高三一轮复习：电场中“三类”图象问题
一、电场中粒子运动的v-t图象
例题1.(多选)如图甲所示，Q1、Q2是两个固定的点电荷，一带负电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度va沿两点电荷连线的中垂线从a点向上运动，其v-t图象如图乙所示．下列说法中正确的是 ( )
A. 两点电荷一定都带负电，但电荷量不一定相等 B. 两点电荷一定都带负电，且电荷量一定相等 C. t1、t3两时刻试探电荷在同一位置 D. t2时刻试探电荷的电势能最大 变式训练1-1.(多选)如图甲所示，Q1、Q2为两个固定点电荷，其中Q1带正电，它们连线的延长线上有a、b两点．一正试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动，其速度图象如图乙所示．则 ( )
A. Q2带负电
B. a、b两点的电势φa>φb C. a、b两点电场强度Ea D. 试探电荷从b到a的过程中电势能减小 图甲 图乙 二、电场中的E-x图象 1. 点电荷的E-x图象 正点电荷及负点电荷的电场强度E随坐标x变化关系的图象大致如图1和图2所示． 图1 图2 2. 两个等量异种点电荷的E-x图象 (1) 两电荷连线上的E-x图象如图3. (2) 两电荷连线的中垂线上的E-y图象如图4. 图3 图4 3. 两个等量同种点电荷的E-x图象 (1) 两电荷连线上的E-x图象如图5. (2) 两电荷连线的中垂线上的E-y图象如图6. 图5 图6 例题2.(多选)沿电场中某条直线电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示，坐标原点O、x1、x2和x3分别与x轴上O′、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等. 一个带正电的粒子从O′点附近由静止释放，运动到A点处的动能为Ek，仅考虑电场力作用. 则( ) A. 从O′点到C点，电势先升高后降低 B. 粒子先做匀加速运动，后做变加速运动 C. 粒子在AB段电势能变化量大于BC段的 D. 粒子运动到C点时动能小于3Ek 变式训练2-1.在空间中存在着沿x轴的静电场，其电场强度E随位置坐标x变化规律如图所示，A、B、C为x轴上的点，取x轴正方向为电场强度的正方向．下列说法中正确的是( ) A. AC段中B点的电势最低 B. 一带正电的粒子从A点运动到B点电势能增加 C. UAB＞UBC D. 一负电荷仅在电场力作用下从A点运动到C点动能先减小后增大 变式训练2-2. (多选)空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示．下列说法中正确的是( )． A．O点的电势最低 B．x2点的电势最高 C．x1和－x1两点的电势相等 D．x1和x3两点的电势相等 三、电场中的φ-x图象 1.点电荷的φ-x图象(取无限远处电势为零) （1）正点电荷的φ-x图象如图1. （2）负点电荷的φ-x图象如图2. 图1 图2 2.两个等量异种电荷连线上的φ-x图象如图 图3 3.两个等量同种电荷的φ-x图象 （1）两正电荷连线上的φ-x图象如图4. （2）两正电荷连线的中垂线上的φ-y图象如图5. 图4 图5 例题3.(多选)两个点电荷Q1和Q2固定在x轴上O、D两点，两者之间连线上各点电势高低如图中曲线所示(OB＞BD)，取无限远处电势为零，由图可知 ( ) A. B点电场强度为零 B. Q1为负电荷，Q2为正电荷 C. Q1电荷量一定大于Q2电荷量 D. 将电子沿x轴从A点移到C点，电场力一直做正功 变式训练3-1.两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的A、B两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系图线如图所示，其中P点电势最高，且AP A. 从P点到B点，电场强度逐渐减小 B. q1的电荷量大于q2的电荷量 C. q1和q2都是正电荷 D. 在A、B之间将一负试探电荷从P点左侧移到右侧，电势能先减小后增大 变式训练3-2.如图甲所示，x轴上固定两个点电荷Q1、Q2(Q2位于坐标原点O)，其上有M、N、P三点，间距MN＝NP.Q1、Q2在轴上产生的电势φ随x变化关系如图乙所示．则 ( ) A. M点电场场强大小为零 B. N点电场场强大小为零 C. M、N之间电场方向沿x轴负方向 D. 一正试探电荷从P移到M过程中，电场力做功|WPN|＝|WNM|
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