课时10.3.1 专题02：静电场中的图像问题-2023-2024学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第三册）

第十章 静电场中的能量 专题02：静电场中的图像问题 一、选择题 1.(2022上海莘庄中学期中)某电场的场强E沿x轴变化的规律如图所示(取x轴正方向为场强正方向)，一正电荷从x1移动到x2，其电势能 (　　 ) 　　　　　　　　　　　　　　　 A.始终增大 B.始终减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小 2.(2021江苏扬州高邮调研)在某个电场中，x轴上各点的电场强度E随坐标x变化的图线如图所示(取x轴正方向为场强正方向)，图线关于原点O中心对称，一质量为m、电荷量为q的粒子只在电场力作用下沿x轴做直线运动，x轴上x=x1和x=-x1是粒子运动轨迹上的两点，下列说法中正确的是 (　　 ) A.x轴上x=x1和x=-x1两点电场强度和电势都相同 B.粒子运动过程中，经过x=x1和x=-x1两点时速度一定相同 C.粒子运动过程中，经过x=x1点的加速度与经过x=-x1点的加速度相同 D.粒子从x=-x1点到x=x1点的运动过程中电势能先增大后减小 3.(2021陕西西安一模)真空中有一半径为r0的带电金属球，以球心O为坐标原点沿某一半径方向建立x轴，x轴上各点的电势φ随x的分布如图所示，其中x1、x2、x3分别是x轴上A、B、C三点的位置坐标。根据φ-x图像，下列说法正确的是 (　　 ) A.该金属球带负电 B.A点的电场强度大于C点的电场强度 C.B点的电场强度大小为 D.电荷量为q的负电荷在B点的电势能比在C点的电势能低|q(φ2-φ3)| 4.(2021重庆十八中期中)电荷量不等的两点电荷固定在x轴上坐标为-3L和3L两点处，其中坐标为-3L处的点电荷所带电荷量的绝对值为Q，两点电荷连线上各点的电势φ随x变化的关系如图所示，其中x=L处电势最低，x轴上M、N两点坐标分别为-2L和2L，则下列判断正确的是 (　　 ) A.两点电荷一定为异种电荷 B.原点O处场强大小为 C.正试探电荷在原点O处受到向左的电场力 D.负试探电荷由M点运动到N点的过程，电势能先减小后增大 5.(2022江苏扬州江都月考)O、A为某电场中一条平直电场线上的两个点，将电子从O点由静止释放，仅在电场力作用下运动到A点，其电势能随位移x变化的关系如图所示。则下列说法正确的是 (　　 ) A.电子从O到A过程中，电场力可能做负功 B.O点电势比A点电势高 C.从O到A，电场强度先减小后增大 D.从O到A，电场强度一直增大 6.(2022福建厦门月考)静电场方向平行于x轴，将一电荷量为-q的带电粒子在x=d处由静止释放，粒子只在电场力作用下沿x轴运动，其电势能Ep随x的变化关系如图所示。若规定x轴正方向为电场强度E、加速度a的正方向，四幅示意图分别表示电势φ随x的分布、场强E随x的分布、粒子的加速度a随x变化的关系和粒子的动能Ek随x变化的关系，其中正确的是 (　　 ) 7.(2021山东日照联考)两个等量正电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2×10-5 C、质量为1 g的小物块在水平面上从C点由静止释放，其运动的v-t图像如图乙所示，其中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)。则下列说法正确的是 (　　 ) 甲 乙 A.由C点到A点电势逐渐增大 B.由C到A的过程中物块的电势能先变大后变小 C.A、B两点间的电势差UAB=500 V D.B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=100 N/C 二、非选择题 8.(2021广东广州大学附属中学月考)如图甲所示，在匀强电场中，虚线为电场线，与Ox轴成θ=37°角，Ox轴上有a、b、c三点，Oa=bc=ab=2 cm，Ox轴上各点的电势φ的变化规律如图乙所示。取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求： (1)电场线方向和场强大小； (2)c点的电势和电子在a点的电势能(结果用eV表示)。 答案与解析 专题强化练2　静电场中的图像问题 1.C　由E-x图像可知，场强的方向先沿x轴正方向后沿x轴负方向，正电荷从x1移动到x2，电场力先做正功后做负功，则其电势能先减小后增大。 2.B　由E-x图像可知，x=x1和x=-x1两点电场强度大小相等、方向相反，电场强度不相同，故选项A错误；带电粒子在这两点所受电场力大小相等、方向相反，由于带电粒子只在电场力作用下运动，根据牛顿第二定律可知，带电粒子在这两点的加速度大小相等、方向相反，故选项C错误；E-x图像中图线与横轴所围的面积表示电势差，因此带电粒子由x=-x1运动到x=0的过程和由x=0运动到x=x1的过程电场力做的功满足W1=-W2，根据动