2017高考物理静电场专题09电势图象含解析

专题09 电势图象

1．（2017江西红色七校联考）在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷QA、QB，两电荷的位置坐标如图甲所示．图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图象，图乙中x=L点为图线的最低点，若在x=2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电小球（可视为质点），下列有关说法正确的是（ ）

A．小球在x=L处的速度最大 B．小球一定可以到达x=﹣2L点处 C．小球在x=0点受到电场力方向向右

D．固定在AB处的电荷的电量之比为QA：QB=4：1 【参】ACD

根据动能定理得：qU=0，得U=0，所以小球能运动到电势与出发点相同的位置，由图知向左最远能到达x=﹣L点处，然后小球向右运动，小球将以x=0.5L点为中心作往复运动，故B错误．L左侧电势降低，则说明电场线向右，因粒子带正电，故受电场力向右，故C正确；x=L处场强为零，根据点电荷场强则有：k

=k

，解得QA：QB=4：1，故D正确．

2．（2016浙江金丽衢十二校联考）如图所示，两个等量异种点电荷，关于原点O对称放置，

下列能正确描述其位于x轴上的电场或电势分布随位置x变化规律正确的是

【参】AC

3.（内蒙古赤峰二中2016届高三第四次模拟考试理科综合试题）如图（a）所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点

B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图（b）所示，以下说法正确的是（ ）

A、该电场是匀强电场

B、电子在A、B两点的电势能EpAEpB C、电子在A、B两点的加速度关系是aAaB D、电子在A、B两点的速度vAvB 【参】BC

考点：电场线、电势能

【名师点睛】根据x图象的斜率大小等于电场强度，分析场强的变化．由图看出，电势逐渐降低，可判断出电场线的方向，确定电势的高低，由电场力做功正负，分析速度的大小并判断电子电势能的变化。

4.（日喀则地区第一高级中学2016届高三下学期模拟考试（二）理科综合·物理试题）某静电场的电场线与x轴平行，电势随x坐标变换的关系图像如图所示。已知电场中P、Q两点的x坐标分别为1m、4m，将一带负电的粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，则

A、粒子在P点的动能等于在Q点的动能 B、粒子在P点的动能大于在Q点的动能 C、粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能 D、粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能 【参】A 【名师解析】

根据图像可得P与Q两点的电势相等，PQ间的电势差为零，则粒子从P运动到Q的过程中，电场力做功为零，由动能定理知，两点的动能相等，故A正确，B错误；粒子在P点的动能等于在Q点的动能，由能量守恒定律知，粒子在P点的电势能等于在Q点的电势能，故CD错误． 考点：考查了电势，电势能，电场力做功

【名师点睛】本题也可以根据电势能与电势的关系式Epq分析电势能的关系，再由能量守恒定律分析动能的关系

5.（湖北省荆门市龙泉中学2016届高三5月月考理科综合试题）一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E随位移x变化的关系如图所示，其中0对称的曲线，x2x2段是关于x1点

x3段是直线，则下列说法正确的是（ ）

A、x1处电场强度为零

B、x1、x2、x3处电势1、2、3的关系为123 C、粒子在0D、x2x2段做匀变速运动，x2x3段做匀速直线运动

x3段是匀强电场

【参】ABD

考点：电势、电场强度、电势能

【名师点睛】解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况。

6.（2016年全国普通高考重庆适应性测试（第三次）理科综合试题）在x轴上有两个点电荷

q1和q2，x轴上电势随x而变化的关系如图所示，则

A.x=x1处电场强度为0 B. x=x2处电场强度不为0

C．q1、q2为不等量异种电荷，且正电荷在x=0处，负电荷在x<0的某处 D．q1、q2为等量异种电荷，且正电荷在x<0处，负电荷在x>0的某处 【参】C

考点：考查电场的性质、电场强度、电势、x图象

【名师点睛】电势为零处，电场强度不一定为零．电荷在电场中与电势的乘积为电势能．电场力做功的正负决定电势能的增加与否．

7.如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示。若在O点由静止释放一电子，电子在仅受电场力的作用下开始运动，则以下说法正确的是( )

A.电子将沿x负方向运动 B.电子的电势能将变大

C.电子运动的加速度先增大后减小 D.电子运动的加速度一直增大 【参】 C

8.（2011·上海）两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势φ随位置x变化规律的是图

【参】 A

【名师解析】我们可画出位于x轴上两个等量异种点电荷的电场线，在两个点电荷之间的电场线为由正电荷指向负电荷，根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，从正电荷到负电荷电势逐渐降低；而位于负x轴上的正点电荷左侧的电场线指向负x方向，电势逐渐降低；位于正x轴上的负点电荷右侧的电场线指向负x方向，电势逐渐降低；所以正确描述电势φ随位置x变化规律的是图A。

9.(2009·江苏)．空间某一静电场的电势在x轴上分布如题18-3图所示，x轴上两点B、C

点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中正确的有

A．EBx的大小大于ECx的大小 B．EBx的方向沿x轴正方向

C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大

D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功

【参】 AD

10.( 2015·洛阳联考)有一静电场，其电场强度方向平行于x轴。其电势φ随坐标x的改变而变化，变化的图象如题18-6图所示，设场强沿x轴正方向时取正值，则图乙中正确表示该静电场的场强E随x变化的图线是( )

【参】 A 【名师解析】

由电势φ随坐标x的变化图象可知，电势φ与沿电场方向的距离x成线性关系，故必为匀强电场，则电势φ随坐标x的变化图象斜率大小等于电场强度，故在0~2mm，10mm~12mm

两段的电场强度大小相等，方向相同，且与2mm~10mm范围内的电场强度方向相反。由沿着电场线方向电势逐渐降低，故0~2mm，10mm~12mm两段的电场强度为负值，而2mm~10mm范围内的电场强度为正值，所以选项A正确.

11．（2016·湖南长沙联考）在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷QA、

QB，两电荷的位置坐标如图甲所示。图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图

像，图中x=L点为图线的最低点，若在x=2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电小球（可视为质点），下列有关说法正确的是( ) A．小球在xL处的速度最大 B．小球一定可以到达x2L点处 C．小球将以xL点为中心做往复运动

D．固定在AB处的电荷的电量之比为QA︰QB＝4︰1

【参】 AD 【名师解析】

小球在电场中运动只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变。由于x=L处电势最低，带电小球的电势能最小，所以小球在x=L处的动能最大，速度最大，选项A正确。带电小球可以到达电势与x=2L的C点相等的另一点，由图乙可知x=-2L点处电势高于x=2L的C点电势，所以小球一定不可以到达x=-2L点处，选项B错误。小球将以围绕x=L点做往复运动，但小球不是以x=L点为中心做往复运动，选项C错误。图乙中x=L处电势最低，电场强度为零，由点电荷电场强度公式和电场叠加可得：k＝4︰1，选项D正确。

12.（2016·天津联考） a、b是x轴上的两个点电荷，电荷量分别为Q1和Q2，沿x轴a、b之间各点对应的电势高低如图中曲线所示..从图中可看出以下说法中不正确的是（ ）

QA4L2= kQB2L2，解得：QA︰QB

A．把带正电的检验电荷沿x轴由a移到b的过程中，电场力对该电荷先做正功后做负功 B．a、P间和P、b间各点的电场方向都指向P点 C．.电势最低的P点的电场强度为零

D．.a和b 一定是同种电荷，但是不一定是正电荷

【参】 D

13．（2016·河北名校质检）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x轴平行，在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点(0.15，3) 的切线。现有一质量为0.20kg，电荷量为+2.0×10C的滑块

-8

P（可视作质点），从x=0.10m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02.取重力加速度

g=10m/s。则下列说法正确的是（ ）

2

A．滑块运动的加速度逐渐减小 B．滑块运动的速度先减小后增大 C．x=0.15m处的场强大小为2.0×10N/C D．滑块运动的最大速度约为0.1m/s

【参】 CD 【名师解析】 根据E=U/d=-6

，在x轴上的电势φ与坐标x的关系图象斜率的大小表示电场强度，电场x强度的方向沿x轴的正方向。由电势φ与坐标x的关系图象可知，沿x轴正方向，电场强度越来越小。滑块从x=0.10m处由静止释放，所受电场力方向沿x轴正方向，所受电场力越来越小，当电场力等于滑动摩擦力时加速度减小到零。滑块继续运动，做减速运动，加速度增大，所以滑块运动的加速度先减小后增大，选项A错误。滑块小做加速运动，后做减速运动，选项B错误。由E=U/d=-

6

，可知x=0.15m处的场强大小为2.0×10N/C，选项C正确。当x12

mv，2滑动摩擦力等于电场力时，滑块运动的速度最大。滑块所受滑动摩擦力f=μmg=0.04N。由f=qE可得对应点的电场强度E=4.0×10N/C，对应的x=0.125m。由动能定理，qU-μmg△x=6

U=1.0×105V，解得v=0.1m/s。即滑块运动的最大速度约为0.1m/s，选项D正确。

14．(2016·鲁南六校联考)在光滑水平面内有一沿x轴的静电场，其电势φ随坐标x的变化关系如图所示，一质量为m，带电荷量为q的带负电小球(可视为质点)从O点以初速度v0沿x轴正向移动，则下列叙述正确的是( )

A．带电小球在0～x1段做匀加速运动，在x2～x3段做反方向匀加速运动 B．带电小球从x1到x3的过程中，电势能一直增大

2qφ

0

C．若该带电小球能运动到x4处，则初速度应满足v0>

m D．若v0＝3

qφ0

，带电小球在运动过程中的最大速度为m11qφ

0

m

【参】．BCD