电场精讲精练静电场中的三类图象精讲精练含解析

学必求其心得，业必贵于专精静电场中的三类图象问题考向1:v.t图象依照v。t图象的速度变化、斜率变化（即加速度大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化．［典例2](多项选择）如图(a），直线MN表示某电场中一条电场线,a、b是线上的两点,将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放,粒子从a运动到b过程中的v.t图线如图（b）所示．设a、b两点的电势分别为φa、φb，电场强度大小分别为Ea、Eb，粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb，不计重力，则有（)A．φa＞φbB．Ea＞EbC．Ea＜EbD．Wa＞Wb解析由v.t图象的斜率减小可知由a到b的过程中,粒子的加速度减小,所以电场强度变小，Ea＞Eb;依照动能定理,速度增大,可知电势能减小，Wa＞Wb，可得选项B、D正确．答案BD考向2：φ-x图象(1)电场强度的大小等于φ-x图线的斜率大小，电场强度为零处，学必求其心得，业必贵于专精φ。x图线存在极值，其切线的斜率为零．(2）在φ-x图象中能够直接判断各点电势的大小，并可依照电势大小关系确定电场强度的方向．（3)在φ-x图象中解析电荷搬动时电势能的变化,可用WAB＝qUAB，进而解析WAB的正负，尔后作出判断．［典例3］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变化的关系以下列图，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．NC间电场强度方向指向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解析A、N点的电势等于零，电场强度大小不为零,选项A、B错误；从N到C电势高升，NC间电场强度方向指向x轴负方向，选项C错误；从N到C电势高升，从C到D电势降低，将一负点电荷从N点移到C点，电场力做正功，从C点到D点，电场力做负功，选项D正确．学必求其心得，业必贵于专精答案D考向3:E。x图象在给定了电场的E-x图象后，能够由图线确定电场强度的变化情况，电势的变化情况，E-x图线与x轴所围图形“面积”表示电势差．在与粒子运动相结合的题目中，可进一步确定粒子的电性、动能变化、电势能变化等情况．在这类题目中，还可以够由E-x图象假设某一种吻合E.x图线的电场,利用这类已知电场的电场线分布、等势面分布或场源电荷来处理相关问题．［典例4](多项选择)静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系以下列图，x轴正向为电场强度正方向,带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（)A．在x2和x4处电势能相等B．由x1运动到x3的过程中电势能增大C．由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小D．由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大解析由图象可知,正电荷从x2搬动到x4的过程电场力做功不学必求其心得，业必贵于专精为零，两点电势能不相等，A项错误;从x1搬动到x3的过程电场力沿x轴负方向，电场力做负功，电势能增大，B项正确；从x1到x4的过程电场强度先增大，后减小，所以电场力先增大后减小，C项正确，D项错误．答案BC过关检测1．两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系以下列图,其中C为ND段电势最低的点，则以下说法正确的选项是（）A．q1、q2为等量异种电荷B．N、C两点间场强方向沿x轴负方向C．N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大D．将一正点电荷从N点移到D点,电势能先增大后减小解析：选C。依照q1左侧和q2右侧电势随距离增大而降低可判断两者均为正电荷，A错．N、C间的电场方向沿x轴正方向，C点场强为0，B错．依照ND段图线的斜率大小先减小后增大可知，场强先减小到零后反向增大,C正确；正电荷从N移到D，由Ep＝qφ学必求其心得，业必贵于专精知，电势能先减小后增大，D错．2、一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动．取该直线为x轴，初步点O为坐标原点,其电势能Ep与位移x的关系以下列图，以下列图象中合理的是（）解析:选D.带电粒子在电场中运动时，其电势能的变化规律是非线性的．由Ep。x图象知，带电粒子的电势能不是均匀变化的,静电力不能够为恒力，应选项A错误；带电粒子仅受静电力作用，故电势能和动能相互转变，电势能的减少量等于动能的增加量，即动能增加得越来越慢,应选项B错误;由于静电力不是恒力，加速度a应该越来越小，应选项C错误，选项D正确．3．(多项选择）如图甲所示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，圆环平面与竖直平面重合．一圆滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环，细杆上套有一个质量为m＝10g的带正电的小球,小球所带电荷量q＝5。0×10－4C。小球从C点由静止释放，其沿细杆由学必求其心得，业必贵于专精C经B向A运动的v。t图象如图乙所示．小球运动到B点时,速度图象的切线斜率最大(图中标出了该切线）．则以下说法正确的选项是(）A．在O点右侧杆上，B点场强最大，场富强小为E＝1。2V/mB．由C到A的过程中,小球的电势能先减小后增大C．由C到A电势逐渐降低D．C、B两点间的电势差UCB＝0。9V解析：选ACD.由题图乙可知,小球在B点的加速度最大，故受力最大,加速度由电场力供应，故B点的电场强