专题1.3 电场中常见的四种图像-2022-2023年高二物理期末重点考点模型方法特训专练（人教版2019）

2022-2023年高二物理期末重点考点模型方法特训专练 专题1.3 电场中常见的四种图像 特训专题 特训内容 专题1 v-t图像（1T—4T） 专题2 φ-x图像（5T—8T） 专题3 Ep-x图像（9T—12T） 专题4 E-x图像（13T—16T） 【典例专练】 1、 v-t图像 1．两个等量同种正点电荷固定于光滑绝缘水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点如图甲所示。一个电荷量为、质量为0.1kg的小物块（可视为质点）从C点由静止释放，仅在电场力作用下，其运动的v－t图像如图乙所示，其中到达B点时速率为3m/s，到达A点时速率为6m/s，已知图像中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。下列说法正确的是（    ） A．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大 B．B点为中垂线上的电场强度最大的点，大小为E＝50V/m C．由C点到A点电势逐渐升高 D．A、B两点间的电势差 【答案】B 【详解】A．从速度时间图像可知，由C到A的过程中，物块的速度一直增大，电场力对物块做正功，电势能一直减小，故A错误； B．带电粒子在B点的加速度最大，为所受的电场力最大为 则场强最大值为故B正确； C．根据两个等量同种正电荷其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点的过程中电势逐渐减小，故C错误； D．从速度—时间图像可知，A、B两点的速度分别为，根据动能定理得 代入数据解得故D错误。故选B。 2．如图甲所示，A、B是同一条电场线上的两个点，将两个带正电的粒子分别从A点由静止释放向B运动的过程中，两粒子运动的v-t图像均如图乙所示，粒子重力不计，则下列说法正确的是（　　） A．电场力对两粒子所做功一定相等 B．A、B两点电场强度和电势关系为， C．两粒子的比荷一定相等 D．两粒子在B点动能一定相等 【答案】C 【详解】C．根据v-t图像可知两粒子在同一位置的加速度相同，由知道两粒子的比荷相同。C正确； B．粒子带正电，由A到B电场力做正功，所以电场方向由A指向B，可得 粒子的加速度逐渐减小，电场强度逐渐减小，有故B错误； AD．两粒子的末速度相同，但是粒子质量关系未知，所以两粒子在B点动能不一定相同，电场力做功不一定相同。故AD错误。故选C。 3．如图甲所示，、为两个固定着的点电荷，a、b是它们连线的延长线上的两点．现有一电子，只在电场力作用下，以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动，其图象如图乙所示，电子经过a、b两点的速度分别为、，则（　　） A．一定带正电 B．的电量一定大于的电量 C．b点的电势高于a点的电势 D．电子离开b点后所受静电力一直减小 【答案】ABC 【详解】AC．从速度图象乙上看出，可见电子从a到b做加速度减小的加速运动，所以ab之间电场的方向向左，b点的电势高于a点的电势；在b点时粒子运动的加速度为零，则电场力为零，所以该点场强为零．过b点后点电荷做减速运动，所以电场的方向向右；结合两个点电荷的电场的叠加的知识可知，一定带负电，一定带正电，选项AC正确； B．b点场强为零，可见两点电荷在b点产生的场强大小相等，方向相反，根据，b到的距离大于到的距离，所以的电量大于的电量，B正确； D．由图乙可知，在b点右侧，电子的速度逐渐减小，由于v-t图象的斜率可以表示加速度的大小，由图可知，电子的加速度先增大后减小，所以电子离开b后受到的电场力也是先增大后减小，D错误。故选ABC。 4．边界MN将空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ。在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场，在区域Ⅰ中离边界某一高度由静止释放一质量为m、电荷量为+q的小球A，如图甲；小球运动的v-t图像如图乙。不计空气阻力，则（　　） A．小球受到的重力与电场力之比为2：3 B．整个向下运动过程中，重力做功与克服电场力做功之比为2：1 C．在t=6s时，小球经过边界MN D．若规定MN所在平面电势为零，则运动到最低点的电势为 【答案】AD 【详解】A．由图象的斜率等于加速度得小球进入电场前的加速度为进入电场后的加速度大小为 由牛顿第二定律得mg=ma1；F-mg=ma2得电场力得重力mg与电场力F之比为2：3，故A正确。 B．整个向下运动过程中，小球动能变化量为零，可知重力做功与克服电场力做功之比为1：1，选项B错误； C．由图像可知，在t=6s时，小球位移为零，此时回到A点，选项C错误； D．从MN到最低点克服电场力做功为 若规定MN所在平面电势为零，则运动到最低点的电势能为电势为选项D正确。故选AD。 2、 φ-x图像 5．有一静电场，其电势沿x轴方向变化的图线如图所示。一带负电粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，粒子沿x轴运动，电场中P、Q两点的坐标分别为。下列说法正确的是（     ） A．粒子