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专题49 电场中的图像问题
1.(多选)一电荷从电场中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vt图象如图所示.则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的(
)
2.在真空中某区域有一电场,其中一条电场线如图甲所示,O、A、B为电场线上间距
相等的三个点,这一条电场线上各点的电势φ分布如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.O点的电势小于A点的电势
B.O点的电场强度小于A点的电场强度
C.将正电荷沿该直线从A移到B的过程中,电场力做负功
D.O、A两点间的电势差大于A、B两点间的电势差
3.[2022·八省八校联考](多选)静电场的方向平行于x轴,沿x轴上各点的场强与位
置的关系如图所示.一质子仅受电场力,由O点静止释放,沿x轴正向运动,已知Oa=ab
=bc=L,φ=0,则下列说法中正确的是( )
b
A.O点的电势为EL
0B.质子在O点和d点的电势能相等
C.质子在a、b、c三点的动能之比为1∶2∶3
D.质子从O到b点先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动
4.[2022·河南省南阳市期中](多选)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O~x 段是对称的曲线,x ~x 段是直
p 2 2 3
线.下列说法正确的是( )
A.x 处电场强度为零
1
B.从x 到x,电场强度逐渐增大
2 3
C.x、x、x 处电势φ、φ、φ 的关系为φ>φ>φ
1 2 3 1 2 3 1 2 3
D.粒子在0~x 段做匀变速运动,在x~x 段做匀速直线运动
2 2 3
5.[2022·广东省联考三](多选)如图所示,两等量异种点电荷Q 、Q 分别固定在x轴
1 2
上,O为两点电荷连线的中点,A、B为x轴上两点电荷间关于O点对称的两点.取A点为
坐标原点,水平向右为正方向,无穷远处电势为零.自 A点由静止释放一电子,仅在电场
力作用下从A点向B点运动.在由A点运动到B点的过程中,下列关于电子所经位置的电
势φ、电子的电势能E 随位移x的变化关系可能正确的是( )
p
6.空间存在一静电场,电场中x轴上的电势φ随x坐标的变化规律如图所示,下列
说法正确的是( )A.x=4 m处的电场强度为零
B.x=4 m处电场方向一定沿x轴正方向
C.电荷量为e的负电荷沿x轴从O点移动到6 m处,电势能增大8 eV
D.若电荷只在电场力作用下沿x轴正方向移动,加速度先增大后减小
7.[2022·河南高三练习]空间中存在一静电场,一电子仅在电场力作用下沿 x轴正方
向运动,其电势能E 随位置x的变化关系如图所示,则电子从x 向x 运动的过程中,下列
p 1 3
说法正确的是( )
A.在x 处电子速度最大
1
B.在x 处电子加速度最大
2
C.在x 处电场强度最大
3
D.在x 处电势最高
2
专题49 电场中的图像问题
1.CD 根据vt图像可知电荷的加速度逐渐增大,即电荷所受电场力逐渐增大,又根
据电场线越密集电场强度越大可知,从A到B电场线逐渐密集,由于题干没说明是带正电
还是带负电,故电荷所受电场力方向与电场强度方向可能相同、可能相反,综上所述可
知,A、B错误,C、D正确.
2.D 根据乙图可知,O点的电势大于A点的电势,故A错误;电势变化越快的地方场
强越大,根据图线斜率可以得出,O点的电场强度大于A点的电场强度,故B错误;将正电
荷沿该直线从A移到B的过程中,电场力做正功,故C错误;O、A两点间的电势差大于
A、B两点间的电势差,故D正确.
3.AC 质子仅受电场力,F=qE,由Ex图像可知O至b点,质子先做加速度逐渐变大
的加速运动,再做加速度逐渐减小的加速运动,故 D错误;质子在O点的电势能大于d
点,由于b点电势为0,则可由图像面积知电势差U =EL,则A正确,B错误;动能可以
Ob 0
利用动能定理,W∝U,可知动能之比为1∶2∶3,C正确.4.AC Ex图像的斜率表示电场力(也是合外力),图线在x处的斜率为零,则电场力
p 1
为零,电场强度为零,A正确;从x到x,斜率不变,电场力不变,电场强度不变,B错
2 3
误;由φ=,由图像得0<E <E <E ,联立解得0>φ>φ>φ,C正确;在0~x
p1 p2 p3 1 2 3 2
段,粒子受到的电场力变化,加速度变化,不是匀变速运动;x~x段,电场力恒定,做
2 3
匀变速直线运动,D错误.
5.BC 由题意可知,由A到B电势升高,O点电势为零,故O点左侧电势小于零、右
侧电势大于零,又由E=可知,φx图像切线的斜率绝对值可表示场强大小,由A到O,场
强减小,由O到B场强增大,A错误、B正确;电子在由A运动到B的过程中,电场力做正
功,则电势能减小,D错误;取一小段位移x,由eE·x=E -E,得E=E -eE·x,故
P0 P P P0
Ex图像的斜率绝对值也可反映场强大小,C正确.
P
6.C 图像的斜率等于电场强度,则x=4 m处的电场强度不为零,A错误;从0到x
=4 m处电势不断降低,但问题中没有说明电场线是否与x轴平行,则x=4 m处的电场方
向不一定沿x轴正方向,故B错误;负电荷沿x轴正方向移动,电势降低,电势能增大的
量为ΔE=-e·(-4 V-4 V)=8 eV,C正确;根据牛顿第二定律qE=ma,加速度与电场
P
强度成正比,由图像可知,斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大,即加速度先减
小后增大,D错误.
7.C 电子仅在电场力作用下运动,动能与电势能之和是恒定的,则电子从x向x运
1 3
动的过程中,在x处的电势能最小,则动能最大,速度最大,A错误;Ex图像的斜率绝对
3 P
值表示电子受到的电场力大小,在x处图像的斜率为0,则电场力为0,故电子的加速度为
2
0,B错误;电子从x向x运动的过程中,x处的图像斜率绝对值最大,则电场力最大,电
1 3 3
场强度最大,C正确;电子从x向x运动的过程中,电子在x处电势能最大,但由于电子
1 3 2
带负电,故在x处电势最低,D错误.
2