物理高考新素養(yǎng)總復(fù)習(xí)江蘇專用講義選修3-1第六章靜電場(chǎng)專題突破Word版含答案

專題突破靜電場(chǎng)中的圖象問題電場(chǎng)中粒子運(yùn)動(dòng)的v－t圖象根據(jù)v－t圖象的速度變化、斜率變化(即加速度大小的變化)，確定電荷所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)力的大小變化情況，進(jìn)而確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向、電勢(shì)的高低及電勢(shì)能的變化。【例1】(2018·4月浙江選考)一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)開始以－v0做直線運(yùn)動(dòng)，其v－t圖象如圖1所示。粒子在t0時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，3t0時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，以下判斷正確的是()圖1A.A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為φB>φA>φCB.A、B、C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系為EC>EB>EAC.粒子從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，電勢(shì)能先增加后減少D.粒子從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功解析帶電粒子的帶電性質(zhì)不確定，無法判斷電勢(shì)的高低，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)圖象可知帶電粒子的動(dòng)能先減小后增大，由能量轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，所以電勢(shì)能先增大后減小，電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；v－t圖象的斜率表示加速度的大小，也可間接地反映電場(chǎng)力和電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，圖線的斜率先增大后減小，且方向沒有改變，所以電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)該是EB最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。答案C電場(chǎng)中的E－x圖象1.幾種常見的E－x圖象(1)點(diǎn)電荷的E－x圖象正點(diǎn)電荷及負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨坐標(biāo)x變化關(guān)系的圖象大致如圖2所示。(E方向向右為正)圖2(2)兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷的E－x圖象①兩電荷連線上的E－x圖象如圖3甲所示。②兩電荷連線的中垂線上的E－y圖象如圖3乙所示。 甲乙圖3(3)兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷的E－x圖象①兩電荷連線上的E－x圖象如圖4甲所示。②兩電荷連線的中垂線上的E－y圖象如圖4乙所示。 甲乙圖42.E－x圖象特點(diǎn)(1)反映了電場(chǎng)強(qiáng)度隨位移變化的規(guī)律。(2)E>0表示場(chǎng)強(qiáng)沿x軸正方向；E<0表示場(chǎng)強(qiáng)沿x軸負(fù)方向。(3)圖線與x軸圍成的“面積”表示電勢(shì)差，“面積”大小表示電勢(shì)差大小，兩點(diǎn)的電勢(shì)高低根據(jù)電場(chǎng)方向判定?！纠?】(多選)x軸上O點(diǎn)右側(cè)各點(diǎn)的電場(chǎng)方向與x軸方向一致，O點(diǎn)左側(cè)各點(diǎn)的電場(chǎng)方向與x軸方向相反，若規(guī)定向右的方向?yàn)檎较?，x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖5所示，該圖象關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，x1和－x1為x軸上的兩點(diǎn)。下列說法正確的是()圖5A.O點(diǎn)的電勢(shì)最低B.x1和－x1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C.電子在x1處的電勢(shì)能大于在－x1處的電勢(shì)能D.電子從x1處由靜止釋放后，若向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，則到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度最大解析作出電場(chǎng)線，根據(jù)順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，則O點(diǎn)電勢(shì)最高，故A錯(cuò)誤；從圖線看出，電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱，則x軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱位置的電勢(shì)相等，電子在x1和－x1兩點(diǎn)處的電勢(shì)能相等，故B正確，C錯(cuò)誤；電子從x1處由靜止釋放后，若向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)O點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功最多，故動(dòng)能最大，速度最大，故D正確。答案BD電場(chǎng)中的φ－x圖象1.幾種常見的φ－x圖象(1)點(diǎn)電荷的φ－x圖象(取無限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零)①正點(diǎn)電荷的φ－x圖象如圖6甲所示。②負(fù)點(diǎn)電荷的φ－x圖象如圖6乙所示。 甲乙圖6(2)兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線上的φ－x圖象，如圖7所示。圖7(3)兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷的φ－x圖象①兩正點(diǎn)電荷連線上的φ－x圖象如圖8甲所示。②兩正點(diǎn)電荷連線的中垂線上的φ－y圖象如圖8乙所示。 甲乙圖82.φ－x圖象特點(diǎn)及應(yīng)用(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于φ－x圖線的斜率大小，電場(chǎng)強(qiáng)度為零處，φ－x圖線存在極值，其切線的斜率為零。(2)在φ－x圖象中可以直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的高低，并可根據(jù)電勢(shì)高低關(guān)系確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。(3)在φ－x圖象中分析電荷移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能的變化，可用WAB＝qUAB，進(jìn)而分析WAB的正負(fù)，然后作出判斷?！纠?】(2018·江蘇南京、鹽城高三第一次模擬)(多選)電荷量為Q1和Q2的兩點(diǎn)電荷分別固定在x軸上的O、C兩點(diǎn)，規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，x軸上各點(diǎn)電勢(shì)隨x的變化關(guān)系如圖9所示。則()圖9A.Q1的電荷量小于Q2的電荷量B.G點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿x軸負(fù)方向C.將一帶負(fù)電的試探電荷自G點(diǎn)靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下一定能到達(dá)D點(diǎn)D.將一帶負(fù)電的試探電荷從D點(diǎn)移到J點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功解析圖象斜率大小表示場(chǎng)強(qiáng)大小，由圖可知在H點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，即Q1和Q2兩電荷在H點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，由公式E＝eq\f(kQ,r2)可知，Q1的電荷量大于Q2的電荷量，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖知B點(diǎn)的電勢(shì)為零，由于沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以在B點(diǎn)左邊場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向，在C點(diǎn)右邊場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，故B項(xiàng)正確；由在G點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向向右，所以負(fù)電荷沿x軸向右運(yùn)動(dòng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖象可知從D點(diǎn)到J點(diǎn)電勢(shì)先升高再降低，負(fù)電荷的電勢(shì)能先減小后增大，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，故D項(xiàng)正確。答案BDEp－x圖象1.反映了電勢(shì)能隨位移變化的規(guī)律；2.圖線的切線斜率大小等于電場(chǎng)力大??；3.進(jìn)一步判斷場(chǎng)強(qiáng)、動(dòng)能、加速度等隨位移的變化情況?！纠?】(2018·蘇錫常鎮(zhèn)四市一調(diào))一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)。取該直線為x軸，起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，其電勢(shì)能Ep與位移x的關(guān)系如圖10所示。下列圖象中合理的是()圖10解析由于粒子只受電場(chǎng)力作用，因此由F電＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔEp,Δx)))可知，Ep－x圖象的斜率大小即為粒子所受電場(chǎng)力大小，從圖象可知，圖象的斜率隨位移的增大而越來越小，因此粒子運(yùn)動(dòng)后所受的電場(chǎng)力隨位移的增大而越來越小，因此電場(chǎng)強(qiáng)度越來越小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于只受電場(chǎng)力作用，因此動(dòng)能與電勢(shì)能的和是定值，但從選項(xiàng)B和題圖可以看出，不同位置的電勢(shì)能與動(dòng)能的和不是定值，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；粒子受到的電場(chǎng)力隨位移的增大而越來越小，因此加速度隨位移的增大而越來越小，相等位移內(nèi)速度增加的越來越小，v－x圖線應(yīng)為曲線，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案D科學(xué)思維的培養(yǎng)——帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.常見的交變電場(chǎng)常見的產(chǎn)生交變電場(chǎng)的電壓波形有方形波、鋸齒波、正弦波等。2.常見的試題有三種類型(1)粒子做單向直線運(yùn)動(dòng)(一般用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解)。(2)粒子做往返運(yùn)動(dòng)(一般分段研究)。(3)粒子做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(一般根據(jù)交變電場(chǎng)特點(diǎn)分段研究)。3.解答帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的思路(1)注重全面分析(分析受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律)，抓住粒子的運(yùn)動(dòng)具有周期性和在空間上具有對(duì)稱性的特征，求解粒子運(yùn)動(dòng)過程中的速度、位移、做功或確定與物理過程相關(guān)的邊界條件。(2)分析時(shí)從兩條思路出發(fā)：一是力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律分析；二是功能關(guān)系。(3)注意對(duì)稱性和周期性變化關(guān)系的應(yīng)用?！镜淅?】制備納米薄膜裝置的工作電極可簡(jiǎn)化為真空中間距為d的兩平行極板，如圖11甲所示。加在極板A、B間的電壓UAB做周期性變化，其正向電壓為U0，反向電壓為－kU0(k＞1)，電壓變化的周期為2τ，如圖乙所示。在t＝0時(shí)，極板B附近的一個(gè)電子，質(zhì)量為m、電荷量為e，受電場(chǎng)作用由靜止開始運(yùn)動(dòng)。若整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，電子未碰到極板A，且不考慮重力作用。若k＝eq\f(5,4)，電子在0～2τ時(shí)間內(nèi)不能到達(dá)極板A，求d應(yīng)滿足的條件。圖11解析電子在0～τ時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)加速度的大小a1＝eq\f(eU0,md)位移x1＝eq\f(1,2)a1τ2在τ～2τ時(shí)間內(nèi)先做勻減速運(yùn)動(dòng)，后反向做勻加速運(yùn)動(dòng)加速度的大小a2＝eq\f(keU0,md)初速度的大小v1＝a1τ勻減速運(yùn)動(dòng)階段的位移x2＝eq\f(veq\o\al(2,1),2a2)由題知d＞x1＋x2，解得d＞eq\r(\f(9eU0τ2,10m))。答案d＞eq\r(\f(9eU0τ2,10m))【典例2】(2018·徐州、宿遷、連云港、淮安高三模擬)如圖12甲所示，極板A、B間電壓為U0，極板C、D間距為d，熒光屏到C、D板右端的距離等于C、D板的板長(zhǎng)。A板O處的放射源連續(xù)無初速度地釋放質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子，經(jīng)電場(chǎng)加速后，沿極板C、D的中心線射向熒光屏(熒光屏足夠大且與中心線垂直)，當(dāng)C、D板間未加電壓時(shí)，粒子通過兩板間的時(shí)間為t0；當(dāng)C、D板間加上圖乙所示電壓(圖中電壓U1已知)時(shí)，粒子均能從C、D板間飛出，不計(jì)粒子的重力及相互間的作用。求：圖12(1)C、D板的長(zhǎng)度L；(2)粒子從C、D板間飛出時(shí)垂直于極板方向偏移的最大距離；(3)粒子打在熒光屏上區(qū)域的長(zhǎng)度。解析(1)粒子在A、B板間有qU0＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)在C、D板間有L＝v0t0解得L＝t0eq\r(\f(2qU0,m))。(2)粒子從nt0(n＝0，2，4，…)時(shí)刻進(jìn)入C、D板間，偏移距離最大，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)偏移距離y＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,0)加速度a＝eq\f(qU1,md)得y＝eq\f(qU1teq\o\al(2,0),2md)。(3)粒子在C、D板間偏轉(zhuǎn)距離最大時(shí)打在熒光屏上距中心線最遠(yuǎn)出C、D板時(shí)的偏轉(zhuǎn)角tanθ＝eq\f(vy,v0)，vy＝at0打在熒光屏上距中心線的最遠(yuǎn)距離s＝y(tǒng)＋Ltanθ熒光屏上區(qū)域長(zhǎng)度Δs＝s＝eq\f(3qU1teq\o\al(2,0),2md)。答案(1)t0eq\r(\f(2qU0,m))(2)eq\f(qU1teq\o\al(2,0),2md)(3)eq\f(3qU1teq\o\al(2,0),2md)1.(2018·江蘇省泰州高三上學(xué)期摸底考試)如圖13甲所示，直線上固定兩個(gè)正點(diǎn)電荷A與B，其中B帶＋Q的電荷量，C、D兩點(diǎn)將A、B連線三等分，現(xiàn)有一個(gè)帶負(fù)電的粒子從C點(diǎn)開始以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子所受的重力，并且已知該粒子在C、D間運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖乙所示，則A點(diǎn)電荷的電荷量可能是()圖13A.＋5Q B.＋3QC.＋2Q D.＋Q解析由v－t圖象可知該粒子在兩正電荷A、B的作用下做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，故點(diǎn)電荷A對(duì)該粒子的庫(kù)侖引力大于點(diǎn)電荷B對(duì)該粒子的庫(kù)侖引力，根據(jù)庫(kù)侖定律，在D點(diǎn)，有keq\f(QAq,4r2)＞keq\f(Qq,r2)，得QA＞4Q，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤。答案A2.(2018·江蘇南通高三第一次調(diào)研)(多選)真空中有一半徑為r0的均勻帶電金屬球，以球心為原點(diǎn)建立x軸，軸上各點(diǎn)的電勢(shì)φ分布如圖14所示，r1、r2分別是＋x軸上A、B兩點(diǎn)到球心的距離。下列說法中正確的有()圖14A.0～r0范圍內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零B.A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度C.A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由A指向BD.正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)過程中電場(chǎng)力做正功解析根據(jù)E＝eq\f(Δφ,Δx)可知，φ－x圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，由圖可知在0～r0范圍內(nèi)斜率為0，故在0～r0范圍內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，故A項(xiàng)正確；根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)公式E＝eq\f(kQ,r2)，得A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；A到B電勢(shì)降低，所以A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向由A指向B，故C項(xiàng)正確；正電荷沿直線從A移到B的過程中，電場(chǎng)力方向由A指向B，所以電場(chǎng)力做正功，故D項(xiàng)正確。答案ACD3.(2019·鎮(zhèn)江一模)(多選)一個(gè)帶電粒子在電場(chǎng)中僅在靜電力作用下做直線運(yùn)動(dòng)，取該直線為x軸，初始位置O為坐標(biāo)原點(diǎn)，其電勢(shì)能Ep與坐標(biāo)x的關(guān)系如圖15所示，則下列關(guān)于直線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E、粒子運(yùn)動(dòng)的速度v、動(dòng)能Ek、加速度a與x的關(guān)系圖象中，合理的是()圖15解析電勢(shì)能變化看電場(chǎng)力做功，有ΔEp＝EqΔx，由Ep－x圖象的斜率為定值，說明電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，選項(xiàng)A正確；粒子所受電場(chǎng)力為恒力，加速度為定值，做勻變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理知?jiǎng)幽茏兓春狭ψ龉Γ妶?chǎng)力為恒力，動(dòng)能隨位移均勻變化，選項(xiàng)C正確。答案AC4.兩個(gè)帶正電，所帶電荷量都為q的點(diǎn)電荷放在x軸上，相距為L(zhǎng)，能正確反映兩電荷連線上場(chǎng)強(qiáng)E與x關(guān)系的是以下選項(xiàng)中的哪一個(gè)圖()解析由等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的分布情況可知，在兩電荷連線中點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度最小，為零，從兩點(diǎn)電荷向連線中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小，關(guān)于連線中點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，但方向相反，因此選項(xiàng)A正確。答案A活頁作業(yè)(時(shí)間：35分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1.(2018·蘇州質(zhì)檢)電場(chǎng)中某三條等勢(shì)線如圖1中實(shí)線a、b、c所示。一電子僅在電場(chǎng)力作用下沿直線從P運(yùn)動(dòng)到Q，已知電勢(shì)φa>φb>φc，這一過程電子運(yùn)動(dòng)的v－t圖象可能是下圖中的()圖1解析結(jié)合φa>φb>φc，由題圖等勢(shì)線的特點(diǎn)可確定此電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，且Q點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度小于P點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度，電子僅在電場(chǎng)力作用下沿直線從P運(yùn)動(dòng)到Q，將做加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確。答案A2.兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷固定在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖2所示，其中C為ND段電勢(shì)最低的點(diǎn)，則下列說法正確的是()圖2A.q1、q2為等量異種電荷B.N、C兩點(diǎn)間場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向C.N、D兩點(diǎn)間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小沿x軸正方向先減小后增大D.將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電勢(shì)能先增大后減小解析根據(jù)q1左側(cè)和q2右側(cè)電勢(shì)隨距離增大而降低可判斷兩者均為正電荷，A錯(cuò)誤；N、C間的電場(chǎng)方向沿x軸正方向，C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為0，B錯(cuò)誤；根據(jù)N→D間圖線的斜率大小先減小后增大可知，場(chǎng)強(qiáng)先減小到零后反向增大，C正確；正電荷從N移到D，由Ep＝qφ知，電勢(shì)能先減小后增大，D錯(cuò)誤。答案C3.(2018·江蘇徐州高三第一次質(zhì)檢)帶電球體的半徑為R，以球心為原點(diǎn)O建立坐標(biāo)軸x，軸上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化如圖3所示，下列說法正確的是()圖3A.球體帶負(fù)電荷B.球內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度最大C.A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同D.正電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能比C點(diǎn)的大解析從球出發(fā)向兩側(cè)電勢(shì)降低，而電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)，沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，故球帶正電荷，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；球是等勢(shì)體，內(nèi)部任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零，故場(chǎng)強(qiáng)為零，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；A點(diǎn)與B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但方向相反，故不同，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；從B到C，電勢(shì)降低，故正電荷電勢(shì)能減小，故D項(xiàng)正確。答案D4.(2018·鹽城模擬)在空間中存在著沿x軸的靜電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨位置坐標(biāo)x變化規(guī)律如圖4所示，A、B、C為x軸上的點(diǎn)，取x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向。下列說法中正確的是()圖4A.AC段中B點(diǎn)的電勢(shì)最低B.一帶正電的粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電勢(shì)能增加C.UAB>UBCD.一負(fù)電荷僅在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)動(dòng)能先減小后增大解析順著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低，所以B點(diǎn)電勢(shì)不是最低，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；一帶正電的粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由圖象可知與坐標(biāo)軸圍成的面積表示電勢(shì)差，即UAB>UBC，故選項(xiàng)C正確；負(fù)電荷僅在電場(chǎng)力的作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能一直減小，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案C5.在真空中的x軸上的原點(diǎn)處和x＝6a處分別固定一個(gè)點(diǎn)電荷M、N，在x＝2a處由靜止釋放一個(gè)正點(diǎn)電荷P，假設(shè)點(diǎn)電荷P只受電場(chǎng)力作用沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，得到點(diǎn)電荷P速度大小與其在x軸上的位置關(guān)系如圖5所示，則下列說法正確的是()圖5A.點(diǎn)電荷M、N一定都是負(fù)電荷B.點(diǎn)電荷P的電勢(shì)能一定是先增大后減小C.點(diǎn)電荷M、N所帶電荷量的絕對(duì)值之比為2∶1D.x＝4a處的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零解析根據(jù)題圖可知，點(diǎn)電荷的速度先增大后減小，說明電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷P先做正功，后做負(fù)功，則M、N一定都是正電荷，且點(diǎn)電荷P的電勢(shì)能一定是先減小后增大，所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由于在x＝4a處速度最大，說明點(diǎn)電荷M、N在此處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為0，則有eq\f(kQM,（4a）2)＝eq\f(kQN,（2a）2)，所以QM∶QN＝4∶1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案D二、多項(xiàng)選擇題6.如圖6甲，直線MN表示某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，a、b是線上的兩點(diǎn)，將一帶負(fù)電荷的粒子從a點(diǎn)處由靜止釋放，粒子從a運(yùn)動(dòng)到b過程中的v－t圖線如圖乙所示，設(shè)a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa、φb，場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb，粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為Wa、Wb，不計(jì)重力，則有()圖6A.φa＞φb B.Ea＞EbC.Ea＜Eb D.Wa＞W(wǎng)b解析由圖乙可知，粒子做加速度減小，速度增大的直線運(yùn)動(dòng)，故可知從a到b電場(chǎng)強(qiáng)度減小，粒子動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力方向由a指向b，電場(chǎng)線方向由b指向a，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)，故選項(xiàng)B、D正確。答案BD7.(2018·如皋市第二次質(zhì)檢)如圖7甲所示，平行金屬板中央有一個(gè)靜止的電子(不計(jì)重力)，兩板間距離足夠大，當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的電壓后，在下圖中反映電子速度v、位移x和加速度a三個(gè)物理量隨時(shí)間t的變化規(guī)律可能正確的是()圖7解析分析電子一個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況：0～eq\f(T,4)時(shí)間內(nèi)，電子從靜止開始向B板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，eq\f(T,4)～eq\f(T,2)時(shí)間內(nèi)沿原方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，eq\f(T,2)時(shí)刻速度為零，eq\f(T,2)～eq\f(3,4)T時(shí)間內(nèi)向A板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，eq\f(3,4)T～T時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度－時(shí)間圖象是傾斜的直線可知，A圖符合電子的運(yùn)動(dòng)情況，故A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)x－t圖象應(yīng)是拋物線，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)電子的運(yùn)動(dòng)情況：勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)交替進(jìn)行，而勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變，a－t圖象應(yīng)平行于橫軸，故D項(xiàng)正確。答案AD8.(2017·江蘇單科)在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2，其靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如圖8所示。下列說法正確的有()圖8A.q1和q2帶有異種電荷B.x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.負(fù)電荷從x1移到x2，電勢(shì)能減小D.負(fù)電荷從x1移到x2，受到的電場(chǎng)力增大解析由x1處電勢(shì)為零可知，兩點(diǎn)電荷q1和q2帶有異種電荷，選項(xiàng)A正確；在φ－x圖象中，圖象切線的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，則x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；且有x1到x2電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小，負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力逐漸減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由Ep＝φq可知，負(fù)電荷在電勢(shì)高處的電勢(shì)能小，負(fù)電荷從x1移到x2，電勢(shì)能減小，選項(xiàng)C正確。答案AC9.(2018·江蘇鹽城模擬)兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1和Q2固定在x軸上O、D兩點(diǎn)，兩者之間連線上各點(diǎn)電勢(shì)高低如圖9中曲線所示(OB＞BD)，取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，由圖可知()圖9A.B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零B.Q1為負(fù)電荷，Q2為正電荷C.Q1電荷量一定大于Q2電荷量D.將電子沿x軸從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力一直做正功解析因?yàn)棣眨瓁圖線的斜率等于電場(chǎng)強(qiáng)度大小，所以B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因B點(diǎn)左側(cè)電勢(shì)為負(fù)，右側(cè)電勢(shì)為正，故可知Q1為負(fù)電荷，Q2為正電荷，選項(xiàng)B正確；因電勢(shì)為零的位置離D點(diǎn)較近，故Q1電荷量一定大于Q2電荷量，選項(xiàng)C正確；將電子沿x軸從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電勢(shì)一直升高，電勢(shì)能減少，則電場(chǎng)力一直做正功，選項(xiàng)D正確。答案BCD10.(2018·通州模擬)空間中存在沿x軸正方向的電場(chǎng)，x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度隨x的變化情況如圖10所示。下列說法中正確的是()圖10A.x1、x2兩處的電勢(shì)相同B.電子在x1處的電勢(shì)能小于在x2處的電勢(shì)能C.x＝0處與x1處兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為U＝eq\f(E0x1,2)D.電子沿x軸從x1處運(yùn)動(dòng)到x2處，電場(chǎng)力一直做負(fù)功解析沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，因?yàn)殡妶?chǎng)方向指向x軸正方向，故x軸相當(dāng)于一條電場(chǎng)線，故φx1>φx2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電子受到的電場(chǎng)力方向和電場(chǎng)方向相反，故從x1到x2電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，電子在x1處的電勢(shì)能小于在x2處的電勢(shì)能，選項(xiàng)B、D正確；因?yàn)閺?到x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度是均勻增大的，所以從0到x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度平均值為eq\f(E0,2)，根據(jù)公式E＝eq\f(U,d)可得從0到x1處的電勢(shì)差為