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文档简介
专题三电场中“三类”图象的剖析及应用宋欢欢登封市外国语高级中学2018.08.17专题三电场中“三类”图象的剖析及应用宋欢欢在考查电场中的基本概念时,往往给出与电场分布有关的图象,如:E-x图象、φ-x图象,或与粒子运动规律有关的图象,如:v-t图象,掌握各个图象的特点,理解其斜率、截距、“面积”对应的物理意义,就能顺利解决有关问题,此类问题一般以选择题的形式出现,难度中等.在考查电场中的基本概念时,往往给出与电场分布有关的图象,如:一、电场中粒子运动的v-t图象
当带电粒子只在电场力作用下运动时,如果给出了粒子运动的速度图象,则从速度图象上能确定粒子运动的加速度方向,加速度大小变化情况,进而可将粒子运动中经历的各点的场强方向、场强大小、电势高低及电势能的变化等情况判定出来.一、电场中粒子运动的v-t图象【典例1】
(2013·甘肃一诊,18)如图1甲M、N是一条电场线上的两点,在M点由静止释放一个正的点电荷,点电荷仅在电场力的作用下沿着电场线从M点运动到N点,粒子的速度随时间变化的规律如图1乙所示.以下判断正确的是(
).图1【典例1】(2013·甘肃一诊,18)如图1甲M、N是一条A.该电场可能是匀强电场B.M点的电势高于N点的电势C.M点到N点,点电荷的电势能逐渐增加D.点电荷在M点所受电场力大于在N点所受电场力答案BA.该电场可能是匀强电场答案B即学即练1
(2013·安徽名校联考,18)两个等量同种点电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图2甲所示.一个电荷量为2C,质量为1kg的小物块从C点静止释放,其运动的v-t图象如图乙所示,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(
).图2即学即练1(2013·安徽名校联考,18)两个等量同种点电A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=2V/mB.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大C.由C到A的过程中,电势逐渐升高D.A、B两点电势差UAB=-5V答案DA.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=2V/m答案二、电场中的E-x图象
在给定了电场的E-x图象后,可以由图线确定场强的变化情况,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,还可以由E-x图象假设某一种符合E-x图线的电场,利用这种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.二、电场中的E-x图象几种常见的E-x图像+Ex-+-++++Ex++几种常见的E-x图像+Ex-+-++++Ex++【典例2】
(2013·上海卷,32)半径为R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强大小沿半径分布如图3所示,图中E0已知,E-r曲线下O~R部分的面积等于R~2R部分的面积.【典例2】(2013·上海卷,32)半径为R,均匀带正电荷电场中E-图象-φ-图象v-t图象的剖析及应用课件即学即练2
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4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x3两点的电势相等图4答案C即学即练2空间有一沿x轴对称分布的图4答案C即学即练2、(2009上海物理)两带电荷量分别为+q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的图象是(
)A
B
CDA
即学即练2、(2009上海物理)两带电荷量分别为+q和-q的3、(2012年陕西)空间存在一沿x轴方向的静电场,电场强度E随x变化的关系如图所示,图线关于坐标原点对称,A、B是x轴上关于原点对称的两点。下列说法中正确的是(
)
A.电子在A、B两点的电势能相等
B.电子在A、B两点的加速度方向相反
C.电子从A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线
D.取无穷远处电势为零,则O点处电势亦为零
AB3、(2012年陕西)空间存在一沿x轴方向的静电场,电场强度三、电场中的φ-x图象
在电场的φ
-x图象中,除了可以直接从图中了解各点电势大小及变化情况,还可以从图线的斜率上了解各点场强的大小及方向.当φ
-x图象与粒子运动相结合时,可以涉及的方面有粒子电性、电势能、电场力做功、动能、速度、加速度等.也可以由φ
-x图线的特征先假设是某一具有相同φ
-x变化规律的电场,进而解决问题.三、电场中的φ-x图象【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变化的关系如图5所示,其中A、N两点的电势为零,ND段中C点电势最高,则(
).A.C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,电场力先做负功后做正功答案A【典例3】两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、即学即练3
a、b是x轴上两个点电荷,电荷量分别为q1和q2,沿x轴a、b之间各点对应的电势高低如图6中曲线所示,a、p间距离大于p、b间距离.从图中可以判断以下说法正确的(
).A.a和b均为负电荷且q1一定大于q2B.电势最低的p点的电场强度为零C.将一负的检验电荷从b处移到p处,电荷电势能减小D.a、p间的电场方向都指向a点答案B
即学即练3a、b是x轴上两个点电荷,电荷量分别为q1和q24.如图甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示,若在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则(
)A.电子将沿Ox方向运动B.电子的电势能将增大C.电子运动的加速度恒定D.电子运动的加速度先减小后增大4.如图甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox专题三电场中“三类”图象的剖析及应用宋欢欢登封市外国语高级中学2018.08.17专题三电场中“三类”图象的剖析及应用宋欢欢在考查电场中的基本概念时,往往给出与电场分布有关的图象,如:E-x图象、φ-x图象,或与粒子运动规律有关的图象,如:v-t图象,掌握各个图象的特点,理解其斜率、截距、“面积”对应的物理意义,就能顺利解决有关问题,此类问题一般以选择题的形式出现,难度中等.在考查电场中的基本概念时,往往给出与电场分布有关的图象,如:一、电场中粒子运动的v-t图象
当带电粒子只在电场力作用下运动时,如果给出了粒子运动的速度图象,则从速度图象上能确定粒子运动的加速度方向,加速度大小变化情况,进而可将粒子运动中经历的各点的场强方向、场强大小、电势高低及电势能的变化等情况判定出来.一、电场中粒子运动的v-t图象【典例1】
(2013·甘肃一诊,18)如图1甲M、N是一条电场线上的两点,在M点由静止释放一个正的点电荷,点电荷仅在电场力的作用下沿着电场线从M点运动到N点,粒子的速度随时间变化的规律如图1乙所示.以下判断正确的是(
).图1【典例1】(2013·甘肃一诊,18)如图1甲M、N是一条A.该电场可能是匀强电场B.M点的电势高于N点的电势C.M点到N点,点电荷的电势能逐渐增加D.点电荷在M点所受电场力大于在N点所受电场力答案BA.该电场可能是匀强电场答案B即学即练1
(2013·安徽名校联考,18)两个等量同种点电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图2甲所示.一个电荷量为2C,质量为1kg的小物块从C点静止释放,其运动的v-t图象如图乙所示,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(
).图2即学即练1(2013·安徽名校联考,18)两个等量同种点电A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=2V/mB.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大C.由C到A的过程中,电势逐渐升高D.A、B两点电势差UAB=-5V答案DA.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=2V/m答案二、电场中的E-x图象
在给定了电场的E-x图象后,可以由图线确定场强的变化情况,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,还可以由E-x图象假设某一种符合E-x图线的电场,利用这种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.二、电场中的E-x图象几种常见的E-x图像+Ex-+-++++Ex++几种常见的E-x图像+Ex-+-++++Ex++【典例2】
(2013·上海卷,32)半径为R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强大小沿半径分布如图3所示,图中E0已知,E-r曲线下O~R部分的面积等于R~2R部分的面积.【典例2】(2013·上海卷,32)半径为R,均匀带正电荷电场中E-图象-φ-图象v-t图象的剖析及应用课件即学即练2
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4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x3两点的电势相等图4答案C即学即练2空间有一沿x轴对称分布的图4答案C即学即练2、(2009上海物理)两带电荷量分别为+q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的图象是(
)A
B
CDA
即学即练2、(2009上海物理)两带电荷量分别为+q和-q的3、(2012年陕西)空间存在一沿x轴方向的静电场,电场强度E随x变化的关系如图所示,图线关于坐标原点对称,A、B是x轴上关于原点对称的两点。下列说法中正确的是(
)
A.电子在A、B两点的电势能相等
B.电子在A、B两点的加速度方向相反
C.电子从A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线
D.取无穷远处电势为零,则O点处电势亦为零
AB3、(2012年陕西)空间存在一沿x轴方向的静电场,电场强度三、电场中的φ-x图象
在电场的φ
-x图象中,除了可以直接从图中了解各点电势大小及变化情况,还可以从图线的斜率上了解各点场强的大小及方向.当φ
-x图象与粒子运动相结合时,可以涉及的方面有粒子电性、电势能、电场力做功、动能、速度、加速度等.也可以由φ
-x图线的特征先假设是某一具有相同φ
-x变化规律的电场,进而解决问题.三、电场中的φ-x图象【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变化的关系如图5所示,其中A、N两点的电势为零,ND段中C点电势最高,则(
).A.C点的电场强度
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