专题02 静电场中的图像问题-2024-2025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 题组一　E-x图像 1.(2024广东深圳期中)真空中相距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x=0和x=3a的两点上，在它们连线上各点场强随x变化的关系如图所示，规定沿x轴正方向电场强度E为正，以下判断中正确的是 (　 　) A.点电荷M、N一定为同种电荷 B.点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2∶1 C.把一个正试探电荷由x=a的位置静止释放，其加速度一直减小 D.把一个正试探电荷由x=a的位置静止释放，其电势能一直减小 2.(2024江苏连云港质量调研)某静电场中，取x轴正方向为电场强度E的正方向，x轴上各点的电场强度E与位置x的关系如图所示。一带正电荷的粒子沿x轴从位置x1运动到位置x4，不计粒子重力。下列说法中正确的是 (　 　) A.x2、x4处的电势相等 B.粒子在x2、x4处受到的电场力不同 C.粒子在x3处的电势能最大 D.粒子由x2处运动到x3处的过程中电场力做的功大于由x3处运动到x4处的过程中电场力做的功 3.(2022河北沧州一中月考)电场中有一条电场线与x轴重合，x轴上各点的电场强度与位置的关系如图所示，一质子只在电场力作用下自坐标原点由静止释放后沿x轴正方向运动，已知Oa=ab=bc=d，b点电势φb=0。则下列结论正确的是 (　 　) A.质子沿x轴做匀速直线运动 B.质子在a、c两点的电势能相等 C.质子在a、b、c三点的动能之比为2∶3∶4 D.坐标原点O的电势为3E0d 题组二　φ-x图像 4.(2023广东惠州一中期中模拟)如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图像，一个带电粒子仅受电场力作用，在x=0处由静止释放，粒子沿x轴正向运动，且以一定的速度通过x=x2处，则下列说法正确的是 (　 　) A.x1和x2处的电场强度均为零 B.x1和x2之间的场强方向不变 C.粒子从x=0到x=x2过程中，电势能先增大后减小 D.粒子从x=0到x=x2过程中，加速度先减小后增大 5.(2024江苏南通期中)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 6.(2024四川雅安中学月考，改编)如图所示，在x轴上的O点(x=0)和b点(x=15 cm)分别固定放置两点电荷q1、q2，其产生的静电场的电势φ在x轴上分布如图中所示，a、c两点是图线与横轴的交点，取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是 (　 　) A.a、c两点的电场强度大小相等，方向相反 B.q1所带电荷量是q2所带电荷量的4倍 C.将一正电荷从a点移到c点，电场力做功不为零 D.将一负电荷从c点移到d点，电势能增大 题组三　Ep-x图像 7.(2023江苏苏州震泽中学期中)如图所示，在原点O和-x1处分别固定两点电荷Q1、Q2(两点电荷的电荷量和电性均未知)。一带负电的试探电荷从x2处以一定的初速度沿x轴正方向运动，其电势能的变化情况已在图中绘出，图线与x轴交点的横坐标为x3，图线最高点对应的横坐标为x4，不计试探电荷的重力，则下列判断正确的是 (　 　) A.点电荷Q1带负电 B.试探电荷在x2~x3之间受到的电场力沿x轴正方向 C.x3~x4之间的电场强度沿x轴正方向 D.两点电荷Q1、Q2的电荷量的比值为 8.(2024江苏如皋期中)如图甲所示，粗糙、绝缘的水平地面上，一质量m=2 kg的带负电小滑块(可视为质点)在x=1 m处以v0=1.5 m/s的初速度沿x轴正方向运动，滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.05。整个区域存在沿水平方向的电场，滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示，P点是图线最低点，虚线AB是图像在x=1 m处的切线，取重力加速度g=10 m/s2，下列说法正确的是 (　 　) A.x=3 m处的电势最低 B.滑块向右运动过程中，速度始终减小 C.滑块运动至x=3 m处时，速度大小为2 m/s D.滑块向右一定可以经过x=4 m处的位置 答案与分层梯度式解析 专题强化练2　静电场中的图像问题 1.A 2.D 3.C 4.D 5.B 6.B 7.C 8.B 1.A　由于x轴正方向为场强正方向，在x=2a处场强为零，左侧场强沿x轴正方向，右侧场强沿x轴负方向，结合点电荷的场强特征可知，点电荷M、N一定为正电荷；两点电荷在x=2a处的场强大小满足k=k，解得=，故