【文档说明】静电场 专题49.docx,共(5)页,121.915 KB,由小赞的店铺上传
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专题49电场中的图像问题授课提示:对应学生用书79页1.(多选)一电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的vt图像如图所示.则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是选项中的()答案:CD解析:根据vt图像可知电荷
的加速度逐渐增大,即电荷所受电场力逐渐增大,又根据电场线越密集电场强度越大可知,从A到B电场线逐渐密集,由于题干没说明是带正电还是带负电,故电荷所受电场力方向与电场强度方向可能相同、可能相反,综上所述可知,A、B错误,C、D正确.2.在真空中某区域有一电场,其中一条电场线如图甲所示,
O、A、B为电场线上间距相等的三个点,这一条电场线上各点的电势φ分布如图乙所示,下列说法正确的是()A.O点的电势小于A点的电势B.O点的电场强度小于A点的电场强度C.将正电荷沿该直线从A移到B的过程中,电场力做负功D
.O、A两点间的电势差大于A、B两点间的电势差答案:D解析:根据乙图可知,O点的电势大于A点的电势,故A错误;电势变化越快的地方场强越大,根据图线斜率可以得出,O点的电场强度大于A点的电场强度,故B错误;将正电荷沿该直线从A移到B的过程中,电场力做正功
,故C错误;O、A两点间的电势差大于A、B两点间的电势差,故D正确.3.[2024·江苏省南通市教学质量调研]真空中有一静止、半径为r0的均匀带正电的球体,场强E沿半径r方向分布情况如图所示,图中E0、
r0、r1、r2以及静电力常量k都是已知量,下列说法中正确的是()A.r0处电势最高B.r1、r2两处的电场强度方向相反C.r1、r2两处的电势差等于E0(r2-r1)D.利用已知量可求出球体所带的电荷量答案:D解析:由图可知,场强E
沿半径r方向始终大于0,r1、r2两处的电场强度方向相同,电势沿着场强方向逐渐降低,故r0处不是电势最高处,可知球心处的电势最高,A、B错误;在Er图像中,曲线与坐标轴所围成的面积表示电势差的大小,故可得r1、r2两处的电势
差大于E0(r2-r1),C错误;根据r2处的场强为E0,有E0=kQr22,解得Q=E0r22k,D正确.4.(多选)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中O~x2段是对称的曲线,x2~x3段是直线.下列说法正确的是()A.x1处电
场强度为零B.从x2到x3,电场强度逐渐增大C.x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2>φ3D.粒子在0~x2段做匀变速运动,在x2~x3段做匀速直线运动答案:AC解析:Epx图像的斜率表示电场力(
也是合外力),图线在x1处的斜率为零,则电场力为零,电场强度为零,A正确;从x2到x3,斜率不变,电场力不变,电场强度不变,B错误;由φ=Ep-q,由图像得0<Ep1<Ep2<Ep3,联立解得0>φ1>φ2>φ3,C正确;在0~x2段,粒子受到的电场力变化,加速度变化,不
是匀变速运动;x2~x3段,电场力恒定,做匀变速直线运动,D错误.5.[2024·甘肃省甘南期中考试](多选)空间中某一静电场方向平行于x轴,电势φ随x变化情况如图所示.一质量为4.0×10-20kg、电荷量为2.0×10-10C的带负电粒子(不计重力)从x轴上x=-2cm处由静止释放,仅在
电场力作用下沿x轴做往复运动,下列说法正确的是()A.在x轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场B.在-2cm<x<0区域内电场强度大小为800V/mC.在0<x<4cm区域内电场强度大小为600V/mD.该粒子运动过程中经过x=0速度最大,最大速度是4×105m/s答案:AB
D解析:由φx图像的斜率表示电场强度可知,在x轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场,A正确;在-2cm≤x<0区域内电场强度大小E1=Δφ1d1=162×10-2V/m=800V/m,方向沿x轴负方向,B正确;在
0<x≤4cm区域内电场强度大小E2=Δφ2d2=164×10-2V/m=400V/m,C错误;粒子在-2≤x<0cm沿x轴正向做匀加速运动,则0<x≤4cm区域内沿x轴正向做匀减速运动,可知粒子经过x=0处时速度最大,粒子从x=-2cm运
动到x=0的过程,由动能定理可得qU=12mv2m,其中U=16V,代入数值可得vm=4×105m/s,D正确.6.空间存在一静电场,电场中x轴上的电势φ随x坐标的变化规律如图所示,下列说法正确的是()A.x=4m处的电场强度为零B.x=4m处电场方向
一定沿x轴正方向C.电荷量为e的负电荷沿x轴从O点移动到6m处,电势能增大8eVD.若电荷只在电场力作用下沿x轴正方向移动,加速度先增大后减小答案:C解析:图像的斜率等于电场强度,则x=4m处的电场强度不为零,A错误;从0到x=4m处电势不
断降低,但问题中没有说明电场线是否与x轴平行,则x=4m处的电场方向不一定沿x轴正方向,故B错误;负电荷沿x轴正方向移动,电势降低,电势能增大的量为ΔEp=-e·(-4V-4V)=8eV,C正确;根据牛顿第二定律q
E=ma,加速度与电场强度成正比,由图像可知,斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大,即加速度先减小后增大,D错误.7.空间中存在一静电场,一电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势能Ep随位置x的变化
关系如图所示,则电子从x1向x3运动的过程中,下列说法正确的是()A.在x1处电子速度最大B.在x2处电子加速度最大C.在x3处电场强度最大D.在x2处电势最高答案:C解析:电子仅在电场力作用下运动,动能与电势能
之和是恒定的,则电子从x1向x3运动的过程中,在x3处的电势能最小,则动能最大,速度最大,A错误;Epx图像的斜率绝对值表示电子受到的电场力大小,在x2处图像的斜率为0,则电场力为0,故电子的加速度为0,B错误;电子从x1向x3运
动的过程中,x3处的图像斜率绝对值最大,则电场力最大,电场强度最大,C正确;电子从x1向x3运动的过程中,电子在x2处电势能最大,但由于电子带负电,故在x2处电势最低,D错误.