高考物理一轮复习 微专题11 电场中“三类图象”问题的突破练习 新人教版

微专题十一 电场中“三类图象”问题的突破A级基础练1(08786739)一个带正电的粒子，在xOy平面内以速度v0从O点进入一个匀强电场，重力不计粒子只在电场力作用下继续在xOy平面内沿图中的虚线轨迹运动到A点，且在A点时的速度方向与y轴平行，则电场强度的方向可能是() A沿x轴正方向B沿x轴负方向C沿y轴正方向D垂直于xOy平面向里解析：B在O点粒子速度有水平向右的分量，而到A点的水平分量变为零，说明该粒子所受电场力向左或有向左的分量，又因为粒子带正电，故只有B正确2(08786740)某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计在O到A运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化、粒子的动能Ek和运动径迹上电势随位移x的变化图线可能正确的是()解析：B由题图可知，从O到A点，电场线先由密到疏，再由疏到密，电场强度先减小后增大，方向不变，因此粒子受到的电场力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故A错误，B正确；沿着电场线方向电势降低，而电势与位移的图象的斜率表示电场强度，因此C错误；由于电场力做正功，导致粒子电势能减小，则动能增加，且图象的斜率先减小后增大，故D错误3(08786741)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()解析：A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.4(08786742)(2018·龙岩市一级达标学校联合测试)半径为R、电荷量为Q的均匀带正电的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中E0已知；取无穷远处电势为零，距球心r处的电势为k(rR)，式中k为静电力常量下列说法错误的是() A球心处的电势最高B球心与球表面间的电势差等于E0RC只在电场力作用下，紧靠球体表面一带电荷量为q(q>0)的粒子能挣脱带电球的引力的最小初动能为D只在电场力作用下，紧靠球体表面一带电荷量为q(q>0)的粒子能挣脱带电球的引力的最小初动能为E0Rq解析：D沿着电场线，电势降低，则球心处的电势最高，由E­r图象可得，球心与球表面间的电势差等于E0R，选项A、B正确；只在电场力作用下，紧靠球体表面的粒子q能挣脱带电球的引力的最小初动能为，选项C正确，选项D错误5(08786743)(2018·保定调研)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点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在x0x0区间内 () A该静电场是匀强电场B该静电场是非匀强电场C电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小D电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大解析：A图线斜率的大小等于电场线上各点的电场强度的大小，故该条电场线上各点的场强大小相等，又沿着电场线的方向电势降低，可知静电场方向沿x轴负方向，故该静电场为匀强电场，A正确，B错误；负点电荷受到沿x轴正方向的电场力，且电场力为恒力，所以负点电荷将沿x轴正方向运动，C、D错误B级能力练6(08786744)(多选)在光滑的绝缘水平面内有一沿x轴的静电场，其电势随坐标x的变化而变化，变化的图线如图所示(图中0已知)有一质量为m、带电荷量为q的带负电小球(可视为质点)从O点以某一未知速度v0沿x轴正向移动到点x4.则下列叙述正确的是()A带电小球从O运动到x1的过程中，所受电场力逐渐增大B带电小球从x1运动到x3的过程中，电势能一直增大C若小球的初速度v02，则运动过程中的最大速度为 D要使小球能运动到x4处，则初速度v0至少为2解析：BC­x图象的斜率表示电场强度E，所以带电小球从O运动到x1的过程中，所受电场力不变，A错误；由WUq可知，带电小球从x1运动到x3的过程中，电场力做负功，电势能增加，B正确；从O点以某一未知速度v0沿x轴正向移动到点x4，电场力先做正功后做负功，在x1时，动能最大，对0x1过程应用动能定理，有0qmv2mv，解得v ，C正确；当小球到达x4处速度为零时，初速度v0最小，对全过程应用动能定理得q0mv，解得v0 ，D错误7(08786745)(多选)(2018·辽宁沈阳教学质量检测)如图甲所示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，圆环平面与竖直平面重合一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环，细杆上套有一个质量为m10 g的带正电的小球，小球所带电荷量q5.0×104 C小球从C点由静止释放，其沿细杆由C经B向A运动的v­t图象如图乙所示小球运动到B点时，v­t图象的切线的斜率最大(图中标出了该切线)则下列说法正确的是()A在O点右侧杆上，B点场强最大，场强大小为E1.2 V/mB由C到A的过程中，小球的电势能先减小后增大C由C到A电势逐渐降低DC、B两点间的电势差UCB0.9 V解析：ACD由图乙可知，在B点带电小球的加速度最大，则B点的场强最大， m/s2，解得E1.2 V/m，A正确；细杆上电场强度的方向沿杆从C指向A，所以带正电小球从C到A的过程中，电场力做正功，电势能减小，B错误；由C到A电势逐渐降低，C正确；带正电小球由C到B的过程中，由动能定理得qUCBmv0，解得UCB0.9 V，D正确8(08786746)(多选)(2018·江西师大附中、临川一中联考)如图所示，Q1、Q2为两个被固定在坐标轴x上的点电荷，其中Q1带负电，在O点Q1、Q2相距为L，a、b两点在它们连线的延长线上，其中b点与O相距3L.现有一带电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用)，粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb，其v­x图象如图所示，以下说法中正确的是()AQ2一定带正电BQ1电荷量与Q2电荷量之比为Cb点的电场强度一定为零，电势最高D整个运动过程中，粒子的电势能先增大后减小解析：AD粒子在到达b点之前做减速运动，在b点之后做加速运动，可见在b点的加速度为零，则在b点受到两点电荷的电场力平衡，可知Q2带正电，有，所以，故A正确，B错误该粒子从a点先做减速运动，知该粒子带负电荷，在整个过程中，电场力先做负功后做正功，所以电势能先增大后减小，移动的是负电荷，所以电势先减小后增大，所以b点电势不是最高，故C错误，D正确9(08786747)(2018·北京朝阳区期末)反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似已知静电场的方向平行于x轴，其电势随x的分布如图所示一质量m1.0×1020kg、电荷量q1.0×109 C的带负电的粒子从(1,0)点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动忽略粒子的重力等因素求：(1)x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比；(2)该粒子运动的最大动能Ekm；(3)该粒子运动的周期T.解析：(1)由图可知：左侧电场强度大小E1 V/m2.0×103 V/m右侧电场强度大小E2 V/m4.0×103 V/m所以.(2)粒子运动到原点时速度最大，根据动能定理有qE1xEkm其中x1.0×102 m.联立式并代入相关数据可得Ekm2.0×108 J.(3)设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为t1、t2，在原点时的速度为vm，由运动学公式有vmt1vmt2EkmmvT2(t1t2)联立式并代入相关数据可得T3.0×108 s.答案：(1)(2)2.0×108 J(3)3.0×108 s10(08786748)(2018·山东临沂期中)如图甲所示，竖直放置的直角三角形NMP(MP边水平)，NMP，MP中点处固定一电荷量为Q的正点电荷，MN是长为a的光滑绝缘杆，杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷)，小球自N点由静止释放，小球的重力势能和电势能随位置x(取M点处x0)的变化图象如图乙所示(图中E0、E1、E2为已知量)，重力加速度为g，设无限远处电势为零，M点所处的水平面为重力零势能面(1)图乙中表示电势能随位置变化的是哪条图线？(2)求重力势能为E1时的横坐标x1和带电小球的质量m；(3)求小球从N点运动到M点时的动能Ek.解析：(1)正Q电荷的电势分布规律是离它越近电势越高，带正电的小球的电势能为Eq，可知正电荷从N点到M点的电势能先增大后减小，故图乙中表示电势能随位置变化的是图线.(2)电势能为E1时，距M点的距离为x1(acos )··cos ，x1处重力势能E1mgx1sin .可得m.(3)在小球从N点运动到M点的过程中，根据动能定理得mgasin E2E0Ek0，解得EkE2E0.答案：(1)图线(2) (3)E2E06EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375