2020版高考物理100考点最新模拟题千题精练专题1.10电势能图象（电磁部分）（含解析）

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1、专题1.10电势能图象一．选择题1．（2019北京朝阳高三期末）静电场方向平行于x轴，将一电荷量为的带电粒子在处由静止释放，粒子只在电场力作用下沿x轴运动，其电势能EP随x的变化关系如图1所示。若规定x轴正方向为电场强度E、加速度a的正方向，图2中的四幅示意图分别表示电势j随x的分布、场强E随x的分布、粒子的加速度a随x的变化关系和粒子的动能Ek随x的变化关系，其中正确的是（）图1ABCD图2【参考答案】D【名师解析】本题考查对电势能EP随坐标x的变化曲线的理解及其相关知识点。根据带电的粒子只在电场力作用下沿x轴运动，

2、其电势能EP随x的变化关系图象可知，电势先均匀升高到最大，然后均匀减小到零，图象A错误；场强方向在x负半轴为沿x负方向，在正半轴为沿x轴正方向，场强E随x的分布图B错误；粒子先做匀加速直线运动到O点（加速度为正值）后做匀减速直线运动（加速度为负值），粒子的加速度a随x的变化关系图象C错误；由动能定理，-qEx=Ek，粒子的动能Ek随x的变化关系图象D正确。【关键点拨】分析电势能EP随坐标x的变化曲线隐含的条件，对四个图象分别利用相关知识分析解答。2.（2019广东惠州第三次调研）A、B两个点电荷分别固定于x轴上，电量大

3、小关系为QA=4QB。在它们形成的电场中，将试探电荷+q沿x轴从+∞移动到坐标原点O，其电势能EP随x变化的关系如图所示，当x→0时，电势能EP→∞；当x→∞时，电势能EP→0。根据图象提供的信息，可以确定（）A．在x轴上x>x0各点的电场方向均沿x轴正方向B．在x=x0处电场强度为零C．A电荷为正电荷D．B电荷在x轴上的坐标原点O位置处【参考答案】BC【名师解析】本题考查对电势能Ep随坐标x的变化曲线的理解及其相关知识点。根据电势能与电势的关系Ep=qφ，可知可画出类似的电势φ随x变化的关系图象，根据E=U/d=可知

4、，电势φ随x变化的关系图象斜率表示电场强度的大小，所以在x=x0处电场强度为零，选项B正确；根据沿电场方向电势越来越低可知，在x轴上x>x0各点的电场方向均沿x轴负方向，选项A错误；A电荷为正电荷，在x轴上的坐标原点O位置处，B电荷在x=x0左侧，选项C正确D错误。3．（2019高考模拟卷）如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值．一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，EpA和EpB分别表示电子在A、B两点时的电势

5、能．则下列说法中正确的是(　　)A.该电场可能是孤立的点电荷形成的电场B.A点的电场强度小于B点的电场强度C.电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W=EpA－EpBD.电子在A点的动能小于在B点的动能【参考答案】C【名师解析】由电势能与电势的关系可知，电势与电势能成正比，可得出类似图乙的电势随其坐标x变化的关系图象。由E=U/d=△φ/x，可知电势图象的斜率表示电场强度，所以该电场为匀强电场，A点的电场强度等于B点的电场强度，选项AB错误；根据电势能变化与电场力做功的关系可知，电子由A点运动到B点的过程中电场

6、力对其所做的功W=EpA－EpB，选项C正确；根据能量守恒定律，电子的动能和电势能之和保持不变，电子在A点的动能大于在B点的动能，选项D错误。4.(2019·四川市广元市调研)M、N是某电场中一条电场线上的两点，从M点由静止释放一电子，电子仅在电场力的作用下沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是(　　)A．M、N两点的场强关系为EMENC．M、N两点的电势关系为φM<φND．M、N两点的电势关系为φM>φN【答案】　BC【解析】　电子由M点运

7、动到N点的过程中，通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，说明电场力做功越来越慢，可知，电子所受的电场力越来越小，场强减小，则有EM>EN，故A错误，B正确；负电荷在低电势处电势能大，故M点的电势低于N点的电势，即φM<φN，故C正确，D错误．5.(2017·辽宁省三校高三第三次调研考试)如图4所示，矩形区域PQNM内存在平行于纸面的匀强电场，一质量为m＝2.0×10－11kg、电荷量为q＝1.0×10－5C的带正电粒子(重力不计)从a点以v1＝1×104m/s的初速度垂直于PQ进入电场，最终从MN边界的b点以与水平边

8、界MN成30°角斜向右上方的方向射出，射出电场时的速度v2＝2×104m/s，已知MP＝20cm、MN＝80cm，取a点电势为零，如果以a点为坐标原点O，沿PQ方向建立x轴，则粒子从a点运动到b点的过程中，电场的电场强度E、电势φ、粒子的速度v、电势能Ep随x的变化图象正确的是(　　)【参考答案】D【名师解析】　因为规定a点电势为