(新課標(biāo))高考物理一輪總復(fù)習(xí)第七章第四講電場(chǎng)中三大典型問題教案

第四講電場(chǎng)中的三大典型問題熱門一電場(chǎng)中三類典型圖象問題(師生共研)近幾年，高考取以電場(chǎng)中的圖象切入命題的試題漸漸增加，如：－圖象、φ－x圖象，或Ex與粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律有關(guān)的圖象，如：v－t圖象，掌握各個(gè)圖象的特色，理解其斜率、截距、“面積”對(duì)應(yīng)的物理意義，就能順利解決有關(guān)問題，此類問題一般以選擇題的形式出現(xiàn)，難度中等．種類一電場(chǎng)中粒子運(yùn)動(dòng)的v－t圖象依據(jù)v－t圖象的速度變化、斜率變化(即加快度大小的變化)，確立電荷所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)力的大小變化狀況，從而確立電場(chǎng)強(qiáng)度的方向、電勢(shì)的高低及電勢(shì)能的變化．[典例1](多項(xiàng)選擇)如圖甲所示，有一絕緣圓環(huán)，圓環(huán)上平均散布著正電荷，圓環(huán)平面與豎直平面重合．一圓滑細(xì)桿沿垂直圓環(huán)平面的軸線穿過圓環(huán)，細(xì)桿上套有一個(gè)質(zhì)量為＝10gm的帶正電的小球，小球所帶電荷量q＝5.0×10－4C．小球從C點(diǎn)由靜止開釋，其沿細(xì)桿由C經(jīng)B向A運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖乙所示．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，v－t圖象的切線的斜率最大(圖中標(biāo)出了該切線)．則以下說法正確的選項(xiàng)是( )A．在O點(diǎn)右邊桿上，B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＝1.2V/mB．由C到A的過程中，小球的電勢(shì)能先減小后增大C．由C到A電勢(shì)漸漸降低D．C、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UCB＝0.9V分析：由圖乙可知，在B點(diǎn)帶電小球的加快度最大，則B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大，Eqv＝0.3＝5mtm/s2，解得E＝1.2V/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)漸漸降低，C正確；帶正電小球由C到B的過程中，由動(dòng)能定理得CB＝12正確．B－0，解得CB＝0.9V，DUq2mvU答案：ACD1．(多項(xiàng)選擇)(2018·河南洛陽一中月考)如圖甲所示，Q1、Q2為兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷，此中Q1帶負(fù)電，a、b、c三點(diǎn)在它們連線的延伸線上．現(xiàn)有一帶負(fù)電的粒子以必定的初速度沿直線從a點(diǎn)開始向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)經(jīng)過b、c兩點(diǎn)(粒子只受電場(chǎng)力作用)，粒子經(jīng)過、、c三點(diǎn)時(shí)的速ab度分別為va、vb、vc，其速度—時(shí)間圖象如圖乙所示．以下說法中正確的選項(xiàng)是( )A．Q2必定帶正電B．Q2的電荷量必定小于Q1的電荷量C．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大D．粒子由a點(diǎn)到c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，粒子的電勢(shì)能先增大后減小分析：趕快度圖象上看，可見從a到b做加快度減小的減速運(yùn)動(dòng)，在b點(diǎn)時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)的加快度為零，則電場(chǎng)力為零，所以該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，負(fù)電荷在ab間做減速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力向左，合場(chǎng)強(qiáng)向右，b點(diǎn)左邊合電場(chǎng)主要取決于2，故2帶正電；負(fù)電荷在bc間做加快運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)QQ力向右，合場(chǎng)強(qiáng)向左，b點(diǎn)右邊合電場(chǎng)主要取決于Q，故A正確，C錯(cuò)誤；1Q1Q212122r1r2必定小于1的電荷量，故B正確；負(fù)電荷從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能Q增添；從b點(diǎn)到c點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故粒子從a到b再到c的過程中，電勢(shì)能先增大后減小，故D正確．答案：ABD種類二電場(chǎng)中的E－x圖象1．幾種常有的E－x圖象點(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)系的圖象大概如下圖．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圖象如圖甲所示．②兩電荷連線的中垂線上的E－y圖象如圖乙所示．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圖象如圖甲所示．②兩電荷連線的中垂線上的E－y圖象如圖乙所示．2．E－x圖象特色反應(yīng)了電場(chǎng)強(qiáng)度隨位移變化的規(guī)律．E>0表示電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向；E<0表示電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸負(fù)方向．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)高低依據(jù)電場(chǎng)方向判斷．[典例2]空間有一沿x軸對(duì)稱散布的電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖象如下圖，以下說法正確的選項(xiàng)是( )A．O點(diǎn)的電勢(shì)最低B．x1和x3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C．x2和－x2兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D．x2的電勢(shì)最高分析：沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)漸漸降低，從O點(diǎn)向右電勢(shì)漸漸降低，從O點(diǎn)向左電勢(shì)漸漸降低，所以O(shè)點(diǎn)電勢(shì)最高，A、D錯(cuò)誤；在O點(diǎn)右邊，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向向右，沿此方向電勢(shì)漸漸降低，所以x1的電勢(shì)高于x3點(diǎn)的電勢(shì)，B錯(cuò)誤；從O點(diǎn)向雙側(cè)電勢(shì)漸漸降低，而x2和－x2關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱，所以兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，C正確．答案：C2.(多項(xiàng)選擇)x軸上O點(diǎn)右邊各點(diǎn)的電場(chǎng)方向與x軸方向一致，O點(diǎn)左邊各點(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變化的圖象如圖所示，該圖象對(duì)于O點(diǎn)對(duì)稱，x1和－x1為x軸上的兩點(diǎn)．以下說法正確的選項(xiàng)是( )A．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處由靜止開釋后，若向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，則抵達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度最大分析：作出電場(chǎng)線，依據(jù)沿著電場(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)度對(duì)于原點(diǎn)O對(duì)稱，則x軸上對(duì)于O點(diǎn)對(duì)稱地點(diǎn)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處由靜止開釋后，若向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，抵達(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種類三電場(chǎng)中的φ－x圖象1．幾種常有的φ－x圖象點(diǎn)電荷的φ－x圖象(取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零)①正點(diǎn)電荷的φ－x圖象如圖甲所示；②負(fù)點(diǎn)電荷的φ－x圖象如圖乙所示．(2)兩個(gè)等量異種電荷連線上的φ－x圖象，如下圖．兩個(gè)等量同種電荷的φ－x圖象①兩正電荷連線上的φ－x圖象如圖甲所示．②兩正電荷連線的中垂線上的φ－y圖象如圖乙所示．2．φ－x圖象特色及應(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．在φ－x圖象中能夠直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的大小，并可依據(jù)電勢(shì)大小關(guān)系確立電場(chǎng)強(qiáng)度的方向．(3)在φ－x圖象中剖析電荷挪動(dòng)時(shí)電勢(shì)能的變化，可用AB＝AB，從而剖析AB的正負(fù)，然WqUW后作出判斷．[典例3](多項(xiàng)選擇)在圓滑的絕緣水平面內(nèi)有一沿x軸的靜電場(chǎng)，其電勢(shì)φ隨坐標(biāo)x變化的圖象如下圖(圖中φ0已知)．有一質(zhì)量為、帶電荷量為q的帶負(fù)電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從mO點(diǎn)以某一未知速度v0沿x軸正向挪動(dòng)到點(diǎn)x4.則以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A．帶電小球從O運(yùn)動(dòng)到x1的過程中，所受電場(chǎng)力漸漸增大B．帶電小球從x1運(yùn)動(dòng)到x3的過程中，電勢(shì)能向來增大C．若小球的初速度v0＝2φ0q，則運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為6φ0qmmD．要使小球能運(yùn)動(dòng)到x4處，則初速度v0起碼為2φ0qm分析：φ－x圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，E＝φ，所以帶電小球從O運(yùn)動(dòng)到x1的過程中，x所受電場(chǎng)力不變，A錯(cuò)誤；由W＝Uq可知，帶電小球從x1運(yùn)動(dòng)到x3的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增添，B正確；從O點(diǎn)以某一未知速度v0沿x軸正向挪動(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)0～x1過程應(yīng)用12126φq動(dòng)能定理，有φ＝2mv－，解得v＝0，C正確；當(dāng)小球恰巧運(yùn)動(dòng)到x處時(shí)，初m400φ012φ0q速度v0最小，對(duì)全過程應(yīng)用動(dòng)能定理得－2q＝0－2mv0，解得v0＝m，D錯(cuò)誤．答案：BC3．真空中有一半徑為r0的帶電金屬球殼，經(jīng)過其球心的向來線上各點(diǎn)的電勢(shì)φ散布如圖所示，r表示該直線上某點(diǎn)到球心的距離，r1、2分別是該直線上、B兩點(diǎn)離球心的距離，rA以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．A點(diǎn)的電勢(shì)低于

B點(diǎn)的電勢(shì)B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向由

A指向

BC．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于

B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D．正電荷沿直線從

A移到

B的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功分析：由圖可知

A點(diǎn)的電勢(shì)高于

B點(diǎn)的電勢(shì)，故

A錯(cuò)誤；從

A到

B電勢(shì)降低，所以

A點(diǎn)的電kQ場(chǎng)強(qiáng)度方向由

A指向

B，故

B正確；依據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度公式

E＝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C錯(cuò)誤；正電荷沿直線從場(chǎng)力做正功，故D錯(cuò)誤．答案：B

A移到

B的過程中，電場(chǎng)力方向由

A指向

B，所以電熱門二

帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

(

師生共研

)1．常有的交變電場(chǎng)常有的產(chǎn)生交變電場(chǎng)的電壓波形有方形波、鋸齒波、正弦波等．2．常有的試題種類此類題型一般有三種狀況：粒子做單向直線運(yùn)動(dòng)(一般用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解)．粒子做來回運(yùn)動(dòng)(一般分段研究)．粒子做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(一般依據(jù)交變電場(chǎng)特色分段研究)．3．解答帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的思想方法著重全面剖析(剖析受力特色和運(yùn)動(dòng)規(guī)律)，抓住粒子的運(yùn)動(dòng)擁有周期性和在空間上擁有對(duì)稱性的特色，求解粒子運(yùn)動(dòng)過程中的速度、位移、做功或確立與物理過程有關(guān)的界限條件．剖析時(shí)從兩條思路出發(fā)：一是力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，依據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律剖析；二是功能關(guān)系．注意對(duì)稱性和周期性變化關(guān)系的應(yīng)用．[典例4]將如下圖的交變電壓加在平行板電容器、B兩板上，開始B板電勢(shì)比A板電A勢(shì)高，這時(shí)有一個(gè)本來靜止的電子正處在兩板的中間，它在電場(chǎng)力作用下開始運(yùn)動(dòng)，設(shè)A、B兩極板間的距離足夠大，以下說法正確的選項(xiàng)是( )A．電子向來向著A板運(yùn)動(dòng)B．電子向來向著B板運(yùn)動(dòng)C．電子先向A板運(yùn)動(dòng)，而后返回向B板運(yùn)動(dòng)，以后在、兩板間做周期性來去運(yùn)動(dòng)ABD．電子先向B板運(yùn)動(dòng)，而后返回向A板運(yùn)動(dòng)，以后在A、B兩板間做周期性來去運(yùn)動(dòng)分析：依據(jù)交變電壓的變化規(guī)律，作出電子的加快度a、速度v隨時(shí)間變化的圖線，如圖甲、TT乙．從圖中可知，電子在第一個(gè)4內(nèi)做勻加快運(yùn)動(dòng)，第二個(gè)4內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，在這半周期內(nèi)，因初始B板電勢(shì)比A板電勢(shì)高，所以電子向B板運(yùn)動(dòng)，加快度大小為eUT.在第三個(gè)內(nèi)電子做md4勻加快運(yùn)動(dòng)，第四個(gè)T內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，但在這半周期內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向與前半周期相反，向A板4運(yùn)動(dòng)，加快度大小為eUT.所以電子在交變電場(chǎng)中將以t＝時(shí)刻所在地點(diǎn)為均衡地點(diǎn)做周期性md4來去運(yùn)動(dòng)，綜上剖析D正確．答案：D[反省總結(jié)]利用速度圖象剖析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)過程時(shí)的注意事項(xiàng)1．帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)刻；2．速度圖象的切線斜率表示加快度；3．圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，且在橫軸上方所圍成的面積為正，在橫軸下方所圍成的面積為負(fù)；4．注意對(duì)稱性和周期性變化關(guān)系的應(yīng)用；5．圖線與橫軸有交點(diǎn)，表示此時(shí)速度改變方向，對(duì)運(yùn)動(dòng)很復(fù)雜、不簡(jiǎn)單畫出速度圖象的問題，還應(yīng)逐段剖析求解．4．(2018·哈爾濱九中二模)如圖甲所示，電子由陰極飛出時(shí)的初速度忽視不計(jì)，電子發(fā)射裝置的加快電壓為U0，電容器板長(zhǎng)l＝10cm，板間距離d＝10cm，下極板接地，電容器右端到熒光屏的距離也是L＝10cm，在電容器兩極板間接一交變電壓，上極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示．(每個(gè)電子穿過平行板的時(shí)間都極短，能夠以為電子穿過平行板的過程中電壓是不變的)求：在t＝0.06s時(shí)刻，電子打在熒光屏上的哪處；熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長(zhǎng)？12分析：(1)設(shè)電子經(jīng)電壓U0加快后的速度為v0，依據(jù)動(dòng)能定理得：eU0＝2mv0U設(shè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E，則有：E＝dl設(shè)電子經(jīng)時(shí)間t經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏離軸線的側(cè)向位移為y，則有：在中心軸線方向上：t＝v0eE在軸線側(cè)向有：a＝m2y＝1at2＝eUl222mdv0設(shè)電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)過程中產(chǎn)生的側(cè)向速度為vy，偏轉(zhuǎn)角為θ，則電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)有：vy＝at,tanvyθ＝v0電子在熒光屏上偏離O點(diǎn)的距離為Y＝y(tǒng)＋Ltanθ＝eUllUll022＋L＝02＋Lmdv2Ud由題圖知t＝0.06s時(shí)刻U＝1.8U，0代入數(shù)據(jù)解得Y＝13.5cm.d由題知電子偏移量y的最大值為2，所以當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓超出2U0時(shí)，電子就打不到熒光屏上了．3代入上式得：Y＝2l所以熒光屏上電子能打到的區(qū)間長(zhǎng)為：2Y＝3l＝30cm.答案：(1)O點(diǎn)上方13.5cm處(2)30cm熱門三應(yīng)用動(dòng)力學(xué)知識(shí)和功能關(guān)系解決力、電綜合問題(師生共研)1．方法技巧功能關(guān)系在電學(xué)中應(yīng)用的題目，一般過程復(fù)雜且波及多種性質(zhì)不一樣的力．所以，經(jīng)過審題，抓住受力剖析和運(yùn)動(dòng)過程剖析是重點(diǎn)，而后依據(jù)不一樣的運(yùn)動(dòng)過程中各力做功的特色來選擇相應(yīng)規(guī)律求解．動(dòng)能定理和能量守恒定律在辦理電場(chǎng)中能量問題時(shí)還是首選．2．解題流程[典例5](多項(xiàng)選擇)(2015·山東卷)如圖甲，兩水平金屬板間距為d，板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示．t＝0時(shí)刻，質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間，T0～3時(shí)間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻微粒恰巧經(jīng)金屬板邊沿飛出．微粒運(yùn)動(dòng)過程中未與金屬板接觸．重力加快度的大小為g.對(duì)于微粒在0～T時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的描繪，正確的選項(xiàng)是( )A．末速度大小為2v0B．末速度沿水平方向1C．重力勢(shì)能減少了2mgdD．戰(zhàn)勝電場(chǎng)力做功為mgd2T2T分析：由題意知qE0＝mg，所以3～3與3～T時(shí)間內(nèi)微粒的加快度等大反向，大小都等于T2TT1T22Tg.3～3時(shí)間內(nèi)微粒只在重力作用下的豎直末速度vy1＝g·3，豎直位移y1＝2g(3)，在3～T時(shí)間內(nèi)微粒的豎直末速度y2＝y(tǒng)1－Ty2＝y(tǒng)1·T1T21T2·＝0，豎直位移－( )＝()，所以vvg3v32g32g3ddd1y1＝y(tǒng)2＝4，微粒戰(zhàn)勝電場(chǎng)力做功W＝q·2E0·4＝2mg·4＝2mgd，在重力作用下微粒的豎直位d1移為2，其重力勢(shì)能減少了2mgd.綜上可知A、D錯(cuò)誤，B、C正確．答案：BC5．(2019·衡陽江山中英文學(xué)校月考)如下圖，在E＝1×103V/m的豎直向下勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一圓滑的半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN光滑連結(jié)，半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行，P為半圓QN的中點(diǎn)，其半徑R＝40cm，帶正電為q＝1×10－4C的小滑塊的質(zhì)量為m＝10g，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.15，位于N點(diǎn)右邊1.5m處，?。?0m/s2.求：g要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q，則滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向左運(yùn)動(dòng)？這樣運(yùn)動(dòng)的滑塊經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？分析：(1)設(shè)滑塊抵達(dá)Q點(diǎn)時(shí)速度為v，v2則由牛頓第二定律得：mg＋qE＝mR，滑塊從開始運(yùn)動(dòng)至抵達(dá)Q點(diǎn)過程中，由動(dòng)能定理得：1212－mg?2R－qE?2R－μ(mg＋qE)x＝mv－mv022聯(lián)立上式解得：v0＝7m/s；設(shè)滑塊抵達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度為v′，則從開始運(yùn)動(dòng)至抵達(dá)P點(diǎn)過程中，由動(dòng)能定理得：1212220N＝v′2又在P點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得：，F(xiàn)mR代入數(shù)據(jù)解得：FN＝0.6N.答案：(1)7m/s(2)0.6N1．(2018·漳州模擬

)某靜電場(chǎng)在

x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)

φ隨坐標(biāo)

x的散布圖象如下圖．

x軸上A、O、B三點(diǎn)的電勢(shì)值分別為

φA、φO、φB，電場(chǎng)強(qiáng)度沿

x軸方向的重量大小分別為

EAx、EOx、EBx，電子在

A、O、B三點(diǎn)的電勢(shì)能分別為

EpA、EpO、EpB.以下判斷正確的選項(xiàng)是

(D)A．φO>φB>φA

B．EOx>EBx>EAxC．EpO<EpB<EpA

D．EpO－EpA>EpO－EpB分析：由φ-x圖象可知A、O、B三點(diǎn)中A點(diǎn)的電勢(shì)最高，O點(diǎn)電勢(shì)最低，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．由E＝φ可知，φ-x圖象的斜率表示該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度，A點(diǎn)斜率絕對(duì)值最大，電場(chǎng)強(qiáng)度最x大，點(diǎn)斜率為零，電場(chǎng)強(qiáng)度為零，最小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．電子帶負(fù)電荷，電子的電勢(shì)能為pOE＝－eφ，電勢(shì)越高，電勢(shì)能越小，所以電子在O點(diǎn)電勢(shì)能最大，在A點(diǎn)電勢(shì)能最小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．由φ-x圖象可知，A、O兩點(diǎn)電勢(shì)差大于B、O兩點(diǎn)電勢(shì)差，由電勢(shì)能的知識(shí)易知，選項(xiàng)D正確．2．(多項(xiàng)選擇)(2017·天津卷)如下圖，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場(chǎng)線，虛線AB是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡．設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加快度大小分別為aA、B，電勢(shì)能分別為pA、pB.以下說法正確的選項(xiàng)是(BC)aEEA．電子必定從A向B運(yùn)動(dòng)B．若aA>aB，則Q湊近M端且為正電荷C．不論Q為正電荷還是負(fù)電荷必定有EpA<EpBD．B點(diǎn)電勢(shì)可能高于A點(diǎn)電勢(shì)3．(多項(xiàng)選擇)A、B為某電場(chǎng)中一條直線上的兩個(gè)點(diǎn)，現(xiàn)將正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)由靜止開釋，僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)一段距離抵達(dá)B點(diǎn)，其電勢(shì)能Ep隨位移x的變化關(guān)系如下圖，從A到B過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是(BC)A．電場(chǎng)力對(duì)電荷向來做正功B．電荷所受電場(chǎng)力先減小后增大C．電勢(shì)先降低后高升D．A、B兩點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度方向同樣分析：從

A到

B電勢(shì)能先減小后增大，說明電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，

A錯(cuò)誤；Ep-x圖象的Ep斜率x＝F電場(chǎng)力，所以電場(chǎng)力先減小后增大，B正確；電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，所以電場(chǎng)強(qiáng)度方向先向右后向左，電勢(shì)先降低后高升，C正確，D錯(cuò)誤．4．如圖甲所示，在y＝0和y＝2m之間有沿著x軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，MN為電場(chǎng)地區(qū)的上面界，在x軸方向范圍足夠大．電場(chǎng)強(qiáng)度的變化如圖乙所示，取x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)正方向．現(xiàn)有一個(gè)帶負(fù)電的粒子，粒子的比荷q－2C/kg，在t＝0時(shí)刻以速度v0＝5×102m/s＝1.0×10m從O點(diǎn)沿y軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)地區(qū)，不計(jì)粒子重力作用．求：粒子經(jīng)過電場(chǎng)地區(qū)的時(shí)間；粒子走開電場(chǎng)的地點(diǎn)坐標(biāo)；粒子經(jīng)過電場(chǎng)地區(qū)后沿x軸方向的速度大?。治觯?1)因?yàn)榱Ｗ映跛俣确较虼怪庇趧驈?qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，所以粒子經(jīng)過電y－3場(chǎng)地區(qū)的時(shí)間t＝v0＝4×10s.(2)粒子在x軸方向先加快后減速，加快時(shí)的加快度1＝E1q2aE2q＝4m/s，減速時(shí)的加快度2＝amm＝2m/s2，x軸方向上的位移11T21T212T2－5m，所以粒子走開電場(chǎng)x＝2a(2)＋a(2)－2a(2)＝2×10的地點(diǎn)坐標(biāo)為(－2×10－5m，2m)．(3)粒子在x軸方向的速度v＝aTT－3m/s.x12答案：(1)4×10－3s(2)(－2×10－5m,2m)(3)4×10－3m/s[A組·基礎(chǔ)題]1．兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2位于x軸上A、B兩點(diǎn)，若取無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則在它們形成的電場(chǎng)中，沿x軸正方向上各點(diǎn)的電勢(shì)如下圖，且AP＞PB.由圖象供給的信息可知(B)A．P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．Q1的電荷量較大C．電子沿x軸從A移到B的過程中，加快度漸漸減小D．電子沿x軸從A移到B的過程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功2．兩個(gè)等量同種電荷固定于圓滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖甲所示，一個(gè)電荷量為2C，質(zhì)量為1kg的小物塊從C點(diǎn)靜止開釋，其運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖乙所示，此中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的地點(diǎn)(圖中標(biāo)出了該切線)．則以下說法正確的選項(xiàng)是(D)A．B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度＝2V/mEB．由C到A的過程中物塊的電勢(shì)能先減小后變大C．由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中，電勢(shì)漸漸高升D．AB兩點(diǎn)電勢(shì)差UAB＝－5V3．如圖(a)所示，在兩平行金屬板中央有一個(gè)靜止的電子(不計(jì)重力)，當(dāng)兩板間的電壓分別如圖(b)中甲、乙、丙、丁所示，電子在板間運(yùn)動(dòng)(假定不與板相碰)，以下說法正確的選項(xiàng)是(D)A．電壓是甲圖時(shí)，在0～T時(shí)間內(nèi)，電子的電勢(shì)能向來減少TB．電壓是乙圖時(shí)，在0～時(shí)間內(nèi)，電子的電勢(shì)能先增添后減少2C．電壓是丙圖時(shí)，電子在板間做來去運(yùn)動(dòng)D．電壓是丁圖時(shí)，電子在板間做來去運(yùn)動(dòng)4．在地面鄰近，存在著一個(gè)有界電場(chǎng)，界限MN將空間分紅左右兩個(gè)地區(qū)，在右地區(qū)中有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在右地區(qū)中離界限MN某一地點(diǎn)水平川面上由靜止開釋一個(gè)質(zhì)量為m的帶電滑塊(滑塊的電荷量一直不變)，如圖甲所示，滑塊運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，則(C)A．滑塊在MN右邊運(yùn)動(dòng)的位移大小與在MN左邊運(yùn)動(dòng)的位移大小相等B．在t＝5s時(shí)，滑塊經(jīng)過界限MNC．滑塊遇到的滑動(dòng)摩擦力與電場(chǎng)力之比為2∶5D．在滑塊運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，滑動(dòng)摩擦力做的功小于電場(chǎng)力做的功5．(多項(xiàng)選擇)真空中某一靜電場(chǎng)的方向沿x軸正向，且x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)φ對(duì)于地點(diǎn)坐標(biāo)x的關(guān)系如下圖，在x＝3m、5m、10m處有、、三點(diǎn)，則以下說法中正確的選項(xiàng)是(BC)ABCA．B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．正的嘗試電荷在只受電場(chǎng)力的作用下由

A點(diǎn)移到

B點(diǎn)的過程中速度增大C．A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向同樣D．因?yàn)檠?/p>

x軸正向電勢(shì)降低，則該電場(chǎng)可能是由

O點(diǎn)的正電荷而產(chǎn)生的6．(多項(xiàng)選擇)如圖甲所示，在某電場(chǎng)中成立

x坐標(biāo)軸，一個(gè)電子僅在電場(chǎng)力作用下沿

x軸正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，已知xC－xB＝xB－xA.該電子的電勢(shì)能Ep隨坐標(biāo)x變化的圖象如圖乙所示．則以下說法中正確的選項(xiàng)是(BC)A．A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C．C、B兩點(diǎn)電勢(shì)差

UCB小于

B、A兩點(diǎn)電勢(shì)差

UBAD．電子經(jīng)過

A點(diǎn)的速率大于經(jīng)過

B點(diǎn)的速率分析：一個(gè)電子僅在電場(chǎng)力作用下沿

x軸正方向運(yùn)動(dòng)，由圖乙知電勢(shì)能向來減小，

則電子從A到

B電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)高升，依據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)能增添，速度增大，

A點(diǎn)電勢(shì)低于

B點(diǎn)電勢(shì)，經(jīng)過

A點(diǎn)的速率小于經(jīng)過

B點(diǎn)的速率，故

A、D錯(cuò)誤；依據(jù)

Epx＝Ee，可知圖象的斜率大小表現(xiàn)電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱，所以從

A到

B，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，

A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于

B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，

B正確；由圖可知，電子經(jīng)過同樣位移時(shí)，電勢(shì)能的減小量愈來愈小，依據(jù)

Ep＝W＝qU可得B、A兩點(diǎn)電勢(shì)差UBA大于C、B兩點(diǎn)電勢(shì)差UCB，C正確．7．(多項(xiàng)選擇)圖甲為示波管的構(gòu)造表示圖，偏轉(zhuǎn)電極中的XX′兩極板豎直擱置，YY′兩極板水平擱置，電子槍連續(xù)地發(fā)射電子束．當(dāng)XX′、YY′之間都不加電壓時(shí)，電子束從電子槍射出后沿直線流傳，打在熒光屏中心出現(xiàn)一個(gè)亮斑．圖乙、圖丙為隨時(shí)間周期性變化的電壓．下列判斷正確的選項(xiàng)是(AD)A．當(dāng)XX′之間不加電壓時(shí)，在YY′之間加上圖乙所示的電壓，熒光屏上的圖形是一條沿YY′方向的直線B．當(dāng)XX′之間加上圖丙所示的電壓時(shí)，在YY′之間不加電壓，熒光屏上的圖形是一條沿YY′方向的直線C．當(dāng)′之間加上圖乙所示的電壓時(shí)，在′之間加上圖丙所示的電壓，熒光屏上的圖形XXYY是沿YY′方向起伏的正弦曲線D．當(dāng)XX′之間加上圖丙所示的電壓時(shí)，在YY′之間加上圖乙所示的電壓，熒光屏上的圖形是沿′方向起伏的正弦曲線YY8．(多項(xiàng)選擇)由同種絕緣資料做成的水平面MN和斜面NP，如下圖，NQ垂直水平面且左邊有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)帶正電的物體從與N點(diǎn)相距0的地點(diǎn)靜止開釋，調(diào)理斜面的L傾角，當(dāng)傾角θ＝37°時(shí)，物體沿斜面也能滑行L0距離，而后物體沿原路徑返回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)靜止，已知物體每次經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)沒有機(jī)械能損失且返回途中撤去電場(chǎng)，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則(AD)A．物體與該資料間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

13B．物體與該資料間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75C．假如物體距離N點(diǎn)3L0由靜止開釋，物體能沿斜面滑行1.8L0D．假如物體距離N點(diǎn)3L0由靜止開釋，物體能沿斜面滑行3L0[B組·能力題]9．如下圖，豎直擱置的半圓形圓滑絕緣軌道半徑為R＝0.2m，圓心為O，下端與絕緣水平軌道在B點(diǎn)相切并光滑連結(jié)．一帶正電q＝5.0×10－3C、質(zhì)量為m＝3.0kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，置于水平軌道上的A點(diǎn)．已知A