第九章 微专题26 电场中的图像问题（Word练习）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

微专题26　电场中的图像问题 1．(多选)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴正向运动，则点电荷(　　) A．在x2和x4处电势能相等 B．由x1运动到x3的过程中电势能增大 C．由x1运动到x4的过程中静电力先增大后减小 D．由x1运动到x4的过程中静电力先减小后增大 BC　解析：由图可知，x1到x4场强先变大，再变小，则点电荷受到的静电力先增大后减小，故C正确，D错误；由x1到x3及由x2到x4过程中，静电力做负功，电势能增大，故A错误，B正确. 2．(2021·上海徐汇区二模)空间分布有一方向平行于x轴的静电场，其电势φ随x的分布如图所示．将一带负电的粒子由x＝d处静止释放，则该粒子的(　　) A．电势能先减小后增大，动能与电势能之和大于零 B．电势能先增大后减小，动能与电势能之和大于零 C．电势能先减小后增大，动能与电势能之和等于零 D．电势能先增大后减小，动能与电势能之和等于零 C　解析：由φ­x图像可知，电场方向在O点右侧从O指向d，在O点左侧从O指向－d，则将一带负电的粒子由x＝d处静止释放，则粒子先受向x轴负向的电场力而加速向O点运动，然后受x轴正向的电场力而做减速运动，到－d处停止，可知电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增加；因在d处电势能和动能之和为零，因只有电场力做功，则动能和电势能之和不变，总为零，故C正确． 3．(2021·山东泰安三模)某半导体PN结中存在电场，取电场强度E的方向为x轴正方向，其E­x关系如图所示，ON＝OP，OA＝OB.取O点的电势为零，则(　　) A．A、B的电势相等 B．从N到O的过程中，电势一直增大 C．电子从N移到P的过程中，电势能先增大后减小 D．电子从N移到O和从O移到P的过程中，电场力做功相等 D　解析：由于场强为正值则电场强度E的方向为x轴正方向，沿着电场线方向电势逐渐降低，所以A点电势高于B点的电势，则选项A错误；从N到O的过程中，电势一直减小，故选项B错误；电子从N移到P的过程中，电场力一直做正功，电势能逐渐减小，故选项C错误；图像图形的面积表示电势差，有UNO＝UOP，再根据W＝qU可知，则电子从N移到O和从O移到P的过程中，电场力做功相等，故选项D正确． 4．(2019·江苏卷)一匀强电场的方向竖直向上，t＝0时刻，一带电粒子以一定初速度水平射入该电场，静电力对粒子做功的功率为P，不计粒子重力，则P­t关系图像是(　　) A　解析：设粒子带正电，运动轨迹如图所示，水平方向，粒子不受力，vx＝v0.沿电场方向：受力F电＝qE，则加速度a＝＝，经时间t，粒子沿电场方向的速度vy＝at＝.静电力做功的功率P＝F电vy＝qE·＝＝kt∝t，选项A正确． 5. (多选)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示．电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec和Ed.点a到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标(ra，φa)标出，其余类推．现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd.下列选项正确的是(　　) A．Ea∶Eb＝4∶1　　　 B．Ec∶Ed＝2∶1 C．Wab∶Wbc＝3∶1 D．Wbc∶Wcd＝1∶3 AC　解析：A对：由题图知，a、b、c、d四个点距点电荷的距离依次增大，且rb＝2ra，由E＝知，Ea∶Eb＝4∶1. B错：rd＝2rc，由E＝知，Ec∶Ed＝4∶1. C对：在移动电荷的过程中，电场力做的功与电势能的变化量大小相等，则Wab∶Wbc＝q(φa－φb)∶q(φb－φc)＝3∶1. D错：Wbc∶Wcd＝q(φb－φc)∶q(φc－φd)＝1∶1. 6．(2021·河南信阳一模)如图所示，图甲实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的P点由静止释放，不考虑两粒子间的相互作用，仅在静电力作用下，两粒子做直线运动，a、b粒子的速度大小随时间变化的关系如图乙中实线所示，虚线为直线，则(　　) A．a一定带正电，b一定带负电 B．a向左运动，b向右运动 C．a电势能减小，b电势能增大 D．a动能减小，b动能增大 B　解析：从v­t图像中可以看出，a粒子加速度逐渐增大，b粒子加速度逐渐减小，因为粒子仅受静电力，可知a粒子所受静电力逐渐增大，b粒子所受静电力逐渐减小，所以a向左运动，b向右运动，故B正确；由于不知电场的方向，所以无法判断a、b的电性，故A错误；带电粒子在沿静电力作用下运动时，静电力做正功，因为仅受静电力作用，所以a、b的电势能均减小，动能均增加，故C、D错误． 7．如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，一个电子仅在电场力作用下沿