靜電場中物理量隨位移變化圖像

靜電場中物理量隨位移變化的圖像專題1.P、Q是某電場中一條電場線上的兩點，一點電荷僅在電場力作用下，沿電場線從P點運動到Q點，過此兩點的速度大小分別為vP和vQ，其速度隨位移變化的圖象如下圖．P、Q兩點電場強度分別為EP和EQ；該點電荷在這兩點的電勢能分別為εP＞εQ，那么以下判斷正確的選項是〔〕A．EP＞EQ，εP＜εQB．EP＞EQ，εP＞εQC．EP＜EQ，εP＜εQD．EP＜EQ，εP＞εQ2.A、B是一條電場線上的兩個點，假設(shè)在A點釋放一初速為零的電子，電子僅受電場力作用，并沿此電場線從A運動到B，其電勢能隨位移變化的規(guī)律如下圖，設(shè)A、B兩點的電場強度分別為EA和EB，電勢分別為?A和?B，那么〔〕A．EA=EBB．EA＜EBC．?A＞ΦbD．?A＜?B3.M、N是某電場中一條電場線上的兩點，假設(shè)在M點釋放一個初速度為零的電子，電子僅受電場力作用，并沿電場線由M點運動到N點，其電勢能隨位移變化的關(guān)系如下圖，那么以下說法正確的選項是〔〕A．電子在N點的動能小于在M點的動能B．該電場不可能是勻強電場C．該電子運動的加速度越來越小D．電子運動的軌跡為曲線4.如下圖，充電的平行板電容器兩板間形成勻強電場，以A點為坐標(biāo)原點，AB方向為位移x的正方向，能正確反映電勢φ隨位移x變化的圖象是〔〕5.如下圖為x軸上A、B兩點間電勢φ隨位置x變化的關(guān)系圖象，電子僅在電場力作用下由A點沿x軸運動到B點，以下判斷正確的選項是〔〕A．電子先減速后加速，加速度先減小后增大B．電子先加速后減速，加速度先增大后減小C．電子從A到B過程中電勢能先減小后增大D．電場中A到B過程中電勢能先增大后減小6.如下圖為一靜電場中沿A軸電勢隨位置變化的圖象，圖象關(guān)于Φ軸對稱，a、b兩點到0點的距離相等，將一電荷從x軸上的a點由靜止釋放，電荷沿x軸向b點運動，一段時間后到達(dá)b點，運動過程中粒子只受電場力作用，那么以下說法正確的選項是〔〕A．從0到b粒子的電勢能增大B．從a到0粒子做加速度減小的加速運動C．該電荷一定帶負(fù)電D．粒子到b點時動能為零7.空間某一靜電場的電勢φ在x軸上分布如下圖，x軸上B、C兩點的電場強度在x方向上的分量分別是EBx、ECx，以下說法中正確的選項是〔〕A．EBx的大小大于ECx的大小B．EBx的方向沿x軸正方向C．電荷在O點受到的電場力在x方向上的分量最大D．負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做正功，后做負(fù)功8.一質(zhì)量為m的物體沿x軸正方向運動，加速度a隨位移x的變化關(guān)系如下圖，圖象關(guān)于原點O對稱，那么物體〔〕A．在O點的速度最小B．在x2點的速度最大C．在-x1和x1兩點的速度相等D．在x1和x3兩點的速度相等9.空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強度E隨x變化的圖象如下圖，x1和-x1為x軸上對稱的兩點．以下說法正確的選項是〔〕A．O點的電勢最低B．x1和-x1兩點的電勢相等C．電子在x1處的電勢能大于在-x1處的電勢能D．電子從x1處由靜止釋放后，假設(shè)向O點運動，那么到達(dá)O點時速度最大10.空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強度E隨x變化的圖象如下圖．以下說法正確的選項是〔〕A．O點的電勢最低B．x2點的電勢最高C．x1和-x1兩點的電勢相等D．x1和x3兩點的電勢相等11.一個外半徑為R，內(nèi)半徑為r的帶正電空心金屬球殼，球心在x軸上的O點，金屬球殼在周圍空間產(chǎn)生靜電場，那么其電場強度的大小E在x軸上的分布情況是〔〕12.空間有一電場，各點電勢?隨位置x的變化情況如下圖．以下說法正確的選項是〔〕A．O點的電場強度一定為零B．-x1與-x2點的電場強度相同C．-x1和-x2兩點在同一等勢面上D．將負(fù)電荷從-x1移到x1電荷的電勢能減小13.兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關(guān)系如下圖，其中A、N兩點的電勢為零，ND段中C點電勢最高，那么〔〕．

A．C點的電場強度大小為零

B．A點的電場強度大小為零

C．NC間場強方向向x軸正方向

D．將一負(fù)點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負(fù)功14.如下圖，粗糙絕緣的水平面附近存在一個平行于水平面的電場，其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行，在x軸上的電勢φ與坐標(biāo)x的關(guān)系用如下圖曲線表示，圖中斜線為該曲線過點〔0.15，3〕的切線．現(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg，電荷量為+2.0×10-8C的滑塊P〔可視為質(zhì)點〕，從x=0.10m處由靜止釋放，其與水平面的動摩擦因數(shù)為0.02．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g=10m/s2．那么以下說法中正確的選項是A．滑塊運動的加速度逐漸減小B．滑塊運動的加速度先減小后增大C．x=0.15m處的場強大小為2.0×106N/CD．滑塊運動的最大速度約為0.1m/s15.如圖〔a〕所示，傾角θ=30°的光滑固定斜桿底端固定一電量為Q=2×10-4C的正點電荷，將一帶正電小球〔可視為點電荷〕從斜桿的底端〔但與Q未接觸〕靜止釋放，小球沿斜桿向上滑動過程中能量隨位移的變化圖象如圖〔b〕所示，其中線1為重力勢能隨位移變化圖象，線2為動能隨位移變化圖象．〔g=10m/s2，靜電力恒量K=9×109N?m2/C2〕那么

〔1〕描述小球向上運動過程中的速度與加速度的變化情況；

〔2〕求小球的質(zhì)量m和電量q；

〔3〕斜桿底端至小球速度最大處由底端正點電荷形成的電場的電勢差U；

〔4〕在圖〔b〕中畫出小球的電勢能ε隨位移s變化的圖線．〔取桿上離底端3m處為電勢零點〕

解：〔1〕先沿斜面向上做加速度逐漸減小的加速運動，再沿斜面向上做加速度逐漸增大的減速運動，直至速度為零。

〔2〕由線1可得EP＝mgh＝mgssinθ，

斜率k＝20＝mgsin30°

所以m＝4kg

當(dāng)?shù)竭_(dá)最大速度時帶電小球受力平衡

mgsinθ＝kqQ/s02，

由線2可得s0＝1m，

得q＝mgs02sinθ/kQ＝1.11×10－5C

〔3