【步步高】(全國(guó)通用)高考物理一輪題復(fù)習(xí) 第七章 電場(chǎng) 微專題48 電場(chǎng)中的圖像問(wèn)題
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【步步高】(全國(guó)通用)高考物理一輪題復(fù)習(xí) 第七章 電場(chǎng) 微專題48 電場(chǎng)中的圖像問(wèn)題
電場(chǎng)中的圖像問(wèn)題1考點(diǎn)及要求:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)();(2)電勢(shì)能和電勢(shì)隨位置變化的特點(diǎn)()1兩個(gè)不等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上,a帶正電,b帶負(fù)電,|qa|>|qb|.a、b相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)位置對(duì)稱取無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零下列各圖正確描述x軸上的電勢(shì)隨位置x變化規(guī)律的是()2. (多選)兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷固定在x軸上的O、M兩點(diǎn),兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)隨x變化的關(guān)系如圖1所示,其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)為零,ND段中C點(diǎn)電勢(shì)最高,下列說(shuō)法不正確的是()圖1Aq1為正電荷,q2為負(fù)電荷B|q1|<|q2|CC點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零D將一帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn),電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功3.如圖2所示,無(wú)限大均勻帶正電薄板豎直放置,其周圍空間的電場(chǎng)可認(rèn)為是勻強(qiáng)電場(chǎng)光滑絕緣細(xì)管垂直于板穿過(guò)中間小孔,一個(gè)視為質(zhì)點(diǎn)的帶負(fù)電小球在細(xì)管內(nèi)運(yùn)動(dòng)以小孔為原點(diǎn)建立x軸,規(guī)定x軸正方向?yàn)榧铀俣萢、速度v的正方向,下圖分別表示x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)、小球的加速度a、速度v和動(dòng)能Ek隨x的變化圖象,其中正確的是()圖24(多選)某空間區(qū)域的豎直平面內(nèi)存在電場(chǎng),其中豎直的一條電場(chǎng)線如圖3甲所示,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球,在電場(chǎng)中從O點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿電場(chǎng)線豎直向下運(yùn)動(dòng)以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),取豎直向下為x軸的正方向,小球的機(jī)械能E與位移x的關(guān)系如圖乙所示,則(不考慮空氣阻力)()圖3A電場(chǎng)強(qiáng)度大小恒定,方向沿x軸負(fù)方向B從0到x1的過(guò)程中,小球的速率越來(lái)越大,加速度越來(lái)越大C從0到x1的過(guò)程中,相等的位移內(nèi),小球克服電場(chǎng)力做的功越來(lái)越大D到達(dá)x1位置時(shí),小球速度的大小為 5電場(chǎng)中某一直線上電勢(shì)隨著位置x變化規(guī)律的曲線如圖4所示,曲線圖關(guān)于軸對(duì)稱,且與坐標(biāo)原點(diǎn)相切,A、B、C、D四點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電勢(shì)相等,UBO為B、O兩點(diǎn)間電勢(shì)差,UOC是O、C兩點(diǎn)間電勢(shì)差,則()圖4AUBOUOCB從B到C靜電力對(duì)電荷一定先做負(fù)功再做正功CA、D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同DO點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)等于零6(多選)如圖5甲所示,Q1、Q2為兩個(gè)被固定的點(diǎn)電荷,a、b是它們連線的延長(zhǎng)線上的兩點(diǎn)現(xiàn)有一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下以一定的初速度從a點(diǎn)開(kāi)始經(jīng)b點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng),粒子經(jīng)過(guò)a、b兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為va、vb,其速度時(shí)間圖象如圖乙所示下列說(shuō)法正確的是()圖5AQ1一定帶正電BQ1的電量一定小于Q2的電量Cb點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零D粒子由a點(diǎn)經(jīng)b點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,粒子的電勢(shì)能先減小后增大7一個(gè)外半徑為R、內(nèi)半徑為r的帶正電空心金屬球殼,球心在x軸上的O點(diǎn),金屬球殼在周圍空間產(chǎn)生靜電場(chǎng),則其電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E在x軸上的分布情況是圖中的()答案解析1D在不等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,負(fù)點(diǎn)電荷附近電勢(shì)小于零,C項(xiàng)錯(cuò);電勢(shì)x圖象上,各點(diǎn)切線斜率表示場(chǎng)強(qiáng)大小,兩電荷連線中,場(chǎng)強(qiáng)具有最小值的點(diǎn)靠近電荷量較小的b點(diǎn)電荷,故電勢(shì)為零的點(diǎn)靠近b點(diǎn)電荷,D項(xiàng)正確2BD由x圖象可知從O到M的過(guò)程中,電勢(shì)逐漸降低,且不對(duì)稱,A點(diǎn)離M點(diǎn)較近,故q1為正電荷,q2為負(fù)電荷,且|q1|>|q2|,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在x圖象中,圖線的斜率大小等于場(chǎng)強(qiáng)E的大小,C點(diǎn)是ND段的電勢(shì)最高點(diǎn),該點(diǎn)切線水平,其斜率為0,故C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,選項(xiàng)C正確;由Epq,帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn),電勢(shì)能先減小后增大,故電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,選項(xiàng)D錯(cuò)誤3D4BD小球的機(jī)械能變化是由電場(chǎng)力做功引起的,由圖乙可知0到x1機(jī)械能在減小,即電場(chǎng)力做負(fù)功,又因?yàn)樾∏驇д?,故?chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向,Ex圖線的斜率為電場(chǎng)力,由圖象可知,0到x1斜率在減小,F(xiàn)電在減小,即場(chǎng)強(qiáng)減小,故A錯(cuò)誤由牛頓第二定律mgF電ma可知a在增大,故B正確因?yàn)殡妶?chǎng)力逐漸減小,故相等位移內(nèi),小球克服電場(chǎng)力做功越來(lái)越小,C錯(cuò)誤.0到x1由動(dòng)能定理mv2mgx1(E0E1)得v ,所以D選項(xiàng)正確5DB點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn),而O點(diǎn)電勢(shì)小于C點(diǎn),故UBOUOC,故A錯(cuò)誤;從B到C對(duì)正電荷先做正功再做負(fù)功;而對(duì)負(fù)電荷是先做負(fù)功再做正功,故B錯(cuò)誤;根據(jù)電勢(shì)的變化可知,A、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)方向相反,故C錯(cuò)誤;根據(jù)題圖可知,左右兩邊的電場(chǎng)線均指向O點(diǎn),故O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)為0;故D正確6CD從速度圖象上看,可見(jiàn)a到b做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),在b點(diǎn)時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)的加速度為零,則電場(chǎng)力為零,所以該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,Q1正負(fù)不能判斷,故A錯(cuò)誤,C正確;b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,可見(jiàn)兩點(diǎn)電荷在b點(diǎn)對(duì)負(fù)電荷的電場(chǎng)力相等,根據(jù)Fk,b到Q1的距離大于到Q2的距離,所以Q1的電量大于Q2的電量,故B錯(cuò)誤;整個(gè)過(guò)程動(dòng)能先增加后減小,根據(jù)能量守恒電勢(shì)能先減小后增大,故D正確7D4