电场中的常见图像问题-备课讲稿.docx

精品文档电场中的常见图像问题A 对点训练 —— 练熟基础知识题组一 电场中粒子运动的 v -t 图像1．一负电荷从电场中 A 点由静电释放， 只受静电力作用， 沿电场线运动到 B 点，它运动的 v－t 图像如图 7 所示，则 A、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的 ( )．图 7解析 由 v－ t 图知，负电荷加速度越来越大，故负电荷应向电场线密集处运动，故 C 正确．答案 C2．如图 8 甲所示， A、B 是一条电场线上的两点，若在 A 点释放一初速为 0 的电子，电子仅受电场力作用， 并沿电场线从 A 运动到 B，其速度随时间变化的规律如图乙所示．设 A、 B 两点的电场强度分别为 EA、 EB，电势分别为 φA、φB，则( )．图 8精品文档精品文档A．EA>EB B．EAφB D． φA<φB解析 由图乙可知，电子做匀加速直线运动，故该电场为匀强电场，即 EA＝EB.电子受力方向与电场线的方向相反，故电场线的方向由 B 指向 A，根据沿着电场线的方向是电势降低的方向，故 φA<φB，选项 D 正确．答案 D3．一带正电的粒子仅在电场力作用下从 A 点经 B、 C 点运动到 D 点，其 v -t 图像如图 9 所示，则下列说法中正确的是 ( )．图 9A．A 点的电场强度一定大于 B 点的电场强度B．粒子在 A 点的电势能一定大于在 B 点的电势能C．CD 间各点电场强度和电势都为零D．AB 两点间的电势差大于 CB 两点间的电势差qE解析 由题图可知粒子在 A 点的加速度大于在 B 点的加速度，因 a＝ m ，所以 EA>EB，A 对；粒子从 A 点到 B 点动能增加， 由动能定理知电场力做正功，电势能减小， B 对；同理由动能定理可知 A、C 两点的电势相等， UAB＝UCB，D 错；仅受电场力作用的粒子在 CD 间做匀速运动，所以 CD 间各点电场强度均为零，但电势是相对于零势点而言的，可以不为零， C 错．答案 AB4．如图 10 甲所示，两个点电荷 Q1、Q2 固定在 x 轴上距离为 L 的两点，其中 Q1 带正电位于原点 O，a、b 是它们连线延长线上的两点，其中 b 点与 O 点相距3L.现有一带正电的粒子 q 以一定的初速度沿 x 轴从 a 点开始经 b 点向远处运精品文档精品文档动(粒子只受电场力作用 )，设粒子经过 a，b 两点时的速度分别为 va、vb，其速度随坐标 x 变化的图像如图乙所示，则以下判断正确的是 ( )．图 10A．Q2 带负电且电荷量小于 Q1B．b 点的场强一定为零C．a 点的电势比 b 点的电势高D．粒子在 a 点的电势能比 b 点的电势能小解析 由 v－ t 图像知，粒子从 a 点向 b 点运动时速度减小，电场力做负功，从 b 点再向右运动速度又变大，电场力做正功，说明 b 点左右两侧电场方向相反， b 点处场强为 0，B 项正确；粒子从 a 点到 b 点电场力做负功，电势能增加，D 项正确．根据点电荷场强公式和电场的叠加知识得 Q2 带负电且电荷量小于 Q1，A 项正确；根据粒子受力方向知 b 点左侧场强向左，故 a 点电势比 b 点低， C 项错．答案 ABD题组二 电场中的 E -x 图像问题5．两带电荷量分别为 q 和－ q 的点电荷放在 x 轴上，相距为 L，能正确反映两电荷连线上场强大小 E 与 x 关系的图是 ( ) ．精品文档精品文档解析 越靠近两电荷的地方场强越大，两等量异种点电荷连线的中点处场强最小，但不是零， B、D 错；两电荷的电荷量大小相等，场强大小关于中点对称分布， C 错，应选 A.答案 A6．两带电荷量分别为 q1(q1>0)和 q2 的点电荷放在 x 轴上，相距为 l，两电荷连线上电场强度 E 与 x 的关系如图 11 所示，则下列说法正确的是 ( )．图 11A．q2 >0 且 q1＝q2B．q2 <0 且 q1＝|q2|C．q2>0 且 q1>q2D．q2 <0 且 q1<|q2|解析由题图知，当 x＝ l 时， ＝ ，则1和2必为同种电荷，且电荷量相2E 0等，故选项 A 正确．答案 A7．空间存在一沿 x 轴方向的静电场，电场强度 E 随 x 变化的关系如图 12 所示，图线关于坐标原点对称， A、B 是 x 轴上关于原点对称的两点．下列说法正确精品文档精品文档的是( )．图 12A．取无穷远处电势为零，则 O 点处电势为零B．电子在 A、B 两点的电势能相等C．电子在 A、B 两点的加速度方向相反D．电子从 A 点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线解析 由 E -x 图像特征可以假定图像是等量同种电荷连线上的电场强度的分布，取无穷远处电势为零，则 O 点处电势不为零， A 错误；由于 A、B 是 x轴上关于原点对称的两点， A、B 两处电势相等，所以电子在 A、B 两点的电势能相等， B 正确； A、B 两点电场强度大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律可知，电子在 A、B 两点的加速度方向相反， C 正确；电子从 A 点由静止释放后的运动轨迹是直线，做往复运动， D 错误．答案 BC题组三 电场中的 φ－x 图像8．真空中有一半径为 r 0 的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势 φ 分布如图 13 所示， r 表示该直线上某点到球心的距离， r 1、r 2 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 ( )．图 13A．A 点的电势低于 B 点的电势B．A 点的电场强度小于 B 点的电场强度C．A 点的电场强度大于 B 点的电场强度精品文档精品文档D．正电荷沿直线从 A 移到 B 的过程中，电场力做负功解析 A 点的电势高于 B 点的电势，选项 A 错误； A 点的电场强度大于 B 点的电场强度，选项 B 错误、 C 正确；正电荷沿直线从 A 移到 B 的过程中，电场力做正功，选项 D 错误．答案 C9．(2014 ·资阳测试 )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 14 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 ( )．图 14A．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，电场力做功的功率相等解析 根据题中 φ－x 图像，画出电场强度 E 随 x 的变化图像及粒子的 v－t图像，如图所示，由图可知 A 错误；由牛顿第二定律知，粒子在 P、 Q 两点时的加速度满足 aP＝2aQ，则 B 错误；由 v－t 图像知，粒子在 P、Q 两点时2对应的时间分别是2 t0 和 (3－2)t0，其速度相等，则 C 正确；粒子在 P、 Q两点时的功率 P＝ Eqv，因电场强度不相同，故功率不同，则D 错误．精品文档精品文档答案 C10．空间某一静电场的电势 φ在 x 轴上分布如图 15 所示，x 轴上两点 B、C 的电场强度在 x 方向上的分量分别是 EBx、ECx.下列说法正确的有 ( )．图 15A．EBx 的大小大于 ECx 的大小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，后做负功解析 在 φ -x 图像中，图线斜率表示场强大小．结合题中图像特点可知EBx>ECx ，EOx＝0，故 A 项正确， C 错误．根据电场中沿着电场线的方向电势逐渐降低可知 EBx 沿 x 轴负方向， B 项错误．负电荷在正 x 轴上受电场力沿 x轴负方向，在负 x 轴上受电场力沿 x 轴正方向，故可判断负电荷从 B 移到 C的过程中，电场力先做正功后做负功， D 项正确．答案 ADB 深化训练 —— 提高能力技巧精品文档精品文档11．(2013 ·山东泰安质检， 19)图 16 中甲是匀强电场，乙是孤立的正点电荷形成的电场，丙是等量异种点电荷形成的电场 (a、 b 位于两点电荷连线上，且 a 位于连线的中点 )，丁是等量正点电荷形成的电场 (a、 b 位于两点电荷连线的中垂线，且 a 位于连线的中点 )．有一个正检验电荷仅在电场力作用下分别从电场中的 a 点由静止释放，动能 Ek 随位移 x 变化的关系图像如图 17 中的①②③图线所示，其中图线①是直线．下列说法正确的是 ( )．图 17图 16A．甲对应的图线是① B．乙对应的图线是②C．丙对应。