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(选修3-1)
第一部分静电场
专题1.9电势图象(提高篇)
一.选择题
1.2019xφxm=4×10
(河南示范性高中联考)某静电场的方向平行于轴,其电势随的分布如图所示。一质量
-10-9
kgq=2×10C()(1m0)x
电荷量的带负电粒子不计重力-,点由静止开始,仅在电场力作用下在轴上往返
运动。则该粒子运动的周期为()
A.sB.0.6sC.0.1D.s
B
【参考答案】
【名师解析】
根据图象可明确左右两边电势的降落与距离间的关系,根据E=U/d即可求得各自的电场强度;粒子在原点
两侧来回振动,故周期为粒子在两侧运动的时间之和;根据速度公式v=at即可求出各自的时间,则可求得
x
周期.粒子先沿轴正方向做匀加速匀速,后做匀减速直线运动,然后反向运动;由;
x
;由,解得粒子沿轴正方向运动的时间为;同理可得粒子
xt=0.1sx=0.5m
沿轴正方向做匀减速运动的时间为;且粒子到达处的速度恰好为零,反向运动的时间为
2
t+t=0.3s;则粒子运动的周期为T=2(t+t)=0.6s;故选B.
1212
【关键点拨】本题考查带电粒子在电场中的运动分析,要注意明确运动过程,并能根据牛顿第二定律以及
动能定理等物理规律进行分析,并灵活应用数学规律求解.
2.(6分)(2019河南天一大联考6)如图1所示,在电场所在的空间中有相距为2L的A、B两点,两点连
线的中点记为O,A、B两点间某点的电势φ随该点到A点的距离x的变化关系如图2所示。现从A点由
静止释放一点电荷,则该点电荷仅在电场力作用下由A点运动到B点的过程中,下列说法正确的是()
A.该点电荷带负电B.该点电荷先做加速运动,后做减速运动
C.AO、OB两段电场强度方向相反D.O点的电场强度最小
【参考答案】D
【名师解析】点电荷由A点静止释放,向B点运动,所以该点电荷带正电,故A错误;该正点电荷在电场
力作用下一直做加速运动,故B错误;由图可知,离A点越远电势越低,所以电场方向与AB夹角为锐角,
电场强度方向在OA和OB两段同向,故C错误;图中图线的倾斜程度表示电场强度的大小,故O点的电
场强度最小,故D正确。
3.(2017北京东城期末)静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线。将一个
带负电的粒子在x=d处由静止释放,它只在电场力作用下沿x轴运动。规定x轴正方向为电场强度E、加速
度a、速度v的正方向,下图分别表示x轴上各点的电场强度E,粒子的加速度a、速度v和动能E随x的
k
变化图像,其中正确的是()
φ
-dψdx
图1
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