专题45 电场中的φ-x、Ep-x、E-x三类图像-【鼎力高考】2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练

2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练 专题45 电场中的φ-x、Ep-x、E-x三类图像 导练目标 导练内容 目标1 φ-x图像 目标2 Ep-x图像 目标3 E-x图像 【知识导学与典例导练】 1、 φ-x图像 1.电场强度的大小等于φ-x图线的斜率的绝对值,电场强度为零处,φ-x图线存在极值,其切线的斜率为零。 2.在φ-x图像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方向。 3.在φ-x图像中分析电荷移动时电势能的变化,可用WAB=qUAB,进而分析WAB的正负,然后作出判断。 【例1】在轴上有两个固定异种点电荷，其中放置在点，两点电荷产生的静电场的电势在轴上的分布如图所示。下列说法正确的是（    ） A．处的电场强度为零 B．放置在点的左侧 C．所带的电荷量小于 D．将带负电的试探电荷从处移到处，其电势能增加 2、 Ep-x图像 1.根据电势能的变化可以判断电场力做功的正负,电势能减少,电场力做正功:电势能增加,电场力做负功。 2.根据ΔEp=-W=-Fx,图像Ep-x斜率的绝对值表示电场力的大小。 【例2】一带负电的粒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O~x2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2~x3段是直线，则下列说法正确的是（　　） A．x1处电场强度最小，但不为零 B．粒子在O~x2段做匀变速运动，x2~x3段做匀速直线运动 C．在O、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2=φ0>φ3 D．0~x2段的电场强度大小、方向均不变 3、 E-x图像 1.E-x图像反映了电场强度随位移变化的规律,E>0表示电场强度沿x轴正方向;E<0表示电场强度沿x轴负方向。 2.在给定了电场的E-x图像后,可以由图线确定电场强度的变化情况,电势的变化情况,E-x图线与x轴所围图形“面积”表示电势差,两点的电势高低根据电场方向判定。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。 3.在这类题目中,还可以由E-x图像画出对应的电场,利用这种已知电场的电场线分布、等势面分布或场源电荷来处理相关问题。 【例3】空间有沿x轴正方向的电场，电场强度E与位置x的关系如图所示，图中、为已知量。取处的电势为零，一质量为m、电荷量为的粒子仅在电场力作用下从处由静止开始运动，下列说法正确的是（　　） A．该粒子在到的过程中做匀加速运动 B．处的电势为 C．该粒子在处的动能为 D．该粒子在到的过程中克服电场力做功为 【综合提升专练】 1．空间内存在沿轴的电场，轴上各点电势随坐标变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．在处电场强度最大 B．在间只有一点电场强度的大小为 C．将电子由处移到处的过程中，电场力做负功 D．质子在处电势能为零，受到的电场力也为零 2．空间中某一静电场方向平行于x轴，电势随x变化情况如图所示、一质量为、电荷量为的带负电粒子（不计重力）从x轴上处由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴做往复运动、下列说法正确的是（　　） A．在轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场 B．在区域内电场强度大小为 C．在区域内电场强度大小为 D．该粒子运动过程中经过速度最大，最大速度是 3．竖直方向上无限大且均匀带电的平板上有一小孔O，平板右侧过点O且垂直于平板的x轴上的电势随距离x的变化如图所示。一个电荷量质量的带电粒子从O点以初速度沿x轴正方向运动，忽略粒子所受的重力。下列说法中正确的是（    ）    A．该电场处的场强大小为 B．该电场处的场强方向沿x轴负方向 C．粒子在该电场中运动到处时的加速度大小为 D．粒子向右运动最远点的位置为 4．如图所示为沿x轴方向的电场中的电势与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点的切线。现有一质量为0.20kg、电荷量为的滑块P（可视作质点），从处由静止释放，其与水平地面间的动摩擦因数为0.02，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。则下列说法正确的是（　　）    A．电场强度方向沿x轴正方向且电场强度逐渐减小 B．全过程滑块减少的电势能等于滑块与水平地面间摩擦产生的热量 C．滑块运动的最大速度约为0.1m/s D．滑块先做加速度逐渐增大的加速运动，后做加速度减小的减速运动，最终静止 5．空间中存在一与xOy平面平行的匀强电场。l直线与x轴夹角为如图（a）所示。已知从O点沿y轴方向和沿l方向的电势随距离的关系如图（b）和图（c）所示，则该匀强电场的场强大小为（　　） A． B． C． D． 6．空间存在沿x轴分布的电场线，一带负电粒子在处由静止释放，该粒子仅在电场力的作用下运动到的过程中，其电势能随x变化的情况如图所示。则电场中x轴上的电势