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第28 讲 静电场中功能关系以及图像问题
目录
01 课标达标练.......................................................................................................................................................1
题型01 功能关系综合计算..................................................................................................................1
题型02 非匀强电场中的功能关系.......................................................................................................4
题型03 φ-x 图像的物理意义...........................................................................................................6
题型04 E-x 图像与粒子运动.............................................................................................................8
题型05 Ep-x 图像与运动轨迹...........................................................................................................9
题型06 结合动能定理与图像............................................................................................................12
02 核心突破练.....................................................................................................................................................14
03 真题溯源练.....................................................................................................................................................18
01 功能关系综合计算
1.(福建省厦门第一中学2022-2023 学年高三上学期11 月期中物理试题)如图所示,直角梯形ABCD 所在
的平面内存在着匀强电场,其中
,
,
。将一带电量为
的正电荷由A 点移到D 点
的过程中,电场力做功
,由A 移到B 的过程中电场力做功
。则该匀强电场的场强大
小为( )
1
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A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】由几何关系可得
由
可得匀强电场沿AD 方向的分量为
沿AB 方向的分量为
该匀强电场的场强大小为
故选A。
2.(2024 届福建省漳州市高三上学期第一次教学质量检测物理试题)静电纺纱利用了高压静电场使单纤
维两端带上异种电荷,其电场分布如图所示,则( )
A.图中虚线是等势线,电场强度
B.图中虚线是电场线,电场强度
C.一电子在A 点的电势能大于其在D 点的电势能
D.将一电子从C 移动到D,电场力做功为零
【答案】C
2
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【详解】AB.根据等量异种点电荷电场线分布特点可知,图中虚线是电场线;A 处的电场线比B 处的电场
线稀疏,则有
,故AB 错误;
C.由于右边电极接高压电源正极,则D 点电势大于A 点电势,根据
且电子带负电,则一电子在A 点的电势能大于其在D 点的电势能,故C 正确;
D.由于D 点电势大于C 点电势,将一电子从C 移动到D,电场力做正功,故D 错误。
故选C。
3.(福建省福建师范大学附属中学致远级2023-2024 学年高三下学期3 月测试物理试题)如图所示,两个
半径不等的均匀带电圆环P、Q 带电荷量相等,P 环的半径大于Q 环的,P 带正电,Q 带负电。两圆环圆心
均在O 点,固定在空间直角坐标系中的yOz 平面上。a、b 在x 轴上,到O 点的距离相等,c 在y 轴上,到
O 点的距离小于Q 环的半径。取无限远处电势为零,则( )
A.O 点场强不为零
B.a、b 两点场强相同
C.电子沿x 轴从a 到b,电场力先做负功后做正功
D.电子从c 处沿不同路径运动到a 处电场力做功不同
【答案】C
【详解】AB.根据题意,由点电荷场强公式
和电场叠加原理,由对称性可知,O 点场强为零,a、
b 两点场强大小相等,方向相反,故AB 错误;
C.根据点电荷电势公式
与电势叠加原理可知,沿x 轴从a 到b,电势先减小后增大,则电子的电势
能先增大后减小,可知,电子沿x 轴从a 到b,电场力先做负功后做正功,故C 正确;
3
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D.根据电场力做功的特点,电场力做功与路径无关可得,电子从c 处沿不同路径运动到a 处电场力做功相
同,故D 错误。
故选C。
02 非匀强电场中的功能关系
4(福建省福州市第一中学等八校联考2023-2024 学年高三上学期模拟考试物理试题)如图,以正方形
abcd 的中心为原点建立直角坐标系
,坐标轴与正方形的四条边分别平行。在a、c 两点分别放置正点
电荷,在b、d 两点分别放置负点电荷,四个点电荷的电荷量大小相等。以O 点为圆心作圆,圆的半径与
正方形的边长相等,圆与坐标轴分别交于M、N、P、Q 四点。规定无穷远处电势为零,下列说法正确的是
( )
A.N 点电场强度方向沿x 轴正向
B.M 点和N 点电势相同
C.另一正点电荷从M 点沿x 轴移动到P 点电场力先做正功后做负功
D.另一正点电荷沿圆周移动一周,电场力始终不做功
【答案】AB
【详解】A.a、b 处点电荷在N 点形成的电场强度方向沿x 轴正方向,c、d 处点电荷在N 点形成的电场强
度方向沿x 轴负方向,由等量异种点电荷在空间形成的电场的特点可知a、b 处点电荷在N 点形成的电场强
度大于c、d 处点电荷在N 点形成的电场强度,所以N 点场强方向沿x 轴正方向,故A 正确;
B.a、b 处点电荷在N 点形成的电势为零,c、d 处点电荷在N 点形成的电势也为零;同理,a、d 处点电荷
在M 点形成电势也为零,b、c 处点电荷在M 点形成电势也为零,所以M 点和N 点电势均为零,故B 正确;
C.x 轴为等势面,电荷移动过程电场力做功为零,故C 错误;
D.根据电势叠加原理,圆周上各点电势变化,所以另一正点电荷沿圆周移动一周,电场力会对其做功,
故D 错误。
故选AB。
4
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5.(福建省莆田第二十五中学2023-2024 学年高二上学期第一次月考物理试题)如图所示,水平线上的O
点放置一点电荷,图中画出了电荷周围对称分布的几条电场线,以水平线上的某点O′为圆心,画一个圆,
与电场线分别相交于a、b、c、d、e,则下列说法正确的是( )
A.b、e 两点的电场强度相同
B.b、c 两点间电势差大于e、d 两点间电势差
C.c 点电势高于e 点电势
D.电子在d 点的电势能大于在b 点的电势能
【答案】C
【详解】A.由图看出,b、e 两点电场强度的大小相等,但方向不同,而电场强度是矢量,所以b、e 两点
的电场强度不同,故A 错误;
B.根据对称性可知,b、c 两点间电势差与e、d 两点间电势差相等,故B 错误;
C.根据顺着电场线电势逐渐降低可知,离点电荷O 越远,电势越低,故c 点电势高于e 点电势,故C 正确;
D.d 点的电势高于b 点的电势,由
可知电子在d 点的电势能小于在b 点的电势能,故D 错误。
故选C。
03 φ-x 图像的物理意义
6.某静电场的电势
在x 轴正半轴的分布如图所示,下列说法正确的是( )
5
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A.
处的电场强度为零
B.该静电场是匀强电场
C.x 轴正半轴的电场强度方向不变
D.将一个正电荷从
移到
,电势能逐渐减小
【答案】A
【详解】A.
图像斜率的绝对值表示电场强度的大小,根据图像可知,
处图像的斜率为零,即
处
的电场强度为零,故A 正确;
B.随横坐标的增大,图像斜率的绝对值在发生变化,即电场强度大小发生变化,可知,该静电场不是匀
强电场,故B 错误;
C.电场方向由高电势点指向低电势点,可知,0~
之间的电场强度方向x 轴负方向,
位置右侧的电场
强度方向沿x 轴正方向,即x 轴正半轴的电场强度方向在
处发生了变化,故C 错误;
D.0~
之间的电场强度方向x 轴负方向,将一个正电荷从
移到
,电场力做负功,则电势能逐渐增大,
故D 错误。
故选A。
7..在x 轴上固定有两个点电荷
和
,两点电荷连线上各点的电势高低分布如图所示,取无穷远处电
势为零,A、P、B 为x 轴上的三点,则( )
A.P 点的电场强度为0
B.
为负电荷,
为正电荷
C.A、B 两点的电场强度方向相反
D.负试探电荷从A 运动到B,电场力做负功
【答案】D
【详解】BC.由题图可知,从Q1沿x 轴到Q2电势始终降低,所以Q1与Q2连线上电场强度方向始终沿x 轴
6
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正方向,即AP 间与PB 间的电场强度方向相同,均为x 正方向,所以Q1带正电荷,Q2带负电荷,A、B 两
点的电场强度方向相同,故BC 错误;
A.由
可知
图像斜率大小表示电场强度大小,P 处图像的斜率不等于零,则P 点的场强不为
零,,故A 错误;
D.由BC 项分析可知,AB 两点间电场强度方向沿x 正方向,负试探电荷从A 运动到B,受电场力沿x 负方
向,故负试探电荷从A 运动到B,电场力做负功,故D 正确。
故选D。
8.静止于坐标原点O 的点电荷的电场中,任一点的电势φ 与该点到点电荷的距离x 的关系如图所示。A、
B、C 为x 轴上等距的三点,取无穷远处的电势为零,下列说法正确的是( )
A.A、B、C 三点的场强关系为:
B.电场E 方向沿x 轴正方向
C.AB、BC 间的电势差关系为:
D.负电荷在A、B、C 三点的电势能关系为:
【答案】B
【详解】A.根据点电荷场强公式
离点电荷距离越大,场强越小,即
故A 错误;
B.点电荷静止于坐标原点,沿x 轴正方向电势逐渐降低,该点电荷带正电,由正点电荷的电场线分布可
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知,电场E 方向沿x 轴正方向,故B 正确;
C.根据
因为AB 的平均场强大于BC 间的平均场强
所以可知
故C 错误;
D.根据电势能定义式
负电荷在A、B、C 三点的电势能关系为
故D 错误。
故选B。
9.两电荷量分别为
和
的点电荷固定在
轴上的
、
两点,两电荷连线上各点电势
随
变化的关系
如图所示,其中
为
段上电势最低的点,则下列说法正确的是( )
A.
、
为等量异种电荷
B.
、
两点间场强方向沿
轴负方向
C.
、
两点间的电场强度大小先减小后增大
D.将一正点电荷从
点移到
点,电势能先增大后减小
【答案】C
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【详解】A.由图可知,靠近两点电荷时,电势正向升高,再根据电势分布的对称性可知
和
为等量正
电荷,故A 错误;
B.从N 到C 电势降低,可知
、
两点间场强方向沿
轴正方向,故B 错误;
C.φ-x 图像切线的斜率表示电场强度,由图可知
、
两点间的电场强度大小先减小后增大,故C 正确;
D.由图可知从
点移到
点电势先降低后升高,根据
可知,将一正点电荷从
点移到
点,电
势能先减小后增大,故D 错误。
故选C。
10.静电场中的x 轴上有A、B 两点,一个带负电粒子在A 点由静止释放,仅在电场力作用下沿直线运动
到B 点,粒子的加速度先减小后增大,粒子的动能先增大后减小,则A、B 两点间电势
随x 的变化关系、
电场强度E 随x 的变化关系可能正确的是(电场强度正方向沿x 轴负方向)( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】AB.该过程中动能先增大后减小,根据能量守恒可知,电势能应该先减小后增大。而由于粒子带
负电,则电势的变化规律与电势能相反,电势则先增大后减小,B 正确 A 错误;
CD.粒子动能先增大后减小,可知电场力先做正功,后做负功,则电场力先向右,后向左,粒子带负电,
可知电场强度先向左,后向右,结合题意可知,电场强度先为正,后为负,因此CD 错误。
故选B。
04 E-x 图像与粒子运动
11.(一电场在x 轴上各点的电场强度分布如图所示。现将一带正电的粒子(不计重力)从O 点静止释放,
仅在电场力的作用下,沿x 轴正方向运动,则关于该电场在x 轴上各点的电势φ、带电粒子的动能Ek、电
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势能Ep以及动能与电势能之和E0随x 变化的图像,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【详解】A.带正电的粒子(不计重力)从O 点静止释放,仅在电场力的作用下,带电粒子沿x 轴运动,
则电场力方向沿x 轴正方向,电场线方向沿x 轴正方向。沿电场线方向电势降低,A 错误;
B.由图可知,场强先减小后增大,由Ek − x 图像斜率大小代表电场力大小,斜率正负代表电场力方向,
方向一直为正方向,电场力
先减小后增大,一直为正方向,与题中电场强度沿x 轴变化一致,B 正确;
C.Ep − x 斜率代表电场力,所以斜率应该先减小后增大,C 错误;
D.由能量守恒
动能与电势能之和E0不变,D 正确。
故选BD。
12.一带正电的金属板和一带负电的放电极形成电场,电场线分布如图所示。一电子从M 沿直线运动到
N,以放电极为原点,以MN 方向为正方向建立x 轴。该过程中,电场强度大小E、电子的加速度大小a、
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电势
、电势能
随x 变化的图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【详解】A.由题知该电场为非匀强电场,电子从M 沿直线运动到N,电场线疏密程度非均匀变化,可知
题中电场强度
随位移
非线性变化,电场强度
随位移
在逐渐减小,A 错误;
B.电场强度
随位移
在逐渐减小,粒子所受电场力在逐渐减小,故粒子的加速度在逐渐减小,B 正确;
C.电子逆着电场线运动,电势
随位移
在逐渐增大,C 错误;
D.电子逆着电场线运动,电场力做正功,电势能
随位移
在逐渐减小,由于电场力减小,图像斜率减
小,D 正确;
故选BD。
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05 Ep-x 图像与运动轨迹
13.空间存在一沿x 轴方向的静电场,质子由原点O 点开始仅在电场力的作用下沿x 轴的正方向运动,该
过程中质子的电势能关于位移x 的变化规律如图所示。其中图线
为顶点在
的开口向上的抛物线,
以后的图线为倾斜的直线。下列说法正确的是( )
A.O 位置和
位置的电场强度方向相同B.图中
处的电势最低,
处的电势最高
C.
段质子做匀变速直线运动
D.在
段该电场沿x 轴的正方向
【答案】BC
【详解】A.根据
可知,
图像的切线斜率的绝对值等于
,由题图可知
处切线斜率为零,故
处电场强度最小且
为零,O 位置和
位置关于
位置对称,则O 位置和
位置的电场强度大小相等,方向相反,故A 错误;
B.根据
由于质子带正电,可知质子所在位置电势能越大,电势越高,则图中
处的电势最低,
处的电势最高,
故B 正确;
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C.
段图像的斜率不变,则质子所受的电场力不变,质子的加速度不变,则该过程质子做匀变速直
线运动,故C 正确;
D.根据沿电场方向电势降低,可知
左侧的电场沿x 轴的正方向,
右侧的电场沿x 轴的负方向,故D
错误。
故选BC。
14.如图甲所示,在某电场中建立x 坐标轴,一个电子仅在电场力作用下沿x 轴正方向运动,经过A、B、C
三点,已知
。该电子的电势能
坐标x 变化的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是(
)
A.电场在x 坐标轴上电场强度方向沿x 轴正方向
B.A 点电势低于B 点电势
C.A 点电场强度小于B 点的电场强度
D.电子从A 运动到B 电场力做的功大于从B 运动到C 电场力做的功
【答案】BD
【详解】AB.电子仅在电场力作用下沿x 轴正方向运动,说明电场强度方向沿x 轴负方向,则A 点电势低
于B 点电势,故A 错误,B 正确;
C.根据
,可知图像的斜率的绝对值等于电场力的大小,因此从A 到B,电场力减小,电场强度
减小,故A 点的电场强度大于B 点的电场强度,故C 错误;
D.由图乙可知,电子从A 到B 的电势能减小量大于从B 到C 的电势能减小量,故电子从A 运动到B 电场
力做的功大于从B 运动到C 电场力做的功,故D 正确。
故选BD。
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06 结合动能定理与图像
11.(2019·陕西咸阳·二模)如图甲所示,一绝缘的竖直圆环上均匀分布着正电荷,一光滑细杆从圆心垂
直圆环平面穿过圆环,杆上套有带正电的小球,现使小球从a 点由静止释放,并开始计时,后经过b、c 两
点,其运动过程中的υ
t
﹣图象如图乙所示.下列说法正确的是( )
A.带电圆环在圆心处产生的场强为零
B.a 点场强大于b 点场强
C.电势差Uab小于Ubc
D.小球由b 到c 的过程中平均速度小于0.55m/s
【答案】AC
【详解】根据电场的叠加原理和对称性可知,带电圆环在圆心处产生的场强为零,故A 正确.由乙图知,
小球在a 处的加速度小于b 处加速度,由qE=ma 知,a 点场强小于b 点场强,故B 错误.根据动能定理得:
;
可得Uab小于Ubc.
故C 正确.小球由b 到c 的过程中做非匀加速运动,位移大于匀加速运动的位移,所以平均速度大于
故D 错误.故选AC
12.(18-19 高三上·福建福州·期中)一根轻质杆长为2L,可绕固定于中点位置处的轴在竖直面内自由转动,
杆两端固定有完全相同的小球1 和小球2,它们的质量均为m,带电荷量分别为+q 和–q,整个装置放在如
图所示的关于竖直线对称的电场中.现将杆由水平位置静止释放,让小球1、2 绕轴转动到竖直位置A、B
两点,设A、B 间电势差为
,该过程中( )
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A.小球2 受到电场力变小
B.小球1 电势能减少量小于
C.小球1、2 的机械能总和增加量小于
D.小球1、2 的动能总和增加了
【答案】BD
【详解】由图可知,杆由水平位置转到竖直位置时,球2 所处的位置电场线变得密集,场强变大,则球2
所受的电场力变大,选项A 错误;根据电场线分布的对称性可知:开始时两个小球处于同一等势面上,转
动后,小球1 所在位置A 的电势较低,小球2 所在位置B 的电势较高,根据等势面线电场线的关系知道,
A、1 间电势差小于2、B 间的电势差,小球2 的电势升高量大于小球1 电势降低量,所以小球1 的电势能
减小量小于
qu,小球2 的电势能减小量大于
qu,选项B 正确;根据动能定理,系统的重力势能未变,
则动能增加量等于电场力对系统做功,大小为uq,机械能增加量等于动能的增加量,即系统的机械能增加
量也为uq,故C 错误,D 正确.故选BD.
13.(20-21 高二上·福建三明·阶段练习)如图所示,分别在M、N 两点固定两个点电荷+Q 和+q(Q>q),
以MN 连线的中点O 为圆心的圆周上有A、B、C、D 四点。下列说法正确的是( )
A.A 点场强大于B 点场强
B.C 点电势与D 点电势相等
C.AO 两点间的电势差与BO 两点间的电势差相等
D.将某负电荷从C 点移到O 点,电场力做负功
【答案】AB
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【详解】A.由于Q>q, A 点处电场线比B 点处电场线密,A 点场强大于B 点场强,故A 正确.
B.由对称性可知,C 点电势与D 点电势相等,选项B 正确;
C.因AO 之间的场强大于OB 之间的场强,根据U=Ed 可知,AO 两点间的电势差大于BO 两点间的电势差,
选项C 错误;
D.由于Q>q,则负电荷在CO 上受到的电场力指向左下方,则负电荷从C 移到O 的过程,电场力做正功,
故D 错误。
故选AB。
14
(22-23 高三上·福建厦门·期中)如图所示是静电除尘装置的原理图,两个收集尘土的集尘板
带正电,放电极带负电,当带有尘埃的气体进入静电除尘装置后,尘埃吸附放电极放出的电子而带上负电,
在极板间电场的作用下被集尘板收集,从而达到除尘净化空气的效果,A、B 为电场中的两点,则
( )
A.A 点电场强度比B 点的大,方向与B 点的相同
B.尘埃带电后,一定沿着电场线运动到达集尘板
C.A 点电势高于B 点电势
D.带负电的尘埃在A 点的电势能高于在B 点的电势能
【答案】D
【详解】A.由图可知,A 点电场线比B 点密集,因此A 点电场强度比B 点的大,而A 点与B 点的切线方
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向不同,即两点的电场强度方向不同,故A 错误;
B.尘埃带电后带负电,受与场强方向相反的电场力,将向集尘板运动,除沿过放电极竖直方向运动的带
电尘埃受到的电场力与速度方向相同而沿电场线运动外,其它方向的带电尘埃由于受到电场力方向时刻变
化,与速度方向不同,因此尘埃不会沿电场线运动到达集尘板,故B 错误;
CD.沿着电场线方向电势减低,可知A 点电势低于B 点电势,由于尘埃带电后带负电,负电荷在电势越高
的地方电势能越低,因此带负电的尘埃在A 点的电势能高于在B 点的电势能,故C 错误,D 正确。
故选D。
15.(18-19 高二上·福建三明·期中)如图所示,一簇电场线的分布关于y 轴对称,O 是坐标原点,M、N、
P、Q 是以O 为圆心的一个圆周上的四个点,其中M、N 在y 轴上,Q 点在x 轴上,则下列说法正确的是(
)
A.M 点的电势比P 点的电势高
B.OM 间的电势差小于NO 间的电势差
C.一正电荷在O 点时的电势能小于在Q 点时的电势能
D.将一负电荷由M 点移到P 点,电场力不做功
【答案】B
【详解】根据电场线与等势线垂直特点,在M 点所在电场线上找到p 点的等势点,根据沿电场线电势降低
可知,P 点的电势比M 点的电势高,故A 错误;根据电场分布可知,OM 间的平均电场强度比NO 之间的平
均电场强度小,故由公式U=Ed 可知,OM 间的电势差小于NO 间的电势差,故B 正确;O 点电势高于Q 点,
根据Ep=φq 可知,正电荷在O 点时的电势能大于在Q 点时的电势能,故C 错误;M 点的电势比P 点的电势
低,负电荷从低电势移动到高电势电场力做正功,故D 错误.故选B.
【点睛】电场线、电场强度、电势、电势差、电势能等物理量之间的关系以及大小比较,是电场中的重点
和难点,在平时训练中要加强这方面的练习,以加深对概念的理解.
二、多选题
16.(16-17 高二上·福建·期中)空间有一沿
轴对称分布的电场,其电场强度
随
变化的图像如图所示,
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轴正方向为电场强度的正方向。下列说法中正确的是( )
A.该电场可能是由一对分别位于
和
两点的等量异种电荷形成的电场
B.
和
两点的电势相等
C.正电荷从
运动到
的过程中电势能先增大后减小
D.原点
与
两点之间的电势差大于
与
两点之间的电势差
【答案】BD
【详解】A.根据等量异种电荷形成电场的特点可知,在等量异种电荷的连线上,各点的电场强度的方向
相同,而题图中电场强度的大小和方向都沿
轴对称分布,所以该电场一定不是由一对分别位于
和
两点的等量异种电荷形成的电场,故A 错误;
B.E-x 图像与x 轴所围的面积表示电势差,则由题意可知
即
所以
故B 正确;
C.由题图可知,从
到
电场强度方向始终为正,则正电荷运动的方向始终与电场强度方向相同,所以
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静电力做正功,电势能逐渐减小,故C 错误;
D.由
可得
又因为
所以
故D 正确。
故选BD。
17.一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
随位置坐标x 变化的关系如图所示,
其中
段是关于直线
对称的曲线,
段是直线,其中
,则下列说法正确的是
( )
A.
段的电场强度逐渐减小
B.粒子在
段做匀变速运动,
段做匀速直线运动
C.
处电势
的关系为
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D.
与
两点间的电势差
等于
与
两点间的电势差
【答案】AC
【详解】A.根据电势能与电势的关系
场强与电势差的关系
得
由数学知识可知
图像切线的斜率等于
段的斜率逐渐减小,电场强度逐渐减小,故A 正确;
B.由图看出在
段图像切线的斜率不断减小,由上式知场强减小,粒子所受的电场力减小,加速度减
小,做非匀变速运动,
段图像切线的斜率不断增大,场强增大,粒子所受的电场力增大,做非匀变
速运动,
段斜率不变,场强不变,即电场强度大小和方向均不变,是匀强电场,粒子所受的电场力
不变,做匀变速直线运动,故B 错误;
C.根据电势能与电势的关系
粒子带负电,即
,可知电势能越大,粒子所在处的电势越低,所以有
故C 正确;
18.在x 轴上O、P 两点分别放置电荷量为
、
的点电荷,一个带负电的试探电荷在两电荷连线上的电势
能
随x 变化关系如图所示,其中A、B 两点电势能为零,BD 段中C 点电势能最大,则下列说法中正确的
是( )
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A.
是负电荷,
是正电荷
B.B、C 间场强方向沿x 轴正方向
C.C 点的电场强度大于A 点的电场强度
D.将一个正点电荷从B 点移到D 点,电场力先做负功后做正功
【答案】AB
【详解】A.由题图可知,从O 到P 电势能一直减小,试探电荷带负电,则电势一直增加,两个点电荷必
定是异种电荷,且
是负电荷,
是正电荷,故A 正确;
B.由题图可知,从B 到C 电势能增加,试探电荷带负电,则电势降低,根据沿电场线方向电势降低可知,
B、C 间电场强度方向沿x 轴正方向,故B 正确;
C.切线斜率表示电场力,可知C 点场强为零,A 点的场强不等于零,则A 点的场强大于C 点的场强,故C
错误;
D.由题图可知,从B 点到D 点,试探电荷带负电,电势能先增大后减小,则电势先降低后升高,将一个
正点电荷从B 点移到D 点,电势能先减小后增大,则电场力先做正功后做负功,故D 错误。
故选AB。
19.(2009·全国·高考真题)如图所示,一电场的电场线分布关于y 轴(沿竖直方向)对称,O、M、N 是y
轴上的三个点,且OM=MN.P 点在y 轴右侧,MP⊥ON.则
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A.M 点的电势比P 点高
B.将负电荷由O 点移动到P 点,电场力做正功
C.M、N 两点间的电势差大于O、M 两点间的电势
D.在O 点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y 轴做直线运动
【答案】AD
【详解】A.过M、P、N 做等势线,可得到过P 点的等势线通过M、N 之间,因顺着电场线电势降低,则
有φM>φP>φN,故A 正确.
B.将负电荷由O 点移到P 点,因UOP>0,所以W=-qUOP<0,则负电荷电场力做负功,故B 错误;
C.由U=Ed 可知,MN 间的平均场强小于OM 间的平均场强,故MN 两点间的电势差小于OM 两点间的电
势差,C 错误;
D.根据电场线的分布特点会发现,电场线关于y 轴两边对称,故y 轴上的场强方向在 y 轴上,所以在O
点静止释放一带正电粒子,其所受电场力沿y 轴正方向,则该粒子将沿y 轴做直线运动,故D 正确;
【点睛】考点:电场线;电势及电势能
电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,电场力做正功,电势能减小,电场力做负
功,电势能增加.
20.(2008·江苏·高考真题)如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB=BC,电场中的A、B、C 三点的场
强分别为EA、EB、EC,电势分别为ΦA、ΦB、 ΦC,AB、BC 间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确
的有( )
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A.ΦA>ΦB>ΦC
B.EC>EB>EA
C.UAB<UBC
D.UAB=UBC
【答案】ABC
【分析】试题分析: A、B、C 三点处在一根电场线上,沿着电场线的方向电势降落,故φA>φB>φC,故A
正确;
由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为EC>EB>EA,故B 正确;电场线密集的地方电势降落较快,
故UBC>UAB,故C 正确,D 错误.
考点:考查静电场中的电场线、等势面的分布知识和规律.
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