2025版高考物理一轮复习微专题小练习静电场专题49电场中的图像问题

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图像如图所示．则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是选项中的()答案：CD解析：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．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两点间的电势差答案：D解析：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.[2024·江苏省南通市教学质量调研]真空中有一静止、半径为r0的均匀带正电的球体，场强E沿半径r方向分布情况如图所示，图中E0、r0、r1、r2以及静电力常量k都是已知量，下列说法中正确的是()A．r0处电势最高B．r1、r2两处的电场强度方向相反C．r1、r2两处的电势差等于E0(r2－r1)D．利用已知量可求出球体所带的电荷量答案：D解析：由图可知，场强E沿半径r方向始终大于0，r1、r2两处的电场强度方向相同，电势沿着场强方向逐渐降低，故r0处不是电势最高处，可知球心处的电势最高，A、B错误；在E­r图像中，曲线与坐标轴所围成的面积表示电势差的大小，故可得r1、r2两处的电势差大于E0(r2－r1)，C错误；根据r2处的场强为E0，有E0＝keq\f(Q,req\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)))，解得Q＝eq\f(E0req\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)),k)，D正确．4.(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Ep随位移x变化的关系如图所示，其中O～x2段是对称的曲线，x2～x3段是直线．下列说法正确的是()A．x1处电场强度为零B．从x2到x3，电场强度逐渐增大C．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1＞φ2＞φ3D.粒子在0～x2段做匀变速运动，在x2～x3段做匀速直线运动答案：AC解析：Ep­x图像的斜率表示电场力(也是合外力)，图线在x1处的斜率为零，则电场力为零，电场强度为零，A正确；从x2到x3，斜率不变，电场力不变，电场强度不变，B错误；由φ＝eq\f(Ep,－q)，由图像得0＜Ep1＜Ep2＜Ep3，联立解得0＞φ1＞φ2＞φ3，C正确；在0～x2段，粒子受到的电场力变化，加速度变化，不是匀变速运动；x2～x3段，电场力恒定，做匀变速直线运动，D错误．5．[2024·甘肃省甘南期中考试](多选)空间中某一静电场方向平行于x轴，电势φ随x变化情况如图所示．一质量为4.0×10－20kg、电荷量为2.0×10－10C的带负电粒子(不计重力)从x轴上x＝－2cm处由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴做往复运动，下列说法正确的是()A．在x轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场B．在－2cm<x<0区域内电场强度大小为800V/mC．在0<x<4cm区域内电场强度大小为600V/mD．该粒子运动过程中经过x＝0速度最大，最大速度是4×105m/s答案：ABD解析：由φ­x图像的斜率表示电场强度可知，在x轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场，A正确；在－2cm≤x＜0区域内电场强度大小E1＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(Δφ1,d1)))＝eq\f(16,2×10－2)V/m＝800V/m，方向沿x轴负方向，B正确；在0＜x≤4cm区域内电场强度大小E2＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(Δφ2,d2)))＝eq\f(16,4×10－2)V/m＝400V/m，C错误；粒子在－2≤x＜0cm沿x轴正向做匀加速运动，则0＜x≤4cm区域内沿x轴正向做匀减速运动，可知粒子经过x＝0处时速度最大，粒子从x＝－2cm运动到x＝0的过程，由动能定理可得qU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(m))，其中U＝16V，代入数值可得vm＝4×105m/s，D正确．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＝4m处的电场强度为零B．x＝4m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6m处，电势能增大8eVD．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答案：C解析：图像的斜率等于电场强度，则x＝4m处的电场强度不为零，A错误；从0到x＝4m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＝4m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ΔEp＝－e·(－4V－4V)＝8eV，C正确；根据牛顿第二定律qE＝ma，加速度与电场强度成正比，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．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Ep随位置x的变化关系如图所示，则电子从x1向x3运动的过程中，下列说法正确的是()A．在x1处电子速度最大B．在x2处电子加速度最大C．在x3处电场强度最大D．在x2处电势最高答案：C解析：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x1向x3运动的过程中，在x3处的电势能最小，则动能最大，速度最大，A错误；Ep­x图像的斜率绝对值表示电子受到