专题04 电场部分图象专题高考物理三轮复习图象专题一本通原卷版.docx
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专题04电场部分图象专题高考物理三轮复习图象专题一本通原卷版
专题四电场部分图象专题
【纲要导引】
电场部分图象主要集中在电场中的功能势,逐渐成为高考中的热点题目。
【点拨练习】
考点一F-q图象
点拨:
斜率表示电场强度,且斜率的正负对应场强的方向
1.(2018秋•且末县期中)在电场中的A、B两处分别引入不同的试探电荷q,得到试探电荷所受的电场力随电荷量变化的关系如图所示,则( )
A.EA>EBB.EA<EB
C.EA=EBD.不能判定EA、EB的大小
2.(2018秋•惠州期末)如图是表示在一个电场中的a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是( )
A.这个电场是匀强电场
B.a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec
C.a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea>Eb>Ec>Ed
D.无法确定这四个点的场强大小关系
3.(2017秋•东安区校级期末)在同一电场中的A、B、C三点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量和它所受电场力的函数图象如图所示,则此三点的场强大小EA、EB、EC的关系是( )
A.EA>EB>ECB.EB>EA>ECC.EC>EA>EBD.EA>EC>EB
4.(2018秋•涞水县月考)如图甲所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),O、A、B为轴上三点,放在A、B两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如下图乙所示。
以x轴的正方向为电场力的正方向,则( )
A.点电荷Q一定为正电荷
B.点电荷Q在AB之间
C.A点的电场强度大小为2×103N/C
D.同一电荷在A点所受的电场力比B点的大
考点二场强-位移图象
点拨:
1,图象远离x轴表示场强越大,对应电场力、加速度越大。
2,图象在x轴上方表示场强为正;图象与x轴的交点表示场强为零。
3,图象到正无穷方向与x轴所围成的面积表示该点的电势,上正下负,上下均有上减下。
1.(2009年上海)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关系的是图
2.(2019•崇明区一模)如图,两个等量正点电荷位于垂直于x轴的连线上,相对原点O对称分布,则x轴上电场强度E与位置x的关系可能是( )
A.
B.
C.
D.
3.(2018•肇庆二模)在X轴上的﹣L和L点分别固定了A,B两个点电荷,A的电荷量为+Q,B的电荷量为﹣Q,如图所示,设沿X轴正方向为电场强度的正方向,则整个X轴上的电场强度E随X变化的图象正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(2010年江苏)空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图像如图所示。
下列说法正确的是
A.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
5.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
A.O点的场强最小,电势最低
B.
-x1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
6.(2018秋•仓山区校级期中)真空中相距为3a的两个点电荷Q1、Q2,分别固定于x轴上x1=0处和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,取沿x轴正方向的场强为正方向,以下判断正确的是( )
A.x=2a处的电势一定为零
B.点电荷Q1、Q2一定为异种电荷
C.点电荷Q1所带电荷量是Q2所带电荷量的2倍
D.x=1.5a处的电势小于x=2.5a处的电势
考点三电势-位移图象,电势能-位移图象
点拨:
1,图象位置越高,电势越大
2,图象斜率反应场强在x轴方向的分量,场强方向指下坡
1.(2018春•昌江区校级期中)有一个均匀带电细圆环,以圆环圆心O为坐标原点,过O点且垂直于圆环平面的线为x轴,如图甲所示,现测得χ轴上个点的电势随坐标x变化的图象如图乙所示,H、I分别是x轴负、正半轴上的点,且HO>OI,取无穷远处电势为0.以下分析不正确的是( )
A.该圆环带正电
B.X轴上O点的电场强度为零
C.H点的电场强度一定小于I点的电场强度
D.将一个正的试探电荷沿x轴从H点移动到I点的过程中,电势能先减小后增大
2.(2018秋•承德期末)在x轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷,在两电荷连线上的电势φ随x变化的关系如图所示,其中A、B两点的电势为零,BD段中C点电势最大,则( )
A.q1和q2都是正电荷
B.C、D两点间电场强度沿x轴正方向
C.C点的电场强度大于B点的电场强度
D.将一负点电荷从B点移到D点,电势能先增大后减小
3.(2018秋•宁波期末)反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似,已知静电场的方向平行于x轴,其电势q随x的分布如图所示,一质量m=1.0×10﹣20kg,带电荷量大小为q=1.0×10﹣9C的带负电的粒子从(1,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。
忽略粒子的重力等因素,则( )
A.x轴左侧的电场强度方向与x轴正方向同向
B.x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比E1:
E2=2:
1
C.该粒子运动的周期T=1.5×10﹣8s
D.该粒子运动的最大动能Ekm=2×10﹣8J
4.(2018秋•秦州区校级月考)电荷量不等的两点电荷固定在x轴上坐标为﹣3L和3L的两点,其中坐标为﹣3L处点电荷带电量绝对值为Q,两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中x=L处电势最低,x轴上M、N两点的坐标分别为﹣2L和2L,则下列判断正确的是( )
A.两点电荷一定为异种电荷
B.原点O处场强大小为
C.正检验电荷在原点O处受到向左的电场力
D.负检验电荷由M点运动到N点的过程,电势能先减小后增大
5.(2018秋•融水县校级月考)在x轴上关于O点对称的两个位置放置电荷量大小相等的点电荷。
关于在两电荷连线上场强和电势的分布,下列说法正确的是(规定x轴正方向为电场强度的正方向、无穷远的电势为零)( )
A.甲图为两个等量正点电荷的E﹣x图象
B.乙图为两个等量负点电荷的φ﹣x图象
C.丙图为两个等量异种点电荷的E﹣x图象
D.丁图为两个等量正点电荷的φ﹣x图象
6.(2018秋•黄骅市校级月考)某静电场在x轴的电势φ的分布如图所示,x2处的电势为φ2,下列说法正确的有( )
A.将电量为q的点电荷从x1移到x2,电场力做的功为qφ2
B.x1处的电场强度为零
C.负电荷从x1移到x2,电势能减小
D.负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大
7.(2018•安徽二模)某静电场在x轴上各点的电势φ随坐标x的分布图象如图。
x轴上A、O、B三点的电势值分别为φA、φO、φB,电场强度沿x轴方向的分量大小分别为EAx、EOx、EBx,电子在A、O、B三点的电势能分别为EPA、EPO、EPB.下列判断正确的是( )
A.φO>φB>φAB.EOx>EBx>EAx
C.EPO<EPB<EPAD.EPO﹣EPA>EPO﹣EPB
8.(2017秋•西陵区校级期末)位于某电场中的x轴上的电势φ随位置x变化的图象如图所示,x=x1和x=﹣x1处,图象切线的斜率绝对值相等且最大,则在x轴上( )
A.x=x1和x=﹣x1两处,电场强度相同
B.x=x1和x=﹣x1两处,电场强度最小
C.x=0处电场强度大小为零
D.正电荷从x=x1运动到x=+∞过程中,电势能逐渐减小
9.(2018秋•翠屏区校级期中)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φ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( )
A.A点的电势低于B点的电势
B.A点的电场强度小于B点的电场强度
C.A点的电场强度大于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
10.(2019•平顶山模拟)如图甲所示a、b是点电荷电场中同一电场线上的两点,一个带电粒子在a点由静止释放,仅在电场力作用下从a点向b点运动粒子运动的动能与运动的位移之间的关系如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.带电粒子与场源电荷带异种电荷
B.a点电势比b点电势高
C.a点场强比b点场强大
D.带电粒子在a点的电势能比在b点电势能大
11.(2017秋•厦门期末)如图所示,曲线表示固定在x轴上a、b两点的两个点电荷产生的电势与位置之间的对应关系,两个点电荷所带电荷量分别为q1和q2,a、p间距离大于p、b间距离。
从图中可以判断以下说法正确的是( )
A.两点电荷带异种电荷
B.电势最低的p点的电场强度为零
C.将一负的检验电荷从b处左侧附近移到p处,检验电荷的电势能增加
D.p、b间的电场方向都指向b点
12.(2018•濮阳一模)在x轴上有两个点电荷电荷量分别为q1,q2,其静电场的电势φ沿x轴的分布如图所示。
则下列说法中正确的是( )
A.两个点电荷带有异种电荷
B.x1处的电场强度为零
C.一带负电的点电荷沿x轴从x1移动至x2,电势能减小
D.点电荷沿x轴从x1移动至x2,受到的电场力逐渐减小
考点四交变电场
1.(2013年大纲)一电荷量为q(q>0)、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下,在t=0时由静止开始运动,场强随时间变化的规律如图所示。
不计重力。
求在t=0到t=T的时间间隔内
⑴粒子位移的大小和方向;
⑵粒子沿初始电场反方向运动的时间。
2.【15年山东】如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示。
t=0时刻,质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间,0~
时间内微粒匀速运动,T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。
微粒运动过程中未与金属板接触。
重力加速度的大小为g。
关于微粒在0-T时间内运动的描述,正确的是
A.末速度大小为
B.末速度沿水平方向
C.重力势能减少
D.克服电场力做功为mgd
3.(2011年安徽)如图(a)所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。
若在t0时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运动,时而向B板运动,并最终打在A板上。
则t0可能属于的时间段是
A.
B.
C.
D.
4.(2010年江苏)制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板,如图甲所示,加在极板A、B间的电压UAB作周期性变化,其正向电压为U0,反向电压为-kU0(k>1),
电压变化的周期为2r,如图乙所示。
在t=0时,极板B附近的一个电子,质量为m、电荷量为e,受电场作用由静止开始运动。
若整个运动过程中,电子未碰到极板A,且不考虑重力作用。
(1)若
,电子在0—2r时间内不能到达极板A,求d应满足的条件;
(2)若电子在0—2r时间未碰到极板B,求此运动过程中电子速度
随时间t变化的关系;
(3)若电子在第N个周期内的位移为零,求k的值。
考点五电容相关图象
(2008年重庆)图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图,其中上板为固定极板,下板为待测物体,在两极板间电压恒定的条件下,极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化,若Q随时间t的变化关系为Q=
(a、b为大于零的常数),其图象如题21图2所示,那么题21图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是
A.①和③
B.①和④
C.②和③
D.②和④
2.(2018秋•吉林期末)如图甲所示的电路,电源电动势E=8V,电阻R与一个电流传感器(电流传感器可以像电流表一样测量电流)相连,传感器可以将电路中的电流随时间变化的曲线显示在计算机屏幕上,先将S接2,给电容器C充电,再将S接1,电容器通过R放电,结果在计算机屏幕上得到如图乙所示的曲线,将该曲线描绘在坐标纸上(坐标纸上的小方格图中未画出),由图线与坐标轴所围成的面积计算出电容器的带电量约为8×10﹣4C.则( )
A.放电时电流沿顺时针方向
B.放电时电流沿逆时针方向
C.充电完毕时电容器两极板的电势差为零
D.电容器的电容约为0.01F
3.(2018春•海淀区期末)如图所示,利用电流传感器可以在计算机上观察电容器充电、放电过程中电流的变化,如图中描绘电容器放电过程中电流随时间变化的图象可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
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