C電子在A、B兩點(diǎn)的加速度方向相反D電子從A點(diǎn)由靜止釋放后的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是曲線解析由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(chǎng)強(qiáng)度的分布，取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則O點(diǎn)處電勢(shì)不為零，A錯(cuò)誤；由于A、B是x軸上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)，A、B兩處電勢(shì)相等，所以電子在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等，B正確；A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)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BC電場(chǎng)中的x

7、圖像8真空中有一半徑為r0的帶電金屬球殼，通過其球心的一直線上各點(diǎn)的電勢(shì)分布如圖13所示，r表示該直線上某點(diǎn)到球心的距離，r1、r2分別是該直線上A、B兩點(diǎn)離球心的距離下列說法中正確的是()圖13AA點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)BA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度CA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D正電荷沿直線從A移到B的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功解析A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)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(chǎng)力做正功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案C9(2014·資陽測(cè)試)有一靜電場(chǎng)，其電勢(shì)隨x坐標(biāo)的改變而改變，變化的圖線如圖14所示若將一帶負(fù)

8、電的粒子(重力不計(jì))從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止釋放，電場(chǎng)中P、Q兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為1 mm、4 mm，則下列說法正確的是()圖14A粒子將沿x軸正方向一直向前運(yùn)動(dòng)B粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí)，加速度大小相等、方向相反C粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能相等D粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功的功率相等解析根據(jù)題中x圖像，畫出電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x的變化圖像及粒子的vt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aP2aQ，則B錯(cuò)誤；由vt圖像知，粒子在P、Q兩點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)間分別是t0和(3)t0，其速度相等，則C正確；粒子在P、Q兩點(diǎn)時(shí)的功率PEqv，因電場(chǎng)強(qiáng)度不相同，故功率不同，則D錯(cuò)誤

9、答案C10空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)在x軸上分布如圖15所示，x軸上兩點(diǎn)B、C的電場(chǎng)強(qiáng)度在x方向上的分量分別是EBx、ECx.下列說法正確的有()圖15AEBx的大小大于ECx的大小BEBx的方向沿x軸正方向C電荷在O點(diǎn)受到的電場(chǎng)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(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功解析在 ­x圖像中，圖線斜率表示場(chǎng)強(qiáng)大小結(jié)合題中圖像特點(diǎn)可知EBx>ECx，EOx0，故A項(xiàng)正確，C錯(cuò)誤根據(jù)電場(chǎng)中沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)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(chǎng)力沿x軸負(fù)方向，在負(fù)x軸上受電場(chǎng)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

10、場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，D項(xiàng)正確答案ADB深化訓(xùn)練提高能力技巧11(2013·山東泰安質(zhì)檢，19)圖16中甲是勻強(qiáng)電場(chǎng)，乙是孤立的正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，丙是等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)(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(chǎng)(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(chǎng)力作用下分別從電場(chǎng)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中的圖線所示，其中圖線是直線下列說法正確的是()圖17圖16A甲對(duì)應(yīng)的圖線是 B乙對(duì)應(yīng)的圖線是C丙對(duì)應(yīng)的圖線是 D丁對(duì)應(yīng)的圖線是解析正檢驗(yàn)電荷僅在電場(chǎng)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(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，丁中正檢驗(yàn)電荷靜止不動(dòng)電場(chǎng)力對(duì)正檢驗(yàn)電荷做功改變其動(dòng)能，有EqxEk，動(dòng)能Ek隨x的變化率E，而電場(chǎng)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(2013·哈爾濱二模)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(shì)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18AM點(diǎn)電勢(shì)為零，N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零BM點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，N點(diǎn)電勢(shì)為零CQ1帶負(fù)電，Q