8.4静电场中的图象问题（一、二）过关检测-2022届高考物理一轮复习

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8.4静电场中的图象问题（一）1．如图所示，真空中x轴上有两个带正电的点电荷，位置分别位于原点O和x0处，电荷量分别为Q1和Q2，且Q1>Q2，规定沿x轴正方向为电场强度正方向。在0~x0之间，电场强度E随位置坐标x的变化图像可能正确的是（　　）A． B．C． D．2．如图所示的某电场中，x轴上各点处电场强度E随x变化图象，x轴正向为电场强度的正方向，在x轴上0~x1间某点处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子，粒子仅在电场力作用下运动，下列说法中正确的是（　　）A．x1处电势最低B．x2处电势最高C．粒子在向右运动的过程中，粒子的电势能可能先减小后增大再减小D．粒子在向右运动的过程中，如果到达x2处速度刚好为零，则粒子运动的最大速度一定大于3．如图所示，两个等量正点电荷分别固定在a、b两点，O为ab连线中点， c、d两点关于O对称。一负电荷从c点以向右的初速度v0开始运动，在负电荷从c运动至d的过程中，v为运动电荷的速度，E为运动电荷所在位置的电场强度，φ为运动电荷所在位置的电势，Ek为运动电荷的动能。取无穷远处的电势为零，下列图象可能正确的是（　　）A． B．C． D．4．A和B两点在x轴上的坐标值为xA和xB，一质子仅在电场力作用下沿x轴运动，该质子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　）A．该电场可能是孤立点电荷形成的电场B．A点的电场强度小于B点的电场强度C．质子在A点的动能大于在B点的动能D．质珀由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功5．一带负电粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示，则粒子在从x1向x3运动的过程中，下列说法中正确的是（　　）A．在x1处粒子速度最大 B．在x2处粒子加速度最大C．在x3处电势最高 D．在x2处电势为零6．空间分布有一方向平行于x轴的静电场，其电势 随x的分布如图所示。将一带负电的粒子由x = d处静止释放，则该粒子的（　　）A．电势能先减小后增大，动能与电势能之和大于零B．电势能先增大后减小，动能与电势能之和大于零C．电势能先减小后增大，动能与电势能之和等于零D．电势能先增大后减小，动能与电势能之和等于零7．在一静电场中平行于电场线方向建立x轴，x轴上各点电势随坐标x变化的关系图像如图所示，处电势为，处电势为。一带电荷量绝对值为q的粒子从处沿x轴正方向运动，结果粒子刚好能运动到处，假设粒子仅受电场力作用，则下列说法正确是（　　）A．粒子可能带正电B．粒子的初动能大小为C．粒子沿x轴正方向运动的过程中机械能保持不变D．粒子经过坐标原点时电势能最大8．一种电场的某条电场线与轴重合，其场强大小与坐标的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）A．此电场是匀强电场B．由图像可以直接看出场强大小随均匀减小C．图像的斜率表示电场的电势D．与之间的电势差等于阴影部分的面积9．在轴上分别固定两个点电荷位于坐标原点O处。两点电荷形成的静电场中，轴上的电势随变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　）A．处电势最高，电场强度最大B．带正电，带负电C．的电荷量小于的电荷量D．电子从处沿x轴移动到处，电势能增加10．如图甲所示，一绝缘的竖直圆环上均匀分布着负电荷，一光滑细杆从圆心垂直圈环平面穿过圆环，杆上套有带电的小球，现使小球从a点以某一初速度向右运动。到达c点速度为零。取a点为零电势能点，运动过程中小球的电势能Ep随其运动位移x的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　）A．小球带负电 B．电势差Uba大于UcbC．a点场强大于b点场强 D．小球经过b点时的动能为2J11．如图甲所示，一绝缘细圆环上均匀分布着正电荷，一光滑细杆过圆心且垂直于圆环平面，杆上套有带正电的小球。t=0时刻将小球从a点由静止释放，小球沿细杆运动经过b、c两点，小球运动的v-t图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　）A．小球从a点运动到c的过程中电势能先减小后增大B．圆环圆心处的场强为零C．a点的场强大于b点的场强D．a、b两点电势差小于b、c两点电势差12．空间中有水平方向上的匀强电场，一质量为，带电量为的微粒在某竖直平面内运动，其电势能和重力势能随吋间变化如图所示，则该微粒（　　）A．一定带正电 B．秒电场力做功为C．运动过程中动能不变 D．秒内除电场力和重力外所受其它力对微粒做功为13．如图甲所示，一光滑绝缘细杆水平固定在非匀强电场中，在点固定一带正电的小球A，一带电量为的小球套在杆上。以点为原点，沿杆向右为轴正方向建立坐标系。小球A对小球B的作用力随B位置的变化关系如图乙中曲线I所示，小球B所受水平方向的合力随B位置的变化关系如图乙中曲线Ⅱ所示，静电力常量，则（　　）A．小球A所带电荷量B．非匀强电场在处沿细杆方向的电场强度大小C．将小球B从处静止释放运动到处过程中，加速度一直减小D．将小球B从处静止释放运动到处过程中，速度先增大后减小14．空间中存在一静电场，一电子从处以一定的初速度沿轴方向射出，仅在电场力作用下在x轴上做直线运动，其电势能随位置x变化的关系如图所示。则下列判断正确的是（　　）A．处电场强度比处电场强度大B．处电势最大、电场强度最小C．处的电场强度方向沿x轴正方向D．电子在处的速度大于处的速度15．如图所示为某静电场中x轴上各点电势的分布图，一个质量为M，电荷量绝对值为q的带电粒子从坐标x2处以初速度v0沿x轴负方向出发，带电粒子仅在静电力作用下恰好在[x1，x3]区间内往返运动，则下列说法正确的是（　　）A．粒子一定带负电B．粒子从x1运动到x3的过程中，加速度先增大后减小C．粒子从x1运动到x3的过程中，电场力先做负功后做正功D．x2位置的电势                参考答案1．A  2．D  3．D  4．C  5．C  6．C  7．B  8．D  9．BD  10．BD11．BD  12．BCD  13．AD  14．AD  15．AD8.4静电场中的图象问题（二）1．某半导体PN结中存在电场，取电场强度E的方向为x轴正方向，其E-x关系如图所示，ON=OP，OA=OB。取O点的电势为零，则（　　）A．A、B的电势相等B．从N到O的过程中，电势一直增大C．电子从N移到P的过程中，电势能先增大后减小D．电子从N移到O和从O移到P的过程中，电场力做功相等2．一个带负电的粒子从处由静止释放，仅受电场力作用，沿x轴正方向运动，加速度a随位置变化的关系如图所示，可以得出（　　）A．在和处，电场强度相同B．从到过程中，电势先升高后降低C．粒子经和处速度等大反向D．粒子在处电势能最大3．在x轴上的A、B两点各有一个点电荷，其静电场的电势在x轴上分布如图所示，P点电势最低，下列说法正确的是（　　）A．两点电荷带异种电荷B．A处的点电荷所带电荷量较大C．M处的电场强度大于N处的电场强度D．电子沿x轴从M点移动到N点，电势能先减小后增大4．如图甲所示，有一固定的负点电荷，其右侧距离为处竖直放置一内壁光滑的绝缘圆筒，圆筒内有一带电小球。将小球从高处由静止释放，小球下落到与在同一水平面的过程中，其动能随高度（设小球与点电荷的竖直高度差为）的变化曲线如图乙所示。下列说法正确的是（　　）A．小球带正电B．该过程中，小球的加速度先增大后减小再增大C．在高度之间的某点库仑力在竖直方向上的分力最大D．该过程中，小球的机械能与电势能之和先增大后减小再增大5．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能E。随位移x变化的关系如图所示，其中0~x2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2~x3段是直线。下列说法正确的是（　　）A．x1处电场强度最小，但不为零B．粒子在0~x2段做匀变速运动，x2~x3段做匀速直线运动C．x2~x3段的电场强度大小方向均不变D．在0、x1、x2、x3处的电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ3>φ2=φ0>φ16．如图所示，有一带正电粒子沿着轴正方向运动在与间只受到电场力作用，若不计该带电粒子的重力，电势与位置关系为抛物线，其中处为抛物线最低点。如果规定电场力沿轴正方向为正，在下列选项中，可定性反映该带电粒子在与之间所受电场力与位置的关系的是（　　）A． B．C． D．7．如图所示，水平向右的匀强电场，电场强度大小为， A、B、C、D是电场中一条电场线上相邻且间距均为R的四个点，在D点固定正点电荷Q。现使一个带负电的粒子从A点以某一速度向右运动，粒子经过的各点电势φ、粒子的速度v、电势能Ep及机械能E变化正确的（不计带负电粒子的重力及对电场的影响）（　　）A． B． C． D．8．如图甲，直线AB为电场中一条电场线，一带负电粒子仅在电场力的作用下从A点由静止开始沿电场线运动，t1时刻到达B点。其运动速度v随时间t的变化关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）A．该电场为匀强电场B．电场线上A点的电势低于B点的电势C．粒子从A点开始运动到B点过程中电势能减少了D．粒子在A点受到的电场力小于在B点受到的电场力9．如图1所示，足够长固定绝缘光滑斜面倾角为，以斜面底端为坐标原点，沿斜面建轴，沿轴部分区域存在电场，电场方向沿斜面向上。质量为、电量为可视为质点的滑块在斜面底端由静止释放，空气阻力不计，滑块对原电场无影响，滑块向上运动的一段过程机械能随位移变化图像如图2所示，曲线A点处切线斜率最大，以下说法正确的是（　　）A．在过程中，滑块先减速后匀速 B．在处滑块的动能最大C．在处电场强度最大 D．在过程中，滑块先加速后减速10．静置在绝缘地面上的质量为的物体带正电，电荷量为，在物体所在空间加上竖直方向的电场后，物体向上运动，物体运动过程中的机械能与其位移关系图像如图所示，其中为直线，为曲线，为平行横轴的直线。重力加速度为，不计空气阻力（　　）A．过程中，电场强度的大小恒为 B．过程中，静电力做功为C．过程中，电场强度先向上，后向下 D．过程中，物体的电势能减小11．在x轴上固定有两个点电荷q1、q2，一个带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴运动，其电势能Ep随位置的变化如图所示。下列说法正确是（　　）A．x1处的电场强度为零 B．从x1到x2带电粒子的加速度逐渐减小C．从x1到x2带电粒子的速度一直减小 D．q1和q2带有异种电荷12．如图甲所示，三个电荷量大小均为q的点电荷位于等边三角形的三个顶点上带负电的点电荷位于坐标原点处，x轴处于等边三角形的一条中线上。现让一带电量为+Q的点电荷沿着x轴正方向运动，所受电场力随位置的变化图像如图乙所示，设无穷远处电势为零。以下说法正确的是（　　）A．x1>x0B．在x正半轴上，+Q在x2处所受电场力最大C．+Q在x1处电势能最大D．+Q在x1处电势能为零13．真空中，在x轴上的原点处和x=6a处分别固定一个点电荷M、N，在x=2a处由静止释放一个正试探电荷P假设试探电荷P只受电场力作用沿x轴正方向运动，得到试探电荷P的速度与其在x轴上的位置关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）A．点电荷M、N一定都是负电荷B．试探电荷P的电势能一定是先增大后减小C．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4:1D．x=4a处的电场强度一定为零14．如图所示，在坐标原点O处固定一负点电荷Q。t=0时刻，一电子（不计重力）以速率v0从x轴上的A点沿x轴负方向运动，电子不会与电荷Q相碰。下列关于电子的速度v和加速度a随时间t、电势能Ep（以电子在A点的电势能为零）和运动径迹上的电势中随坐标x的变化图线中，可能正确的是（　　）A． B．C． D．15．半径为R、均匀带正电的绝缘球体在空间产生对称的电场，电场强度沿半径方向随距离球心的位置变化的关系如图所示（其中距离范围内的图像未画出）。已知电荷分布均匀的球壳在壳内任意一点产生的电场强度为零，过球心的直线上有A、B两点，离球心的距离分别为、，则下列说法正确的是（　　）A．图线与坐标轴包围的图形面积所表示的物理量单位为牛顿B．球体内某点电场强度的大小与该点到球心的距离成正比C．一个带负电的点电荷离均匀带电球体越近，其所具有的电势能越小D．从球面到A点间的电势差小于A、B两点间的电势差     参考答案1．D  2．B  3．C  4．C  5．C  6．A  7．C  8．BCD  9．CD  10．AB11．BCD  12．AC  13．CD  14．AD  15．BC