2023届高考物理二轮小专题复习学案：专题44 静电场中的图象问题

专题44静电场中的图象问题 【知识梳理】 一、v－t图像 根据v­t图象的速度变化、斜率变化(即 大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化． 二、φ­x图象 1．电场强度的大小等于φ­x图线的 大小，电场强度为零处，φ­x图线存在极值，其切线的斜率为 ． 2．在φ­x图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的 ． 3．在φ­x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用WAB＝qUAB，进而分析WAB的 ，然后作出判断，或者根据：Ep＝φq，正电荷在电势越高处电势能越 ；负电荷在电势越高处电势能越小 ． 三、E­x图象 1．在给定了电场的E­x图象后，可以由图线确定电场强度大小的变化情况。E＞0表示电场强度沿x轴 方向，E＜0 表示电场强度沿x轴 方向。 2．电势的变化情况可根据电场方向进行判断，沿电场方向电势逐渐 。 3．图线与x轴所围图形“面积”表示 ，“面积”越大表示电势差 。在与粒子运动相结合的题目中，可进一步确定粒子的电性、动能变化、电势能变化等情况。 四、Ep－x图像 1．反映了电势能随位移变化的规律。 2．图线的切线斜率大小等于 大小，进而可判断电场强度、动能、加速度等随位移的变化情况。 【专题练习】 1．如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点。一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从A点沿电场线运动到B点过程中，其速度v随时间t变化的规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．A、B两点的电场强度相等 B．A点的电场强度比B点的小 C．电场线方向由B指向A D．该点电荷在A点具有的电势能比B点大 2．如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，a、b、c三点在它们连线的延长线上，其中Q1带负电。现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始向远处运动并经过b、c两点（粒子只受电场力作用），粒子经过a、b、c三点时的速度分别为va、vb、vc，其v-t图像如图乙所示。以下说法正确的是（　　） A．Q2一定带负电 B．Q2的电量一定小于Q1的电量 C．b点的电场强度最大 D．粒子由a点运动到c点过程中，粒子的电势能先增大后不变 3．一个电子仅在电场力的作用下以为初速度做直线运动，其v-t图像如图所示，由此可知（　　） A．此电场可能为匀强电场 B．电子的运动轨迹可能与某一等势面相切 C．时电子所在位置的等势面比时所在位置的等差等势面密集 D．时电子所在位置的电势比时所在位置的电势高 4．工业生产中有一种叫电子束焊接机的装置，其核心部件由如图所示的高压辐向电场组成。该电场的电场线如图中带箭头的直线所示。一电子在图中H点从静止开始只在电场力的作用下沿着电场线做直线运动。设电子在该电场中的运动时间为t，位移为x，速度为v，受到的电场力为F，电势能为Ep，运动经过的各点电势为φ，则下列四个图像可能合理的是（　　） A B C D 5．x 轴上有两点电荷 Q1和Q2，两者之间连线上各点的电势高低如图所示，选择无穷远处电势为 0，则从图中可以看出（　　） A．Q1和Q2可能为同种电荷 B．P 点的电场强度为零 C．Q1电量等于 Q2电量 D．Q1和 Q2之间的连线上各点的场强方向都指向Q2 6．静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，带负电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（　　） A．由x1运动到x4的过程中所受电场力先增大后减小 B．由x1运动到x4的过程中点电荷先做加速运动后做减速运动 C．由x1运动到x4的过程中电势先减小后增大 D．由x1运动到x4的过程中点电荷的电势能一直增大 7．沿电场中某条直线电场线方向建立x轴，该电场线上各点的电场强度E随x的变化规律如图所示。将一个带正电的粒子从O点由静止释放，粒子仅在电场力的作用下，由坐标原点O运动到位置过程中，下列说法不正确的是（　　） A．粒子先加速后减速运动 B．粒子的电势能一直减小 C．坐标原点O和位置的电势差 D．粒子动能的增加量等于电势能的减小量 8．一电子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0~x1段是曲线，x1~x2段是平行于x轴的直线，x2~x3段是倾斜直线，下列说法正确的是（　　） A．从O到x1电势逐渐降低 B．