专题九 电场备考篇【考情探究】课标解读考情分析备考指导考点内容电场力的性质1.知道点电荷模型。知道两个点电荷间相互作用的规律。体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法2.知道电场是一种物质。了解电场强度,体会用物理量之比定义新物理量的方法。会用电场线描述电场本专题主要研究电场的基本性质以及带电粒子在静电场中的运动问题。场强和电势是分别描述电场的力的性质和能的性质的两个物理量。电势能、电场力做功、电势能的变化等是电场能的性质讨论的延伸,带电粒子在电场中的运动问题则是电场上述两性质的综合应用。考查内容:(1)基本概念的深刻理解及各物理量之间的关系(2)以点电荷模型为载体综合考查电场力的性质和电场能的性质(3)带电粒子运动的轨迹问题(4)电容器的两类动态平衡问题(5)带电粒子在电场中运动的问题在复习中应重视对基本概念及基本规律的理解,注重知识的实际应用,如带电粒子在电场中的加速、偏转以及电容器的有关知识在生产、生活中的应用。加强本专题知识与其他物理知识的综合应用,如带电粒子在复合场中的运动。掌握处理较为复杂的物理问题的方法,如类比法、等效法、建立模型等思维方法电场能的性质1.知道静电场中的电荷具有电势能2.了解电势能、电势和电势差的含义3.知道匀强电场中电势差与电场强度的关系4.能分析带电粒子在电场中的运动情况,能解释相关的物理现象电容器、带电粒子在电场中的运动1.观察常见电容器,了解电容器的电容,观察电容器的充、放电现象。能举例说明电容器的应用2.带电粒子(带电体)在电场中运动时动力学和能量观点的综合运用【真题探秘】命题立意,山东卷考查电场中的内容时多以多选题的形式出现,以电场中理想化模型点电荷为载体,涉及多个知识点的应用(共点力的平衡、电场线、电势、电势能与电场力做功),体现山东卷多综合的特点。本题考查考生的推理能力和知识迁移能力。解题指导依据试探电荷仅在电场力的作用下恰好保持静止状态,可判定O点的电场强度为零,从而确定两正点电荷的电荷量大小,再根据沿着电场线方向电势降低,进而确定电势高低,最后依据负电荷从高电势到低电势,其电势能增加,从低电势到高电势,其电势能降低,即可求解。拓展延伸由课本上要求考生掌握的等量同种点电荷的电场线的分布情况,拓展到非等量同种点电荷的电场线分布,考查不等量同种正点电荷的电场强弱与电势高低的应用,掌握点电荷在某点的电场强度方向确定,及理解矢量的合成法则,注意电荷的电势能大小与电势、电荷量,及电性均有关。[教师专用题组]1.真题多维细目表真题涉分考点题型设题情境学科素养电场力的性质电场能的性质电容器、带电粒子在电场中的运动2020山东,104电势、电势能多选两不等量正电荷模型建构、科学推理2020课标Ⅰ,2520带电粒子在电场中的运动计算柱形区域匀强电场运动观念,科学推理2019课标Ⅰ,156库仑力单选绳悬挂两带电球模型建构、科学推理2019课标Ⅱ,206电势能多选带电粒子运动能量观念、科学推理2019课标Ⅱ,2412带电粒子在电场中的运动计算运动观念、科学推理2019课标Ⅲ,2412带电粒子在电场中的运动计算竖直向下匀强电场运动观念、科学论证2018课标Ⅰ,166库仑定律单选三个固定带电小球模型建构、科学推理2018课标Ⅱ,216场强电场力做功多选匀强电场能量观念、科学推理2018课标Ⅲ,216带电粒子在电容器中运动多选运动观念、科学推理2017课标Ⅰ,206场强电场力做功多选电势与距离的关系图像能量观念、科学推理2017课标Ⅰ,2520带电粒子电场中的运动计算带电油滴在电场中运动运动观念、科学论证2017课标Ⅱ,2520带电小球在电场中的运动计算运动观念、科学论证2017课标Ⅲ,216场强电势、电势能多选匀强电场三点电势能量观念、科学论证,2016课标Ⅱ,156带电粒子在电场中的运动单选科学推理、科学论证2016课标Ⅲ,156等势面单选静电场的等势面物质观念、模型建构2015山东理综,186场强叠加单选三个点电荷模型建构、科学推理2.命题规律与趋势本专题内容通常以粒子运动情景或相关图像为考查依托,虽然多以选择题的形式出现,但综合性强,选项覆盖知识点多且杂,因此要求考生做到“面面俱到”。另外,以电磁学综合计算为背景的计算题也经常涉及此专题。从趋势上看,(1)会继续通过电场力的性质和电场能的性质这两条主线来考查物理量间的联系;(2)会继续以电场线、等势面为工具考查各物理量的大小和方向;(3)与动力学、能量相结合考查带电粒子的平衡、运动问题。3.备考方法与策略本专题涉及知识点多且抽象难懂,包含思想方法多,综合性强,且为考查的热点内容。因此,一定要下大力气扎扎实实地学好本专题的知识与方法,形成解决物理问题的基本思路,能够从力与运动的观念和能量的观念分析解决问题。在本专题复习过程中多消耗一些时间和精力是很有必要的。基础篇【基础集训】考点一 电场力的性质1.(2020山东济宁实验中学月考,7)如图所示,四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q,分别固定在正方形的四个顶点上,正方形边长为a,则正方形两条对角线交点处的电场强度( )A.大小为,方向竖直向上B.大小为,方向竖直向上C.大小为,方向竖直向下D.大小为,方向竖直向下答案 C 2.在匀强电场中,有一质量为m,带电荷量为+q的带电小球静止在O点,然后从O点自由释放,其运动轨迹为一直线,直线与竖直方向的夹角为θ,如图所示,那么下列关于匀强电场的场强大小的说法中正确的是( ) A.唯一值是 B.最大值是C.最小值是 ,D.不可能是答案 C 考点二 电场能的性质 (2020山东济宁兖州模拟,12)(多选)两个等量同种点电荷固定于光滑绝缘水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示。一个电荷量为+2×10-3C、质量为0.1kg的小物块(可视为质点)从C点静止释放,其在水平面内运动的v-t图像如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。则下列说法正确的是( )A.由C到A的过程中物块的电势能逐渐减小B.B、A两点间的电势差UBA=5VC.由C点到A点电势逐渐降低D.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=100V/m 答案 ACD 考点三 电容器、带电粒子在电场中的运动1.如图,带电粒子P所带的电荷量是带电粒子Q的5倍,它们以相等的速度v0从同一点出发,沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场,分别打在M、N点,若OM=MN,则P和Q的质量之比为(不计重力)( )A.2∶5 B.5∶2 C.4∶5 D.5∶4答案 D 2.如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点。由O点静止释放的电子恰好能运动到P点。现将C板向右平移到P'点,则由O点静止释放的电子( )A.运动到P点返回 B.运动到P和P'点之间返回C.运动到P'点返回 D.穿过P'点答案 A 综合篇【综合集训】,拓展一 计算特殊带电体产生的电场强度1.如图所示,一均匀带电荷量为+Q的细棒。在过中点c垂直于细棒的直线上有a、b、d三点,a和b,b和c,c和d之间的距离均为L,在a处有一电荷量为+的固定点电荷,已知b点处的电场强度为零,则d点处的电场强度大小为(k为静电力常量)( ) A.k B.kC.k D.k答案 D 2.如图甲所示,半径为R的均匀带电圆形平板,单位面积带电荷量为σ,其轴线上任意一点P(坐标为x)的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:E=2πkσ·,方向沿x轴。现考虑单位面积带电荷量为σ0的无限大均匀带电平板,从其中间挖去一半径为r的圆板,如图乙所示。则圆孔轴线上任意一点Q(坐标为x)的电场强度为( )A.2πkσ0 B.2πkσ0C.2πkσ0 D.2πkσ0答案 B 拓展二 带电粒子运动轨迹类问题的处理 (多选)如图所示,一带电小球固定在光滑水平面上的O点,虚线a、b、c、d是带电小球激发电场的四条等距离的等势线,一个带电小滑块从等势线d上的1处以水平初速度运动,结果形成了实线所示的运动轨迹。1、2、3、4、5是等势线与小滑块运动轨迹的一些交点。下列判定正确的是( )A.固定小球与小滑块带异种电荷B.在整个运动过程中小滑块具有的动能与电势能之和保持不变C.在整个过程中小滑块的加速度先变大后变小D.小滑块从位置3到4和从位置4到5的过程中,电场力做功的大小关系是W34=W45 答案 BC 拓展三 平行板电容器的动态分析,1.(多选)如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连,b板接地(规定大地电势为零),在距离两板一样远的P点有一个带电液滴处于静止状态。若将b板向下平移一小段距离,则稳定后,下列说法正确的是( )A.液滴将加速向下运动B.P点电势升高,液滴在P点时的电势能减小C.P点的电场强度变大D.在b板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功不变答案 ABD 2.(2021届河北保定荣大中学专题练,1)(多选)如图所示,一电荷量为q的带电粒子以一定的初速度v0沿平行板电容器的中线射入,恰好沿下板的边缘飞出,已知两板长为L,板间的距离为d,板间电压为U,粒子通过两板间的时间为t,不计粒子的重力,则( )A.在粒子下落前和后的过程中,电场力做功之比为1∶2B.在粒子通过平行金属板的前和后时间内,电场力做功之比为1∶3C.若仅将板间电压变为2U,粒子将打在下板中点处D.若仅将板间电压变为,粒子仍能飞出两板之间且通过时间仍为t答案 BD 拓展四 “等分法”确定匀强电场中电势及电场强度1.(多选)如图所示,已知某匀强电场方向平行于正六边形ABCDEF所在平面。若规定D点电势为零,则A、B、C处的电势分别为8V、6V、2V。初动能为12eV、电荷量大小为2e(e为元电荷)的带电粒子从A沿着AC方向射入电场,恰好经过BC的中点G。不计粒子的重力,下列说法正确的是( )A.该粒子一定带负电B.该粒子到达点G时的动能为20eVC.只改变粒子在A点初速度的方向,该粒子不可能经过CD.若该粒子以不同速率从D点沿DF方向入射,该粒子可能垂直经过CE答案 AC 2.如图所示,真空中有一匀强电场(图中未画出),电场方向与圆周在同一平面内,△ABC是圆的内接直角三角形,∠BAC=63.5°,O为圆心,半径R=5cm。位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为8eV、电荷量为+e,的粒子,有些粒子会经过圆周上不同的点,其中到达B点的粒子动能为12eV,到达C点的粒子电势能为-4eV(取O点电势为零)。忽略粒子的重力和粒子间的相互作用,sin53°=0.8。下列说法正确的是( )A.圆周上A、C两点的电势差为16VB.圆周上B、C两点的电势差为-4VC.匀强电场的场强大小为100V/mD.当某个粒子经过圆周上某一位置时,可以具有6eV的电势能,且同时具有6eV的动能答案 C 拓展五 电场中的图像问题1.(2020山东枣庄滕州一中模拟,9)某电场在x轴上各点的场强方向沿x轴方向,规定场强沿x轴正方向为正,若场强E随坐标x变化规律如图,x1点与x3点的纵坐标相同,图线关于O点对称,则( )A.O点的电势最高B.-x2点的电势最高C.若电子从-x2点运动到x2点,则此过程中电场力对电子做的总功为零D.若电子从x1点运动到x3点,则此过程中电场力对电子做的总功为零答案 C 2.(2020山东潍坊第一中学一模,10)(多选)通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,已知试探电荷q在场源电荷Q的电场中具所有电势能表达式为Er=(式中k为静电力常量,r为试探电荷与场源电荷间的距离)。真空中有两个点电荷Q1、Q2分别固定在x坐标轴的x=0和x=6cm的位置上。x轴上各点的电势φ随x的变化关系如图所示。A、B是图线与x的交点,A点的x坐标是4.8cm,图线上C点的切线水平。下列说法正确的是( )A.电荷Q1、Q2的电性相同B.电荷Q1、Q2的电荷量之比为1∶4C.B点的x坐标是8cmD.C点的x坐标是12cm答案 CD [教师专用题组]【综合集训】, 1.(2020百校联盟模拟)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球面顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OM=ON=2R。已知M点的场强大小为E,则N点的场强大小为( )A.-E B.C.-E D.+E答案 A 左半球面AB上的正电荷产生的电场等效为带正电荷为2q的整个球面的电场和带电荷量为-q的右半球面的电场的合电场,则E=-E',E'为带电荷量为-q的右半球面在M点产生的场强大小。由对称性知,带电荷量为-q的右半球面在M点的场强大小与带电荷量为q的左半球面AB在N点的场强大小相等,则EN=E'=-E=-E,则A正确。方法概述 补偿法当所给带电体不是一个完整的规则物体时,将该带电体割去或增加一部分,组成一个规则的整体,从而求出规则物体的电场强度,再通过电场强度的叠加求出待求不规则物体的电场强度。应用此法的关键是“割”“补”后的带电体应当是我们熟悉的某一物理模型。2.(2020河北邯郸期末)如图所示,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)( )A.k B.kC.k D.k答案 B 由b点处场强为零知,圆盘在b点处产生的场强E1与点电荷q在b点处产生的场强E2大小相等,即E1=E2=k,由对称性可知,圆盘在d点产生的场强E3=k,点电荷q在d点产生的场强E4=k,方向与E3相同,故d点的合场强Ed=E3+E4=k,B正确,A、C、D错误。方法概述 对称法利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点,使复杂电场的叠加计算问题大为简化。形状规则的带电体形成的电场具有对称性,位置对称的两点处的电场强度大小相等。如果能够求出其中一点处的电场强度,根据对称性特点,另一点处的电场强度即可求出。3.(2020陕西宝鸡模拟)(多选)如图所示,在真空中某竖直平面内固定一足够大的接地金属板MN,在MN右侧与其相距2d处的P点放置一电荷量为Q的正点电荷,如果从P点作MN的垂线,则O为垂足,A为O、P连线的中点,B为OP延长线上的一点,PB=d。静电力常量为k,关于各点的电场强度,下列说法正确的是( )A.O点场强大小为kB.A点场强大小为kC.B点场强大小为k,D.A、B两点场强大小相等,方向相反答案 AC 系统达到静电平衡后,因为金属板接地电势为零,所以电场线分布如图甲所示,所以金属板右侧的电场的电场线分布与等量异号点电荷连线的中垂线右侧的电场线分布相同,所以O点场强大小为EO=k+k=k,A正确;A点场强大小为EA=k+k=k,B错误;B点场强大小为EB=k-k=k,C正确;由上述分析可知D错误。方法概述 等效法等效法的实质是在效果相同的情况下,利用与问题中相似或效果相同的知识进行知识迁移的解题方法,往往是用较简单的因素代替较复杂的因素。4.(2020江苏南通模拟)如图所示,半径为r的圆环,在A、B之间留有宽度为d的间隙,且d≪r。将电荷量为Q的正电荷均匀分布在圆环上,求圆心O处的电场强度。答案 ,方向背离圆心指向间隙解析 假设将这个圆环的间隙补上,并且所补部分的电荷密度与原圆环上的电荷密度一样,这样就形成一个电荷均匀分布的完整的带电圆环,圆环在圆心O处产生的电场叠加后合场强为0。设原带有间隙的环所带电荷的线密度为σ,则σ=补上的那一小段间隙的电荷量Q'=σ·d=由题中条件可知那段间隙可看成点电荷,在圆心O处的场强为E1==,方向由间隙指向圆心,则带有间隙的圆环在圆心O处的场强为E=0-E1=-负号表示与E1方向相反,即方向背离圆心指向间隙。5.(2020云南曲靖一模)两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹为图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关于带电粒子的判断正确的是( )A.带正电B.速度先增大后减小C.经过a点的加速度大于经过c点时的加速度D.经过b点和d点时的速度大小相同答案 D 根据题意可知,c处的电场线方向向下,与等势面垂直且由电势高的等势面指向电势低的等势面,而根据轨迹可知,粒子在c处受力指向曲线的凹侧,所以粒子受力向上,所以粒子带负电,A错误;粒子带负电,所以在电势高的地方电势能小,在电势低的地方电势能大,整个过程,电势能先增大再减小,动能先减小再增大,,速度先减小再增大,B错误;等差等势面密集的地方场强大,所以c点场强大,受电场力大,加速度大,C错误;因为b点和d点在一个等势面上,所以粒子在这两点电势能相同,动能相同,速度大小相同,D正确。6.(2020北京顺义一模)如图所示,实线为方向未知的三条电场线,虚线1、2、3分别为三条等势线,三条等势线与其中一条电场线的交点依次为M、N、Q点,已知MN=NQ,电荷量相等的a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出,仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如图中虚线a'、b'所示,则 ( )A.a粒子一定带正电,b粒子一定带负电B.M、N两点电势差|UMN|等于N、Q两点电势差||C.a粒子的加速度逐渐增大,b粒子的加速度逐渐减小D.a粒子从出发到等势线3过程的动能变化量比b粒子从出发到等势线1过程的动能变化量小答案 D 由图可知,a粒子的轨迹方向向右弯曲,a粒子所受电场力方向向右,b粒子的轨迹向左弯曲,b粒子所受电场力方向向左,由于电场线方向未知,无法判断粒子的电性,故A错误;由电场线疏密可知,a所受电场力逐渐减小,加速度减小,b所受电场力增大,加速度增大,故C错误;已知MN=NQ,由于MN段场强大于NQ段场强,所以M、N两点电势差|UMN|大于N、Q两点电势差|UNQ|,故B错误;根据电场力做功公式W=Uq,|UMN|>|UNQ|,a粒子从等势线2到3电场力做功小于b粒子从等势线2到1电场力做功,所以a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小,故D正确。7.(2021河北衡水模拟)如图所示,虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个不同的等势面,相邻等势面的间距相等,一电子射入电场后(只受电场力作用)的运动轨迹如图中实线所示,其中1、2、3、4表示运动轨迹与等势面的交点,由此可以判定( )A.O处的点电荷一定带正电B.电子运动过程中,动能先增大后减小C.三个等势面的电势高低关系是φc>φb>φaD.电子从位置2到位置3与从位置3到位置4过程中电场力所做的功相等答案 C 从电子的运动轨迹可以看出两个电荷相互排斥,故点O处电荷带负电,A错误;两个电荷相互排斥,故电子运动过程中电场力先做负功,后做正功,根据动能定理,动能先变小后变大,B错误;点O处电荷带负电,离负电荷越近,电势越低,可以知道a、b、c三个等势面的电势高低关系是φc>φb>φa,C正确;点电荷产生的电场中,距离点电荷越远,电场强度越小,由于两相邻等势面的间距相等,所以U32>U43,由W=qU可知,电子从位置2到位置3与从位置3到位置4过程中电场力做的功不相等,D错误。审题引导 (1)如何判断场源电荷是正电荷还是负电荷?提示:根据电子轨迹弯曲方向判断受到的是引力还是斥力,从而判断场源电荷的正负。(2)如何判断电势的高低?提示:判断出场源电荷电性就知道电场线方向,沿电场线电势降低。8.(2020甘肃天水模拟)如图所示的实线为某静电场的电场线,虚线是仅在电场力作用下某带负电粒子的运动轨迹,A、B、C、D是电场线上的点,其中A、D两点在粒子的轨迹上,下列说法正确的是( ),A.该电场可能是正点电荷产生的B.由图可知,同一电场的电场线在空间是可以相交的C.将该粒子在C点由静止释放,它可能一直沿电场线运动D.该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度答案 D 正点电荷周围的电场线是从正点电荷出发,呈辐射状分布的,A错误;同一电场的电场线在空间不能相交,否则同一点具有两个电场强度方向,B错误;电场中的带电粒子受力的方向沿电场线的切线方向,由于C点所在电场线为曲线,所以将该粒子在C点由静止释放,它一定不能沿电场线运动,C错误;由做曲线运动的物体受力的方向指向曲线的内侧,该粒子带负电,可知电场强线方向应向上,A点的电势高于D点的电势,故粒子在A点的电势能较小,动能较大,速度较大,D正确。9.(2020河南郑州模拟)如图所示,M、N为平行板电容器的两个金属极板,G为静电计,开始时闭合开关S,静电计张开一定角度。则下列说法正确的是( )A.开关S保持闭合状态,将R的滑片向右移动,静电计指针张开角度增大B.开关S保持闭合状态,将两极板间距增大,静电计指针张开角度增大C.断开开关S后,将两极板间距增大,板间电压不变D.断开开关S后,紧贴下极板插入金属板,板间场强不变答案 D 保持开关S闭合,电容器两端的电势差等于电源的电动势,故电容器两端的电势差不变,因此无论将R的滑片向右移动,还是将两极板间距增大,静电计指针张角都不变,A、B错误;断开开关S后,电容器带电荷量不变,将两极板间距增大,即d增大,根据C=知,电容减小,根据U=知,板间电压增大,C错误;断开开关S后,电容器带电荷量不变,若紧贴下极板插入金属板,则d减小,根据E==知,极板间的电场强度不变,D正确。10.(2020湖北荆州模拟)(多选)如图所示,平行板电容器充电后与电源断开,两个极板为A、B,B板接地,A板带电荷量为+Q,板间电场中有一固定点P,若将B板固定,A板下移一些,或将A板固定,B板上移一些,在这两种情况中,下列说法正确的是( )A.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变B.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高C.B板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低D.B板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低答案 AD 因为电容器充电后与电源断开,所以电容器两板所带电荷量不变,正对面积不变,A板下移时,根据推论E=可知,P点的电场强度不变;下极板接地,电势恒为零,P点与下板的距离不变,根据公式U=Ed,P,点与下板的电势差不变,则P点的电势不变,A正确,B错误。B板上移时,根据推论E=可知,P点的电场强度不变;B板上移,P点与下极板间的距离减小,根据公式U=Ed,P点与下板的电势差减小,而电容器间电场方向竖直向下,根据沿电场线方向电势降低可知P点的电势高于下板的电势,下板的电势为零,所以P点电势降低,C错误,D正确。11.(2020湖北荆门元月调考)两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中A、N两点的电势均为零,ND段中的C点电势最高,则( )A.N点的电场强度大小为零B.A点的电场强度大小为零C.N、C间场强方向沿x轴正方向D.将一负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功答案 D 根据题给的两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系图像,可知O点的点电荷为正电荷,M点的点电荷为负电荷。题中φ-x图像斜率的绝对值表示电场强度的大小,由此可知,N点和A点的电势为零,但电场强度大小都不为零,C点的电场强度大小为零,A、B错误;从N点到C点电势逐渐增大,说明从N点到C点逆着电场线方向,故N、C间场强方向沿x轴负方向,C错误;将一负点电荷从N点移到D点,其电势能先减小后增大,则电场力先做正功后做负功,D正确。12.(2020辽宁丹东模拟)(多选)空间存在一沿x轴对称分布的电场,其电势φ随x变化的情况如图所示,若在-x0处由静止释放一带正电的粒子,该粒子仅在电场力的作用下运动到x0的过程中,下列关于带电粒子的电势能Ep、动能Ek随位移x的变化图线,以及速度v、加速度a随时间t变化的图线正确的是( )答案 AD 根据电势能Ep=qφ可知,φ-x图像的变化规律与带正电的粒子的电势能随x的变化规律相同,A正确;观察φ-x图像,其斜率表示电场强度,电势降低的方向为电场方向,所以电场向右,从-x0到x0的过程中电场强度先减小后增大,带正电的粒子从-x0处由静止释放后,受到沿x轴正方向的电场力先减小后增大,经过相同位移电场力做的功先减小后增大,根据动能定理可知,B错误;从-x0到x0的过程中粒子的加速度也是先减小后增大,D正确;根据v-t图像的斜率表示加速度可知,C错误。
