电场中的3个图像资料

专题

电场中“三类”图像的剖析及应用

物理组卢桦静

高三（1）班考察方向1、在考查电场中的相关学问点时，往往给出与电场分布有关的图像，如：E­x图像、φ­x图像，或与粒子运动规律有关的图像，如：v­t图像，驾驭各个图像的特点，理解其坐标轴、斜率、面积对应的物理意义，就能顺当解决有关问题，2、此类问题一般以选择题的形式出现，要求有较强的综合实力，试题难度中等．一、电场中粒子运动的v­t图像1、v­t图像中斜率：表示加速度面积：表示位移2、当带电粒子只在电场力作用下运动时，由加速度确定电场力；电场力确定电场强度；推断电势凹凸、电势能的变更状况等例题1、(2013·甘肃一诊)如图甲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更的规律如图乙所示．以下推断正确的是(多选）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，点电荷的电势能渐渐减小D．点电荷在M点所受电场力大于在N点所受电场力答案：BC变式训练1(2013·安徽联考)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v­t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(单选)．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，电势逐渐上升D.A、B两点电势差UAB＝－5V答案：D二、电场中的E­x图像1、在给定了电场的E­x图像后，可以由图线确定场强的大小和方向，从而找到电势的凹凸。2、E­x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、动能变更、电势能变更等状况．3、还可以由E­x图像假设某一种符合E­x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．例题2、(2013·江西省八校联合考试)空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变更的图像如图所示，带电粒子在此空间只受电场力作用．下列说法中正确的是(单选）A．在－x1处释放一带负电的粒子，它能运动到x1处B．带负电的粒子以确定的速度由－x1处沿x轴正方向运动到x1处，它在x1处的速度小于在－x1处的速度C．带正电的粒子以确定的速度由－x1处沿x轴正方向运动的过程中，它的动能先增大后减小D．带正电的粒子在x2处的电势能比x1处的电势能大、与x3处的电势能相等答案：A变式训练2、空间存在一沿x轴方向的静电场，电场强度E随x变更的关系如图所示，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（多选）

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

答案：AB三、电场中的φ­x图像在电场的φ­x图像中，1、在φ－x图像中可以干脆推断各点电势的大小，并可依据电势大小关系确定电场强度的方向2、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，φ－x图线存在极值，其切线的斜率为零．3、在φ－x图像中分析电荷移动时电势能的变更，可用WAB＝qUAB，进而分析WAB的正负，然后作出推断．例题3、(2013·江西省部分重点中学高三联考)空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，x轴上B、C两点的电场强度在x方向上的重量分别是EBx、ECx.下列说法中正确的有（多选）A．EBx的方向沿x轴正方向B．EBx的大小大于ECx的大小C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的重量最大D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功答案：BD变式训练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变更的关系如图5所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则 (多选)．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，电场力先做正功后做负功答案：AD课堂小结与作业小结：静电场中的图像最基本的是这三种图像。解决这种类型题的关键是要读懂图像的意义，特殊是明确斜率、面积等的意义，结合电场具有的力和能的性质、特殊场强和电势的分布规律、做功和能量转化的规律解题。作业：（1）课时作业（二十二）（2）总结并作出等量同种电荷、等量异种电荷的E­x、φ­x图像，驾驭其分布规律课堂练习1、空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变更的图象如图4所示．下列说法中正确的是 (单选)．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x3两点的电势相等答案：C课堂练习2、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