人教版高中物理必修三 同步精讲精练专题10.7 静电场中的图像问题（学生版）.docx

专题10.7静电场中的图像问题

【人教版】

TOC\o1-3\t正文,1\h

【题型1φ-x图像】

【题型2Ep-x图像】

【题型3E-x图像】

【题型4v-t图像的应用】

【题型5有关加速度的图像】

【题型6有关动能的图像】

【题型7对称问题】

【题型8其它图像问题】

【题型1φ-x图像】

【例1】(多选)两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的A、B两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系图像如图所示，其中P点电势最高，且AP＜BP，则()

A．q1的电荷量大于q2的电荷量

B．从P点到B点，电场强度逐渐增大

C．q1和q2都是负电荷

D．在A、B之间将一负试探电荷从P点左侧移到右侧，电势能先减少后增加

【变式1-1】如图甲所示，边长为a的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为＋q的点电荷；在0≤x＜eq\f(\r(2),2)a区间，x轴上电势φ的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为－Q的点电荷P置于正方形的中心O点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。若将P沿x轴向右略微移动后，由静止释放，以下判断正确的是()

A．Q＝eq\f(\r(2)＋1,2)q，释放后P将向右运动

B．Q＝eq\f(\r(2)＋1,2)q，释放后P将向左运动

C．Q＝eq\f(2\r(2)＋1,4)q，释放后P将向右运动

D．Q＝eq\f(2\r(2)＋1,4)q，释放后P将向左运动

【变式1-2】空间存在着平行纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知，现在纸面内建立直角坐标系xOy，用仪器沿Ox、Oy两个方向探测该静电场中各点电势，得到各点电势φ与横、纵坐标的函数关系如图所示。关于该电场的电场强度E，下列说法正确的是()

A．E＝3V/m，方向沿x轴正方向

B．E＝5V/m，方向指向第一象限

C．E＝400V/m，方向沿y轴负方向

D．E＝500V/m，方向指向第三象限

【变式1-3】(多选)两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的A、B两点，两点电荷连线上各点电势φ随坐标x变化的关系图像如图所示，其中P点电势最高，且xAPxPB，则()

A．q1和q2都带负电荷

B．q1的电荷量大于q2的电荷量

C．在A、B之间将一负点电荷沿x轴从P点左侧移到右侧，电势能先减小后增大

D．一点电荷只在静电力作用下沿x轴从P点运动到B点，加速度逐渐变小

【题型2Ep-x图像】

【例2】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

【变式2-1】(多选)如图甲所示，A、B为电场中一直线上的两个点，带正电的点电荷只受电场力的作用，从A点以某一初速度做直线运动到B点，其电势能Ep随位移x的变化关系如图乙所示。则从A到B过程中，下列说法正确的是()

A．点电荷的速度先增大后减小

B．空间电场是某负点电荷形成的

C．点电荷所受电场力先减小后增大

D．空间各点的电势先升高后降低

【变式2-2】(多选)如图所示，空间中存在沿x轴的静电场，x1、x2、x3、x4是x轴上的四个点，质量为m、带电荷量为－q的粒子(不计重力)，以初速度v0从O点沿x轴正方向进入电场，在粒子沿x轴运动的过程中，其电势能Ep沿x轴的变化如图所示，下列说法正确的是()

A．粒子在x2点的速度为v0

B．从O点到x3点的过程中，电场的电势先升高再降低再升高

C．若粒子能到达x4处，则v0的大小至少应为eq\r(\f(2Ep0,m))

D．若v0＝2eq\r(\f(Ep0,m))，则粒子在运动过程中的最大动能为2Ep0

【变式2-3】(多选)一带正电微粒只在静电力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中O～x1段是曲线，x1～x2段是平行于x轴的直线，x2～x3段是倾斜直线，则下列说法正确的是()

A．O～x1段电势逐渐升高

B．O～x1段微粒做加速度逐渐减小的加速运动

C．x1～x2段电场强度为零

D．x2～x3段的电势沿x轴均匀减小

【题型3E-x图像】

【例3】(多选)真空中相距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x1＝0和x2＝3a的两点上，在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示，沿x轴正方向电场强度E为正，以下判断中正确的是()

A．点电荷M、N一定为同种电荷

B．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4∶1

C．把一个检验电荷由x1位置静止释放，其加速度一直减小

D．把一个正检验电荷由x3＝a的位置静