《全品選考復(fù)習(xí)方案》專(zhuān)題十二靜電場(chǎng)中圖像綜合問(wèn)題E?x圖像1.某靜電場(chǎng)方向平行于x軸,x軸上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度隨位置的變化關(guān)系如圖所示,規(guī)定x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度正方向.若取x0處為電勢(shì)零點(diǎn),則x軸上各點(diǎn)電勢(shì)隨位置的變化關(guān)系可能為(C)ABCD[解析]由圖可知,電場(chǎng)強(qiáng)度方向始終沿x軸正方向,故電勢(shì)沿x軸正方向一直降低,故0<x<x0時(shí),電勢(shì)φ>0,x>x0時(shí),電勢(shì)φ<0,故A、D錯(cuò)誤;又由E=-ΔφΔx>0知,電勢(shì)φ隨x軸位置變化圖像的斜率絕對(duì)值可表示電場(chǎng)強(qiáng)度,故0<x<x0時(shí),φ?x圖像的斜率絕對(duì)值逐漸變大,x>x0時(shí),φ?x圖像的斜率絕對(duì)值逐漸變小,故C正確,B錯(cuò)誤φ?x圖像2.空間中有一電場(chǎng),電勢(shì)分布如圖所示,現(xiàn)放入一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷,隨后沿x軸正方向移動(dòng)此電荷,則此電荷的電勢(shì)能隨位置變化的圖像正確的是(C)[解析]負(fù)點(diǎn)電荷沿x軸正方向移動(dòng),由電勢(shì)能的表達(dá)式Ep=qφ得,此電荷的電勢(shì)能為負(fù)值并且逐漸增大,故C正確.3.(多選)將兩點(diǎn)電荷分別固定在x軸上的A、B兩點(diǎn),其坐標(biāo)分別為(-2m,0)和(4m,0),A處點(diǎn)電荷帶電荷量的絕對(duì)值為Q,兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系圖像如圖所示,x=0處電勢(shì)最低.x軸上M、N兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(1m,0)和(-1m,0),靜電力常量為k,則(CD)A.B處點(diǎn)電荷帶電荷量的絕對(duì)值為4Q,且兩點(diǎn)電荷屬于異種電荷B.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C.N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為21kQD.負(fù)的試探電荷由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)能先增大后減小[解析]由圖可知,從一個(gè)點(diǎn)電荷處到另一個(gè)點(diǎn)電荷處,電勢(shì)先降低后升高,所以?xún)牲c(diǎn)電荷均為正電荷,φ?x圖像的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度,由圖可知,O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,設(shè)B處點(diǎn)電荷帶電荷量絕對(duì)值為Q',有kQ'4m2=kQ2m2,解得Q'=4Q,故A錯(cuò)誤;在N點(diǎn),根據(jù)電場(chǎng)疊加原理有EN=kQ1m2-kQ'5m2=21kQ25m2,同理,在M點(diǎn),有EM=kQ'3m2-kQ3m2=kQ3m2,故EN>EM(也可根據(jù)φ?x圖像的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度,讀圖判斷),B錯(cuò)誤,C正確;由圖可知,從MEp?x圖像、Ek?x圖像4.(多選)一帶負(fù)電的微粒(電荷量不變,所受重力不計(jì))只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示,其中0~x1段是曲線(xiàn),x1~x2段是平行于x軸的直線(xiàn),x2~x3段是傾斜直線(xiàn),則下列說(shuō)法正確的是(CD)A.0~x1段電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增大B.0~x1段電勢(shì)逐漸升高C.x1~x2段電場(chǎng)強(qiáng)度為零D.x2~x3段微粒做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)[解析]Ep?x圖像的斜率ΔEpΔx表示電場(chǎng)力,由圖像可知,0~x1段微粒所受電場(chǎng)力減小,故0~x1段電場(chǎng)強(qiáng)度減小,同理,x1~x2段電場(chǎng)強(qiáng)度為零,故A錯(cuò)誤,C正確;x2~x3段微粒受到的電場(chǎng)力不變,電勢(shì)能減少,則動(dòng)能增加,所以微粒做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故D正確;0~x1段微粒的電勢(shì)能逐漸增大,而微粒帶負(fù)電荷,所以其電勢(shì)逐漸降低,故電場(chǎng)分布與v?t圖像相結(jié)合問(wèn)題5.(多選)空間某電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示,一負(fù)電荷q僅在電場(chǎng)力作用下從M點(diǎn)以初速度v0沿MO方向運(yùn)動(dòng)(以向右為正方向),則電荷在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度—時(shí)間圖像可能是(AC)ABCD[解析]依題意,由于負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力方向與初速度方向相反,所以開(kāi)始時(shí),電荷先減速,速度減為零時(shí),又反向加速.根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)的疏密程度反應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,電場(chǎng)線(xiàn)越密,場(chǎng)強(qiáng)越大,若電荷不能過(guò)O點(diǎn),根據(jù)F=Eq=ma,則電荷先做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng),減速到零后,反向做加速逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng);若電荷能過(guò)O點(diǎn),則電荷先做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng),過(guò)O點(diǎn)后又做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng),速度減為零時(shí),反向做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng),過(guò)O點(diǎn)后,又做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)v?t圖像的斜率表示加速度,由數(shù)學(xué)知識(shí)可知選項(xiàng)A、C圖像符合,B、D圖像不符合.6.某帶電粒子以不為零的初速度從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x軸正方向射入一勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向與y軸平行,不計(jì)粒子重力.如圖所示的描繪粒子動(dòng)量大小p、動(dòng)能Ek、速度大小v與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系圖像和速度大小v與沿y軸方向位移y大小的關(guān)系圖像中,可能正確的是(D)[解析]帶電粒子在x方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在y方向上做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),設(shè)其初速度為v0,電場(chǎng)力產(chǎn)生的y方向的加速度為a,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,則vy=at,合速度v=v02+vy2=v02+(at)2①,可以看出v與時(shí)間t不是一次函數(shù)關(guān)系,動(dòng)量p=mv與t也不是一次函數(shù)關(guān)系,故A、B錯(cuò)誤;