高考物理一轮复习 专题7-5 场强图象千题精练.doc

1 / 10【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 专题专题 7-57-5 场强图象千题精练场强图象千题精练一选择题1.（2018 洛阳联考）静电场在 x 轴上的场强 E 随 x 的变化关系如图所示，x 轴正方向为场强正方向，带正电的点电荷沿 x 轴运动，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 的过程中电势能先减小后增大D由 x1 运动到 x4 的过程中电场力先减小后增大【题型分析】高考对于场强图象和电势图象的考查主要有两方面：一方面给出场强图象或电势图象，要求在理解图象物理意义的基础上，分析判断与其相关的物理问题；另一方面，给出电荷分布情景，判断与其对应的场强图象或电势图象那个是正确的。此题以场强图象给出解题信息，考查电势能、电场力做功及其相关知识点，意在考查对场强图象的理解和灵活运用相关知识的能力。【参考答案】B2. (多选)静电场在 x 轴上的场强 E 随 x 的变化关系如图 19 所示，x 轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿 x 轴运动，则点电荷( )2 / 10图 19A.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 的过程中电场力先增大后减小D.由 x1 运动到 x4 的过程中电场力先减小后增大【参考答案】BC3.(2017·石家庄模拟)如图 8 所示，真空中有一半径为 R、电荷量为Q 的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立 x 轴。理论分析表明，x 轴上各点的场强随 x 变化关系如图乙所示，则( )图 8A.x2 处场强大小为)B.球内部的电场为匀强电场C.x1、x2 两点处的电势相同D.假设将试探电荷沿 x 轴移动，则从 x1 移到 R 处和从 R 移到 x2 处电场力做功相同【参考答案】A【名师解析】计算 x2 处的电场强度时，可把带电球体等效为位于原点的点电荷，则有 x2 处场强大小为 Ek)，故选项 A 正确；由乙图 Ex 图象可知，球内部由O 到球表面区间电场强度均匀增大，所以内部电场为非匀强电场，故选项 B 错误；x 轴上 O 点右侧的电场方向始终是向右的，沿着电场的方向电势逐渐减小，可知x1>x2，故选项 C 错误；Ex 图象与 x 轴所围面积表示电势差，由乙图可3 / 10知两处面积不相等，所以 x1 处与球表面、球表面与 x2 处的电势差不同，则将试探电荷沿 x 轴从 x1 移到 R 处和从 R 移到 x2 处电场力做功不相同，故选项 D错误。4.（湖北省××市龙泉中学 2016 届高三 5 月月考理科综合试题）一带负电的粒子只在电场力作用下沿 x 轴正向运动，其电势能 E 随位移 x 变化的关系如图所示，其中段是关于点对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（ ）20x:1x23xx:A、处电场强度为零1xB、处电势、的关系为1x2x3x123123C、粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动20x:23xx:D、段是匀强电场23xx:【参考答案】ABD考点：电势、电场强度、电势能【名师点睛】解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况。4 / 105 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 20所示。下列说法正确的是( )图 20A.O 点的电势最低B.x2 点的电势最高C.x1 和x1 两点的电势相等D.x1 和 x3 两点的电势相等【参考答案】C6(2016·江西赣州高三入学考试)如图所示，两个带电荷量分别为 2q 和q 的点电荷固定在 x 轴上，相距为 2L。下列图象中，两个点电荷连线上场强大小 E与 x 关系的图象可能是( )【参考答案】C 【名师解析】由异种点电荷的电场强度的关系可知，在两电荷连线中点偏右处电场强度最小，但不是零，越是靠近两点电荷处电场强度越大，C 正确。7(2016·江苏泰州高三期中)一带正电粒子在正点电荷的电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动。取该直线为 x 轴，起始点 O 为坐标原点，则下列关于电场强度 E、粒子动能 Ek、粒子电势能 Ep、粒子加速度 a 与位移 x 的关系图象可能的是( )【参考答案】CD 8(2016·山西四校联考)如图甲所示，两平行金属板 MN、PQ 的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂5 / 10直，在 t0 时刻，一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，粒子射入电场时的速度为 v0，tT 时刻粒子刚好沿 MN 板右边缘射出电场。则( )A该粒子射出电场时的速度方向一定是沿垂直电场方向的B在 t时刻，该粒子的速度大小为 2v0C若该粒子在时刻以速度 v0 进入电场，则粒子会打在板上D若该粒子的入射速度变为 2v0，则该粒子仍在 tT 时刻射出电场【参考答案】A 9. 在 x 轴上关于原点对称的 a、b 两点处固定两个电荷量相等的点电荷，如图所示的 Ex 图象描绘了 x 轴上部分区域的电场强度(以 x 轴正方向为电场强度的正方向)。对于该电场中 x 轴上关于原点对称的 c、d 两点，下列结论正确的是( )A.两点场强相同，c 点电势更高B.两点场强相同，d 点电势更高C.两点场强不同，两点电势相等，均比 O 点电势高D.两点场强不同，两点电势相等，均比 O 点电势低【参考答案】A【名师解析】题图中 a 点左侧、b 点右侧的电场都沿 x 轴负方向，则 a 点处为正电荷，b 点处为负电荷，又两点电荷的电荷量相等，则 c、d 两点的场强相同，c 点电势更高，A 正确，B、C、D 错误。10.(多选)(2014·上海单科，19)静电场在 x 轴上的场强 E 随 x 的变化关系如图所示，x 轴正方向为场强正方向，带正电的点电荷沿 x 轴运动，则点电荷( )6 / 10A.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 的过程中电场力先增大后减小D.由 x1 运动到 x4 的过程中电场力先减小后增大【参考答案】BC11. （2010·江苏）空间有一沿 x 轴对称分布的电场，其电场强度 E 随 x 变化的图象如题 18-1 图所示。下列说法正确的是（ ）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【参考答案】C12.（2009·上海） 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 关系的是题 18-2 图中的（ ）【参考答案】A【名师解析】由于两点电荷带电量相等，两电荷连线上场强大小 E 与 x 关系应图 18-27 / 10该关于连线中点对称。根据点电荷电场强度公式和场强叠加原理，两个相距 L的等量异种点电荷连线上任一点的电场强度可表示为 E=kq/x2+kq/(L-x)2=kq·，在连线中点，即 x=L/2，场强最小，其场强最小值为 E=8kq/L2。在连线中点电场强度不为零，所以正确反映两电荷连线上场强大小 E 与 x 关系的是图 A。222222xLxLxxL13.（2015·××市质检）有一个均匀带电圆环，以圆环圆心 O 为坐标原点，过O 且垂直于圆环平面的线为 x 轴，如题 18-4 图甲所示，现测得 x 轴上的电场强度随坐标 x 值变化的图像如图乙所示（场强为正值，表示方向沿 x 轴正方向） ，H、I 是 x 轴上两点，且 HOOI，取无穷远处电势为零。则以下分析正确的是A该圆环带负电Bx 轴上 O 点电势为零C将一个正的试探电荷沿 x 轴从 H 移动到 I 的过程中，电势能先增大后减小DH 点的电势低于 I 点的电势【参考答案】C14 （2015·山东省青岛联考）空间有一沿 x 轴对称分布的电场，其电场强度 E 随 x 变化的图象如题 18-5 图所示下列判断正确的是AO 点的场强最小，电势最低Bx1 处的电势和 x1 处的电势相等C电子从 x1 处到x1 处的过程中速度先减小后增大 D电子从 x1 处到x1 处的过程中电势能一直减小【参考答案】D【名师解析】从图象可以看出， O 点的电场强度最小，沿 x 轴方向场强的方向8 / 10不变，沿电场线方向电势逐渐降低，故 O 点的电势不是最低，x1 处的电势和 x1 处的电势一定不相等，若电子仅在电场力作用下从 x1 处运动到x1 处，则电场力做正功，电子的电势能一直减小，动能一直增大，速度一直增大，只有 D 项正确。15.（2015·陕西宝鸡联考）在坐标系的 x 轴上关于 O 点对称的位置放置两个等量同种电荷，x 轴上电场的场强 E 随 x 变化的关系如题图所示，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A电子在 A、B 两点的电势能相等B电子在 A、B 两点的加速度大小相等方向相反C若取无限远处电势为零，则 O 点处电势小于零D电子从 A 点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线【参考答案】ABC16.(2015·盐城质检)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，x1 和x1 为 x 轴上对称的两点下列说法正确的是( )Ax1 处场强大于x1 处场强B若电子从 x1 处由静止释放后向 x 轴负方向运动，到达x1 点时速度为零C电子在 x1 处的电势能大于在x1 处的电势能Dx1 点的电势比x1 点的电势高【参考答案】B17(2016·皖南八校第二次联考)如图所示 x 轴上各点的电场强度如图所示，场强方向与 x 轴平行，规定沿 x 轴正方向为正，一负点电荷从坐标原点 O 以一9 / 10定的初速度沿 x 轴正方向运动，点电荷到达 x2 位置速度第一次为零，在 x3 位置第二次速度为零，不计粒子的重力。下列说法正确的是( )AO 点与 x2 和 O 点与 x3 电势差 UOx2UOx3B点电荷从 O 点运动到 x2，再运动到 x3 的过程中，加速度先减小再增大，然后保持不变C点电荷从 O 点运动到 x2，再运动到 x3 的过程中，速度先均匀减小再均匀增大，然后减小再增大D点电荷在 x2、x3 位置的电势能最小【参考答案】A 【名师解析】根据动能定理，电荷由 O 点到 x2 和由 O 点到 x3 都有qU0mv，可知 UOx2UOx3，A 项正确；由图可知，x 轴正方向上各点场强沿着 x 轴正方向，场强大小是非线性变化，x 轴负方向各点场强方向沿着 x 轴负方向，为匀强电场，点电荷从坐标原点出发，其加速度先增大后减小，再增大后减小，而后再增大后减小，又再增大后减小，然后保持不变，在 x 轴左侧做匀变速直线运动，B、C 项错误；电荷运动过程中动能和电势能之和保持不变，动能最小则电势能就最大，即点电荷在 x2、x3 位置电势能最大，D 项错误。二计算题1 （2016 深圳三模）(12 分)半径为 R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中 E0 已知，Er 曲线下 OR 部分的面积等于 R2R 部分的面积。(1)写出 Er 曲线下面积的单位；(2)己知带电球在处的场强，式中 k 为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量10 / 10Q 为多大？Rr2rkQE(3)求球心与球表面间的电势差U；(4)质量为 m，电荷量为 q 的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R 处？【名师解析】（1）Er 曲线下面积的单位为伏特 （2 分）（2）由点电荷的电场强度公式，E0=kQ/R2， （2 分）解得：该均匀带电球所带的电荷量 Q= E0 R2/k。 （2 分）（3）根据 Er 曲线下面积表示电势差，球心与球表面间的电势差U= E0 R/2。 （2 分）（4）根据题述 Er 曲线下 OR 部分的面积等于 R2R 部分的面积，球体表面到 2R 处的电势差U= E0 R/2。 （1 分）由动能定理，-qU=0-mv2， （2 分）21解得：v=。 （1 分）mRqE0