2017高考物理最新模拟题精选训练静电场专题09电势图象含解析

专题09 电势图象1（2017江西红色七校联考）在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷QA、QB，两电荷的位置坐标如图甲所示图乙是AB连线之间的电势与位置x之间的关系图象，图乙中x=L点为图线的最低点，若在x=2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电小球（可视为质点），下列有关说法正确的是（）A小球在x=L处的速度最大B小球一定可以到达x=2L点处C小球在x=0点受到电场力方向向右D固定在AB处的电荷的电量之比为QA：QB=4：1【参考答案】ACD根据动能定理得：qU=0，得U=0，所以小球能运动到电势与出发点相同的位置，由图知向左最远能到达x=L点处，然后小球向右运动，小球将以x=0.5L点为中心作往复运动，故B错误L左侧电势降低，则说明电场线向右，因粒子带正电，故受电场力向右，故C正确；x=L处场强为零，根据点电荷场强则有：k=k，解得QA：QB=4：1，故D正确2（2016浙江金丽衢十二校联考）如图所示，两个等量异种点电荷，关于原点O对称放置，下列能正确描述其位于x轴上的电场或电势分布随位置x变化规律正确的是【参考答案】AC3.（内蒙古赤峰二中2016届高三第四次模拟考试理科综合试题）如图（a）所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图（b）所示，以下说法正确的是（ ）A、该电场是匀强电场B、电子在A、B两点的电势能C、电子在A、B两点的加速度关系是D、电子在A、B两点的速度【参考答案】BC考点：电场线、电势能【名师点睛】根据图象的斜率大小等于电场强度，分析场强的变化由图看出，电势逐渐降低，可判断出电场线的方向，确定电势的高低，由电场力做功正负，分析速度的大小并判断电子电势能的变化。4.（西藏日喀则地区第一高级中学2016届高三下学期模拟考试（二）理科综合物理试题）某静电场的电场线与x轴平行，电势随x坐标变换的关系图像如图所示。已知电场中P、Q两点的x坐标分别为1m、4m，将一带负电的粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，则A、粒子在P点的动能等于在Q点的动能B、粒子在P点的动能大于在Q点的动能C、粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能D、粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能【参考答案】A【名师解析】根据图像可得P与Q两点的电势相等，PQ间的电势差为零，则粒子从P运动到Q的过程中，电场力做功为零，由动能定理知，两点的动能相等，故A正确，B错误；粒子在P点的动能等于在Q点的动能，由能量守恒定律知，粒子在P点的电势能等于在Q点的电势能，故CD错误考点：考查了电势，电势能，电场力做功【名师点睛】本题也可以根据电势能与电势的关系式分析电势能的关系，再由能量守恒定律分析动能的关系 5.（湖北省荆门市龙泉中学2016届高三5月月考理科综合试题）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E随位移x变化的关系如图所示，其中段是关于点对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（ ）A、处电场强度为零B、处电势、的关系为C、粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动D、段是匀强电场【参考答案】ABD考点：电势、电场强度、电势能【名师点睛】解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况。6.（2016年全国普通高考重庆适应性测试（第三次）理科综合试题）在x轴上有两个点电荷q1和q2，x轴上电势随x而变化的关系如图所示，则A.x=x1处电场强度为0B. x=x2处电场强度不为0Cq1、q2为不等量异种电荷，且正电荷在x=0处，负电荷在x0的某处Dq1、q2为等量异种电荷，且正电荷在x0的某处【参考答案】C考点：考查电场的性质、电场强度、电势、图象【名师点睛】电势为零处，电场强度不一定为零电荷在电场中与电势的乘积为电势能电场力做功的正负决定电势能的增加与否7.如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势随x变化的情况如图乙所示。若在O点由静止释放一电子，电子在仅受电场力的作用下开始运动，则以下说法正确的是()A.电子将沿x负方向运动B.电子的电势能将变大C.电子运动的加速度先增大后减小D.电子运动的加速度一直增大【参考答案】C8.（2011上海）两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置x变化规律的是图【参考答案】A【名师解析】我们可画出位于x轴上两个等量异种点电荷的电场线，在两个点电荷之间的电场线为由正电荷指向负电荷，根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，从正电荷到负电荷电势逐渐降低；而位于负x轴上的正点电荷左侧的电场线指向负x方向，电势逐渐降低；位于正x轴上的负点电荷右侧的电场线指向负x方向，电势逐渐降低；所以正确描述电势随位置x变化规律的是图A。9.(2009江苏)空间某一静电场的电势在轴上分布如题18-3图所示，轴上两点B、C 点电场强度在方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中正确的有 AEBx的大小大于ECx的大小 BEBx的方向沿轴正方向 C电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大 D负电荷沿轴从移到的过程中，电场力先做正功，后做负功【参考答案】AD 10.( 2015洛阳联考)有一静电场，其电场强度方向平行于x轴。其电势随坐标x的改变而变化，变化的图象如题18-6图所示，设场强沿x轴正方向时取正值，则图乙中正确表示该静电场的场强E随x变化的图线是( ) 【参考答案】A 【名师解析】由电势随坐标x的变化图象可知，电势与沿电场方向的距离x成线性关系，故必为匀强电场，则电势随坐标x的变化图象斜率大小等于电场强度，故在02mm，10mm12mm两段的电场强度大小相等，方向相同，且与2mm10mm范围内的电场强度方向相反。由沿着电场线方向电势逐渐降低，故02mm，10mm12mm两段的电场强度为负值，而2mm10mm范围内的电场强度为正值，所以选项A正确.11（2016湖南长沙联考）在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷QA、QB，两电荷的位置坐标如图甲所示。图乙是AB连线之间的电势与位置x之间的关系图像，图中x=L点为图线的最低点，若在x=2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电小球（可视为质点），下列有关说法正确的是( )A小球在处的速度最大B小球一定可以到达点处 C小球将以点为中心做往复运动D固定在AB处的电荷的电量之比为QAQB41 【参考答案】AD【名师解析】小球在电场中运动只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变。由于x=L处电势最低，带电小球的电势能最小，所以小球在x=L处的动能最大，速度最大，选项A正确。带电小球可以到达电势与x=2L的C点相等的另一点，由图乙可知x=-2L点处电势高于x=2L的C点电势，所以小球一定不可以到达x=-2L点处，选项B错误。小球将以围绕x=L点做往复运动，但小球不是以x=L点为中心做往复运动，选项C错误。图乙中x=L处电势最低，电场强度为零，由点电荷电场强度公式和电场叠加可得：k= k，解得：QAQB41，选项D正确。12.（2016天津联考） a、b是x轴上的两个点电荷，电荷量分别为Q1和Q2，沿x轴a、b之间各点对应的电势高低如图中曲线所示.从图中可看出以下说法中不正确的是（ ）A把带正电的检验电荷沿x轴由a移到b的过程中，电场力对该电荷先做正功后做负功Ba、P间和P、b间各点的电场方向都指向P点C.电势最低的P点的电场强度为零D.a和b 一定是同种电荷，但是不一定是正电荷【参考答案】D13（2016河北名校质检）如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，在x轴上的电势与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点(0.15，3) 的切线。现有一质量为0.20kg，电荷量为+2.010-8C的滑块P（可视作质点），从x=0.10m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02.取重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（ ）A滑块运动的加速度逐渐减小B滑块运动的速度先减小后增大Cx=0.15m处的场强大小为2.0106N/CD滑块运动的最大速度约为0.1m/s【参考答案】CD【名师解析】根据E=U/d=-，在x轴上的电势与坐标x的关系图象斜率的大小表示电场强度，电场强度的方向沿x轴的正方向。由电势与坐标x的关系图象可知，沿x轴正方向，电场强度越来越小。滑块从x=0.10m处由静止释放，所受电场力方向沿x轴正方向，所受电场力越来越小，当电场力等于滑动摩擦力时加速度减小到零。滑块继续运动，做减速运动，加速度增大，所以滑块运动的加速度先减小后增大，选项A错误。滑块小做加速运动，后做减速运动，选项B错误。由E=U/d=-，可知x=0.15m处的场强大小为2.0106N/C，选项C正确。当滑动摩擦力等于电场力时，滑块运动的速度最大。滑块所受滑动摩擦力f=mg=0.04N。由f=qE可得对应点的电场强度E=4.0106N/C，对应的x=0.125m。由动能定理，qU-mgx=mv2，U=1.0105V，解得v=0.1m/s。即滑块运动的最大速度约为0.1m/s，选项D正确。14(2016鲁南六校联考)在光滑水平面内有一沿x轴的静电场，其电势随坐标x的变化关系如图所示，一质量为m，带电荷量为q的带负电小球(可视为质点)从O点以初速度v0沿x轴正向移动，则下列叙述正确的是()A带电小球在0x1段做匀加速运动，在x2x3段做反方向匀加速运动B带电小球从x1到x3的过程中，电势能一直增大C若该带电小球能运动到x4处，则初速度应满足v0D若v03，带电小球在运动过程中的最大速度为【参考答案】BCD- 11 -