微型讲座9 电场中的图像问题-（达标训练）2023新教材新高考物理【导学教程】新编大一轮总复习（人教版）

[对应学生用书P368] 1．(多选)(2020·广州一模)一带负电粒子仅在电场力的作用下，从x轴的原点O由静止开始沿x轴正方向运动，其运动速度v随时间t变化的关系如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．电场为匀强电场 B．带电粒子运动过程中，其机械能守恒 C．粒子从O点开始运动到t1时刻过程中电势能减少了mv D．粒子沿x轴做加速度不断减小的加速运动 解析　根据速度时间图像，图像的倾斜程度逐渐减小，加速度逐渐减小，因为只受电场力，所以电场力逐渐减小，根据F＝qE，场强逐渐减小，A错误；在运动过程中，受到电场力的作用，机械能不守恒，B错误；根据速度时间图像，粒子从O点开始运动到t1时刻过程中速度一直在增大，根据动能定理W＝mv，电场力做正功，电势能减小了mv，C正确；根据速度时间图像，图像的倾斜程度逐渐减小，加速度逐渐减小，但是速度一直在增大，所以粒子做的是沿x轴加速度不断减小的加速运动，D正确。 答案　CD 2．(多选)(2022·福州模拟)如图甲所示，一绝缘的竖直圆环上均匀分布着负电荷，一光滑细杆从圆心垂直圈环平面穿过圆环，杆上套有带电的小球，现使小球从a点以某一初速度向右运动。到达c点速度为零。取a点为零电势能点，运动过程中小球的电势能Ep随其运动位移x的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是(　　) A．小球带负电 B．电势差Uba大于Ucb C．a点场强大于b点场强 D．小球经过b点时的动能为2 J 解析　小球从a点以某一初速度向右运动，到达c点速度为零，可知小球受电场力向左，小球带正电，A错误；因ab电势能的变化量大于bc电势能变化量，根据ΔEp＝Uq，可知电势差Uba大于Ucb，B正确；根据ΔEp＝Eqx，故Ep­x切线的斜率表示电场力大小，由图可知在b点受电场力最大，则场强最大，C错误；小球只受电场力作用，则小球的电势能和动能之和守恒，则Ekb＋Epb＝Ekc＋Epc 即Ekb＋4＝6＋0，解得小球经过b点时的动能为Ekb＝2 J，D正确。 答案　BD 3.真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上x1＝0和x2＝3a的两点，在两者连线上各点的电场强度随x变化的关系如图所示，选沿x轴方向为正方向，以下判断正确的是(　　) A．点电荷M、N均为负电荷 B．M、N所带电荷量的绝对值之比为2∶1 C．沿x轴从0到3a电势逐渐降低 D．将一个正点电荷沿x轴从0.5a移动到2.4a，该电荷的电势能先减小再增大 解析　若两电荷为异种电荷，在x＝2a处，电场强度不可能为零，故两点电荷为同种电荷，且电场强度沿x正轴方向为正方向，则两点电荷均带正电荷，故A错误；由于在x＝2a处，电场强度为零，则有k＝k，解得M、N所带电荷量的绝对值之比为＝，故B错误；沿x轴从0到2a电势逐渐降低，从2a到3a电势逐渐升高，故C错误；正电荷沿x轴移动，从0.5a到2a电场力做正功，从2a到2.4a电场力做负功，故该电荷的电势能先减小再增大，故D正确。 答案　D 4.(2021·济南高三模拟)电荷量分别为2q和q的两点电荷q1和q2分别固定在x轴上的O点和M点。两点电荷连线上各点的电势φ随x变化的图线如图所示(以无穷远处为0电势)，其中A点处电势为0，P1点处电势为φ0，P2点处电势为－φ0，M点坐标为(3a,0)。已知距点电荷距离为r处的电势满足φ＝，其中k为静电力常量，Q为点电荷的电荷量，且规定无穷远处电势为0。下列说法正确的是(　　) A．q1带负电，q2带正电 B．OA∶AM＝4∶1 C．A点处的电场强度大小为 D．将一电量为＋q0的试探电荷从P1点由静止释放，则它向右最远运动到P2点 解析　根据φ­x图，可知靠近q1的位置电势φ为正，结合＋q在 r处的电势为φ＝，－q在r处的电势为φ＝－可知，q1带正电，q2带负电，A错误；根据A点电势为0，可得＝，解得OA∶AM＝2∶1，B错误；根据电场强度的叠加满足矢量和可得：A点处的电场强度大小为EA＝＋，解得EA＝，C正确；将一电量为＋q0的试探电荷从P1点由静止释放，它会受到向右的电场力而一直向右运动，D错误。 答案　C 5．(2021·锦州一模)一个带负电的粒子从x＝0处由静止释放，仅受电场力作用，沿x轴正方向运动，加速度a随位置变化的关系如图所示，x2－x1＝x3－x2可以得到的结论是(　　) A．在x1和x3处，电场强度相同 B．从x1到x3过程中，电势先升高后降低 C．粒子经x1和x3处速度等大反向 D．粒子在x2处电势能最大 解析　因为qE＝ma，所以在x1和x3处，电场强度和加速度大小成正比，方向相反，故A错误；根据图像可知，从x1到x3过程中，粒子先加速后减速，所以电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，到x2处，电势能最小，根据Ep＝qφ可知，粒子带负电，所以电