高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題11 電場(chǎng)中“三類圖象”問(wèn)題的突破練習(xí) 新人教版

1、微專題十一 電場(chǎng)中“三類圖象”問(wèn)題的突破a級(jí)基礎(chǔ)練1(08786739)一個(gè)帶正電的粒子，在xoy平面內(nèi)以速度v0從o點(diǎn)進(jìn)入一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，重力不計(jì)粒子只在電場(chǎng)力作用下繼續(xù)在xoy平面內(nèi)沿圖中的虛線軌跡運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，且在a點(diǎn)時(shí)的速度方向與y軸平行，則電場(chǎng)強(qiáng)度的方向可能是() a沿x軸正方向b沿x軸負(fù)方向c沿y軸正方向d垂直于xoy平面向里解析：b在o點(diǎn)粒子速度有水平向右的分量，而到a點(diǎn)的水平分量變?yōu)榱悖f(shuō)明該粒子所受電場(chǎng)力向左或有向左的分量，又因?yàn)榱Ｗ訋д?，故只有b正確2(08786740)某區(qū)域的電場(chǎng)線分布如圖所示，其中間一根電場(chǎng)線是直線，一帶正電的粒子從直線上的o點(diǎn)由靜止開始在電場(chǎng)力作用下運(yùn)

2、動(dòng)到a點(diǎn)取o點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿直線向右為x軸正方向，粒子的重力忽略不計(jì)在o到a運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)速度v和加速度a隨時(shí)間t的變化、粒子的動(dòng)能ek和運(yùn)動(dòng)徑跡上電勢(shì)隨位移x的變化圖線可能正確的是()解析：b由題圖可知，從o到a點(diǎn)，電場(chǎng)線先由密到疏，再由疏到密，電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大，方向不變，因此粒子受到的電場(chǎng)力先減小后增大，則加速度先減小后增大，故a錯(cuò)誤，b正確；沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，而電勢(shì)與位移的圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，因此c錯(cuò)誤；由于電場(chǎng)力做正功，導(dǎo)致粒子電勢(shì)能減小，則動(dòng)能增加，且圖象的斜率先減小后增大，故d錯(cuò)誤3(08786741)兩帶電荷量分別為q和q的點(diǎn)電荷放在x軸上，相距為l，

3、能正確反映兩電荷連線上場(chǎng)強(qiáng)大小e與x關(guān)系的圖是()解析：a越靠近兩電荷的地方場(chǎng)強(qiáng)越大，兩等量異種點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)最小，但不是零，b、d錯(cuò)；兩電荷的電荷量大小相等，場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)于中點(diǎn)對(duì)稱分布，c錯(cuò)，應(yīng)選a.4(08786742)(2018·龍巖市一級(jí)達(dá)標(biāo)學(xué)校聯(lián)合測(cè)試)半徑為r、電荷量為q的均勻帶正電的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場(chǎng)；場(chǎng)強(qiáng)大小沿半徑分布如圖所示，圖中e0已知；取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，距球心r處的電勢(shì)為k(rr)，式中k為靜電力常量下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() a球心處的電勢(shì)最高b球心與球表面間的電勢(shì)差等于e0rc只在電場(chǎng)力作用下，緊靠球體表面一帶電荷量為q(q>0)的粒子能掙脫

4、帶電球的引力的最小初動(dòng)能為d只在電場(chǎng)力作用下，緊靠球體表面一帶電荷量為q(q>0)的粒子能掙脫帶電球的引力的最小初動(dòng)能為e0rq解析：d沿著電場(chǎng)線，電勢(shì)降低，則球心處的電勢(shì)最高，由e­r圖象可得，球心與球表面間的電勢(shì)差等于e0r，選項(xiàng)a、b正確；只在電場(chǎng)力作用下，緊靠球體表面的粒子q能掙脫帶電球的引力的最小初動(dòng)能為，選項(xiàng)c正確，選項(xiàng)d錯(cuò)誤5(08786743)(2018·保定調(diào)研)某靜電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線與x軸重合，其電勢(shì)的變化規(guī)律如圖所示，在o點(diǎn)由靜止釋放一電子，電子僅受電場(chǎng)力的作用，則在x0x0區(qū)間內(nèi) () a該靜電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)b該靜電場(chǎng)是非勻強(qiáng)電場(chǎng)c電子將沿x軸正

5、方向運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減小d電子將沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸增大解析：a圖線斜率的大小等于電場(chǎng)線上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，故該條電場(chǎng)線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，又沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，可知靜電場(chǎng)方向沿x軸負(fù)方向，故該靜電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，a正確，b錯(cuò)誤；負(fù)點(diǎn)電荷受到沿x軸正方向的電場(chǎng)力，且電場(chǎng)力為恒力，所以負(fù)點(diǎn)電荷將沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，c、d錯(cuò)誤b級(jí)能力練6(08786744)(多選)在光滑的絕緣水平面內(nèi)有一沿x軸的靜電場(chǎng)，其電勢(shì)隨坐標(biāo)x的變化而變化，變化的圖線如圖所示(圖中0已知)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶負(fù)電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從o點(diǎn)以某一未知速度v0沿x軸正向移動(dòng)到點(diǎn)x4.則下列敘述正確的是(

6、)a帶電小球從o運(yùn)動(dòng)到x1的過(guò)程中，所受電場(chǎng)力逐漸增大b帶電小球從x1運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程中，電勢(shì)能一直增大c若小球的初速度v02，則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為 d要使小球能運(yùn)動(dòng)到x4處，則初速度v0至少為2解析：bc­x圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度e，所以帶電小球從o運(yùn)動(dòng)到x1的過(guò)程中，所受電場(chǎng)力不變，a錯(cuò)誤；由wuq可知，帶電小球從x1運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，b正確；從o點(diǎn)以某一未知速度v0沿x軸正向移動(dòng)到點(diǎn)x4，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，在x1時(shí)，動(dòng)能最大，對(duì)0x1過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，有0qmv2mv，解得v ，c正確；當(dāng)小球到達(dá)x4處速度為零時(shí)，初速度v0最小，對(duì)全過(guò)程應(yīng)

7、用動(dòng)能定理得q0mv，解得v0 ，d錯(cuò)誤7(08786745)(多選)(2018·遼寧沈陽(yáng)教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))如圖甲所示，有一絕緣圓環(huán)，圓環(huán)上均勻分布著正電荷，圓環(huán)平面與豎直平面重合一光滑細(xì)桿沿垂直圓環(huán)平面的軸線穿過(guò)圓環(huán)，細(xì)桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m10 g的帶正電的小球，小球所帶電荷量q5.0×104 c小球從c點(diǎn)由靜止釋放，其沿細(xì)桿由c經(jīng)b向a運(yùn)動(dòng)的v­t圖象如圖乙所示小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，v­t圖象的切線的斜率最大(圖中標(biāo)出了該切線)則下列說(shuō)法正確的是()a在o點(diǎn)右側(cè)桿上，b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，場(chǎng)強(qiáng)大小為e1.2 v/mb由c到a的過(guò)程中，小球的電勢(shì)能先減小后增大c由c到

8、a電勢(shì)逐漸降低dc、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差ucb0.9 v解析：acd由圖乙可知，在b點(diǎn)帶電小球的加速度最大，則b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大， m/s2，解得e1.2 v/m，a正確；細(xì)桿上電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿桿從c指向a，所以帶正電小球從c到a的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，b錯(cuò)誤；由c到a電勢(shì)逐漸降低，c正確；帶正電小球由c到b的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得qucbmv0，解得ucb0.9 v，d正確8(08786746)(多選)(2018·江西師大附中、臨川一中聯(lián)考)如圖所示，q1、q2為兩個(gè)被固定在坐標(biāo)軸x上的點(diǎn)電荷，其中q1帶負(fù)電，在o點(diǎn)q1、q2相距為l，a、b兩點(diǎn)在它們連線的延長(zhǎng)線上，其中b點(diǎn)與o

9、相距3l.現(xiàn)有一帶電的粒子以一定的初速度沿直線從a點(diǎn)開始經(jīng)b點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)(粒子只受電場(chǎng)力作用)，粒子經(jīng)過(guò)a、b兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為va、vb，其v­x圖象如圖所示，以下說(shuō)法中正確的是()aq2一定帶正電bq1電荷量與q2電荷量之比為cb點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零，電勢(shì)最高d整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子的電勢(shì)能先增大后減小解析：ad粒子在到達(dá)b點(diǎn)之前做減速運(yùn)動(dòng)，在b點(diǎn)之后做加速運(yùn)動(dòng)，可見在b點(diǎn)的加速度為零，則在b點(diǎn)受到兩點(diǎn)電荷的電場(chǎng)力平衡，可知q2帶正電，有，所以，故a正確，b錯(cuò)誤該粒子從a點(diǎn)先做減速運(yùn)動(dòng)，知該粒子帶負(fù)電荷，在整個(gè)過(guò)程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，所以電勢(shì)能先增大后減小，移動(dòng)的是負(fù)電荷，

10、所以電勢(shì)先減小后增大，所以b點(diǎn)電勢(shì)不是最高，故c錯(cuò)誤，d正確9(08786747)(2018·北京朝陽(yáng)區(qū)期末)反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來(lái)產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過(guò)程類似已知靜電場(chǎng)的方向平行于x軸，其電勢(shì)隨x的分布如圖所示一質(zhì)量m1.0×1020kg、電荷量q1.0×109 c的帶負(fù)電的粒子從(1,0)點(diǎn)由靜止開始，僅在電場(chǎng)力作用下在x軸上往返運(yùn)動(dòng)忽略粒子的重力等因素求：(1)x軸左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度e1和右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度e2的大小之比；(2)該粒子運(yùn)動(dòng)的最大動(dòng)能ekm；(3)該粒子運(yùn)動(dòng)的周期t.解析：(1)由圖可知：左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小e1

11、v/m2.0×103 v/m右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小e2 v/m4.0×103 v/m所以.(2)粒子運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)時(shí)速度最大，根據(jù)動(dòng)能定理有qe1xekm其中x1.0×102 m.聯(lián)立式并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得ekm2.0×108 j.(3)設(shè)粒子在原點(diǎn)左右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2，在原點(diǎn)時(shí)的速度為vm，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有vmt1vmt2ekmmvt2(t1t2)聯(lián)立式并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得t3.0×108 s.答案：(1)(2)2.0×108 j(3)3.0×108 s10(08786748)(2018·山東臨沂期中)如圖甲所示，

12、豎直放置的直角三角形nmp(mp邊水平)，nmp，mp中點(diǎn)處固定一電荷量為q的正點(diǎn)電荷，mn是長(zhǎng)為a的光滑絕緣桿，桿上穿有一帶正電的小球(可視為點(diǎn)電荷)，小球自n點(diǎn)由靜止釋放，小球的重力勢(shì)能和電勢(shì)能隨位置x(取m點(diǎn)處x0)的變化圖象如圖乙所示(圖中e0、e1、e2為已知量)，重力加速度為g，設(shè)無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，m點(diǎn)所處的水平面為重力零勢(shì)能面(1)圖乙中表示電勢(shì)能隨位置變化的是哪條圖線？(2)求重力勢(shì)能為e1時(shí)的橫坐標(biāo)x1和帶電小球的質(zhì)量m；(3)求小球從n點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到m點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能ek.解析：(1)正q電荷的電勢(shì)分布規(guī)律是離它越近電勢(shì)越高，帶正電的小球的電勢(shì)能為eq，可知正電荷從n點(diǎn)到m點(diǎn)的電勢(shì)能先增大后減小，故圖乙中表示電勢(shì)能隨位置變化的是圖線.(2)電勢(shì)能為e1時(shí)，距m點(diǎn)的距離為x1(acos )··cos ，x1處重力勢(shì)能e1mgx1sin .可得m.(3)在小球從n點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到m點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得mgasin e2e0ek0，解得eke2e0.答案：(1)圖線(2) (3