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1、电场中的图象问题研究新民高中 孙立新一、电场中的E-x图象1（2009上海高考）两带电量分别为q和q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图（A）ABCD2（2010江苏高考）空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随X变化的图像如图所示。下列说法正确的是（C）AO点的电势最低BX2点的电势最高CX1和- X1两点的电势相等DX1和X3两点的电势相等3空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，下列说法正确的是(C)AO点的电势最低Bx1和x3两点的电势相等Cx2和x2两点的电势相等Dx2点的电势低于x3点的电势4.空间存在一沿x轴方
2、向的静电场，电场强度E随x变化的关系如图所示，图线关于坐标原点对称，A、B是x轴上关于原点对称的两点。下列说法中正确的是（ ）EBxAOA电子在A、B两点的电势能相等B电子在A、B两点的加速度方向相反C电子从A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线D取无穷远处电势为零，则O点处电势亦为零5真空中相距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上，在它们连线上各点场强E随x变化的关系如图所示，以下判断中正确的是（ ）A点电荷M的电荷量大于点电荷N的电荷量。B点电荷M、N一定为同种电荷Cx=2a处的电势一定为零D将一检验电荷+q从x=1.5a处沿x轴移到x=2.5a处的过程中，
3、电势能一直减小xE aO3a2a5真空中相距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上，在它们连线上各点场强E随x变化关系如图所示，以下判断正确的是（ BD ）Ax=2a处的电势一定为零 B点电荷M、N一定为同种电荷C在两点电荷之间沿x轴正向电势降低D点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4:16.（2012盐城二模）真空中有两个等量异种点电荷，以连线中点O为坐标原点，以它们的中垂线为x轴，下图中能正确表示x轴上电场强度情况的是（A）7（2012盐城三模）两个等量正点电荷位于x轴上，关于原点O呈对称分布，下列能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是（A）二、电场中的
4、-x图象1有一静电场，其电场强度方向平行于x轴其电势随坐标x的改变而变化，变化的图线如图1所示，则图2中正确表示该静电场的场强E随x变化的图线是(设场强沿x轴正方向时取正值)(A)图1图22（苏锡常镇2012二模）某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示。在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在- x0x0区间内（BC）A该静电场是匀强电场B该静电场是非匀强电场C电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小D电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大3如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势随x变化的情况如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电
5、子仅受电场力的作用，则(AD)A电子将沿Ox方向运动B电子的电势能将增大C电子运动的加速度恒定D电子运动的加速度先减小后增大4（2011上海高考）两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置x变化规律的是图（A）5（2009江苏高考）空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示，轴上两点B、C点电场强度在方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中正确的有（AD）AEBx的大小大于ECx的大小BEBx的方向沿x轴正方向C电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大D负电荷沿轴从移到的过程中，电场力先做正功，后做负功6某静电场沿x方向的电势分布如图所示，则(AC)A.在Ox1之间不存在
6、沿x方向的电场B.在Ox1之间存在着沿x方向的匀强电场C.在x1x2之间存在着沿x方向的匀强电场D.在x1x2之间存在着沿x方向的非匀强电场BCADxxxxRRRROOOO7.一个带正电的金属球半径为R，以球心为原点建立坐标系，设无穷远处电势为零。你可能不知道带电金属球所产生的电场中电势随x变化的规律，但是根据学过的知识你可以确定其-x图像可能是：(B)8真空中有一半径为r0的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势分布如图，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离.下列说法中正确的是(B)AA点的电势低于B点的电势BA点的电场强度方向由A指向BCA点
7、的电场强度小于B点的电场强度D正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做负功9.空间有一电场，各点电势 随X位置的变化情况如图所示.下列说法正确的是AO点的电场强度一定为零Bx1与x2 点的电场强度相同Cx1 和x2 两点在同一等势面上D将负电荷从x1 移到x1电荷的电势能增大10（2012江苏百校联考）两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则（A）AC点的电场强度大小为零BA点的电场强度大小为零CNC间场强方向向x轴正方向D将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功11(201
8、2淮安模拟)空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，A、B、C、D是x轴上的四点，电场强度在x轴方向上的分量大小分别是EA、EB、EC、ED，则(BCD)AEAEBBECEDCA、D两点在x轴方向上的场强方向相反D同一负点电荷在A点时的电势能小于在B点时的电势能0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x/V3212.假设在某电场中沿x方向上，电势与x方向的距离关系如图所示，现有一个电子在其中仅受电场力作用下移动，则下列关于电场和电子能量说法正确的是：（BD）Ax3到x4区域内沿x方向的电场强度均匀增大Bx6到x7区域内沿x方向场强为零C若电子从电势为2V的x1位置向右到电势为2V的x7
9、位置，为了通过x4处电势3V的位置，电子至少具有初动能1eVD电子在 x1到 x2区域内沿x方向所受电场力小于x3到 x4区域内沿x方向所受电场力13（2011北京高考）静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折线，图中0和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心，沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q，其动能与电势能之和为A（0Aq0）。忽略重力。求：0-ddxO（1）粒子所受电场力的大小；（2）粒子的运动区间；（3）粒子的运动周期。【解析】（1）由图知，0与d（或-d）的电势差为0电场强度的大小电场力的大小（2）设粒子在-x0，x0区间内运动，速率
10、为v，由题意得由图可知，得因动能非负，有，得即粒子运动区间（3）考虑粒子从-x0处开始运动的四分之一周期，根据牛顿第二定律得粒子的加速度由匀加速直线运动，代入解得因此粒子运动周期14粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，且沿x轴方向的电势j与坐标值x的关系如下表格所示：123456789x/m0.050.100.150.200.250.300.350.400.45/105v9.004.503.002.251.801.501.291.131.00根据上述表格中的数据可作出jx图像。现有一质量为0.10kg，电荷量为1.010-7C带正电荷的滑块（可视作质
11、点），其与水平面的动摩擦因素为0.20。问：（1）由数据表格和图像给出的信息，写出沿x轴的电势j与x的函数关系表达式。（2）若将滑块无初速地放在x=0.10m处，则滑块最终停止在何处？（3）在上述第（2）问的整个运动过程中，它的加速度如何变化？当它位于x=0.15m时它的加速度多大？【解析】（1）由数据表格和图像可得，电势j与x成反比关系，即V（2）由动能定理得：WF+Wf=EK= 0设滑块停止的位置为x2，有：即代入数据，解得x2=0.225m（舍去x2=0.1m）。（3）先做加速度减小的变加速运动，后做加速度增大的变减速运动。即加速度先减小后增大。当它位于x=0.15m时，图像上该点的切线
12、斜率表示场强大小滑块在该点的水平合力Fx=qE mg=0，故滑块的加速度a=Fx/m =0三、电场中的v-t图象1如图所示，两个带等量的正电荷的小球A、B(可视为点电荷)，被固定在光滑的绝缘的水平面上，P、N是小球A、B的连线的水平中垂线上的两点，且POON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点)，由P点静止释放，在小球C向N点的运动的过程中，下列关于小球C的速度图象中，可能正确的是(AB)2在真空中上、下两个区域均为竖直向下的匀强电场，其电场线分布如右图所示，有一带负电的微粒，从上边区域沿一条电场线以速度v0匀速下落，并进入下边区域(该区域的电场足够广)，在如图所示的速度时间图象中
13、，符合粒子在电场内运动情况的是(C)3如图所示，点电荷4Q与Q分别固定在A、B两点，C、D两点将AB连线三等分，现使一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动，不计粒子的重力，则该粒子在CD之间运动的速度大小v与时间t的关系图象可能是(BC)4一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的速度时间图象如右图所示.则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的：（C）5A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度-时间图象如图甲所示。则这一电场可能是图乙中的(B)vt0甲ABAABBABDABC乙6
14、一个负点电荷仅受电场力的作用，从某电场中的a点由静止释放，它沿直线运动到b点的过程中，动能Ek随位移x变化的关系图象如图甲所示，则能与图线相对应的电场线分布图是图乙中的(B)7如图(1)是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A、B是电场线上的两点，一负电荷q仅在电场力作用下以初速度v0从A运动到B过程中的速度图线如图(2)所示，则以下说法中正确的是(ABD)AA、B两点的电场强度是EABC负电荷q在A、B两点的电势能大小是ABD此电场一定是负电荷形成的电场8图甲所示有向线段表示电场中的一根电场线，质量为m、电荷量为-q的带电粒子仅在电场力作用下沿电场线向右运动，经过A点时速度为v0，一段时间后到达与A相距为d的B点，速度减为0，粒子运动的v-t图象如图乙所示，下列判断正确
