静电场中的图象问题--2024高三物理一轮复习题型归纳含答案.pdf

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1、1第八章静电场静电场中的图像问题【考点预测】1【考点预测】1.静电场中的运动学图像问题2.描述电场力的性质的物理量的图像问题3静电场中的运动学图像问题2.描述电场力的性质的物理量的图像问题3.描述电场能的性质的物理量的图像问题4描述电场能的性质的物理量的图像问题4.带电粒子在电场中的动能、机械能的图像问题【方法技巧与总结】带电粒子在电场中的动能、机械能的图像问题【方法技巧与总结】v-t图像根据v-t图像中速度变化、斜率确定电荷所受合力的方向与合力大小变化，确定电场的方向、电势高低及电势能变化-x图像(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、2)在-x图像中可以直接判断各点电势的高低，并可根据电势高低关系确定电场强度的方向(3)在 -x 图像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E-t图像根据题中给出的E-t图像，确定E的方向，再在草稿纸上画出对应电场线的方向，根据E的大小变化，确定电场的强弱分布E-x图像(1)反映了电场强度随位移变化的规律(2)E0表示电场强度沿x轴正方向，EEB，EPAEPBB.EAEB，EPAEB，ABD.EpAEpB，AEBB.A、B两点的电势是ABC.负电荷q在A、B两点的电势能大小是ABD.此电场一定是负电荷形成的电场【题型二】x x图象图象【典型例题

3、】【典型例题】2 2(2022 秋山西高二校联考期中)如图甲所示，x 轴上固定两个点电荷 A 和 B，电荷 A 固定在原点 O，电荷B固定在x=2L处，通过电势传感器测出x轴上各点电势随坐标x的变化规律并描绘出-x图像，如图乙所示。已知-x图线与x轴的交点坐标为x1和x2，x=3L处的图线的切线水平，取无穷远处电势为零时点电荷的电势公式 =kQr，其中 k 为静电力常量，Q 为场源点电荷的电荷量，r 为某点距场源点电荷的距离，以下说法正确的是()A.两点电荷为同种电荷B.两点电荷的电荷量之比为QA:QB=16:13C.在x轴上x2L的区域内无初速度释放一正电荷，该正电荷一定能到达无穷远处D.x

4、1=95L、x2=94L【方法技巧与总结】【方法技巧与总结】(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2(多选)(2023全国高二随堂练习)某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示。在O点由静止释放一个负电荷，该负电荷仅受电场力的作用，则在-x0 x0区间内()A.电场强度没有发生变化B.电场强度发生了变化C.负电荷将沿x轴正方向运动，加速度不变D.

5、负电荷将沿x轴负方向运动，加速度逐渐减小【题型三】电场强度随位移的变化图像电场强度随位移的变化图像(E E x x图像图像)【典型例题】【典型例题】3 3(多选)(2023湖南高三专题练习)如图甲所示，某电场中的一条电场线恰好与直线 AB 重合，以 A点为坐标原点，向右为正方向建立直线坐标系，B点的坐标为xB=0.06m，若一粒子仅在电场力的作用下由A点运动至B点，其电势能增加60eV，该电场线上各点的电场强度大小为 E随位移x的变化规律如图乙所示，若A点电势为15V，下列说法正确的是()A.x轴上各点的电场强度方向都沿x轴负方向B.该粒子沿x轴正方向做匀减速直线运动C.B点电势是A点电势的3

6、倍D.图乙中E0应为2.5103Vm-1【方法技巧与总结】【方法技巧与总结】在给定了电场的 Ex图像后，可以由图线确定电场强度的变化情况，电势的变化情况，Ex4图线与 x轴所围图形“面积”表示电势差在与粒子运动相结合的题目中，可进一步确定粒子的电性、动能变化、电势能变化等情况3(2022秋辽宁高二校联考阶段练习)某静电场中x轴上各点的电场强度方向均和x轴重合，以x轴正方向为电场强度的正方向，x轴上的电场强度随位置坐标的变化规律如图所示，其中x1x3间的图线关于x2点中心对称，规定x2点为电势零点，已知x2=2x1=2d，将一带电荷量为+q的粒子从坐标原点由静止释放不计粒子重力，关于粒子从原点O

7、运动到x3点的过程，下列说法正确的是()A.释放后粒子的加速度先不变后减小B.粒子到达x3点时的动能为32qdE0C.粒子经过的位置中O点电势一定最大D.粒子在x1和x3处速度达到最大值【题型四】动能随位移变化图像(Ekx图像)【典型例题】【典型例题】4 4(多选)(2023春重庆北碚高三西南大学附中校考阶段练习)如图1所示，一倾角为30固定光滑绝缘斜面，上方存在沿斜面向下的匀强电场。一带电量为q=1105C的物块(可视为质点)以一定初速度沿斜面上滑，在上滑过程中物块的动能Ek、电势能Ep与位移x的关系如图2所示。重力加速度 g取10m/s2，则物块质量m和电场强度的大小E分别为()A.m=0

8、.75kgB.m=1kgC.E=1.2510-5N/CD.E=2.510-5N/C【方法技巧与总结】【方法技巧与总结】根据动能定理，斜率表示合力大小。结合电场力做功和电势能的关系，以及其他功能关系和动力学观点处理问题。4(多选)(2023全国高三专题练习)如图甲所示，绝缘、光滑水平面上方，有水平向右的匀强电场，电场强度大小为E。在水平面右端固定一轻弹簧，一带电物块(可视为质点)质量为m，电量为+q，将带电物块由静止释放，以物块出发点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，建立坐标系，物块动能Ek与它通过的距离x之间的关系如图乙，其中坐标x1处为弹簧原长位置，Ox1段为直线，坐标x2处动能最大，坐标x

9、4处动能5为零。下列说法正确的是()A.弹簧的劲度系数为k=qEx2-x1B.从坐标x1处到坐标x4处，物块所受力的合力先增加后减小C.从坐标x1处到坐标x3处弹簧弹性势能增加了qE x3-x1D.从坐标x1处到坐标x2处，弹簧弹性势能增加量的大小等于电势能减少量的大小【过关测试】【过关测试】一、单选题一、单选题1如图甲所示，在无限大的空间内，边长为2L的正方形四个顶点分别固定着电荷量相等的正电荷，O点为正方形的几何中心，以O为原点，沿中垂线指向无穷远建立x轴，设无穷远处电势为零，通过电势传感器测出中垂线上各点电势随距离x的变化图像如图乙所示。a、b、c、d四个点为两条中垂线上距中心O点等距离

10、的点，有电子、氕核、氘核、氚核四个带电粒子，分别从a、b、c、d四个点由静止释放，不计粒子的重力，以下说法正确的是()A.每条中垂线上电场强度为零的点除无穷远处外还有两处B.每条中垂线上电场强度相同的点有两处C.若氕、氘、氚三个粒子最终能到达无穷远处，其速度大小关系为v氕v氘v氚D.电子、氕、氘、氚可能围绕中心O做往复运动2如图甲所示，两电荷量分别为Q1和Q2的点电荷固定在x轴上的A、B两点，O点为坐标原点，在x轴上各点的电势随x轴坐标的变化规律如图乙所示，图中x轴上C点的电势为零，D点的电势最低。则()6A.图像中图线的斜率表示电势能B.在x轴上D点的电场强度最大C.点电荷 Q1的电荷量比Q

11、2的大D.点电荷 Q1带正电，Q2带负电3如图甲所示，某电场中的一条电场线恰好与直线AB重合，以A点为坐标原点，向右为正方向建立直线坐标系，B点的坐标为xB=0.06m，若一粒子仅在电场力的作用下由A点运动至B点，其电势能增加60eV，该电场线上各点的电场强度大小E随位移x的变化规律如图乙所示，若A点电势为15V，下列说法正确的是()A.x轴上各点的电场强度方向都沿x轴正方向B.该a粒子沿x轴正方向做匀减速直线运动C.B点电势是A点电势的2倍D.图乙中E0应为2.5102Vm-14沿电场中某条直线电场线方向建立x轴，该电场线上各点的电场强度E随x的变化规律如图所示。将一个带正电的粒子从O点由静

12、止释放，粒子仅在电场力的作用下，由坐标原点O运动到位置x3过程中，下列说法不正确的是()A.粒子先加速后减速运动B.粒子的电势能一直减小C.坐标原点O和位置x2的电势差UOx2=E0 x22D.粒子动能的增加量等于电势能的减小量5沿电场中某条直电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示，坐标原点O、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从O点由静止释放，运动到A点的动能为Ek，仅考虑电场力作用，则()7A.从O点到C点，电势先升高后降低B.粒子先做匀加速运动，后做变加速运动C.粒子在AB段电势能变化量的绝对值大于BC段电

13、势能变化量的绝对值D.粒子在AB段电势能变化量的绝对值小于BC段电势能变化量的绝对值6如图所示，在水平向左的匀强电场中，可视为质点的带负电物块，以某一初速度从足够长的绝缘斜面上的A点，沿斜面向下运动，经C点到达B点时，速度减为零，然后再返回到A点。已知斜面倾角=30，物块与斜面间的动摩擦因数=33，整个过程斜面均保持静止，物块所带电量不变。则下列判断正确的是()A.物块在上滑过程中机械能一定减小B.物块在上滑过程中，增加的重力势能一定大于减少的电势能C.物块下滑时经过C点的动能一定大于上滑时经过C点的动能D.物块在下滑过程中，斜面与地面之间的摩擦力可能不为零7如图甲所示，A、B是某电场中一条电

14、场线上的两点，一带负电荷的粒子仅在静电力的作用下从A点以一定初速度沿电场线运动到B点，其运动的v-t图像如图乙所示。则下列说法正确的是()A.A点的电势比B点的电势低B.A点的电场强度比B点的小C.A、B两点的电场强度可能相等D.负电荷在A点的电势能比在B点的小8如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，将一点电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下沿电场线从A点运动到B点，其运动的加速度a随时间t变化的规律如图乙所示，下列说法正确的是()8A.A点的电势一定高于B点的电势B.电场线的方向一定从A指向BC.从A点到B点该电场的电场强度一直在减小D.该点电荷在A点的电势能一定大于其在B点的

15、电势能9如图甲所示，某电场中的一条电场线恰好与M、P所在直线重合，以M为坐标原点，向右为正方向建立直线坐标系x，P点的坐标xP=5.0cm，此电场线上各点的电场强度E的大小随x变化的规律如图乙所示。若一电子(电荷量大小为e)仅在电场力作用下自M点运动至P点，其电势能减小45eV。以下说法正确的是()A.该电子做匀变速直线运动B.x轴上各点的电场强度方向都为x轴负方向C.MP两点间电势差UMP=45VD.图像中的E0的数值为1.210电场中的一条电场线与x轴重合，该电场线上各点电场强度大小E随x的变化规律如图所示，坐标轴上的点0、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，相邻两点间距

16、相等，一电子由O点静止释放，仅受电场力的作用，运动到A点的动能为Ek。下列说法正确的是()A.从O点到C点，电势逐渐降低B.电子先做匀速运动，后做减速运动C.电子运动到C点时动能小于3EkD.电子在A点的电势能小于电子在B点的电势能1第八章静电场静电场中的图像问题【考点预测】【考点预测】1 1.静电场中的运动学图像问题静电场中的运动学图像问题2.2.描述电场力的性质的物理量的图像问题描述电场力的性质的物理量的图像问题3 3.描述电场能的性质的物理量的图像问题描述电场能的性质的物理量的图像问题4 4.带电粒子在电场中的动能、机械能的图像问题带电粒子在电场中的动能、机械能的图像问题【方法技巧与总结

17、】【方法技巧与总结】v-t图像根据v-t图像中速度变化、斜率确定电荷所受合力的方向与合力大小变化，确定电场的方向、电势高低及电势能变化-x图像(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图像中可以直接判断各点电势的高低，并可根据电势高低关系确定电场强度的方向(3)在 -x 图像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E-t图像根据题中给出的E-t图像，确定E的方向，再在草稿纸上画出对应电场线的方向，根据E的大小变化，确定电场的强弱分布E-x图像(1)反映了电场强度随位移变化的规律(2)

18、E0表示电场强度沿x轴正方向，EEB，EPAEPBB.EAEB，EPAEB，ABD.EpAEpB，AEB负电荷受到的电场力方向与 场强方向相反，电荷从A运动到B，故电场力水平向右，电场线方向水平向左，沿电场线方向电势逐渐降低，故AEPB故选A。【方法技巧与总结】【方法技巧与总结】根据vt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，进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化1(2023全国高三专题练习)如图a所示是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A、B是电场线上的两点，一负电荷q仅在电场力作用下以初速度v0从A运动到B过程中的速度图线如右

19、图b所示，则以下说法中正确的是A.A、B两点的电场强度是EAEBB.A、B两点的电势是ABC.负电荷q在A、B两点的电势能大小是ABD.此电场一定是负电荷形成的电场【答案】C【解析】A速度图象的斜率等于物体的加速度，由图可知点电荷从A向B运动的过程中加速度越来越大，故A点的场强小于B点场强故A错B由于物体沿电场线运动过程当中做加速运动，故点电荷所受电场力方向由 A指向B，又由于负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反，所以电场线的方向由B指向A；而沿电场线的方向电势降低，所以B点电势比A点的电势高故B错3C从图象知道，速度增大，电荷动能增大，由于仅在电场力作用，所以根据能量守恒电势能减小，即 A

20、B故C正确DA点的场强小于B点场强，电场线的方向由B指向A，所以此电场一定是正电荷形成的电场，故D错故选C【题型二】x x图象图象【典型例题】【典型例题】2 2(2022 秋山西高二校联考期中)如图甲所示，x 轴上固定两个点电荷 A 和 B，电荷 A 固定在原点 O，电荷B固定在x=2L处，通过电势传感器测出x轴上各点电势随坐标x的变化规律并描绘出-x图像，如图乙所示。已知-x图线与x轴的交点坐标为x1和x2，x=3L处的图线的切线水平，取无穷远处电势为零时点电荷的电势公式 =kQr，其中 k 为静电力常量，Q 为场源点电荷的电荷量，r 为某点距场源点电荷的距离，以下说法正确的是()A.两点电

21、荷为同种电荷B.两点电荷的电荷量之比为QA:QB=16:1C.在x轴上x2L的区域内无初速度释放一正电荷，该正电荷一定能到达无穷远处D.x1=95L、x2=94L【答案】D【解析】A根据图像，电荷A周围的电势为正值，所以电荷A带正电；电荷B周围的电势为负值，所以电荷B带负电，两点电荷为异种电荷，A错误；Bx=3L处的图线的切线平行x轴，该处的电场强度等于零kQA3L2=kQBL2解得QA:QB=9:1故B错误；C在x轴上2Lx3L的区域内，电势逐渐升高，电场强度沿x轴负方向，若在x轴上2Lx3L的区域内，电势逐渐降低，电场强度沿x轴正方向，若在x轴上x3L的区域内无初速度释放一正电荷，正电荷受

22、到向右的电场力，将向右加速到无穷远处，故C错误；D-x图像中图线的斜率绝对值表示电场强度大小，则x=3L处的电场强度为零，有kQA(3L)2=kQBL2由题图可知x1、x2处的电势为零，根据电势公式有kQAx1=kQB2L-x14kQAx2=kQBx2-2L解得QA:QB=9:1x1=95L，x2=94L故D正确。故选D。【方法技巧与总结】【方法技巧与总结】(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

23、而分析WAB的正负，然后作出判断2(多选)(2023全国高二随堂练习)某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示。在O点由静止释放一个负电荷，该负电荷仅受电场力的作用，则在-x0 x0区间内()A.电场强度没有发生变化B.电场强度发生了变化C.负电荷将沿x轴正方向运动，加速度不变D.负电荷将沿x轴负方向运动，加速度逐渐减小【答案】AC【解析】AB-x图像的斜率表示电场强度大小，在-x0 x0区间内-x图像的斜率不变，可知-x0 x0区间内电场强度的大小不变，沿电场线电势降低可知在-x0 x0区间内电场强度方向为沿x轴负方向，故电场强度没有发生变化，故A正确，B错误；CD在-x0

24、 x0区间内电场强度方向为沿x轴负方向，且大小不变，负电荷受到的电场力方向与场强方向相反，故负电荷将沿x轴正方向运动，加速度不变，故C正确，D错误。故选AC。【题型三】电场强度随位移的变化图像电场强度随位移的变化图像(E E x x图像图像)【典型例题】【典型例题】3 3(多选)(2023湖南高三专题练习)如图甲所示，某电场中的一条电场线恰好与直线 AB 重合，以 A点为坐标原点，向右为正方向建立直线坐标系，B点的坐标为xB=0.06m，若一粒子仅在电场力的作用下由A点运动至B点，其电势能增加60eV，该电场线上各点的电场强度大小为 E随位移x的变化规律如图乙所示，若A点电势为15V，下列说法

25、正确的是()5A.x轴上各点的电场强度方向都沿x轴负方向B.该粒子沿x轴正方向做匀减速直线运动C.B点电势是A点电势的3倍D.图乙中E0应为2.5103Vm-1【答案】AC【解析】AC粒子由A点运动到B点，电场力做功为WAB=2eUAB=-60eV解得UAB=-30V因为A=15V所以B=45VB点电势是A点电势的3倍，因为B点电势高于A点电势，所以电场的方向沿x轴负方向，故AC正确；B图乙中电场强度随位移x均匀变化，电场力为变力，所以粒子沿x轴正方向做变加速直线运动，故B错误；D图乙中图像的面积为A、B两点间的电势差的大小，可以确定E0为2.5102Vm-1，故D错误。故选AC。【方法技巧与

26、总结】【方法技巧与总结】在给定了电场的 Ex图像后，可以由图线确定电场强度的变化情况，电势的变化情况，Ex图线与 x轴所围图形“面积”表示电势差在与粒子运动相结合的题目中，可进一步确定粒子的电性、动能变化、电势能变化等情况3(2022秋辽宁高二校联考阶段练习)某静电场中x轴上各点的电场强度方向均和x轴重合，以x轴正方向为电场强度的正方向，x轴上的电场强度随位置坐标的变化规律如图所示，其中x1x3间的图线关于x2点中心对称，规定x2点为电势零点，已知x2=2x1=2d，将一带电荷量为+q的粒子从坐标原点由静止释放不计粒子重力，关于粒子从原点O运动到x3点的过程，下列说法正确的是()6A.释放后粒

27、子的加速度先不变后减小B.粒子到达x3点时的动能为32qdE0C.粒子经过的位置中O点电势一定最大D.粒子在x1和x3处速度达到最大值【答案】C【解析】AD0 x1间，电场强度沿x轴正方向且大小不变，又粒子带正电，故粒子沿x轴正方向做匀加速直线运动；x1x2间，电场强度沿x轴正方向，且大小逐渐减小，故粒子沿x轴正方向做加速度减小的加速运动；x2x3间，电场强度沿x轴负方向，且大小逐渐增大，故粒子沿x轴正方向做加速度增大的减速运动，故AD错误；Bx1x3间的图线关于x2点中心对称，则x1x2间电场力对粒子做的正功数值上等于x2x3，间电场力对粒子做的负功，故粒子到达x3时的动能等于粒子到达x1时

28、的动能，为Ek=qdE0故B错误；C粒子在电场中仅在电场力作用下运动，粒子的动能和电势能之和不变，若 O点之后粒子速度一直大于零，则粒子经过的位置处的电势能一定小于O点的，又粒子带正电，则粒子经过的位置处的电势一定小于O点的，故C正确。故选C。【题型四】动能随位移变化图像(Ekx图像)【典型例题】【典型例题】4 4(多选)(2023春重庆北碚高三西南大学附中校考阶段练习)如图1所示，一倾角为30固定光滑绝缘斜面，上方存在沿斜面向下的匀强电场。一带电量为q=1105C的物块(可视为质点)以一定初速度沿斜面上滑，在上滑过程中物块的动能Ek、电势能Ep与位移x的关系如图2所示。重力加速度 g取10m

29、/s2，则物块质量m和电场强度的大小E分别为()A.m=0.75kgB.m=1kgC.E=1.2510-5N/CD.E=2.510-5N/C【答案】AC【解析】CD根据W电=-Ep图2中以出发点的电势能为零，则有Ep=qEx结合图2有qE=108N解得7E=1.2510-5N/CC正确，D错误；AB根据-qEx-mgsin30 x=Ek-12mv20可知Ek=12mv20-qE+mgsin30 x根据图2有qE+mgsin30=408N解得m=0.75kgA正确，B错误。故选AC。【方法技巧与总结】【方法技巧与总结】根据动能定理，斜率表示合力大小。结合电场力做功和电势能的关系，以及其他功能关系

30、和动力学观点处理问题。4(多选)(2023全国高三专题练习)如图甲所示，绝缘、光滑水平面上方，有水平向右的匀强电场，电场强度大小为E。在水平面右端固定一轻弹簧，一带电物块(可视为质点)质量为m，电量为+q，将带电物块由静止释放，以物块出发点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，建立坐标系，物块动能Ek与它通过的距离x之间的关系如图乙，其中坐标x1处为弹簧原长位置，Ox1段为直线，坐标x2处动能最大，坐标x4处动能为零。下列说法正确的是()A.弹簧的劲度系数为k=qEx2-x1B.从坐标x1处到坐标x4处，物块所受力的合力先增加后减小C.从坐标x1处到坐标x3处弹簧弹性势能增加了qE x3-x1D.

31、从坐标x1处到坐标x2处，弹簧弹性势能增加量的大小等于电势能减少量的大小【答案】AC【解析】A由动能定理可知，0-x1物体做匀加速直线运动，则F合=F电=qE在x2处物体动能最大，此时物体加速度为零，则F弹=F电即kx=k(x2-x1)=qE8解得k=qEx2-x1故A正确；B从坐标x1处到坐标x4处，在x2处F弹=F电所以x1x2阶段F合=F电-F弹F弹变大，则F合变小，而从x2到x4对应F合=F弹-F电F弹变大，F合变大，所以合力先减小后增大，故B错误；C从坐标x1处到坐标x3处，弹簧弹性势能变大，而电场力做功全部转化为弹簧的弹性势能，即有Ep=qE(x3-x1)故C正确；D从坐标x1处到

32、坐标x2处，弹性势能增加、动能增加，电场力做正功，电势能减小，可知弹簧弹性势能增加量和动能的增加量之和大小等于电势能减少量的大小，故D错误。故选AC。【过关测试】【过关测试】一、单选题一、单选题1如图甲所示，在无限大的空间内，边长为2L的正方形四个顶点分别固定着电荷量相等的正电荷，O点为正方形的几何中心，以O为原点，沿中垂线指向无穷远建立x轴，设无穷远处电势为零，通过电势传感器测出中垂线上各点电势随距离x的变化图像如图乙所示。a、b、c、d四个点为两条中垂线上距中心O点等距离的点，有电子、氕核、氘核、氚核四个带电粒子，分别从a、b、c、d四个点由静止释放，不计粒子的重力，以下说法正确的是()A

33、.每条中垂线上电场强度为零的点除无穷远处外还有两处B.每条中垂线上电场强度相同的点有两处C.若氕、氘、氚三个粒子最终能到达无穷远处，其速度大小关系为v氕v氘v氚D.电子、氕、氘、氚可能围绕中心O做往复运动【答案】C【解析】A根据电场强度矢量合成法则和对称性原理，原点O的电场强度为零，在-x图像中电势最高点处电场强度为零，故每条中垂线上电场强度为零的点除无穷远处外还有三处，故 A错误；B每条中垂线上电场强度为零的点有三处，则电场强度从原点O向两侧先逐渐增大再减小到零，反向后9再增大后再减小到零，由于场强相等时，大小相等方向一致，则每条中垂线上电场强度相同的点可能有两处、三处或四处，故B错误；C若

34、氕、氘、氚三个粒子最终能到达无穷远处，电场力做功相同，由动能定理有ue=12mv2由于三个粒子质量不同，有m氕m氘v氘v氚故C正确；D由于释放位置关系，氕、氘、氚可以围绕原点O做往复运动，但电子将在a点左侧做往复运动，不可能围绕O点做往复运动，故D错误。故选C。2如图甲所示，两电荷量分别为Q1和Q2的点电荷固定在x轴上的A、B两点，O点为坐标原点，在x轴上各点的电势随x轴坐标的变化规律如图乙所示，图中x轴上C点的电势为零，D点的电势最低。则()A.图像中图线的斜率表示电势能B.在x轴上D点的电场强度最大C.点电荷 Q1的电荷量比Q2的大D.点电荷 Q1带正电，Q2带负电【答案】C【解析】A-x

35、图像的斜率表示不同位置的电场强度，故A错误；B根据图像可知，在x轴上D点的斜率为零，则场强为零，故B错误；CD因为在x轴上D点的电场强度为零，根据场强叠加的特点可知，两个点电荷在此处产生的电场强度大小相等，方向相反，则两个电荷为异种电荷，从点O到点D场强方向向右，点D右侧场强方向向左，由此可知点电荷 Q1带负电，Q2带正电。根据距离的关系结合场强的计算公式E=kQr2可知，点电荷Q1的电荷量比Q2的大，故C正确，D错误。故选C。3如图甲所示，某电场中的一条电场线恰好与直线AB重合，以A点为坐标原点，向右为正方向建立直线坐标系，B点的坐标为xB=0.06m，若一粒子仅在电场力的作用下由A点运动至

36、B点，其电势能增加60eV，该电场线上各点的电场强度大小E随位移x的变化规律如图乙所示，若A点电势为15V，下列说法正确的是()10A.x轴上各点的电场强度方向都沿x轴正方向B.该a粒子沿x轴正方向做匀减速直线运动C.B点电势是A点电势的2倍D.图乙中E0应为2.5102Vm-1【答案】D【解析】A C粒子由A点运动到B点，电场力做功为WAB=2eUAB=-60eV解得UAB=-30V因为A=15V所以B=45VB点电势是A点电势的3倍，因为B点电势高于A点电势，所以电场的方向沿x轴负方向，A、C错误；B图乙中电场强度随位移x均匀变化，电场力为变力，所以粒子沿x轴正方向做加速度增加的减速直线运

37、动，B错误；D图乙中图像的面积为A、B两点间的电势差的大小，则UAB=E0+3E020.06V=30VE0=2.5102Vm-1D正确。故选D。4沿电场中某条直线电场线方向建立x轴，该电场线上各点的电场强度E随x的变化规律如图所示。将一个带正电的粒子从O点由静止释放，粒子仅在电场力的作用下，由坐标原点O运动到位置x3过程中，下列说法不正确的是()A.粒子先加速后减速运动B.粒子的电势能一直减小C.坐标原点O和位置x2的电势差UOx2=E0 x22D.粒子动能的增加量等于电势能的减小量【答案】A【解析】ABD由坐标原点O运动到位置x3过程中，电场方向一直为正方向，电场力方向与速度方向相同，电场力

38、对粒子做正功，粒子速度一直增大，电势能一直减小，粒子的动能增加量等于电势能的减小量，故 A错误，BD正确；11C坐标原点O和位置x2间的电势差为图像与x轴所围成的面积，则有UOx2=E0 x22故C正确。本题选择错误的，故选A。5沿电场中某条直电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示，坐标原点O、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从O点由静止释放，运动到A点的动能为Ek，仅考虑电场力作用，则()A.从O点到C点，电势先升高后降低B.粒子先做匀加速运动，后做变加速运动C.粒子在AB段电势能变化量的绝对值大于BC段电势

39、能变化量的绝对值D.粒子在AB段电势能变化量的绝对值小于BC段电势能变化量的绝对值【答案】C【解析】A由E-x图可知，从O点到C点，场强方向不变，且正电荷受到电场力方向与场强方向相同，则电场线方向从O点到C点，沿电场线方向电势降低，故A错误；B根据F=Eq=ma可知，加速度先增大后减小，故B错误；CD根据Ep=qUE-x图像面积表示电势差，由图可知在AB段面积较大，故电势差较大，电场力做功较大，故粒子在AB段电势能变化量的绝对值大于BC段电势能变化量的绝对值，故C正确，D错误。故选C。6如图所示，在水平向左的匀强电场中，可视为质点的带负电物块，以某一初速度从足够长的绝缘斜面上的A点，沿斜面向下

40、运动，经C点到达B点时，速度减为零，然后再返回到A点。已知斜面倾角=30，物块与斜面间的动摩擦因数=33，整个过程斜面均保持静止，物块所带电量不变。则下列判断正确的是()12A.物块在上滑过程中机械能一定减小B.物块在上滑过程中，增加的重力势能一定大于减少的电势能C.物块下滑时经过C点的动能一定大于上滑时经过C点的动能D.物块在下滑过程中，斜面与地面之间的摩擦力可能不为零【答案】C【解析】A上滑过程中满足Eqcos f+mgsin则电场力做功大于摩擦力做功，即除重力以外的其它力对物体做正功，则物体的机械能增加，选项 A错误；B上滑过程中由动能定理W电-Wf-WG=Ek则W电WG则物块在上滑过程

41、中，增加的重力势能一定小于减少的电势能，选项B错误；C由于滑块下滑经过C点往下运动，再返回到C点时有摩擦力做功，则由能量关系可知物块下滑时经过C点的动能一定大于上滑时经过C点的动能，选项C正确；D当不加电场力时，由于斜面对物体的支持力为N=mgcos30摩擦力f=mgcos30=mgsin30可知支持力和摩擦力的合力方向竖直向上；当加电场力后N=mgcos30+qEsin30f=(mgcos30+qEsin30)支持力和摩擦力成比例关系增加，则摩擦力和支持力的合力仍竖直向上，根据牛顿第三定律，则物块给斜面的摩擦力和压力的方向竖直向下，可知斜面在水平方向受力为零，则斜面所受地面的摩擦力为零，选项

42、D错误。故选C。二、多选题7如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一带负电荷的粒子仅在静电力的作用下从A点以一定初速度沿电场线运动到B点，其运动的v-t图像如图乙所示。则下列说法正确的是()13A.A点的电势比B点的电势低B.A点的电场强度比B点的小C.A、B两点的电场强度可能相等D.负电荷在A点的电势能比在B点的小【答案】BD【解析】A由图像可知，负电荷做减速运动，说明电场力向左，则电场方向向右，沿电场方向，电势降低，所以A点的电势比B点的电势高。A错误；BC由图乙可知，负电荷的加速度增大，根据牛顿第二定律，负电荷受到的电场力增大，所以 A点的电场强度比B点的小。B正确，C错误；D

43、由图像可知，负电荷做减速运动，说明电场力做负功，电荷电势能增加，负电荷在 A点的电势能比在B点的小。D正确。故选BD。8如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，将一点电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下沿电场线从A点运动到B点，其运动的加速度a随时间t变化的规律如图乙所示，下列说法正确的是()A.A点的电势一定高于B点的电势B.电场线的方向一定从A指向BC.从A点到B点该电场的电场强度一直在减小D.该点电荷在A点的电势能一定大于其在B点的电势能【答案】CD【解析】AB题干中仅给出了点电荷从A点运动到B点，但点电荷电性未知，所以电场线方向不一定从A指向B，那么A点的电势也不一定高于B

44、点的电势，AB错误；C根据图乙，点电荷从A点运动到B点的过程中加速度在逐渐减小，由a=Fm可判断出点电荷所受电场力在逐渐减小，根据E=Fq可判断出电场强度在一直减小，C正确；D点电荷从A点运动到B点，加速度一直减小，但速度一直在增加，那么动能一直在增大，说明电场力做正功，电势能降低，所以点电荷在A点的电势能一定大于其在B点的电势能，D正确。故选CD。9如图甲所示，某电场中的一条电场线恰好与M、P所在直线重合，以M为坐标原点，向右为正方向建14立直线坐标系x，P点的坐标xP=5.0cm，此电场线上各点的电场强度E的大小随x变化的规律如图乙所示。若一电子(电荷量大小为e)仅在电场力作用下自M点运动

45、至P点，其电势能减小45eV。以下说法正确的是()A.该电子做匀变速直线运动B.x轴上各点的电场强度方向都为x轴负方向C.MP两点间电势差UMP=45VD.图像中的E0的数值为1.2【答案】BD【解析】A由图乙可知，从M点到P点过程，电场强度逐渐减小，又因为电子仅受到电场力的作用，可知该电子的加速度逐渐减小，故电子不是做匀变速直线运动，A错误；B电子从M点运动至P点过程电势能减小，电场力做正功，可知电子受到的电场力沿x正方向，场强沿x负方向，B正确；C由功能关系可得-eUMP=Ep=45eV解得UMP=-45VC错误；D乙图中图线下方的面积与电荷量e的乘积表示电势能的减少量，可得eE0+E02

46、2x=Ep代入数据解得E0=1.2103V/m故图像中的E0的数值为1.2，D正确。故选BD。10电场中的一条电场线与x轴重合，该电场线上各点电场强度大小E随x的变化规律如图所示，坐标轴上的点0、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等，一电子由O点静止释放，仅受电场力的作用，运动到A点的动能为Ek。下列说法正确的是()A.从O点到C点，电势逐渐降低B.电子先做匀速运动，后做减速运动C.电子运动到C点时动能小于3EkD.电子在A点的电势能小于电子在B点的电势能【答案】C15【解析】A电子有O点运动到C点，故场强方向沿x轴负方向，所以逆着电场线方向电势逐渐升高，A错误；B由图像可知场强先不变后减小，故电子先做匀加速后做加速度减小的加速运动，B错误；C由图像可知图像的面积表示电势差，则有UOC3UOA，所以电子运动到C点时动能小于3Ek，C正确；D电子由A点到B点电场力做正功，电势能减小，电子在A点的电势能大于电子在B点的电势能，D错误。故选C。