高三化学二轮复习专题：专题30 场强图象和电势图象 含解析(高考)

1、专题专题 3030 场强图象和电势图象场强图象和电势图象 1.1.（20132013 年年 5 5 月天津市压轴卷）月天津市压轴卷） a a、b b 是是 x x 轴上的两个点电荷，电荷量分别为轴上的两个点电荷，电荷量分别为 Q Q 1 1 和和 Q Q 2 2，沿 ，沿 x x 轴轴 a a、b b 之间各点对应的电势高低如图中曲线所示之间各点对应的电势高低如图中曲线所示. .从图中可看出从图中可看出 以下说法中不正确的是（以下说法中不正确的是（） A.A.把带正电的检验电荷沿把带正电的检验电荷沿 x x 轴由轴由 a a 移到移到 b b 的过程中，电场力对的过程中，电场力对 该电荷先做正

2、功后做负功该电荷先做正功后做负功 B.aB.a、P P 间和间和 P P、b b 间各点的电场方向都指向间各点的电场方向都指向 P P 点点 C.C.电势最低的电势最低的 P P 点的电场强度为零点的电场强度为零 D.aD.a 和和 b b 一定是同种电荷，但是不一定是正电荷一定是同种电荷，但是不一定是正电荷 2 2 （20132013 年年 5 5 月武汉市武昌区质检）有一个均匀带电圆环，以圆环圆心月武汉市武昌区质检）有一个均匀带电圆环，以圆环圆心 O O 为坐标为坐标 原点，过原点，过 O O 且垂直于圆环平面的线为且垂直于圆环平面的线为 x x 轴，如下图甲所示，现测得轴，如下图甲所示，

3、现测得 x x 轴上的电场轴上的电场 强度随坐标强度随坐标 x x 值变化的图像如图乙所示（场强为正值，表示方向沿值变化的图像如图乙所示（场强为正值，表示方向沿 x x 轴正方轴正方向）向） ， H H、I I 是是 x x 轴上两点，且轴上两点，且 HOHOOIOI，取无穷远处电势为零。则以下分析正确的是，取无穷远处电势为零。则以下分析正确的是 A A该圆环带负电该圆环带负电 B Bx x 轴上轴上 O O 点电势为零点电势为零 C C将一个正的试探电荷沿将一个正的试探电荷沿 x x轴从轴从 H H 移动移动到到 I I 的过程中，电势能先增大后减小的过程中，电势能先增大后减小 D DH H

4、 点的电势低于点的电势低于 I I 点的电势点的电势 3 3 （20132013 河北省衡水中学质检）如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行河北省衡水中学质检）如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行 于水平面的电场，其中某一区域的电场线与于水平面的电场，其中某一区域的电场线与 x x 轴平行，在轴平行，在 x x 轴上的电势轴上的电势 与坐标与坐标 x x 的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点(0.15,3)(0.15,3) 的切线。现有一质量为的切线。现有一质量为 0.20kg0.20kg，电荷量为，电荷量为+2.010+2.010-8

5、-8C C 的滑块的滑块 P P（可视作质点）（可视作质点） ，从，从 x=0.10mx=0.10m 处由静止释放，处由静止释放， 其与水平面的动摩擦因数为其与水平面的动摩擦因数为 0.02.0.02.取重力加速度取重力加速度 g=10m/sg=10m/s2 2。则下列说法正确的是。则下列说法正确的是 （） A A滑块运动的加速度逐渐减小滑块运动的加速度逐渐减小 B B滑块运动的速度先减小后增大滑块运动的速度先减小后增大 C Cx=0.15mx=0.15m 处的场强大小为处的场强大小为 2.02.010106 6N/CN/C D D滑块运动的最大速度约为滑块运动的最大速度约为 0.1m/s0.

6、1m/s 4.(20134.(2013 山东淄博期末山东淄博期末) )一带正电的检验电荷，一带正电的检验电荷，仅在电场力作用下沿仅在电场力作用下沿 x x 轴从轴从x 向向x 运动，其速度运动，其速度 v v 随位置随位置 x x 变化的图象如图所变化的图象如图所 示示x x 1 和和x x 1 处，图线切线的斜率绝对值相等且最处，图线切线的斜率绝对值相等且最 大则在大则在x轴上轴上 A Ax x 1 和和x x 1 两处，电场强度相同两处，电场强度相同 B Bx x 1 和和x x 1 两处，电场强度最大两处，电场强度最大 C Cx=0=0 处电势最高处电势最高 D D从从x x 1 运动到

7、运动到x 过程中，电荷的电势能逐渐增大过程中，电荷的电势能逐渐增大 5 5(2013(2013 北京朝阳区期末北京朝阳区期末) )如图所示，如图所示，充电的平行板电容器两板充电的平行板电容器两板 间形成匀强电场，间形成匀强电场，以以 A A 点为坐标原点，点为坐标原点，ABAB 方向为位移方向为位移 x x 的正方的正方 向，能正确反映电势向，能正确反映电势 随位移随位移 x x 变化的图像是变化的图像是 6 6 （20132013 江苏二校联考）真空中有一半径为江苏二校联考）真空中有一半径为 r r0 0的带电金属球壳，通过其球心的的带电金属球壳，通过其球心的 一直线上各点的电势一直线上各点

8、的电势 分布如图，分布如图，r r 表示该直线上某点到球心的距离，表示该直线上某点到球心的距离，r r1 1、r r2 2分别分别 是该直线上是该直线上 A A、B B 两点离球心的距离。下列说法中正确的是两点离球心的距离。下列说法中正确的是 （） A AA A 点的电势低于点的电势低于 B B 点的电势点的电势 B BA A 点的电场强度方向由点的电场强度方向由 A A 指向指向 B B C CA A 点的电场强度大于点的电场强度大于 B B 点的电场强度点的电场强度 D D正电荷沿直线从正电荷沿直线从 A A 移到移到 B B 的过程中，电场力做负功的过程中，电场力做负功 7 7 （201

9、32013 山东省德州市考前训练山东省德州市考前训练 6 6）如图所示，）如图所示，A A、B B 为两个等量正点为两个等量正点 电荷，电荷，O O 为为 A A、B B 连线的中点。以连线的中点。以 O O 为坐标原点、垂直为坐标原点、垂直 ABAB 向右为正方向向右为正方向 建立建立 OxOx 轴。下列四幅图分别反映了在轴。下列四幅图分别反映了在 x x 轴上各点的电势轴上各点的电势 ( (取无穷远取无穷远 处电势为零处电势为零) )和电场强度和电场强度 E E 的大小随坐标的大小随坐标 x x 的变化关系，其中正确的是的变化关系，其中正确的是 8 8 （20132013 浙江省宁波市二模

10、）如图在直角坐标系浙江省宁波市二模）如图在直角坐标系 Y Y 轴上关于坐标原点对称的两点轴上关于坐标原点对称的两点 固定有两等量电荷，若以无穷远为零电势，则关于固定有两等量电荷，若以无穷远为零电势，则关于 X X 轴上各点电势轴上各点电势 随随 X X 坐标变坐标变 化的图线说法正确的是化的图线说法正确的是 A A若为等量异种电荷，则为图线若为等量异种电荷，则为图线 B B若为等量异种电荷，则为图线若为等量异种电荷，则为图线 C C若为等量正电荷，则为图线若为等量正电荷，则为图线 D D若为等量正电荷，则为图线若为等量正电荷，则为图线 9 9 （20132013 上海市虹口区质检）下列各图能正

11、确反映两个等量同种正电荷连线中垂上海市虹口区质检）下列各图能正确反映两个等量同种正电荷连线中垂 线上各点电势分布的图是线上各点电势分布的图是（） 1010 （20132013 山东省青岛市模拟）空间有一沿山东省青岛市模拟）空间有一沿 x x 轴对称分布的电场，其电场强度轴对称分布的电场，其电场强度 E E 随随 x x 变化的图象如图所示下列判断正确的是变化的图象如图所示下列判断正确的是 A AO O 点的场强最小，电势最低点的场强最小，电势最低 B Bx x1 1处的电势和处的电势和 x x1 1处的电势相等处的电势相等 C C电子从电子从 x x1 1处到处到x x1 1处的过程中速度先减

12、小后增大处的过程中速度先减小后增大 D D电子从电子从 x x1 1处到处到x x1 1处的过程中电势能一直减小处的过程中电势能一直减小 1111 （20112011上海物理第上海物理第1414题）题）两个等量异种点电荷位于两个等量异种点电荷位于x x轴上，轴上，相对原点对称分布，相对原点对称分布， 正确描述电势正确描述电势随位置随位置x变化规律的是图变化规律的是图 【点评】此题考查电势【点评】此题考查电势随位置随位置x变化规律。变化规律。 1212 （20122012 年年 5 5 月云南昆明检测）某静电场中月云南昆明检测）某静电场中 x x 轴上的电势随轴上的电势随 x x 坐标变化的图象

13、坐标变化的图象 如图所示，如图所示， x x 图象关于图象关于 轴对称，轴对称，a a、b b 两点到两点到 O O 点的距离相等。将一电荷从点的距离相等。将一电荷从 x x 轴上的轴上的 a a 点由静止释放后粒子沿点由静止释放后粒子沿 x x 轴运动到轴运动到 b b 点，点， 运动过程中粒子只受电场力作运动过程中粒子只受电场力作 用，则下列说法正确的是（用，则下列说法正确的是（） A A该电荷一定带负电该电荷一定带负电 B B电荷到电荷到 b b 点时动能为零点时动能为零 C C从从 O O 到到 b b，电荷的电势能减小，电荷的电势能减小 D D从从 a a 到到 b b 电场力对电荷

14、先做正功，后做负功电场力对电荷先做正功，后做负功 1313 （20122012 年年 5 5 月江西宜春模拟）有一月江西宜春模拟）有一静电场，其电势随静电场，其电势随 x x 坐标的改变而改变，坐标的改变而改变， 变化的图线如右图所示。变化的图线如右图所示。 若将一带负电粒子若将一带负电粒子（重力不计）（重力不计）从坐标原点从坐标原点 O O 由静止释由静止释 放，电场中放，电场中 P P、Q Q 两点的坐标分别为两点的坐标分别为 1mm1mm 、4mm4mm。则下列。则下列 说法正确的是：说法正确的是： （） A A粒子将沿粒子将沿 x x 轴正方向一直向前运动轴正方向一直向前运动 B B粒

15、子在粒子在 P P 点与点与 Q Q 点加速度大小相等、方向相反点加速度大小相等、方向相反 C C粒子经过粒子经过 P P 点与点与 Q Q 点时，动能相等点时，动能相等 D D粒子经过粒子经过 P P 点与点与 Q Q 点时，电场力做功的功率相等点时，电场力做功的功率相等 1414 （20122012 年年 5 5 月山东泰安二模）有一静电场，其电势随月山东泰安二模）有一静电场，其电势随 x x 坐标的改坐标的改变而改变，变而改变， 变化的图线如右图所示，若将一带负电粒子（重力不计）从坐标原点变化的图线如右图所示，若将一带负电粒子（重力不计）从坐标原点 O O 由静由静 止释放，粒子沿止释放

16、，粒子沿 x x 轴运动，电场中轴运动，电场中 P P、Q Q 两点的坐标分别为两点的坐标分别为 1mm1mm、4mm4mm。则。则 下列说法正确的是下列说法正确的是 A A粒子经过粒子经过 P P 点和点和 Q Q 点加速度大小相等、方向相反点加速度大小相等、方向相反 B B粒子经过粒子经过 P P 点与点与 Q Q 点时，动能相等点时，动能相等 C C粒子经过粒子经过 P P 点与点与 Q Q 点时，电场力做功的功率相等点时，电场力做功的功率相等 D D粒子在粒子在 P P 点的电势能为正值点的电势能为正值 1515 （20122012 年江苏省无锡二模）年江苏省无锡二模）某静电场中的一条

17、电场线与某静电场中的一条电场线与 x x 轴重合，轴重合，其电势的变其电势的变 化规律如图所示。在化规律如图所示。在 O O 点由静止释放一电子，电子仅点由静止释放一电子，电子仅 受电场力的作用，则在受电场力的作用，则在- - x x0 0x x0 0区间内区间内 A A该静电场是匀强电场该静电场是匀强电场 B B该静电场是非匀强电场该静电场是非匀强电场 C C电子将沿电子将沿 x x 轴正方向运动，加速度逐渐减小轴正方向运动，加速度逐渐减小 D D电子将沿电子将沿 x x 轴正方向运动，加速度逐渐增大轴正方向运动，加速度逐渐增大 1616（20122012 年开封二模）年开封二模）空间某一静

18、电场的电势空间某一静电场的电势 随随 x x 变化情况如图所示，下列说变化情况如图所示，下列说 法中正确的是法中正确的是 A.A. 空间各点场强的方向均与空间各点场强的方向均与 x x 轴垂直轴垂直 B.B. 电荷沿电荷沿 x x 轴从轴从 O O 移到移到 x x1 1的过程中，电场力不做功的过程中，电场力不做功 C. C. 正电荷沿正电荷沿 x x 轴从轴从 x x1 1移到移到 x x2 2的过程中，的过程中，电场力做正功，电场力做正功，电势能电势能 减小减小 D.D. 负电荷沿负电荷沿 x x 轴从轴从 x x1 1移到移到 x x2 2的过程中，电场力做负功，电势能增加的过程中，电场

19、力做负功，电势能增加 17. (201117. (2011长春调研长春调研) )如图如图 11 (a)11 (a)所示，所示，ABAB 是某电场中的一条电场线，是某电场中的一条电场线，若有一电子以若有一电子以 某一初速度且仅在电场力的作用下，沿某一初速度且仅在电场力的作用下，沿 ABAB 由点由点 A A 运动到点运动到点 B B，所经位置的电势，所经位置的电势 随距随距 A A点的距离变化的规律如图点的距离变化的规律如图 11(b)11(b)所示以下说法正所示以下说法正 确的是确的是( () ) A AA A、B B 两点的电场强度两点的电场强度 E EA AE EB B B B电子在电子在

20、 A A、B B 两点的速度两点的速度 v vA Av vB B C CA A、B B 两点的电势两点的电势 A A B B D D电子在电子在 A A、B B 两点的电势能两点的电势能 E E p pA A E E p pB B 【点评】此题以电子运动所经位置的电势随距【点评】此题以电子运动所经位置的电势随距 A A 点的距离变化的规律图象切入，点的距离变化的规律图象切入， 要求比较两点的电场强度、电势、电子速度、电势能等。要求比较两点的电场强度、电势、电子速度、电势能等。 1818(2010(2010 海淀高三期末考试海淀高三期末考试) )假设空间某一静电场的电势假设空间某一静电场的电势

21、随随 x x 变化情况如变化情况如 图图 1212 所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是 A A空间各点场强的方向均与空间各点场强的方向均与 x x 轴垂直轴垂直 B B电荷沿电荷沿 x x 轴从轴从 0 0 移到移到 x x1 1的过程中，的过程中，一定不受电场力的作一定不受电场力的作 用用 C C正电荷沿正电荷沿 x x 轴从轴从 x x2 2移到移到 x x3 3的过程中，电场力做正功，的过程中，电场力做正功， 电势能减小电势能减小 D D负电荷沿负电荷沿 x x 轴从轴从 x x4 4移到移到 x x5 5的过程中，电场力做负功，电势

22、能增加的过程中，电场力做负功，电势能增加 【点评】此题考查根据【点评】此题考查根据 x x 图象判断电场强度及其相关的电场力、电场力做功、图象判断电场强度及其相关的电场力、电场力做功、 电势能变化等。电势能变化等。 19.19.（20092009 江苏物理第江苏物理第 8 8 题）空间某一静电场的电势题）空间某一静电场的电势在在x轴上分布如图所示，轴上分布如图所示， x轴上两点轴上两点 B B、C C点电场强度在点电场强度在x方向上的分量分别是方向上的分量分别是 E EBx Bx、 、E ECx Cx，下列说法中正 ，下列说法中正 确的有确的有 A AE EBx Bx 的大小大于的大小大于 E

23、 ECx Cx 的大小的大小 B BE EBx Bx 的方向沿的方向沿x轴正方向轴正方向 C C电荷在电荷在O点受到的电场力在点受到的电场力在x方向上的分量最大方向上的分量最大 D D负电荷沿负电荷沿x轴从轴从B移到移到C的过程中，电场力先做正的过程中，电场力先做正 功，后做负功功，后做负功 2020 （20122012 上海静安区一模）如图（上海静安区一模）如图（a a）所示，在）所示，在x x 轴上的两点分别放有轴上的两点分别放有- -和和+4+4 两个点电荷，位置坐标分别为两个点电荷，位置坐标分别为 0 0 和和 1 1。图（。图（ b b）是反映沿）是反映沿x x 轴电势分布情况的图线

24、，轴电势分布情况的图线， 正确是正确是 2121 （20122012 河北衡水中学期末）河北衡水中学期末）两电荷量分别为两电荷量分别为 q q1 1和和 q q2 2的点电荷放在的点电荷放在 x x 轴上的轴上的 O O、 MM 两点，两电荷连线上各点电势两点，两电荷连线上各点电势 随随 x x 变化的关系如图所示，其中变化的关系如图所示，其中 A A、N N两点的两点的 电势均为零，电势均为零，NDND 段中的段中的 C C 点电势最高，则点电势最高，则 （） A AN N 点的电场强度大小为零点的电场强度大小为零 B BA A 点的电场强度大小为零点的电场强度大小为零 C CNCNC 间场

25、强方向指向间场强方向指向 x x 轴正方向轴正方向 D D将一负点电荷从将一负点电荷从 N N 点移到点移到 D D 点，电场力先做正功点，电场力先做正功 后做负功后做负功 2222（20122012 上海市上海市 1212 月月 1010 校联考）校联考）. .两电荷量分别为两电荷量分别为 q q 1 1 和和 q q 2 2 的点电荷放在的点电荷放在 x x 轴上轴上 的的 A A、 B B 两点，两点， 两电荷连线上各点电势随两电荷连线上各点电势随 x x 变化的关系图线变化的关系图线 如图所示，其中如图所示，其中 P P 点电势最低，且点电势最低，且 APAPBPBP，则（，则（） A

26、 AABAB 中点的电场强度大小为零中点的电场强度大小为零 B Bq q 1 1 的电荷量大于的电荷量大于 q q 2 2 的电荷量的电荷量 C Cq q 1 1 和和 q q 2 2 是同种电荷，但不一定是正电荷是同种电荷，但不一定是正电荷 D D负电荷从负电荷从 P P 点左侧移到点左侧移到 P P 点右侧，电势能先减小后增大点右侧，电势能先减小后增大 【答案】【答案】 ：B B 2323（20112011北京理综）静电场方向平行于北京理综）静电场方向平行于 x x 轴，其电势轴，其电势 随随 x x 的分布可简化为如的分布可简化为如 图所示的折线，图中图所示的折线，图中 0 0和和 d

27、d 为已知量。一个带为已知量。一个带 负电的粒子在电场中以负电的粒子在电场中以 x=0 x=0 为中心，为中心，沿沿 x x 轴方向轴方向 做周期性运动。做周期性运动。已知该粒子质量为已知该粒子质量为 m m、电量为电量为-q-q， 其动能与电势能之和为其动能与电势能之和为-A-A （0Aq0Aq 0 0） , ,忽略重力。忽略重力。 求：求： （1 1）粒子所受电场力的大小；）粒子所受电场力的大小； （2 2）粒子的运动区间；）粒子的运动区间； （3 3）粒子的运动周期。）粒子的运动周期。 图 7 第 9 题图 2424 （20122012 年年 2 2 月宁波八校联考）真空中相距为月宁波八

28、校联考）真空中相距为 3 3a a 的两个点电荷的两个点电荷 MM、N N，分别固，分别固 定于定于 x x 轴上轴上 x x1 1=0=0 和和 x x2 2=3=3a a 的两点上，在它们连线上各点场强随的两点上，在它们连线上各点场强随 x x 变化关系如变化关系如 图所示，以下判断中正确的是图所示，以下判断中正确的是 A A点电荷点电荷 MM、N N 一定为异种电荷一定为异种电荷 B B点电荷点电荷 MM、N N 一定为同种电荷一定为同种电荷 C C点电荷点电荷 MM、N N 所带电荷量的绝对值之比为所带电荷量的绝对值之比为 4 41 1 D Dx x=2=2a a 处的电势一定为零处的

29、电势一定为零 25.25.（20092009 上海物理第上海物理第 3 3 题）题） 两带电量分别为两带电量分别为 q q 和和q q 的点电荷放在的点电荷放在 x x 轴上，相轴上，相 距为距为 L L，能正确反映两电荷连线上场强大小，能正确反映两电荷连线上场强大小 E E 与与 x x 关系的是图（关系的是图（） 【点评】两个相距【点评】两个相距L L 的等的等 量异种点电荷连线上任一点的电场强度可表示为量异种点电荷连线上任一点的电场强度可表示为 E=kqE=kq/ /x x2 2+ +kqkq/( /(L-xL-x) )2 2= =kqkq L2 2x2 2Lx x L x 2 2 ，在连线中点，即，在连线中点，即x=L/x=L/2 2，场强最小，其场强，场强最小，其场强 最小值为最小值为 E=E=8 8 kq kq/ /L L2 2。此题考查两等量异号点电荷的电场强度随。此题考查两等量异号点电荷的电场强度随 x x 变化的图象。变化的图象。 26.26.（20122012 年年 5 5 月陕西宝鸡三模）在坐标系的月陕西宝鸡三模）在坐标系的 x x 轴上关于轴上关于 O O 点对点对 称的位置放置两个等量同种电荷，称的位置放