高考物理知识体系总论：电场中的三大问题

学霸推荐知识体系梳理电场中的三大问题优秀同龄人的陪伴

让你的青春少走弯路电场中的三大问题是电场中重点内容的总结，主要考察内容就是电场力做功的特点和题型，同学要重视电场力做功的条件和特点，在这个基础上进行题型巩固。使用说明-内容说明01目

录梳理知识体系CONTENTS02解决经典问题实例PA

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1梳理知识体系DREAMOFTHEFUTURE电场中的三大问题大

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架突破一ꢀ电场中“三类”典型图象问题突破二ꢀ带电粒子在交变电场中的运动电场中的三大问题突破三ꢀ应用动力学知识和功能关系解决力、电综合问题电场中的三大问题大

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架根据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，进而确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化。类型一ꢀ电场中粒子运动的v－t图象突破一ꢀ电场中“三类”典型图象问题类型二ꢀ电场中的E－x图象类型三ꢀ电场中的φ-x图象电场中的三大问题大

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架根据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，进而确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化。类型一ꢀ电场中粒子运动的v－t图象突破一ꢀ电场中“三类”典型图象问题类型二ꢀ电场中的E－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，φ-x图线存在极值，其切线的斜率为零。(2)在φ-x图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。类型三ꢀ电场中的φ-x图象(3)在φ-x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用W

＝qU

，进而分析ABABWAB的正负，然后作出判断。电场中的三大问题大

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架1.几种常见的E－x图象(1)点电荷的E－x图象正点电荷及负点电荷的电场强度E随坐标x变化关系的图象大致如图所示。(2)两个等量异种点电荷的E－x图象①两电荷连线上的E－x图象如图所示。②两电荷连线的中垂线上的E－y图象如图所示。类型一ꢀ电场中粒子运动的v－t图象突破一ꢀ电场中“三类”典型图象问题类型二ꢀ电场中的E－x图象(3)两个等量同种点电荷的E－x图象①两电荷连线上的E－x图象如图7所示。②两电荷连线的中垂线上的E－y图象如图所示。2.E－x图象特点(1)反映了电场强度随位移变化的规律。(2)E＞0表示场强沿x轴正方向；E＜0表示场强沿x轴负方向。类型三ꢀ电场中的φ-x图象(3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低根据电场方向判定。电场中的三大问题大

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架(1)点电荷的φ-x图象(取无限远处电势为零)①正点电荷的φ-x图象如图所示；类型一ꢀ电场中粒子运动的v－t图象②负点电荷的φ-x图象如图所示。类型二ꢀ电场中的E－x图象突破一ꢀ电场中“三类”典型图象问题类型三ꢀ电场中的φ-x图象(3)两个等量同种电荷的φ-x图象①两正电荷连线上的φ-x图象如图所示。②两正电荷连线的中垂线上的φ-y图象如图所示。(2)两个等量异种电荷连线上的φ－x图象，如图所示。电场中的三大问题大

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架常见的产生交变电场的电压波形有方形波、锯齿波、正弦波等。1.常见的交变电场2.常见的试题类型此类题型一般有三种情况：(1)粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解)。突破二ꢀ带电粒子在交变电场中的运动(2)粒子做往返运动(一般分段研究)。(3)粒子做偏转运动(一般根据交变电场特点分段研究)。3.解答带电粒子在交变电场中运动的思维方法电场中的三大问题大

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架1.常见的交变电场2.常见的试题类型(1)注重全面分析(分析受力特点和运动规律)，抓住粒子的运动具有周期性和在空间上具有对称性的特征，求解粒子运动过程中的速度、位移、做功或确定与物理过程相关的边界条件。(2)分析时从两条思路出发：一是力和运动的关系，根据牛顿第二定律及运动学规律分析；二是功能关系。(3)注意对称性和周期性变化关系的应用。突破二ꢀ带电粒子在交变电场中的运动3.解答带电粒子在交变电场中运动的思维方法电场中的三大问题大

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架功能关系在电学中应用的题目，一般过程复杂且涉及多种性质不同的力。因此，通过审题，抓住受力分析和运动过程分析是关键，然后根据不同的运动过程中各力做功的特点来选择相应规律求解。动能定理和能量守恒定律在处理电场中能量问题时仍是首选。1.方法技巧2.解题流程突破三ꢀ应用动力学知识和功能关系解决力、电综合问题电场中的三大问题知识树原图PA

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2利用知识体系框架来解题DREAMOFTHEFUTURE经典例题1如图甲，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图线如图乙所示，设a、b两点的电势分别为φ

、φ

，场强大小分别为E

、E

，粒子在a、aba

bb两点的电势能分别为Wa、Wb，不计重力，则有(ꢀꢀ)A.φa＞φbC.E

＜EB.E

＞Ea

bD.W

＞Wa

ba

b答案解析1答案解析：由图乙可知，粒子做加速度减小、速度增大的直线运动，故可知从a到b电场强度减小，粒子动能增大，电势能减小，电场力方向由a指向b，电场线方向由b指向a，b点电势高于a点电势，故选项B、D正确。经典例题2在x轴上关于原点对称的a、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷，如图所示的E－x图象描绘了x轴上部分区域的电场强度(以x轴正方向为电场强度的正方向)。对于该电场中x轴上关于原点对称的c、d两点，下列结论正确的是(ꢀꢀ)A.两点场强相同，c点电势更高B.两点场强相同，d点电势更高C.两点场强不同，两点电势相等，均比O点电势高D.两点场强不同，两点电势相等，均比O点电势低答案解析2答案解析：题图中a点左侧、b点右侧的电场都沿x轴负方向，则a点处为正电荷，b点处为负电荷，又两点电荷的电荷量相等，则c、d两点的场强相同，c点电势更高，故A正确，B、C、D错误。经典例题3静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷(ꢀꢀ)A.在x

和x

处电势能相等24B.由x

运动到x

的过程中电势能增大31C.由x

运动到x

的过程中电场力先增大后减小41D.由x

运动到x

的过程中电场力先减小后增大41答案解析3答案解析：由图象可知，将正电荷沿x轴正向移动，从x

移动到x

的过程42电场力做功不为零，两点处的电势能不相等，选项A错误；从x

移动到x

的过程电场力沿x轴负方向，电场力做负功，电势能增大，31选项B正确；由x

运动到x

的过程中，场强先增大后减小，因此电场力先增大后减小，41C项正确，D项错误。经典例题4答案解析4PA

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3回顾落实DREAMOFTHEFUTURE要点①三类图像问题是重点内容，要理清楚图像的来源；②交变电场涉及到带电粒子周期性运动问题，要先画v